Atkinson-Kreisprozess

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Der Atkinson-Kreisprozess im p-v-Diagramm

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 Zusatzmechanik zur Kurbelwelle erreicht, welche die vier Takte auf eine Kurbelwellenumdrehung überträgt. Der Vorteil liegt darin, dass das Gas durch den verlängerten Expansionshub des Kolbens weiter entspannt und damit eine geringere Abgastemperatur und somit ein höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Der Verdichtungsenddruck und der maximale Verbrennungsdruck und somit die maximale Verbrennungstemperatur bleibt gleich wie beim Ottomotor. Die Verkleinerung des Saughubes gegenüber dem Arbeithub führt natürlich zu einer Verringerung der Zylinderfüllung gegenüber einem normalen Viertakter.

Der Atkinson-Zyklus erhöht also im Vergleich zu einem konventionellen Ottomotor den Wirkungsgrad auf Kosten der 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 in der Regel Aufladung und Ladeluftkühlung angewandt. Alternativ kann der Motor zur Erreichung der gleichen Spitzenleistung auch vergrößert werden.

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.

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