Priusfreunde.de

@Haribo

Wenn ein Motor 14:1 verdichtet, dann kommt das auch in der Kompressionsphase zur Wirkung. Kompression bedeutet Verdichtungsverhältnis. Das ist das Verhältnis aus Verbrennungsraum (Hubraum des Zylinder (Vk) + Verdichtungsraum (VK) zu Verdichtungsraum. Nach der Verdichtung ändert sich das nicht. Man kann auch bei Benzin als Kraftstoff höher verdichten, wenn der Kraftstoff erst kurz vor der Zündung eingespritzt wird. Dann ist das zwar fast ein Diesel aber das geht. Das hängt auch von der Octan Zahl des Kraftstoffs ab. In jeden Fall muss der Atkinson aber im Atkinson Zyklus ein Langhuber sein. Sonst könnte er nicht so variabel sein. Bei niedriger Leistungsanforderung wird während des Arbeitstaktes einen längeren Weg zurückgelegt als im Verdichtungstakt und bei höherer Leistungsanforderung ändert sich zumindest das Verhältnis in Richtung Ottomotor. Dann hat der Atkinson Motor zwar mehr Leistung, aber ist dann auch nicht mehr so effektiv wie im Atkinson Zyklus. Dafür gibt es bei Torque einen PIds, die diese Steuerung anzeigen.

Gruß Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Man kann auch bei Benzin als Kraftstoff höher verdichten, wenn der Kraftstoff erst kurz vor der Zündung eingespritzt wird.
Du solltest in die Motorenentwicklung gehen

Grüsse, Helmut

@Helmut

Das Problem mit der Verdichtung ist, das mit zunehmender Kompression, die durch den sich aufwärts bewegenden Kolben bei geschlossenen Ventilen entsteht, sich die Luft stark erwärmt. Bei Saugmotoren ohne Direkteinspritzung wird der Kraftstoff zusammen mit der Luft angesaugt und anschließend verdichtet. Wenn die Verdichtung zu hoch ist, erwärmt sich das Gemisch schon bei der Aufwärtsbewegung so stark, das es sich schon vor der Zündung durch die Zündkerze entzünden kann. Das ist besonders bei niedrigen Drehzahlen so. Dann wirkt der Verbrennungsdruck entgegen der Laufrichtung der Kolben. Mann nennt das Klopfen, weil man dann das als Klopfgeräusche wahr nimmt. Weil die Entzündung des Gemisches auch ein wenig Zeit benötig, und der Kolben sich sehr schnell bewegt, erfolgt die Zündung bereits vor dem oberen Totpunkt (höchster Punkt der Kolbenbewegung = OT). Bei höheren Drehzahlen muss sie noch früher erfolgen. Bei Direkteinspritzung wird nur luft angesaugt und komprimiert. Der Kraftstoff wird unter hohem Druck direkt kurz vor der Zündung eingespritzt. Sonst könnte man einen Turbo nicht so hoch aufladen. Der hat bei hohen Drehzahlen durch den Turbo Lader auch ein sehr hoch verdichtetes Volumen. Bei hohen Drehzahlen kann man mit höheren Drücken arbeiten, weil die Kompression zum OT ansteigt. Beim Atkinson ist bei niedrigen Drehzahlen durch die Verstellung des Atkinson Zyklus aber die Verdichtung niedriger. Deshalb kann man das Gemisch auch bei höheren Drehzahlen etwas mehr verdichten. Dieser Aspekt ist beim Turbo genau so.


Gruß Yaris Gerd

@CA-Klaus

Der original Atkinson Motor ist ein Viertakt Motor,weil er genau wie der Otto und der Diesel Motor vier Takte hat, Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Auslassen. Durch eine zusätzliche Welle macht der Kolben bei einer Kurbelwellen Umdrehung zwei auf und ab Bewegungen. Das heißt, sie dreht bei gleicher Anzahl von Kolbenhüben nur halb so schnell, wie bei einem Diesel oder einem Ottomotor. Das ist bei Toyota nicht so.

Gruß Yaris Gerd

YarisGerd schrieb:
Der original Atkinson Motor ist ein Viertakt Motor,weil er genau wie der Otto und der Diesel Motor vier Takte hat, Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Auslassen. Durch eine zusätzliche Welle macht der Kolben bei einer Kurbelwellen Umdrehung zwei auf und ab Bewegungen. Das heißt, sie dreht bei gleicher Anzahl von Kolbenhüben nur halb so schnell, wie bei einem Diesel oder einem Ottomotor. Das ist bei Toyota nicht so.
Danke, genau das war meine ursprüngliche Frage. Auch wenn es erstmal so aussieht, als sei der Motor damit "nur" ein Möchtegern-Atkinson, so hat das durchaus seine Vorteile, denn das Verhältnis zwischen "Ansaug-Hubraum" und "Verbrennungs-Hubraum" ist bei Toyota im Gegensatz zu einem echten Atkinson-Motor variabel. Daher sehe ich den Motor nicht als eine abgespeckte Version des Atkinson-Motors an, sondern eher als eine Weiterentwicklung des zugrundeliegenden Prinzips.

