Atkinson-Kreisprozess

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Der Atkinson-Kreisprozess im p-v-Diagramm
Atkinson-Motor: Zeichnung aus US-Patent 367496
Animation des Atkinson-Motor

Der ursprüngliche Atkinson-Kreisprozess (auch Atkinson-Zyklus) ist ein Kreisprozess bei Viertaktmotoren. Er ist nach seinem Erfinder James Atkinson benannt.

Der Atkinson-Motor hat unterschiedlichen Kolbenhub für „ansaugen/verdichten“ und „expandieren/ausstoßen“ und damit unterschiedliches Volumen für „ansaugen/verdichten“ und „arbeiten/ausstoßen“. Dies wird mit einer zusätzlichen Kurbelschwinge mit einem weiteren Pleuel zwischen Kurbelwelle und Kolben erreicht. Bei einer Kurbelwellenumdrehung geht der Kolben zweimal auf und ab. Der Vorteil liegt darin, dass das Gas durch den verlängerten Expansionshub des Kolbens weiter entspannt und damit die Abgastemperatur verringert wird. Dies erhöht den Wirkungsgrad. Der Verdichtungsenddruck und der maximale Verbrennungsdruck und somit die maximale Verbrennungstemperatur sind genauso hoch wie bei einem Ottomotor mit der gleichen Verdichtung. Der gegenüber dem Arbeitshub kleinere Saughub führt zu einer geringeren angesaugten Gemisch- oder Luftmenge (bei Direkteinspritzung) gegenüber einem normalen Viertaktmotor und damit zu einer geringeren Leistung.

Der Atkinson-Motor hat also im Vergleich zum konventionellen Ottomotor einen höheren Wirkungsgrad und kleinere Leistung bei gleichem Hubraum und gleicher Drehzahl.

Der abgeleitete Atkinson-Prozess wird auch mit dem Miller-Kreisprozess und variabler Ventilsteuerung realisiert. Zur Kompensation des Leistungsverlustes wird der Hubraum vergrößert oder in der Regel der Motor aufgeladen und die Ladeluft gekühlt.

Literatur[Bearbeiten]

  • Richard van Basshuysen, Fred Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 4. Auflage. Friedrich Vieweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2007, ISBN 978-3-8348-0227-9.

Weblinks[Bearbeiten]