Im Labor für Turbomaschinen wurde ein fehlerhafter Stirling-Motor der Firma WhisperGen zur Untersuchung der Schadensursache demontiert und untersucht.
Der zu untersuchende Motor wurde durch Stirling Consulting vom Vorbesitzer BMW AG akquiriert und der Hochschule München für Untersuchungen im Rahmen des Arbeitskreis Stirling zur Verfügung gestellt. Wegen wiederholter Probleme im Startvorgang wurde der Wunsch nach einer Fehleranalyse laut. Diese erfolgte im Rahmen
einer schwerpunktbezogenen Projektarbeit im Sommersemester 2008.
Ein baugleicher Motor wird unterdessen zu Untersuchungen zu unterschiedlichen Brennstoffen im Rahmen einer Diplomarbeit verwandt.
Zu Beginn des Projekts wurde der Motor in nicht laufbereitem Zustand vorgefunden. Es waren keine der zum Lauf notwendigen Anschlüsse vorhanden. Die Abdeckung der Elektronik und das Display fehlten und die Schutzhaube war demontiert. An dem Standplatz in Gebäude X waren keine oder wenige Werkzeuge und notwendiger Arbeitsraum vorhanden. Daher wurde das Gerät mit allen vorgefundenen Teilen in das Labor für Turbomaschinen überführt.
Es handelt sich um eine Wärmekraftmaschine nach dem Heißluftprinzip (Stirling-Motor)des Herstellers WhisperGen aus Neuseeland. Das vorgefundene Modell ist die Gleichstromversion zur Verwendung in mobilen Einrichtungen, wie Hausbooten oder Schiffen. Die Typbezeichnung ist: "Personal Power Station 16". Sie hat eine Nennleistung von 750W an 12V DC elektrisch und 5kW thermisch über das
Kühlmedium. Es wird mit handelsüblichem Dieselkraftstoff betrieben.
Bei der Übernahme des Geräts war als Hauptinformation das Nicht-Funktionieren gegeben. Als Ursache wurde mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Lagerschaden zu Grunde gelegt. Wegen des Fehlens der notwendigen Anschlüsse zur Durchführung eines Testlaufs konnte nur die Richtigkeit dieser Behauptungen angenommen werden.
Bereits zu Anfang der Arbeiten wurde als Primärziel ein erfolgreicher Lauf des Motors am Ende der Arbeit gesteckt.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Beschreibung Demontage und Montage
- Demontage
- Montage
- Konstruktion des Gerätes
- Brenner
- Erhitzer mit Regenerator
- Überströmkanäle und Kühler
- Taumelscheibe
- Generator
- Boden
- Abdichtungen
- Pleuel
- Kolben
- Schlusswort
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Ziel dieser Projektarbeit war die Ermittlung der Schadensursache eines defekten Stirlingmotors der Firma WhisperGen. Die Arbeit umfasste die Demontage, Inspektion und anschließende Montage des Motors. Die gewonnenen Erkenntnisse sollten dazu beitragen, zukünftige Störungen schneller zu identifizieren und zu beheben.
- Demontage und detaillierte Analyse eines Stirlingmotors
- Identifizierung potentieller Schadensursachen
- Rekonstruktion und erfolgreicher Testlauf des reparierten Motors
- Dokumentation der Konstruktion des WhisperGen Stirlingmotors
- Bewertung der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Einleitung beschreibt den Hintergrund des Projekts: einen defekten Stirlingmotor der Firma WhisperGen, der im Rahmen einer Projektarbeit an der Hochschule München untersucht werden sollte. Der Motor wurde von Stirling Consulting von BMW erhalten und wies wiederholte Startprobleme auf. Die Ausgangshypothese war ein Lagerschaden. Die Zielsetzung des Projekts war die erfolgreiche Wiederinbetriebnahme des Motors.
Beschreibung der Demontage und der nachfolgenden Montage des Stirlingmotors: Dieses Kapitel dokumentiert den systematischen Prozess der Demontage des Stirlingmotors. Zunächst wurde der Motor äußerlich auf Defekte untersucht. Danach wurde er schrittweise zerlegt, wobei jedes Bauteil fotografisch dokumentiert und auf Schäden inspiziert wurde. Es wurden keine offensichtlichen mechanischen Schäden gefunden. Die anschließende Montage erfolgte in umgekehrter Reihenfolge, nach gründlicher Reinigung und Schmierung aller Teile. Ein erfolgreicher Testlauf nach der Montage bestätigte die korrekte Durchführung der Reparatur.