@CA-Klaus

Das siehst Du richtig. So wie der Atkinson ursprünglich war wollte den keiner bauen. Der Aufwand mit der extra Welle und die schlechten Hebel Winkel und die seitlichen Bewegungen lassen auf schlechte Laufruhe schließen. All das hat Toyota vermieden. Das war eine grandiose Idee.

Gruß Yaris Gerd

@CA-Klaus

Der 4 Takt Motor fängt mit dem Ansaug Takt an.

Der Atkinson ist kein Miller. Beim Miller wird das Einlass Ventil früher geschlossen und beim Atkinson später. Deshalb baut sich beim Miller kurz vorm UT ein Unterdruck auf.Auch das verringert die Kompression. Beim Atkinson sind die Ventilsteuerzeiten variabel. Deshalb kann er lbei höheren Drehzahlen mit höherer Kompression sowie mit mehr Hubraum (Gemisch=Füllung) arbeiten. Bei geringem Leistungsbedarf und niedriger Drehzahl, läuft er mit wenig Füllung und kürzerem Verdichtungshub sowie niedrigerer Verdichtung und bei hoher Leistungsanforderung mit hohen Drehzahlen läuft er mit längeren Verdichtungshub (mehr Füllung) und höhere Verdichtung. Weil die Verdichtung mit der Aufwärts Bewegung des Kolbens steigt, kann man beim Atkinson im oberen Drehzahlbereich eine höhere Verdichtung realisieren. Deshalb hat der Adkison im unteren Drehzahl Bereich ein niedrigeres Drehmoment. Weniger Füllung und niedrigere Verdichtung ergeben nun zweimal weniger Kraft, aber auch weniger Verbrauch.

Guß Yaris Gerd

ntvtom schrieb:
YarisGerd schrieb:
Es macht schließlich keinen Sinn, jeden Zylinder unterschiedlich zu regeln.

Gruß Yaris Gerd

Das macht schon Sinn. Stichwort Zylinderabschaltung im Teillastbetrieb.

Da hast Du Recht! Daran hatte ich nicht gedacht.

Gruß Yaris Gerd

nach meiner kenntnis ist der unterschied zwischen miller und atkinson vor allem die aufladung. diese hat nur miller. wie man die steuerzeiten anlegt, ist imho kein grundlegender part der konstuktion. das kann man sogar als tuner recht einfach ändern. da die letzten miller auch aus einer zeit kommen, wo variable steuerzeiten noch die absolute ausnahme waren, halte ich rückschlüsse daraus auch nicht für legitim.

grundlegend falsch ist die aussage, zur verdichtung. eine höhere verdichtung bedeutet theoretisch und praktisch einen höheren wirkungsgrad. die weiter angesprochene klopfgrenze wird heute möglichst ausgenutzt und das ist auch der grund für die erfindung des klopfsensors.

und wenn wir schon dabei sind, das harte geräusch bei klopfender verbrennung entsteht mitnichten, weil der verbrennungsdruck in der aufwärtsbewegung auf den kolben wirkt. tatsächlich spürt man in diesen momenten sogar einen gewissen leistungsanstieg. das harte geräusch entsteht durch eine druckspitze, wegen der kurzen druchbrennzeit weil die füllung sowohl an der kerze, als auch an einer heißen ecke des brennraumes entzündet wird. isbesondere der moment, wo beide flammenfronten aufeinander prallen ist zu vernehmen. der kolben ist dabei aber schon lange wieder auf dem weg nach unten.

direkteinspritzung zur klopfvermeidung ist ein schwieriges thema. dazu habe ich noch keine detailierten informationen auf wissenschaftlicher basis gelesen. aufgrund meines vorwissens kann ich aber ein paar probleme erkennen. zb.kann man nicht mit 3 oder 5 bar einspritzen, weil der sprit nicht fein genug zerstäuben würde. außerdem würde man die verdichtung dadurch nicht zu stark erhöhen können, damit die zündung weiterhin durch die kerze erfolgen kann. in jedem fall hat man aber wenig zeit zum vergasen, was automatisch das dieselabgasproblem auf den motor überträgt. für eine höhere verdichtung braucht man dann auch schwerere motoren, was uns das gewichtsproblem des diesels einbringt. am ende fragt man sich da mit recht, warum man nicht gleich den diesel genommen hat.

die skyactiv motoren würde ich, enbenso wie den prius nicht als beispiel für eine motorenfamilie auswählen. das sind zwei sonderfälle, die man auch als solche behandeln muss. die neuen mazda diesel haben zb auch 14:1, was da wieder extrem niedrig- also auch ein sonderfall ist.

