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Gab es jemals einen lauffähigen Attkinson-Motor?
Hallo zusammen,
das hier sagt Wiki:
https://de.wikipedia.org/wiki/Atkinson-Kreisprozess
Gab es jemals einen lauffähigen Motor, der exakt nach dieser Patentschrift ein paar Umdrehungen selbst gemacht hat?
Ich schreibe nicht von Miller oder 5-Takt Motor.
Ein "echter" Attkinson mit dieser wahnwitzigen Kurbelschwinge.
Ich kann mir keinen Reim drauß machen, wie das im laufenden Betrieb einigermaßen funktionieren sollte. Wie sollte die Kraftübertragung funktionieren?
Danke und Gruß
der "Stevie"
Beste Antwort im Thema
Das System ist genial, da der Wirkungsgrad durch eine bessere Ausnutzung der Verbrennungenergie und die bessere Füllung des Verbrennungsraums durch den 5.Takt erhöht wird gegenüber dem herkömmlichen Verbrennunsmotor. Außerdem könnte mit leichter Modifikation das Verdichtungsverhältnis während des Betriebes variabel gestaltet werden. Ich glaube Toyota hat sich mal an so etwas Ähnlichem versucht.
Nachteil ist natürlich der enorme Platzbedarf durch die doppelte Pleuel-Mimik am Schwungrad. Daher könnte so ein Prinzip wohl kaum in einem PKW verbaut werden.
Die Kraftübertragung erfolgt ganz einfach mittels der Welle, auf der sich sich, wie beim herkömmlichen Motor, das Schwungrad dreht. Da ist alles allerdings kompakter.
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78 Antworten
Na ja wie schon andere gesagt haben das Atkinsonprinzip tauscht für etwas weniger Leistung bei gleichen Hubraum etwas mehr Wirtschaftlichkeit ein. Daran ist nichts prinzipiell verkehrt.
Man braucht halt einen etwas größeren Motor für die gleiche Leistung.
Zitat:
@Friesel schrieb am 15. April 2016 um 12:10:53 Uhr:
Moin
Das der Attkinson pro Umdrehung alle Zyklen macht, halte ich auch für ein Gerücht.
...
Moin
Björn
Vollkommen egal, ob "Du" das für ein Gerücht hälst.
Ein echter Atkinson mach pro Kurbelwellenumdrehung alle vier Takte.
Gern mal die Animation bei Wikipedia anschauen und mitzählen.
Achso, und OT / UT Kolben ist hier nicht identisch mit "OT" / "UT" KW. ... kann man auch erkennen.
Das mit dem Mitzählen scheint hier tw ein Problem zu sein.
Darüber hinaus nennt Toyota seinen Motor im Prius nur "Atkinson". In Wahrheit ist es aber höchstens ein Miller.
Auch wenn das Prinzip blöd klingt, aber es geht um Reduzierung der Drosselverluste.
Im Miller-Verfahren kann ich die Drosselklappe ganz aufmachen und somit die Verluste komplett reduzieren. Viel besser als bei der Thumble Klappe bei den damaligen VW FSIs
der "Stevie"
Zitat:
@Friesel schrieb am 20. April 2016 um 20:47:01 Uhr:
Ich drück es anders aus...
Das hatte ich schon befürchtet.
Zitat:
Oder aber saugt er einfach nur, sagen wir, 7 Liter an und verdichtet diese, um dann 13 Liter Arbeitsraum zu geben? Und das dann möglichst kompliziert, anders ging es anfang des letzten Jahrhunderts halt nicht, Vanos gab es noch nicht :-)
Und was macht der Atkinson im Prius? Er saugt 13 Liter an, pustet aber 6 wieder raus, um dann, Tata 7 Liter zu verdichten, aber anschließend 13 Liter Arbeitsraum zu haben. Und das ganz ohne alle Pleuel und Hebel und....
