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Das '''Verbrauchskennfeld''', auch '''Muscheldiagramm''' oder '''Wirkungsgradkennfeld'''<ref>Dieter Lohse und Werner Schnabel: [http://books.google.de/books?id=QAGHZPVnnSAC&pg=PA540 ''Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung: Band 1''], Beuth Verlag, 2011, ISBN 9783410172710.</ref> genannt, stellt den [[spezifischer Kraftstoffverbrauch|spezifischen Kraftstoffverbrauch]] in g/kWh über dem effektiven [[Mitteldruck]] und der [[Drehzahl]] eines [[Verbrennungsmotor]]s dar. |
Das '''Verbrauchskennfeld''', auch '''Muscheldiagramm''', '''Muschelkurve''' oder '''Wirkungsgradkennfeld'''<ref>Dieter Lohse und Werner Schnabel: [http://books.google.de/books?id=QAGHZPVnnSAC&pg=PA540 ''Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung: Band 1''], Beuth Verlag, 2011, ISBN 9783410172710.</ref> genannt, stellt den [[spezifischer Kraftstoffverbrauch|spezifischen Kraftstoffverbrauch]] in g/kWh über dem effektiven [[Mitteldruck]] und der [[Drehzahl]] eines [[Verbrennungsmotor]]s dar. |
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Das Kennfeld ist auf der [[Abszisse]] durch die Mindest- und Höchstdrehzahl und auf der [[Ordinate]] durch die [[Volllast|Volllastkurve]] des Verbrennungsmotors begrenzt. Die Linien gleichen spezifischen Kraftstoffverbrauchs formen dabei ein Muschelmuster, daher auch die Bezeichnung "Muscheldiagramm". |
Das Kennfeld ist auf der [[Abszisse]] durch die Mindest- und Höchstdrehzahl und auf der [[Ordinate]] durch die [[Volllast|Volllastkurve]] des Verbrennungsmotors begrenzt. Die Linien gleichen spezifischen Kraftstoffverbrauchs formen dabei ein Muschelmuster, daher auch die Bezeichnung "Muscheldiagramm". |
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Aus dem Kennfeld kann zum Beispiel für jede mögliche Kombination aus Drehzahl und effektivem Mitteldruck der daraus resultierende spezifische Kraftstoffverbrauch abgelesen werden. Hieraus wird ersichtlich, dass für eine bestimmte geforderte Motorleistung '''P''' (welche proportional zu <math>p_{e} \cdot \omega</math> ist) mehrere Betriebspunkte mit unterschiedlichem Kraftstoffverbrauch möglich sind. So ist es zum Beispiel das Ziel eines [[Automatikgetriebe]]s, den Motor möglichst häufig in den Betriebsbereichen mit dem niedrigst möglichen spezifischen Kraftstoffverbrauch zu betreiben |
Aus dem Kennfeld kann zum Beispiel für jede mögliche Kombination aus Drehzahl und effektivem Mitteldruck der daraus resultierende spezifische Kraftstoffverbrauch abgelesen werden. Hieraus wird ersichtlich, dass für eine bestimmte geforderte Motorleistung '''P''' (welche proportional zu <math>p_{e} \cdot \omega</math> ist) mehrere Betriebspunkte mit unterschiedlichem Kraftstoffverbrauch möglich sind. So ist es zum Beispiel das Ziel eines [[Automatikgetriebe]]s, den Motor möglichst häufig in den Betriebsbereichen mit dem niedrigst möglichen spezifischen Kraftstoffverbrauch zu betreiben. |
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Das Verbrauchskennfeld gibt auch Auskunft über den Wirkungsgrad eines Motors, wenn die Kraftstoffart berücksichtigt wird. So entspricht spez. Kraftstoffverbrauch von 210 g/kWh etwa 40% Wirkungsgrad bei Diesel- und Ottokraftstoffen, bei Erdgas wird dieser Wirkungsgrad bei 200 g/kWh erreicht<ref>Rainer Golloch, "''Downsizing bei Dieselmotoren''", Abschnitt ''2.1.3 Verbrennung'', 1. Auflage 2005, Springer Berlin Heidelberg, ISBN 3-540-23883-2</ref>. |
