Druckverhältnis-Volumenstrom-Kennfeld des Motors

Zusammenfassung

Um das Zusammenwirken eines Laders mit dem Motor beurteilen zu können, ist es zweckmäßig, den Motor als Verbraucher des Laders im Laderkennfeld darzustellen. Diese Kennlinie des Motors wird als Schlucklinie bezeichnet. Beim Viertaktmotor erfolgt der Ladungswechsel des Zylinders im Wesentlichen durch den Ansaughub und den Ausschiebehub des Kolbens und, bei Vorhandensein einer Ventilüberschneidung , zudem zu einem gewissen Anteil durch Spülung. Während der Ventilüberschneidung befindet sich der Kolben im Bereich des oberen Totpunkts und bewegt sich dabei so langsam, dass er praktisch keine Ansaug- bzw. Ausschiebewirkung ausüben kann. Eine Spülung kann daher nur stattfinden, wenn ein positives Spülgefälle vorliegt, also der Druck vor Zylinder-Einlass höher als der Druck nach Zylinder-Auslass ist. Bei Viertakt-Saugmotor en entsteht dieses positive Spülgefälle durch den Sog, den das während der vorangegangenen Ausschiebephase aus dem Zylinder abgeströmte Abgas, bei immer noch geöffnetem Auslassventil, auf die verbliebene Zylinderfüllung ausübt. Diese gasdynamische Saugwirkung hält nur über eine sehr kurze Phase an, so dass allenfalls ein Ausspülen des Restgases aus dem Zylinder erreicht wird, nicht aber ein massives Durchspülen von Frischgas durch den Zylinder. Dementsprechend klein ist die Ventilüberschneidung bei Saugmotoren (10–60°KW) gegenüber der Ventilüberschneidung von hoch aufgeladenen Großdieselmotoren (60–120°KW) zu wählen. Bei letzteren ermöglicht die Abgasturboaufladung in einem weiten Betriebsbereich ein positives Spülgefälle und damit ein Durchspülen von Frischgas durch den Zylinder, und zwar in einem so hohen Maße, dass dabei über die Restgasausspülung hinaus auch eine Kühlung der brennraumbegrenzenden Bauteile erreicht wird. Zudem lässt sich dadurch auch die Abgastemperatur nach oben begrenzen, was bei Schweröleinsatz zur Vermeidung von Heißkorrosion an den Auslassventilen und insbesondere an der Abgasturbine erforderlich ist.