Leider alles falsch. Eine Verdichtung von 7:1 bedeutet, daß sieben mal so viel Volumen zum Ansaugen zur Verfügung steht, als beim OT zur Verbrennung an Brennraum übrig bleibt. Die Ansaugluft wird also auf 1/7tel zusammengedrückt. Nichts mit 13 Liter zu 7 Liter.
Zitat:
Wahnsinn, oder? Er macht faktisch genau das gleiche, nur einfacher. Das was er an Pumparbeit verliert, würde ein original Atkinson vermutlich an Leistung durch die ganzen Hebel verlieren die ständig beschleunigt und abgebremst werden sollen.
Nicht die Schönheit der Technik ist das Ziel, nein der optimierte Verbrauch ist es.
Und im Gegensatz zum BMW mit seinen Vanos, nutzt der Prius nie sein gesamtes Ansaugvolumen, sondern verdichtet nur mit 7:1, obwohl er mit 13:1 verdichten könnte. Dies wird aber nie genutzt.
Dein BMW aber verdichtet fast immer mit seinem maximalen Verhältnis von 10:1. Kann vieleicht heute etwas weniger, im großen und ganzen aber bleibt er diesem Verhältnis treu.
Moin
Björn
Dennoch wird der Verbrauch nur reduziert, in dem Toyota den Motor drosselt, eben durch die verringerte Ansaugmenge. Könnte man auch deinen reduzierten Einlaßdurchmesser nehmen, dann wird der Brennraum auch nicht voll. Und ein Unterdruck im Brennraum beim Ansaugen heißt nur, daß der Motor weniger leisten kann. Ergo wäre ein kleinerer Motor auch effizienter, wenn Leistung nicht gewünscht ist. Warum keinen 1,0 Liter Motor?
Oder man macht den Ventilhub variabel wie BMW mit Valvetronic (nicht Vanos! Das ändert nur den Zeitpunkt nicht den Hub der Ventilöffnung) oder Honda bei dem 1.8er seit 2006 oder dem 1.3er Im Jazz 3.
http://asia.vtec.net/Engines/RiVTEC/
Bei geringer Last wird "Atkinson nach Prius Art" gefahren und bei höherer Last wird auf andere Nocken umgeschaltet und wie ein ganz normaler Otto gefahren.
Nachteil hierbei ist aber, dass das echte geometrische Verdichtung auf 10,5:1 begrenzt ist. Sonst würde der Motor im Otto Modus klopfen. Im Atkinson Modus ist das Verdichtungsverhältnis also geringer als beim Prius, was zu einer geringeren Effizienz führt.
@flat_D: Toyota hat mit kleinen Motoren beim Prius angefangen und mit fast jeder Generation vergrößert. Einfach so werden die das wohl nicht gemacht haben. 1.8 - 2 L Hubraum scheint die optimale Größe für den höchsten Wirkungsgrad zu sein.
Honda's 40% Atkinson Motor im i-MMD Hybrid hat 2L Hubraum.
Drosseln führt ja auch zu Drosselverlusten. ;-)
Genau wie für alle anderen normalen Autos auch, da sind 2L Vierzylinder auch die Norm. Früher waren es mal 1,6L, davor 1,3L.
Moin
Steve
Zitat:
Vollkommen egal, ob "Du" das für ein Gerücht hälst.
Ein echter Atkinson mach pro Kurbelwellenumdrehung alle vier Takte.
Schade nur das es keinen echten Atkinson gibt. Wird seinen Grund habe, oder? Die Modelle, die als lauffähig gelten haben alle, wie ein Otto, wieder zwei Umdrehungen pro 4 Takte.
Und letztlich ist es fast egal wie die Zeichnung des Atkinson aussieht, denn, wie schon beschrieben, nicht möglichst viele Pleul und Gelenke waren das Ziel, sondern weniger Verdichtungsweg als Arbeitsweg.
Zählen können hier viele, verstehen ist aber etwas ganz anderes.
Zitat:
Darüber hinaus nennt Toyota seinen Motor im Prius nur "Atkinson". In Wahrheit ist es aber höchstens ein Miller.
