Wärmebild vom Zylinderkopf

[emm]

Hallo zusammen,

ich knobel schon länger an einem Problem herum und brauche einmal eure Hilfe, sonst kommt da am Ende nichts vernünftig Verwertbares heraus.

Mit meinem Programm kann ich ja auch Wärmeverteilung in Bauteilen beziehungsweise deren Kühlung berechnen und sichtbar machen. Also habe ich mir einen Zylinderkopf genommen, den Brennraum und Auspuffkanal für den ersten Durchlauf mit einer durchschnittlichen Temperatur von 150°C belegt und ihn bei 30, 50 und 70 km/h in den Wind gestellt.
Dabei möchte ich natürlich mit den Randbedingungen so nah wie möglich an der Realität bleiben, aber auch auf der anderen Seite das Modell möglichst schlank behalten mit Hinblick auf die Berechnungszeit.
Der Zylinderkopf (von Karls Papa, danke nochmal!  ) ist derzeit noch ohne Innenleben, also nur das nackte Alu. Ist ja zunächst einmal nur ein Probelauf.

Das mit der durchgehenden Temperatur ist natürlich Käse und absolut praxisfremd. Daher:

Weiß jemand, woher ich die reelle Wärmelast durch die Verbrennungsgase auf die Brennraumflächen bekomme?

Auf der FH habe ich bei dem Thema offenbar erquickend geschlafen oder war gerade Motorradfahren und im www finde ich nichts brauchbares...

Markus

[emm]

[klaus wg]

Hallo emm, sorry, wenn ich jetzt etwas unbedarft frage, aber ich hab's beim Lesen nicht völlig geschnallt:
was genau möchtest Du denn machen, sprich: erreichen/berechnen  ?

Gruß
k.

[Knaudel]

Hallo Emm,


mit Berechnungsgrundlagen kann ich Dir leider auch nicht weiterhelfen (Da habe ich wohl auch geschlafen)...

Würde Dir das Bild eines warmgefahrenen Motors etwas bringen? (Ich meine natürlich kein Foto, sonden ein Wärmebild)
Eventuell läßt sich da was machen.


Gruß Knaudel

[emm]

Würde Dir das Bild eines warmgefahrenen Motors etwas bringen?

Hallo Knaudel,

ja, klar, immer her damit, interessant ist das allemal! 

@Klaus: Ich möchte die Wärmeabfuhr vom Zylinderkopf simulieren. Dazu muss ich natürlich erst mehr über die Wärmequelle erfahren, sonst ist das alles ja nur Rätselraten.

Grüße, Markus

[sigi_rs]

Super Aufgabe!
Leider bin ich da völlig überfordert. Da ich Fertigungstechnik mit Schwerpunkt Konstruktion studiert habe, bin ich um "Wärmeleere" außer im Grundstudium herumgekommen. Also Fehlanzeige!
Aber mach weiter, das Thema finde ich sehr interessant, denn gerade heute habe ich meinen /3-Kopf neben dem R26-Kopf im Kaltreinigerbecken liegen gehabt und mich gewundert, wieviel größer der R26-Kopf ist. Das merkt man erst, wenn man beide nebeneinander liegen hat.

Viele Grüße,
Jörg

[isie]

Hallo Markus,

ohne das jetzt im Detail durchdacht zu haben:

Die Wärmeabgabe Verbrennungsabgase an den ZK wird bestimmt von
* Wärmestrahlung der Verbrennungsgase (C02, H20 und Russpartikel) = Funktion von (Strahlertemperatur = ca. 1300 °C , ZK-Wandtemperatur = 80°C , Flächen, Abstand der Flächen, Art der Strahlung).
* Konvektiver WÜ = Funktion von Wärmeübergang (delta T, WÜ-Koeffizient (Strömungsbedingungen wie Gasgeschwindigkeit, Medium).

Komplex aber lösbar. 

Denkbar wäre auch, dass man einmla über die Energiebilanz am Motor nachdächte. Immerhin kann man ja die Zugeführte Energie bestimmen (Spritzufuhr) und die abgegebene Energie auch (Abgastemperatur und 400 °C, Abgasmenge via Lambda 1, Kurbelwellenleistung).

Was aber immer noch schwierig ist, wäre die Abbildung der Strömungsverhältnisse im Verbrennungsraum - denn die ist ja für Dein Vorhaben wichtig.

Mehr fällt mir dazu jetzt aber nicht ein.

VG Ingo

[† odeon8]

Hallo Markus,

BMW hat sich ja damals den "Mohrenkopf" einfallen lassen.
Den dazu gehörenden Versuchsaufbau und etwas Text habe ich
dem Trzebiatowsky - Buch entnommen.

Viele Grüße - Thomas

[emm]

Na, da haben sich die Kollegen aber auch eine Krücke gebaut! Nur durch Konvektion bei ruhender Umgebungsluft?
Oha!
Und die aufsteigende Wärme vom Motorgehäuse heizt noch fleißig mit? Sehr gut! Wenn Sie wenigstens noch einen Ventilator davor gestellt hätten mit konstanter Drehzahl, ja dann...

Das kam in dem Bericht hier gar nicht richtig raus. Aber immerhin wurden die Messwerte dann ja in der Praxis bestätigt.

Schwärzen kann ich den Kopf übrigens bei mir in der Simulation auch... 

Markus