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Bohrung und Hub |
Glenn
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Auf dieser Seite stellen wir einige technische Definitionen vor, die zur Beschreibung eines Verbrennungsmotors verwendet werden.Die Abbildung zeigt eine Computeranimation eines Zylinders des Flugzeugmotors der Gebrüder Wright aus dem Jahr 1903: Ein kleiner Teil der Kurbelwelle ist rot, der Kolben und die Kolbenstange sind grau und der Zylinder, in dem sich der Kolben befindet, blau dargestellt. Wir haben den Zylinder aufgeschnitten, damit wir die Bewegung des Kolbens beobachten können.
Die Kurbelwelle macht eine Umdrehung, während sich der Kolben von der Oberseite des Zylinders (unten links in der Abbildung) nach unten (oben rechts) und wieder zurück nach oben bewegt.Da der Kolben mit der Kurbelwelle verbunden ist, können wir die Bewegung des Kolbens anhand des Drehwinkels der Kurbelwelle feststellen.
Null Grad tritt auf, wenn sich der Kolben oben im Zylinder befindet. Da eine Umdrehung 360 Grad beträgt, befindet sich der Kolben unten, wenn der Kurbelwinkel 180 Grad beträgt. Dies erklärt, warum der Wright-Motor und moderne Automotoren als Viertaktmotoren bezeichnet werden.Der Kolben macht vier Hübe und die Kurbelwelle macht zwei Umdrehungen zwischen den Verbrennungsvorgängen.Der Durchmesser des Kolbens und der Innendurchmesser des Zylinders werden als Bohrung – B bezeichnet.Die Fläche A des Kolbenbodens ist also pi (3,14159) mal der Durchmesser zum Quadrat geteilt durch vier.
A = pi * B^2 / 4
Das Volumen, das während eines vollständigen Hubs verdrängt wird, ist die Kolbenfläche zum Zeitpunkt des Hubs:
V = pi * S * B^2 / 4
Dieses Volumen wird als Arbeitsvolumen bezeichnet, weil die von einem sich bewegenden Gas unter Druck verrichtete Arbeit gleich dem Druck des Gases zum Zeitpunkt des bewegten Gasvolumens ist.Für ihren Motor von 1903 wählten die Brüder Wright eine Bohrung von 4 Zoll und einen Hub von 4 Zoll. Das Volumen der Arbeitsflüssigkeit für einen Kolben beträgt dann 50,26 Kubikzoll. Die Brüder Wright verwendeten vier Kolben, so dass die Summe aller Arbeitsvolumina 201 Kubikzoll beträgt. Bei jedem Verbrennungsmotor wird die Summe der Arbeitsvolumina aller Zylinder als Gesamthubraum des Motors bezeichnet.
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