Auch wenn das Prinzip blöd klingt, aber es geht um Reduzierung der Drosselverluste.
Im Miller-Verfahren kann ich die Drosselklappe ganz aufmachen und somit die Verluste komplett reduzieren. Viel besser als bei der Thumble Klappe bei den damaligen VW FSIs
Atkinson wird es heute genannt, wenn die Ventile spät schließen, Miller wenn sie früh schließen. Von daher nenn es wie du meinst, andere haben sich da schon geeinigt.
Die Drosselklappe ist ein netter Nebeneffekt. Beim Atkinson geht es aber nur in zweiter Hinsicht um diese. In erster Linie will man einen möglichst großen Hub im Arbeitstakt haben, das aber kollidiert mit der maximalen Verdichtung des Benziners. Atkinson oder Miller Prinzip umgeht dieses Problem.
Moin
Björn
Moin
Flat D
Zitat:
Das hatte ich schon befürchtet.
Wie sich Gedanken ähneln können.
Zitat:
Leider alles falsch. Eine Verdichtung von 7:1 bedeutet, daß sieben mal so viel Volumen zum Ansaugen zur Verfügung steht, als beim OT zur Verbrennung an Brennraum übrig bleibt. Die Ansaugluft wird also auf 1/7tel zusammengedrückt. Nichts mit 13 Liter zu 7 Liter.
Ich habe befürchtet, das du auch einfache Erklärungen nicht verstehen wirst. Wo bitte schrieb ich, das der Prius von 13 auf 7 verdichtet? Zitiere das doch bitte. Ich fasse kurz: nirgends. Und dabei ist es echt einfach beschrieben.
Zitat:
Dennoch wird der Verbrauch nur reduziert, in dem Toyota den Motor drosselt, eben durch die verringerte Ansaugmenge. Könnte man auch deinen reduzierten Einlaßdurchmesser nehmen, dann wird der Brennraum auch nicht voll. Und ein Unterdruck im Brennraum beim Ansaugen heißt nur, daß der Motor weniger leisten kann. Ergo wäre ein kleinerer Motor auch effizienter, wenn Leistung nicht gewünscht ist. Warum keinen 1,0 Liter Motor?
Tja, das hatte ich befürchtet.....
Die reduzierung der Einlässe bei BMW oder auch Porsche bei geringen Drehzahlen hat wenig bis nichts (Ursprünglich) mit der Entdrosselung zu tun, sondern mit der Durchmischung des angesaugten Benzin/Luft Gemsiches im Brennraum, um ein möglichst homogenes Gemisch zu zünden. Die Füllung der Zylinder änderte sich nicht, nur die Strömungsgeschwindigkeiten.
Einen Unterdruck, ohne Turbo, hast du in jedem Motor. Bei hohen Drehzahlen sind kleine Einlässe eine Leistungsbremse, bei geringen hingegen sind große Einlässe ein Drehmoment und Effektivitätsschlucker.
Fällt dir das nicht selber auf? Bei Atkinson wird durch die vermeintlich gleiche Art Drehmoment veringert, beim BMW erhöht? Wie kannst du das übersehen?
Die Ansätze zwischen einem echten Atkinson und den Vanos waren gänzlich andere. Erst jetzt kommt man auch dazu bei normalen Motoren die Ventile länger auf zu lassen, oder früher zu schließen, was aber, wie hier schon beschrieben wurde, neben dem Vorteilen auch Nachteile bringt.
Natürlich ist ein kleiner Motor effektiver. Siehe Downsizing. Schön das dies auch schon bei dir angekommen ist. Dadurch kann man den Motor in weiten Teilen entdrosselt fahren lassen, super.
Das hat immernoch nichts mit dem Atkinson zu tun. Der 1,5 Liter Motor hat schon nur die Leistung eines 1,2ers, der 1,8 kommt an einen 1,5er ran. Kleiner wird mit einem Atkinson also zu Leistungsschwach.