Beschreibung der Konstruktion des WhisperGen: Dieses Kapitel beschreibt die Konstruktion des WhisperGen Stirlingmotors anhand von Computertomographie-Bildern und Demontage-Beobachtungen. Es werden die einzelnen Komponenten wie Brenner, Erhitzer mit Regenerator, Überströmkanäle, Taumelscheibe, Generator und Boden detailliert analysiert und deren Funktionsweise erklärt. Die Beschreibung konzentriert sich auf die Bauweise und die vermutete Funktionsweise der einzelnen Baugruppen, gestützt auf die CT-Bilder und die während der Demontage gewonnenen Erkenntnisse.
Schlüsselwörter
Stirlingmotor, WhisperGen, Schadensursache, Demontage, Montage, Konstruktion, Heißluftmotor, Computertomographie, Fehleranalyse, Wiederinbetriebnahme, Energietechnik, Wärmekraftmaschine.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Projektarbeit: Analyse eines defekten WhisperGen Stirlingmotors
Was ist der Gegenstand dieser Projektarbeit?
Diese Projektarbeit an der Hochschule München befasst sich mit der Analyse und Reparatur eines defekten Stirlingmotors des Herstellers WhisperGen. Der Motor, der von Stirling Consulting von BMW bezogen wurde, zeigte wiederholte Startprobleme. Die Arbeit umfasste die vollständige Demontage, Inspektion, und anschließende Montage des Motors.
Welche Ziele wurden in der Projektarbeit verfolgt?
Das Hauptziel war die Ermittlung der Schadensursache und die Wiederinbetriebnahme des defekten Stirlingmotors. Zusätzliche Ziele waren die detaillierte Dokumentation der Demontage und Montage, die Analyse der Konstruktion des Motors, und die Ableitung von Handlungsempfehlungen für zukünftige Reparaturen.
Welche Methoden wurden angewendet?
Die Arbeit umfasste die systematische Demontage des Motors mit fotografischer Dokumentation jedes einzelnen Schrittes. Zur Analyse der Konstruktion wurden Computertomographie-Bilder herangezogen. Nach der Inspektion der Einzelteile erfolgte die Montage in umgekehrter Reihenfolge. Ein abschließender Testlauf diente der Validierung der Reparatur.
Welche Ergebnisse wurden erzielt?
Obwohl anfänglich ein Lagerschaden vermutet wurde, konnten bei der Demontage keine offensichtlichen mechanischen Schäden festgestellt werden. Die Montage des Motors verlief erfolgreich, und ein anschließender Testlauf bestätigte die korrekte Funktion. Die Arbeit dokumentiert detailliert die Konstruktion des WhisperGen Stirlingmotors anhand von CT-Bildern und den Beobachtungen während der Demontage.
Welche Komponenten des Stirlingmotors wurden untersucht?
Die Analyse umfasste detaillierte Untersuchungen folgender Komponenten: Brenner, Erhitzer mit Regenerator, Überströmkanäle, Kühler, Taumelscheibe, Generator, Boden und Abdichtungen, Pleuel und Kolben.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Projektarbeit am besten?
Stirlingmotor, WhisperGen, Schadensursache, Demontage, Montage, Konstruktion, Heißluftmotor, Computertomographie, Fehleranalyse, Wiederinbetriebnahme, Energietechnik, Wärmekraftmaschine.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in folgende Abschnitte gegliedert: Einleitung, Beschreibung der Demontage und Montage, Konstruktion des Gerätes, und Schlusswort. Zusätzlich enthält sie ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, sowie eine Zusammenfassung der Kapitel.
Welche Schlussfolgerungen wurden gezogen?
Die erfolgreiche Wiederinbetriebnahme des Motors nach der Reparatur zeigt, dass die angewandte Methodik effektiv ist. Die detaillierte Dokumentation der Konstruktion und der Reparaturprozess können als wertvolle Ressource für zukünftige Wartungs- und Reparaturarbeiten an ähnlichen Stirlingmotoren dienen. Die Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse zur Konstruktion des WhisperGen Stirlingmotors.
- Citar trabajo
- MSc Business Administration and Engineering Siegfried Hotter (Autor), Michael Clauß (Autor), Lukas Grohmann (Autor), Florian Weitl (Autor), 2008, Ermittlung der Schadensursache an einem Stirlingmotor, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/193004
