Atkinson-Kreisprozess

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

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 und damit unterschiedliches Volumen für „ansaugen/verdichten“ und „expandieren/ausstoßen“. Dies wird im originalen Entwurf mit einer zusätzlichen Kurbelschwinge sowie einem weiteren Pleuel zwischen Kurbelwelle und Kolben erreicht. Bei einer Kurbelwellenumdrehung geht der Kolben zweimal auf und ab. Der Vorteil des Atkinson-Prozesses liegt nun darin, dass das Gas durch den verlängerten Expansionshub weiter entspannt und damit die im Gas enthaltene Energie besser ausgenutzt wird (Wirkungsgraderhöhung); zudem sinkt dadurch die Abgastemperatur (thermische Entlastung des Motors). Der Verdichtungsenddruck und der maximale Verbrennungsdruck und somit die maximale Verbrennungstemperatur sind genauso hoch wie bei einem Ottomotor mit der gleichen Verdichtung.

Der Atkinson-Motor hat also im Vergleich zum konventionellen Ottomotor bei gleichem Hubraum und gleicher Drehzahl einen höheren Wirkungsgrad und niedrigere Leistung (da nur mit einem Teil des Volumens angesaugt wird).

Der Atkinson-Prozess wird für normale Viertaktmaschinen mit dem Miller-Kreisprozess (siehe dort für Details) und variabler Ventilsteuerung realisiert. Zur Kompensation des dabei auftretenden Leistungsverlustes wird in der Regel der Motor aufgeladen und die Ladeluft gekühlt oder der Hubraum vergrößert.

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]