Fanggrad

Der Fanggrad ist in der Technik eine dimensionslose Kennzahl. Sie gibt Auskunft darüber, welcher Mengenanteil eines Stoffes nach Abschluss des Anbietens angenommen wurde (wie viel Stoff „eingefangen“ wurde). Der Fanggrad wird auch als Ladegrad ${\textstyle \lambda _{z}}$ (Englisch: trapping efficiency ${\textstyle \eta _{tr}}$ ) bezeichnet.[1]

Fanggrad bei Zweitaktmotoren

Verwendet wird der Fanggrad vorwiegend im Motorenbau, um die Ladungswechselgüte eines Zweitaktmotors qualitativ beurteilen zu können. Hier wird mit dem Fanggrad das Verhältnis von Frischladungsmasse zu gesamter einströmender Ladungsmasse bezeichnet[2]. Da bei schlitzgesteuerten Zweitaktmotoren durch Kurzschlussspülung beträchtliche Mengen unverbrannter Kohlenwasserstoffe (Kraftstoff) durch den Auslass in die Umwelt entweichen können, ist der Anteil der im Zylinder eingefangenen Frischladung von großer Bedeutung. Der Fanggrad λ wird so berechnet[1]:

\lambda _{f}={\frac {m_{Fr}}{m_{Fr}+m_{Sp}}}

${\textstyle m_{Fr}}$ ist dabei die nach dem Ladungswechsels im Zylinder verbleibender Frischladungsmasse, die durch den Liefergrad beschrieben wird und ${\textstyle m_{Sp}}$ die Spülmasse, also die Masse Frischladung, die durch den Auslass entweicht.

Der Fanggrad kann dabei sowohl für Sauerstoff als auch für Kohlenwasserstoffe im Abgas berechnet werden.

Fanggrad bei der Kolbenkühlung

Eine weitere Verwendung der Kennzahl dient der Betrachtung der Kolbenkühlung.[3] In Hubkolbenmotoren wird von unten Öl gegen den Kolbenboden gespritzt. Hier „fängt“ der Kolbenboden das zur Kühlung angebotene Öl „ein“.

Literatur

DIN 1940:1976-12: Verbrennungsmotoren; Hubkolbenmotoren, Begriffe, Formelzeichen, Einheiten
Günter P. Merker, Rüdiger Teichmann (Hrsg.): Grundlagen Verbrennungsmotoren. 9. Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2019, ISBN 978-3-658-23556-7, 25.2 Wichtige Kenngrößen des Ladungswechsels (Auszug aus DIN 1940), S. 671 ff.

Einzelnachweise

Rudolf Pischinger, Manfred Kell, Theodor Sams: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine. 3. Auflage. Springer Verlag, Wien 2009, ISBN 978-3-211-99276-0, 4.2.6.1 Kenngrößen des Ladungswechsels, Gleichung 4.165.
Günter P. Merker, Rüdiger Teichmann (Hrsg.): Grundlagen Verbrennungsmotoren. 9. Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2019, ISBN 978-3-658-23556-7, 25.2 Wichtige Kenngrößen des Ladungswechsels (Auszug aus DIN 1940), S. 672.
Eduard Köhler, Rudolf Flierl: Verbrennungsmotoren. Motormechanik, Berechnung und Auslegung des Hubkolbenmotors. 6. Auflage. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1486-9, 4.2.6.2 Thermische Beanspruchung des Kolbens.

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[Pischinger-1] Rudolf Pischinger, Manfred Kell, Theodor Sams: Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine. 3. Auflage. Springer Verlag, Wien 2009, ISBN 978-3-211-99276-0, 4.2.6.1 Kenngrößen des Ladungswechsels, Gleichung 4.165.

[2] Günter P. Merker, Rüdiger Teichmann (Hrsg.): Grundlagen Verbrennungsmotoren. 9. Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2019, ISBN 978-3-658-23556-7, 25.2 Wichtige Kenngrößen des Ladungswechsels (Auszug aus DIN 1940), S. 672.

[3] Eduard Köhler, Rudolf Flierl: Verbrennungsmotoren. Motormechanik, Berechnung und Auslegung des Hubkolbenmotors. 6. Auflage. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1486-9, 4.2.6.2 Thermische Beanspruchung des Kolbens.