Vergleich von Gasfedervarianten mit variabler Kennlinie für einen Freikolbenmotor

Abstract

In dieser Arbeit werden zwei Gasfedervarianten vorgestellt, die aufgrund ihrer einstellbaren Federkennlinie für den Einsatz in einem Freikolbenmotor geeignet sind. Die Kennlinien einer massenvariablen und einer volumenvariablen Gasfeder werden auf Basis von thermodynamischen Berechnungen hinsichtlich ihres Einsatzes in einem Freikolbenmotor für verschiedene Betriebspunkte untersucht. Ein Vergleich der Kennfelder der massenvariablen und der volumenvariablen Gasfeder zeigt, dass die Federkennlinien der beiden Varianten in nur einem Betriebspunkt übereinstimmen. Es wird daher ein Berechnungsverfahren zur Minimierung der Differenz der beiden Kennlinien über dem gesamten Betriebsbereich eines Freikolbenmotors vorgestellt. Durch Messungen an einem Gasfederprüfstand werden die theoretischen Betrachtungen bestätigt.