By Alfred Urlaub
Das dreib?ndige Lehrbuch behandelt alle Teilbereiche und Aspekte von Verbrennungsmotoren in komprimierter aber dennoch leicht verst?ndlicher Darstellung, die dem Leser einen raschen ?berblick verschafft ?ber die wichtigsten Zusammenh?nge motorischer Proze?abl?ufe und Konstruktionsdetails. Der Band three besch?ftigt sich mit dem konstruktiven Aufbau schnellaufender Motoren und der Berechnung ihrer Bauteile. Ausgehend von einer Er?rterung der triebwerksdynamischen Aufgabenstellung werden dabei alle wesentlichen Bauelemente (Kurbeltrieb, Lager, Kurbelgeh?use mit Zylindern, Zylinderkopf und Komponenten des Ventiltriebs) ber?cksichtigt und elementare Bauteilberechnungen ausf?hrlich erl?utert. Das Buch wendet sich an Studenten des Maschinenbaus an Technischen Universit?ten und Fachhochschulen, aber auch an den schon in der Praxis stehenden Motorenkonstrukteur in der Industrie.
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Ein Sechszylinder-Reihenmotor eine deutlich bessere Laufkultur aufweist als ein Reihenmotor mit weniger Zylindem. Mit den Wechselkraften ist aber nun auch noch ein Problem verbunden, dessen LOsung durch eine VergroJ3erung der Zylinderanzahl erschwert wird. Es handelt sich dabei urn das Problem der Kurbelwellen-Torsionsschwingungen. Die biege- und drehelastische Kurbelwelle stellt ja zusammen mit den Triebwerksmassen ein System dar, das durch die Wechselkrafte zu 44 Schwingungen angeregt wird, wobei in Resonanzbereichen llllZUlassig groBe Schwingungsausschlage auftreten konnen.
Es ist nun weiterhin zu beriicksichtigen, daB die bei Mehrzylinder-Triebwerken wirkenden Massenkrafte in Uingsrichtung der Kurbelwelle versetzt sind und dadurch freie Massenmomente hervorrufen konnen. B. die Kurbelwellen eines Vier- und Fiinfzylindermotors. ) Man erkennt gleich, daB bei einem Vierzylindermotor wegen der zur Mittelebene symmetrischen Kropfungsanordnung weder die rotierenden noch die oszillierenden Massenkrafte 1. und 2. Ordnung freie Momente erzeugen. Das gilt natiirlich auch fiir alle anderen, sogenannten vollsymmetrischen Kurbelwellen, die nicht nur einen zentralsymmetrischen Kurbelstem, sondem auch eine in der Uingsansicht zur Mittelebene symmetrische Kropfungsanordnung aufweisen.
Ordnung der Kurbelwange. 105) Wmin berechnet werden kann. 108) Nach Einfiihrung des Torsionsschwingungs-Ersatzsystems kann nun die Eigenschwingungszahl- und form der Kurbelwelle ermittelt werden. 76), daB sich bei einer nur sehr schwachen Dampfung das Eigenschwingungsverhalten des gedampften von dem des ungedampften Systems praktisch nicht unterscheidet. Wir lassen also die systemeigene Dampfung vorerst unberiicksichtigt. Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, daB bei einer mit n Massen besetzten Welle (n - 1) Eigenschwingungsformen auftreten konnen.