Scavenging

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Unter Scavenging (engl. ausräumen) versteht man die Betriebsweise eines Hubkolbenmotors, bei der sich die Öffnungszeiten von Einlass- und Auslassventil teilweise überschneiden. Dadurch spült ein Teil der angesaugten kalten Frischluft das im Zylinder befindliche heiße Abgas in den Abgaskrümmer, wodurch sich die Füllung im Vergleich zum konventionellen Betrieb wesentlich verbessert.

Durch den erhöhten Massenstrom im Abgasstrang verbessert sich das Ansprechverhalten des Turboladers insbesondere bei niedrigen Drehzahlen. Zudem begünstigt das hohe Sauerstoffangebot die Nachverbrennung der Abgase. Scavenging trägt also dazu bei, das so genannte „Turboloch“ zu verringern.

Voraussetzungen[Bearbeiten]

Voraussetzung für die Ausnutzung des Scavenging-Effektes sind variable Ventilsteuerzeiten, Benzindirekteinspritzung und hochtemperaturfeste Materialien für Abgaskrümmer und Turbolader.

Variable Steuerzeiten sind notwendig, da der Scavenging-Effekt nur bei niedrigen Motordrehzahlen erwünscht ist. Bei höheren Drehzahlen reicht die Abgasmenge auch ohne diesen Effekt aus, den Turbolader auf die gewünschte Drehzahl zu bringen. Die variablen Steuerzeiten werden durch Nockenphasenwandler erreicht, die die Überschneidung der Steuerzeiten mit zunehmender Drehzahl reduzieren. Sie werden durch die Motorelektronik gesteuert.

Die Direkteinspritzung sorgt dafür, dass das Frischgas bei Eintritt in den Zylinder noch nicht mit Treibstoff vermischt ist, wie das bei Vergasermotoren oder Motoren mit Saugrohreinspritzung der Fall wäre. Dadurch kommt es nicht zu unerwünschten Spülverlusten, also dem Austreten unverbrannten Benzins in den Abgaskrümmer.

Bei der Nachverbrennung der Abgase entstehen Temperaturen bis 1.000 °C. Daher müssen der Abgaskrümmer und der Turbolader aus Materialien gefertigt sein, die diesen Temperaturen dauerhaft widerstehen.

Effekte[Bearbeiten]

Das Scavenging bewirkt zwei erwünschte Effekte: Zum einen führt die Nachverbrennung der Abgase mit Frischluft zu besseren Abgaswerten, zum anderen führt die Erhöhung der Turboladerdrehzahl (durch die steigende Abgasenthalpie) bei niedriger Motorendrehzahl zu höherem Ladedruck und damit zu besserer Füllung der Zylinder mit Frischgas, bei Senkung der Klopfneigung. Dies erhöht die Effektivität der Verbrennung und damit das Drehmoment und die Leistung des Motors.

Bedeutung im englischen Sprachraum[Bearbeiten]

Im Englischen hat Scavenging eine weitere, ursprüngliche Bedeutung in der Motorentechnik: Es bezeichnet den Gaswechsel im Zylinder eines Verbrennungsmotors allgemein, insbesondere die Spülung eines Zweitaktmotors mit Frischgas.

Weblinks und Quelle[Bearbeiten]

Alfa-Romeo setzt im 1.8-TBi-Motor erstmalig Scavenging-Verfahren ein, ATZ Online, 12. Mai 2009