Читать реферат по немецкому: "Die wissenschaftliche arbeit" Страница 2

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Der Verbrennungsablauf ist aufgrund der geringen Druckanstiegsgeschwindigkeit von ca. 3 bar/Grad Kurbelwinkel weicher geworden.

Nachteile dieses weichen Verbrennungs­verfahrens haben sich in der Praxis nicht erge­ben. Im Gegenteil, der geringe Kraftstoffver­brauch in Verbindung mit der sehr sauberen Verbrennung wird belohnt durch rauchfreien Auspuff und geringe Schmierölverschmut­zung.

2. Grundlage

Der Pionier dieses Entwicklungskonzeptes ist der M 453 C, der 1987 in den Markt einge­führt wurde und seitdem in Schiffahrt und stationärem Betrieb arbeitet. Insgesamt konnten von diesem Motor bereits über 100 Maschinen verkauft werden. Zeitlich gestaffelt wurde der M 552 C nach den gleichen Gesetzmäßigkei­ten umkonstruiert und erwies sich schon im frühen Versuchsstadium in seinen Reaktio­nen im Verbrennungsablauf, den Druckan­stiegsgeschwindigkeiten und in der Abgas­qualität dem M 453 C als sehr ähnlich. Im Zuge der Weiterentwicklung wurden deshalb alle Erkenntnisse auf den M 332 C über­tragen.

3. Verbrennung

Da der M 332 C-Motor über einen Zylin­derkopf mit zwei tangential einblasenden Ein­laßkanälen verfügt, konnte ein definierter Luftdrall ohne schädliche innere Turbulenzen während der Einspritzung und Verbrennung abgestimmt werden.

Da der M 332-Motor mit 240 Kolbendurch­messer der kleinste und somit kostengünstig­ste Motor in der Familie der Krupp MaK-Mo-toren ist, wurden an diesem Motor die mei­sten Grundsatzuntersuchungen für die Wei­terentwicklung der Brennraumgestaltung, der Einspritzung, der Schwerölverbrennung sowie der Aufladung vorgenommen.

Die Realisierungskonzepte der Gleich­druckverbrennung sollen hier nicht veröffent­licht werden; sie können bei erfolg­ter Abstimmung des Motors und Optimierung der Motorenparameter praktisch kaum ver­ändert werden. Sie müssen somit vom Betrei­ber auch nicht gepflegt werden, denn die Grenzbereiche im Betriebsverhalten wurden sorgfältig analysiert. Eigens zu diesem Zweck wurden Versuchs­einrichtungen mit mechanisch sowie elektro­nisch verstellbaren Einspritzausrüstungen, mit elektronisch gesteuerten Druckspeicher­einspritzungen, mit extrem verstellbaren Ab­gasrohrgeometrien, mit variablen Turbinen­eintritten, mit Abblase- und Umblaseventi­len, mit teilweise isolierten Kolben und teil­weise extrem gekühlten Brennraumteilen ent­wickelt und in den Versuchsmotoren ge­fahren.

Zusätzlich wurden Meßreihen mit verschie­denen Brennräumen, Zylinderköpfen mit va­riablem Drall und natürlich eine große An­zahl Düsenvarianten gefahren, um das jewei­lige Optimum abzutasten und um ein breit­mögliches Optimum im Zusammenwirken der Einzelkomponente für die endgültige Se­rienausführung zu erarbeiten.

Da der Motor M 332 gleichzeitig über einen langen Kolbenhub verfügt, wurden grund­sätzliche Parameterstudien in Abhängigkeit von Brennraumhöhe und Verdichtungsver­hältnis gefahren. Das Optimum aus Brennraumform und Verdichtungsverhältnis zu ertasten, stellt eine kostenintensive, aber thermodynamisch lohnende Arbeit dar. Dabei wurde besonders darauf geachtet, daß jedwedes Überspritzen des Kraftstoffes über den Kolbenrand auch bei Einspritzende vermieden wird. Die Ver­suche hatten wieder bestätigt, daß für einen sauberen Kolbenlauf im Feuersteg- und Ring­bereich eine vollständige Abschirmung si­chergestellt sein muß.

4. Kolben

Der Kolben wurde in seinem Brennraum- und Kolbenringbereich modifi­ziert, besteht aber nach wie vor aus einem Stahloberteil und einem Aluminiumunterteil. Der Kolbenkopf wird intensiv stark gekühlt; eigens zu diesem Zweck wurden die Ölwege im Motor — beginnend mit der Verteilerlei­tung über die Grundlageranschlüsse, Nuten­wege in Lagerschalen, Bohrungen und Über­tritten bis hin zum Kolbenbolzen — mittels größerer Querschnitte intensiv entdrosselt. Die Wirkung dieser Gesamtmaßnahme äu­ßert sich in der angehängten Schmierölpum­pe, deren Menge bei gleichem Druck um 30 % erhöht werden konnte.

Der Kolben erhält gehärtete Ringnuten. Obwohl nach langen Laufzeiten die Ringnu­ten durch Nachverchromen wieder auf Origi­nalmaß aufgearbeitet werden können (Krupp MaK hat beste Erfahrungen mit diesem Verfahren), gestatten die reichlich dimensionier­ten Ringsteghöhen auch die Möglichkeit, Übermaßringe zu verwenden.

Des weiteren sind die Abmessungen von Kolbenringen und Ringstegen auf stabiles Druckverhalten im Ringpaket für den Neu-und den Verschleißzustand abgestimmt wor­den. Es ist bekannt, daß hier eine der wesent­lichsten Ursachen für den Schmierölver­brauch liegt, und daß Druckverlaufsmessun­gen hinter den einzelnen Ringen unverzicht­bar für die fachgerechte Abstimmung sind. 5. Zylinderkopf

Der Brennraumbereich des Zylinderkopfes wurde nach C-Erkenntnissen modifiziert und im konstruktiven und modelltechnischen Aufbau überarbeitet. Das Lastenheft sah eine Umstellung auf Sphäroguß GGG 60 — in Ver­bindung mit einer gießgerechten Umgestal­tung vor. Bei dieser Gelegenheit wurden die Kühlwasserumgüsse im Bereich der Ven­tilsitzringe, aber auch im Bereich der Ventil­führungsbuchsen, für geringste Warmverfor­mung umgestaltet, um eine bestmögliche An­passung der Ventilsitze bei Warm- und Kalt­verformung im Betrieb zu erhalten. Die Ven­tile wurden aus der direkten Beheizung durch die Kraftstoffkeulen nach oben in den Bereich des Deckelbodens verlegt; ein Verfahren, das auch beim M 453 C und M 552 C Temperatur­absenkungen von 40°C am Ventil bewirkte. Die Dichtringe sind aus einem eindringfesten, aber bedingt verschleißbereitem Material ge­fertigt, welches einen guten Anpassungsver­schleiß zum Ventil und besten Wärmedurch­gang garantiert. Für eine gute Formbestän­digkeit der Ventile sorgen „unten liegende" Krupp MaK-Drehvorrichtungen, deren Lage