@Kurzer

Das mit dem Verdichtungsverhältnis von 14:1 ist nicht meine Erfindung. Bei einem normalen Ottomotor ohne variable Steuerzeiten wird das wohl auch nicht gehen. Nur wenn der Atkinson bei höheren Drehzahlen noch rechtzeitig vor den Eigen Zündungen das Gemisch entzündet, geht das. Bei niedrigen Drehzahlen geht das nicht. Da hat der Atkinson aber eine niedrigere Verdichtung, weil er ein Teil des Gemisches wieder zurück schiebt. Die Atkinson Version von Toyota ähnelt sehr dem von Miller. Ich habe mich an die Definition des Links aus diesem Tread über Miller gehalten. Ich vermute, das der Atkinson von Toyota ein anderes Verhältnis von Kolbenhub zu Kolbendurchmesser hat. Es wird wohl mehr in Richtung Langhuber gehen als beim Miller. Anfangs wurden auch Atkinson Motoren mit Turbo entwickelt. Davon wurde jedoch wieder Abstand genommen.


Eine höhere Verdichtung bringt einen höheren Verbrennungsdruck, und damit mehr Leistung. Mir ist nicht bekannt, dass das einen niedrigeren Verbrauch mit sich bringt.

Gruß Yaris Gerd

der zusammenhang stand schon 1960 im lexikon, aber eine kurze suche mach den beiden begriffen fördert zahlreiche neue quellen zutage.

eine motor mit zu hoher verdichtung einfach früher zu zünden geht nicht. vom moment der zündung an steigt der verdichtungsdruck zusätzlich zur mechanischen verdichtug durch den verbrennungsdruck. die zweite flammenfront bildet sich erst nach der eigentlichen zündung. im gegensatz zur landläufigen vorstellung explodiert die füllung nicht blitzartig, sondern brennt in "aller ruhe" ab.

das ist auch relativ leicht zu beweisen, denn nur so kann der zündzeitpunkt auf die klopfneigung des motors auswirkung haben. wenn ich am verteiler auf niederoktatigen sprit umstelle, ändere ich ja nichts am verdichtungsverhältnis, trotzdem kann ich so schlechteren sprit fahren.

der bereich ist aber eng und abweichungen von optimum sind normalerweise nicht wirtschaftlich. darum ist es imho auch ausgeschlossen, den prius mit vollem hubraum zu fahren. warum auch?! 100 ps aus 1,5l sind doch kein hexenwerk und reichen locker aus.

Es ist mir klar, das das im Zylinder eine Verbrennung ist und keine Explosion. Deshalb wird der Kraftstoff ja auch schon vor Erreichen des OT gezündet. Wenn der Motor mit hohen Drehzahlen läuft, wird deshalb ja auch noch früher gezündet. Damit der Motor nicht klopft, muss die Zündung rechtzeitig vor der Selbstzündung erfolgen. Bei der normalen Verdichtung von z.B 10:1 steigt der Druck ja auch schell an, und liegt dann deutlich über den Druck einer Verdichtung von 14:1. Das ist halt eine Frage des Timings. Deshalb ist es auch nur bei hohen Drehzahlen mit hohen Kolbengeschwindigkeiten denkbar. Man darf dabei nicht übersehen, dass auch die Selbstzündung eine gewisse Zeit benötigt.

www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...tid=14&id=132617

m.auto-motor-und-sport.de/fahrberichte/m...technik-7924293.html
Gruß Yaris Gerd

Damit der Motor nicht klopft, muss die Zündung rechtzeitig vor der Selbstzündung erfolgen.
Nein so nicht richtig. Ein früher Zündzeitpunkt erhöht ja den Brennraumdruck zum Ende der Kompressionsphase. Somit steigt die Gefahr einer Selbstentzündung bevor sich die Flammenfront von der Kerze komplett ausgebreitet hat. Daher muss man zur Vermeidung der klopfenden Verbrennung später zünden, damit das Verbrennungsdruckmaximum später (also weiter in der Expansionsphase) liegt. Alternativ kann man auch am Gemisch (Lamdba)spielen, aber wegen der Abgasqualität ist der Spielraum zu eng um wesentlichen Einfluss zu haben.
Bei schlechter Kraftstoffqualität (niedrige Oktanzahl) wird die Zündung in Richtung spät verstellt, wodurch ein gewisser Leistungsverlust entsteht, aber die klopfende Verbrennung vermieden wird.

@Niels

Vielen Dank für die Info. Irgend wie muss Madsda das ja hin gekriegt haben. Denn die haben ja so einen Motor gebaut. Weil die Leistung nicht so viel höher ist wie beim Prius, dachte ich, das die bei Toyota das auch machen. Genaue Angaben habe ich nicht gefunden. Oder verwenden die bei Madsda einen anderen Kraftstoff bzw. geben Zusätze hinzu?


Gruß Yaris Gerd

Nein, Mazda Skyactive braucht nicht mal SuperPlus, geschweige denn Zusätze. Habe mal nachgelesen wie Mazda das Klopfen verhindert:

• Spezieller Auspuffkrümmer


• Verschiebung des Zündzeitpunkts


• genaue Spritmengenkontrolle mit Mehrloch-Injektoren


• muldenförmige Kolben