Ich befürchte das du Atkinson und vor allem das was er erreichen wollte, nicht so ganz verstanden hast.
Moin
Björn
Du darfst mir schon zutrauen, daß ich das verstanden habe. Deine herablassenden Bemerkungen sind gänzlich überflüssig. Es bringt aber nicht viel, wenn immer der Atkinson als Vergleich herangezogen wird, obwohl es sich beim Toyota-Motor um einen Ottomotor nach dem Millerprinzip handelt. Das sind zwei verschiedene Konzepte auch wenn die Wirkung zumindest tendenziell ähnlich ist. Aber der Atkinson hat noch mehr Nachteile, die man beim Miller vermeidet.
Zitat:
@Friesel schrieb am 20. April 2016 um 20:47:01 Uhr:
Ich drück es anders aus, VAnos wurden eingeführt um eine höhere Strömungsgeschwindigkeit bei niedrigen Drehzahlen zu erreichen, damit die Füllung im Zylinder, dank besserer Durchmischung, homogener wird. Andere Hersteller verbauten dafür abschaltbare Ventile, sodass bei niedrigen Drehzahlen, und wenig Luftdurchsatz, der Querschnitt, wo die Luft durch muß, geringer wird, bei hohen Drehzahlen aber dann, mit beiden Ventilen, ausreichend Luft in den Zylinder kommt.
Du irrst. Wenn ein Vanos angesteuertes Einlass-Ventil "ziemlich zügig auf- und zumacht", dann ist jeder Millimeter Kolbenhub auf dem weiteren Weg nach unten reversible Volumenarbeit und obendrein ein Miller/Atkinson Light. Wenn ein Ventil wie bei VTECs nicht geöffnet wird, dann hast du zwar die bessere Verwirbelung durch höhere Strömungsgeschwindigkeit, aber eben nach wie vor volle Drosselverluste weil genau Null reversiblen Anteil. Machst du ein Einlassventil nur nen kleinen Spalt, aber zeitlich in der vollen Einlassphase auf, dann hast du einen Hybriden zwischen beiden. Siehe auch der Fiat Multi-Air Motor: https://de.wikipedia.org/wiki/Multiair
Moin
flatD
Zitat:
Du darfst mir schon zutrauen, daß ich das verstanden habe. Deine herablassenden Bemerkungen sind gänzlich überflüssig.
Offensichtlich hast du es ja nicht verstanden, ansonsten wäre dein letzter Thread nicht gekommen.
Und herablassende Bemerkungen, ich habe dich ein wenig kopiert und dabei befürchtet das du es nicht gut finden würdest. Geht nicht nur dir so, mir gefiel es auch nicht.
Und, irgendwie redet derzeit die Fachwelt von einem Miller, wenn die Ventile früh geschlossen werden, von einem Atkinson wenn sie spät geschlossen werden. Prinzip, welches der Atkinson heute, oder auch der Miller, verfolgt, ist das gleiche wie beim Ur-Atkinson, nur leichter.
Da ist mir dann der Name den du gerne hören möchtest, recht egal.
Moin
BJörn
Moin
Gary
EBen noch mals nach gesehen, die Vanos machen nicht mal weiter auf, oder schneller auf, sie verstellen nur den Öffnungszeitpunkt. Untere Drehzahl auf spät, mittlere auf früh, und in den oberen Bereichen wieder auf spät. Erst die Valvetronic verändert auch den Hub. Ist halt schon lange her.
Ja, das macht der Prius ähnlich, nur das der eben einen Motor hat, der wesentlich mehr ansaugen könnte, als er es jemals macht. (Halt ähnlich dem Uratkinson, nur ohne Geraffel)
Zitat:
@Friesel schrieb am 22. April 2016 um 10:10:48 Uhr:
Moin
flatD
Zitat:
@Friesel schrieb am 22. April 2016 um 10:10:48 Uhr:
Zitat:
Du darfst mir schon zutrauen, daß ich das verstanden habe. Deine herablassenden Bemerkungen sind gänzlich überflüssig.
