Variable Verdichtung beim Ottomotor

Studienarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,9, Universität Stuttgart (Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen), Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen dieser Studienarbeit wurden Möglichkeiten zur Realisierung einer variablen Verdichtung in PKW Motoren erarbeitet.

Zunächst fand dazu eine Einarbeitung in Form einer Grundrecherche über bestehende Konzepte statt. Aufbauend auf einer Internetrecherche, einem Patentkatalog der Firma Rücker, der im Rahmen einer vorangegangenen Diplomarbeit erstellt wurde, und der Patentdatenbank des Deutschen Patent- und Markenamtes konnte eine Einteilung der verschiedenen Konzepte in die 3 Klassen ¿Variation der kinematischen Längen¿, ¿Variation der Lagerpositionen¿ und ¿Freigabe/Verdrängen von Zusatzvoluminä vorgenommen werden.

Ausgehend davon wurde im Team nach mindestens einem neuen Konzept je Klasse gesucht. Ergebnis waren 6 neuartige Konzepte, zu denen jeder Student eine Prinzipskizze zur konstruktiven Umsetzung anfertigte. Von den 6 Konzepten wurden jeweils 2 zur weiteren Bearbeitung einem Studenten zugewiesen. Die im Vorfeld erstellten Skizzen wurden hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit von den einzelnen Studenten bewertet. Der erfolgversprechendste Lösungsansatz für ein Konzept bildete die Grundlage für die weitere iterative Ausarbeitung.

Dabei wurden von den einzelnen Studenten Lösungsvorschläge in Form von Handskizzen und 2D-CAD-Zeichnungen für ihre Konzepte gemacht, die im Team diskutiert wurden. Schwerpunkt der Diskussion war es, Schwachpunkte aufzudecken und entsprechende Lösungsalternativen aufzuzeigen. Diese wurden dann vom jeweiligen Studenten in die weitere Ausarbeitung des Konzeptes eingebunden. Bei der Lösungsfindung wurde nur in Detailfragen auf Fremdarbeiten bzgl. der Thematik der Studienarbeit zurückgegriffen. Standardwerke des Maschinenbaus lieferten die Grundlagen für überschlägige Berechnungen wichtiger Komponenten der Konzepte.

Ergebnis der Studienarbeit ist ein ausgearbeitetes Konzept je Student. Dazu liegen 3D-CAD-Modelle sowie 2D-CAD-Zeichnungen vor. Aufgrund des knappen Zeitrahmens erheben die ausgearbeiteten Konzepte keinen Anspruch auf sofortige Umsetzbarkeit. In der Dokumentation sind folglich alle erkannten, aber noch nicht geklärten Probleme, sowie dazugehörige prinzipielle Lösungsideen vermerkt. Für eine objektive Beurteilung der Konzepte hinsichtlich ihres energetischen und wirtschaftlichen Nutzens sowie ihrer Standfestigkeit im motorischen Betrieb sind weitere Untersuchungen und FE-Simulationen nötig.

In dieser Arbeit wurden die Konzepte ¿Knickpleuel ohne Anlenkstange¿ und ¿Zylinderkopfmembran¿ bearbeitet.