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Typische Werte<ref>nach Tabelle 1 in Konrad Reif, "''Dieselmotor-Management im Überblick''", Abschnitt Springer Fachmedien Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6</ref> sind 160-180 g/kWh für langsam laufende 2-Takt-Schiffsdiesel im Schwerölbetrieb (ca. 55% Wirkungsgrad, Drehzahlen unter 300/min.), 210-195 g/kWh bei Diesel-Pkw mit Aufladung und Ladeluftkühlung, 225-195 g/kWh bei Lkw mit Aufladung und Ladeluftkühlung und 350-250 g/kWh bei Pkw-Saugmotoren mit Ottokraftstoff. |
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== Literatur == |
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*Richard van Basshuysen: ''Handbuch Verbrennungsmotor'', Fred Schäfer; 3. Auflage; 2005; Vieweg Verlag |
*Richard van Basshuysen: ''Handbuch Verbrennungsmotor'', Fred Schäfer; 3. Auflage; 2005; Vieweg Verlag |
Revision as of 19:02, 27 September 2015
. right|thumb|290px|Verbrauchskennfeld eines Dreizylinder-Dieselmotors mit 1,5 l Hubraum
Das Verbrauchskennfeld, auch Muscheldiagramm, Muschelkurve oder Wirkungsgradkennfeld[1] genannt, stellt den spezifischen Kraftstoffverbrauch in g/kWh über dem effektiven Mitteldruck und der Drehzahl eines Verbrennungsmotors dar.
Das Kennfeld ist auf der Abszisse durch die Mindest- und Höchstdrehzahl und auf der Ordinate durch die Volllastkurve des Verbrennungsmotors begrenzt. Die Linien gleichen spezifischen Kraftstoffverbrauchs formen dabei ein Muschelmuster, daher auch die Bezeichnung "Muscheldiagramm".
Aus dem Kennfeld kann zum Beispiel für jede mögliche Kombination aus Drehzahl und effektivem Mitteldruck der daraus resultierende spezifische Kraftstoffverbrauch abgelesen werden. Hieraus wird ersichtlich, dass für eine bestimmte geforderte Motorleistung P (welche proportional zu ist) mehrere Betriebspunkte mit unterschiedlichem Kraftstoffverbrauch möglich sind. So ist es zum Beispiel das Ziel eines Automatikgetriebes, den Motor möglichst häufig in den Betriebsbereichen mit dem niedrigst möglichen spezifischen Kraftstoffverbrauch zu betreiben.
Das Verbrauchskennfeld gibt auch Auskunft über den Wirkungsgrad eines Motors, wenn die Kraftstoffart berücksichtigt wird. So entspricht spez. Kraftstoffverbrauch von 210 g/kWh etwa 40% Wirkungsgrad bei Diesel- und Ottokraftstoffen, bei Erdgas wird dieser Wirkungsgrad bei 200 g/kWh erreicht[2].
Typische Werte[3] sind 160-180 g/kWh für langsam laufende 2-Takt-Schiffsdiesel im Schwerölbetrieb (ca. 55% Wirkungsgrad, Drehzahlen unter 300/min.), 210-195 g/kWh bei Diesel-Pkw mit Aufladung und Ladeluftkühlung, 225-195 g/kWh bei Lkw mit Aufladung und Ladeluftkühlung und 350-250 g/kWh bei Pkw-Saugmotoren mit Ottokraftstoff.
Literatur
- Richard van Basshuysen: Handbuch Verbrennungsmotor, Fred Schäfer; 3. Auflage; 2005; Vieweg Verlag
Einzelnachweise
- ^ Dieter Lohse und Werner Schnabel: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung: Band 1, Beuth Verlag, 2011, ISBN 9783410172710.
- ^ Rainer Golloch, "Downsizing bei Dieselmotoren", Abschnitt 2.1.3 Verbrennung, 1. Auflage 2005, Springer Berlin Heidelberg, ISBN 3-540-23883-2
- ^ nach Tabelle 1 in Konrad Reif, "Dieselmotor-Management im Überblick", Abschnitt Springer Fachmedien Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6