Und, irgendwie redet derzeit die Fachwelt von einem Miller, wenn die Ventile früh geschlossen werden, von einem Atkinson wenn sie spät geschlossen werden. Prinzip, welches der Atkinson heute, oder auch der Miller, verfolgt, ist das gleiche wie beim Ur-Atkinson, nur leichter.
Da ist mir dann der Name den du gerne hören möchtest, recht egal.
Moin
BJörn
Was Du meinst, ist nicht die Fachwelt. Die Presse redet von Atkinson, obwohl es kein Atkinson ist. Der Unsinn wird aber nicht plötzlich richtig, nur weil es die Presse tausendfach falsch nachplappert. Ein Atkinsonmotor hat zusätzliche Pleul und unterschiedlich langen Hub. Wenn diese fehlen und der Hub immer gleich lang ist, ist es kein Atkinson, ganz einfach. Und Miller nutzt den gleichen Effekt nur eben mit anderen Mitteln. Damit umgeht er den entscheidenden Nachteil aber nutzt auch nicht das volle Sparpotential. Den Stein der Weisen haben übrigens beide nicht gefunden.
Wo wir gerade so schön beim hyperkorrektem Begriffedefinieren sind (bisher habe ich mir krampfhaft Kommentare in der Richtung verkniffen):
Das Ding zwischen Kurbelwelle und Kolben heisst Pleuel, nicht Pleul.
Und ähnlich wie der Atkinson in der Presse, wird auch Dein Pleul durch tausendfaches falschschreiben nicht richtiger.
Moin
Ohne jetzt tausende Fachbücher zu wälzen. Aber, damalige Unterscheidung an der FH war eigentlich recht einfach.
Miller, frühes schließen des Einlaßventiles. Dadurch immer einen Unterdruck beim Füllen im Zylinder, damit verbunden eine Drehmomentschwäche. Darum war ein Millermotor auch mit einem Turbo ausgerüstet.
Zweck des frühen schließen des EV war das Abkühlen der Ansaugluft. Turbo mit LLK verhalf dem Motor zu mehr Drehmoment und damit Nutzbarkeit.
Atkinson: Spätes schließen des EV, dadurch eine gewisse Verdichtung der Luft (Interner Turbo) bevor das Ventil schließt. Bei gleichem Verdichtungsverhältnis hat ein Atkinson also mehr Luft, ohne Turbo, im Brennraum, wie ein Miller.
Ansonsten, nochmals, wollte Atkinson 1887 nichts anderes erreichen als das gezündete GasLuftgemisch sich maximal weit entfalten zu lassen. Wäre aber der Ansaughub, und damit Verdichtungshub, gleich gewesen, das Klopfen wäre beim Benziner unabdingbar gewesen. Der Diesel hat aus diesem Grund mehr Wirkungsgrad, er hat einen größeren Arbeitsweg, kann diesen aber auch beim Ansaugen/Verdichten gebrauchen.
Also will man nur wenig weit verdichten (7:1) als er arbeiten kann (1:13) Das machen noch beide, Atkinson wie Miller. Nur das Atkinson eben auch 13 ansaugt, aber bis 7 die Ventile auf läst, um dann zu verdichten, Miller aber bei 7 die Einlassventile schließt, um dennoch bis 13 zu expandieren.
Ob das nun in deiner Literatur ansers steht, interessiert mich dann nicht mehr weiter. Irgendwie unterscheidet man diese beiden Arten (Interner Intercooler beim Miller, interner Turbo beim Atkinson), und die meisten, einschließlich der Autoindustrie tut dies meist durch Atkinson oder Miller.
Moin
Björn
Das kannaber nicht sein. Ein Turbolader sorgt für einen höheren Füllungsgrad im Hubraum. Ein frühes Schließen der Einlaßventil genau für das Gegenteil. Beides zu kombinieren, macht überhaupt keinen Sinn.