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- Kolbengeschwindigkeit berechnen
Kolbengeschwindigkeit berechnen:
Die Geschwindigkeit, mit der sich der Kolben im Zylinder bewegt, wird Kolbengeschwindigkeit genannt. Der Kolben bewegt sich von oben nach unten (oberer Totpunkt TDC) nach unten (unterer Totpunkt ODP) und wieder nach oben. Immer wenn der Kolben den OT bzw. ODP erreicht, steht er still, da sich die Bewegungsrichtung ändert. Dies wird im Bild unten verdeutlicht:
Die Kolbengeschwindigkeit ist am höchsten, wenn er sich auf halber Höhe des Zylinders befindet. Das hat auch damit zu tun sekundäre Kolbenbewegung. Von der Mitte aus verlangsamt sich die Bewegung wieder, bis der obere Totpunkt erreicht ist. Wenn sich die Kurbelwelle einmal vollständig dreht, bewegt sich der Kolben einmal auf und ab. Der Abstand zwischen TDC und ODP wird Schlagvolumen genannt. Ist zusätzlich die aktuelle Kurbelwellendrehzahl bekannt, kann die durchschnittliche Kolbenbewegung berechnet werden.
V = 2 xsxn
V = durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit [Meter pro Sekunde]
2 = doppelte Kolbenbewegung
s = Schlaganfall; die Distanz, die der Kolben zurücklegt [Meter]
n = Kurbelwellendrehzahl [Hertz]
Beispiel:
Ein Motor hat einen Hub von 90 mm. Das Hubvolumen ist den Werksdaten des Motors zu entnehmen. Die Motordrehzahl beträgt 3000 Umdrehungen pro Minute (vom Drehzahlmesser abgelesen). Mit diesen Daten kann die durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit berechnet werden.
Zunächst muss der in Millimetern angegebene Hub in Meter umgerechnet werden (durch 1000 dividieren). Das sind also 0,09 Meter. Die Kurbelwellendrehzahl in Umdrehungen pro Minute muss ebenfalls in Umdrehungen pro Sekunde umgerechnet werden (durch 60 dividieren). Das sind 50 Hertz.
Die berechneten Daten können in die Formel eingegeben werden:
V = 2 x 0,09 x 50 = 9 m/s
