Modelmotor-> Gasvolumen-> Energie

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,

bei der Konstuktion eines kleinen Modelmotors stehe ich nun, für mich jedenfalls nöff… , vor einen GROSSEM Problem. Ich möchte die Leistung ( was das Gasgemisch im Kolben bei der Zündung + Hub auf dem Kolben überträgt) berechenen. Das heißt, vom Treibstoff -> Vergasser -> Lufkanalleitungen -> Zylinder -> bis hin zur Abgasgeschwindigkeit und Temperatur.

Was weiss ich, die Drehzahl des Motors soll zwischen 2000 - 30.000 /pro Minute liegen + Kolbengeometrie + Hub + Vergasseraufbau + die Daten über die Luftkanäle (die Daten über die Geometrie, … sind bis jetzt nur ungefähr angenohmen). Ich verlange nicht, dass hier jemand mir die komplette Rechnung + änderungen berechnet/sagt, es würde mir bereits ausreichen, wenn ich eine Formelsammlung + Erklärung bekähmen würde. Wobei das letzteres auch in Ordnung ginge :wink: Falls du dich beteiligen möchtest, dann melde dich hier und gibt bitte an, welche Dateiformate du öffnen kannst.

Achja, das ganze ist ein privates Projekt und ich werde nach erfolgreicher Teilfertigungstellung -> wenn der Motor theoretisch funktioniert, eine Internetseite einrichten, wo dies ausführlich Dokumentiert ist, das das ganze für einen Hobbybastler interessant ist.

MfG,
Thomas

#2

Moien

Ich
möchte die Leistung ( was das Gasgemisch im Kolben bei der
Zündung + Hub auf dem Kolben überträgt) berechenen. Das heißt,
vom Treibstoff -> Vergasser -> Lufkanalleitungen ->
Zylinder -> bis hin zur Abgasgeschwindigkeit und
Temperatur.

Exakt ausrechnen kann man das so nicht (jedenfalls nicht als Normalsterblicher in annehmbarer Zeit). Simulieren könnte man da einiges. Allerdings sind die meisten Simulationssysteme nicht für so kleine Systeme ausgelegt (und schweineteuer). Wirbel in engen Röhren und Durchmischung vom 2 Stoffen (Kraftstoff vs Luft vs Abgase) sind ein verdammt komplexes Thema.

Wenn du es trotzdem möglichst exakt simulieren willst wäre CFD-Tool (Computational Fluid Dynamics, http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_fluid_dyn…) erste Anlaufstelle.

Für eine grobe Schätzung wäre der Carnot Prozess ( http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess ) eher das richtige. Dabei muss man allerdings die Temperaturen kennen.

cu

#3

Moien

Exakt ausrechnen kann man das so nicht (jedenfalls nicht als
Normalsterblicher in annehmbarer Zeit). Simulieren könnte man
da einiges. Allerdings sind die meisten Simulationssysteme
nicht für so kleine Systeme ausgelegt (und schweineteuer).
Wirbel in engen Röhren und Durchmischung vom 2 Stoffen
(Kraftstoff vs Luft vs Abgase) sind ein verdammt komplexes
Thema.

Jeep, erst mal danke für deine schnelle Antwort.

Wenn du es trotzdem möglichst exakt simulieren willst wäre
CFD-Tool (Computational Fluid Dynamics,
http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_fluid_dyn…)
erste Anlaufstelle.

Wie gesagt, ein reine privates Projekt und deswegen geht das Bedugte gegen 0 EUR. Kannst du oder jemand anders auf diese Programm zugreifen? Und würde mir das schnell mal berechnen lassen?

Für eine grobe Schätzung wäre der Carnot Prozess (
http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess ) eher das
richtige. Dabei muss man allerdings die Temperaturen kennen.

Die Temperatur zu schätzen? Ich werde mir es auf jedenfall anschauen und man könnte bei den Temperaturen auch auf erfahrungswerte zurück greifen. Mal sehen.

MfG,
Thomas

#4

Hallo Thomas!

Für eine grobe Schätzung wäre der Carnot Prozess (
http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Prozess ) eher das
richtige. Dabei muss man allerdings die Temperaturen kennen.

Die Temperatur zu schätzen? Ich werde mir es auf jedenfall
anschauen und man könnte bei den Temperaturen auch auf
erfahrungswerte zurück greifen. Mal sehen.

Vorhersehbar wird das sinnfreie Rechnerei, mit der Du chancenlos bist, auf die Leistung des Motors zu kommen. Du kannst die Leistung messen. Auch dabei gibt es Unsicherheiten, aber die Größenordnung wird gut passen. Du verbindest die Welle des Motors mit einem Generator und belastest den Generator mit einem Widerstand. Ganz schlicht mit U x I kommst Du auf die Leistung. Die Unsicherheit der Messung liegt im vielleicht nicht genau bekannten Wirkungsgrad des Generators.

Gruß
Wolfgang