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2019-09-25T11:23:13Z

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Der '''Luftaufwand''' ist ein Maß für die einem [[Verbrennungsmotor]] zugeführte gasförmige [[Frischladung]]. Der Luftaufwand ist neben dem [[Liefergrad]] eine wichtige Größe zur Beschreibung der [[Ladungswechsel]]güte, wobei der Luftaufwand eher eine Aussage über die Qualität des Ansaugsystems und -prozesses zulässt.

== Berechnung ==
Der Luftaufwand ist das Verhältnis der einem [[Hubkolbenmotor]] (oder dessen Zylinder) während eines [[Arbeitsspiel]]s tatsächlich zugeführten Masse an [[Gemischbildung|Frischgemisch]] <math>m_\mathrm{G}\ </math> zur theoretisch möglichen Masse <math>m_\mathrm{th}\,</math>, die sich aus dem geometrischen Hubvolumen <math>V_\mathrm{H}\,</math> und der theoretischen Ladungsdichte bei Umgebungszustand <math>\rho_\mathrm{th}\,</math> ergibt. Dies gilt für frei ansaugende Motoren. Bei [[Motoraufladung|aufgeladenen Motoren]] wird hier der Zustand der Frischladung hinter dem [[Turbolader|Verdichter]] bzw. [[Ladeluftkühler]] berücksichtigt.

Die zugeführte Frischladung <math>m_\mathrm{G}\ </math> (für einen Zylinder) bzw. <math>m_\mathrm{G, ges}\ </math> (für den gesamten Motor) und damit der Luftaufwand hängen von diversen Faktoren ab, v. a. Ventilsteuerzeiten und Öffnungsquerschnitt der Ventile sowie von der Drehzahl und den geometrischen Verhältnissen von Ansaugtrakt und Brennraum, so dass der Luftaufwand meist unter 1 bleibt (nur durch Resonanz-Effekte könnte er auch größer 1 werden).

:<math>
\lambda_a = \frac{m_\mathrm{G, ges}} {m_\mathrm{th}} = \frac{m_\mathrm{G, ges}} {V_\mathrm{H} \cdot \rho_\mathrm{th}}= \frac{\dot{m}_\mathrm{G, ges}} {i \cdot n \cdot V_\mathrm{H} \cdot \rho_\mathrm{th}} </math>   bzw. für einen Zylinder   <math>\frac{m_\mathrm{G}} {V_\mathrm{h} \cdot \rho_\mathrm{th}}</math>

Die gesamte dem Motor zugeführte Frischladung besteht beim Ottomotor mit äußerer Gemischbildung (außerhalb des Zylinders) aus:

:<math>m_\mathrm{G, ges} = m_\text{Kraftstoff} + m_\text{Luft} \,</math>

und beim [[Dieselmotor]] und Ottomotor mit [[Direkteinspritzung]]:

:<math>m_\mathrm{G, ges} = m_\text{Luft}\,</math>

== Literatur ==
* [[Richard van Basshuysen]], [[Fred Schäfer]]: ''Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven.'' 3. Auflage. Friedrich Vieweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage, Wiesbaden 2005, ISBN 3-528-23933-6.
* [[Franz Pischinger]]: ''Verbrennungsmotoren, Band I und Band II; Vorlesungsumdruck.'' Lehrstuhl für Angewandte Thermodynamik, [[RWTH Aachen]], erschienen im Selbstverlag, 1987.

[[Kategorie:Ansaugtrakt]]
[[Kategorie:Messgröße der Fertigungstechnik]]
[[Kategorie:Verbrennungsmotorentechnik]]

Luftaufwand - Versionsgeschichte

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