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Verbrennungszeit - das Problem Nr.1

Der Ottomotor ist "angeblich" optimal durchentwickelt und  technisch ausgereizt. Zum Beweis werden Motore mit enorm verbesserten Leistungen angeboten. Es sind Motore mit kleinen Abmessungen, erstunlicher Gewichttsreduzierung die mit der ganzen Palette von < Scheinlösungen> versehen beachtenswert sind.
Man könnte dies alles als Erfolg verbuchen, wenn keine Täuschung vorliegen würde.
Leider sackt bei allen Bemühungen  mit steigender Drehzahl, der Wirkungsgrad erheblich ab, was mit höherer Leistung überblendet wird
Keine Pressemitteilung nimmt sich der Sache an, auch wenn es sich hier um das Motorproblem Nr.1. handelt.
Die Diskrepanz zwischen Drehzahl und Hubzeit und Verbrennungszeit ist tabu.
Dass zwischen Drehzahl und Hubzeit nichts zu verlängern ist, versteht sich von selbst. Diese viel zu kurze Zeit reicht bei der langsamen Flammfrontverbrennung im Otto- und Dieselmotor nicht aus um sauber  zu verbrennen, bzw. ausbrennen zu können.Darauf ist im Wesentlichen der schlechte Wirkungsgrad zurückzuführen.

In  Verkaufsunterlagen  der Automobilanbieter sucht man vergeblich nach Wirkungsgradangaben, die eigentlich zu den technischen Daten gehören. Dafür wird Drehzahl und Drehmoment ausgiebig behandelt.
Das ist verständlich wenn die Informationspolitik, ohne  Vergleichswerte einen unbegrezten Freiraum hat. Die Angabe zum Wirkungsgrad wird so überflüssig. Da nun der Wirkungsgrad seit über hundert Jahren - so gut wie unverändert blieb, wurde diese Angabe überflüssig.
Wirkungsgradverbesserungen  waren immer nur in  Bruchteilen von Prozenten möglich, die dann aber als großer Erfolg gefeiert wurden.

Daraus ergab sich die Frage an den Techniker, wie kann die Verbrennungszeit unter den genannten Bedingungen verlängert werden. Wie sollte, oder konnte der Wirkungsgrad verbessert werden.
Die bekannten Maßnahmen sind, - Drehzahl senken ? Hub verlängern ? damit ist man aber schon  am Ende.
Logisch, wenn man sich scheut an die Lösung heranzugehen, - denn, wer das versucht erkennt, dass eine Lösung nach dem Viertaktprinzip nicht möglich ist. Allein schon die Erwägung, den heutigen Wirkungsgrad zu verdoppeln, oder sogar zu verdreifachen, gilt als völlig indiskutabel.

Um die Verbrennungszeit zu verlängern mußte eine andere Lösung gefunden -oder erfunden   werden. Denn es schien unmöglich, anders als nach den bekannten Schulwissen durch Senkung der Drehzahl, oder durch Verlängerung vom Hub, oder durch beides, das Problem zu lösen.

Um so mehr überraschte die dritte Möglichkeit,  die Verbrennugszeit indirekt zu verlängern, indem man durch kleine Gemischportionen zu mehr Verbrennungshübe in der Viertaktzeit übergeht, ohne die Hubzeit verkürzen zu müssen.
Die Rückkehr zu einer kurze Explosionsverbrennung bot sich an, die übergangslos ohne Wärmezufuhr variabel expandieren kann. Diese Lösung kommt indirekt einer Verbrennungszeitverlängerung gleich.

Was geschah nun wirklich ?
Ein großer Viertakthub, ein großes Viertaktvolumen wurden auf acht Hübe kleine Hübe verteilt d.h. diese große Gemischportion des Viertakthubes wurde auf acht kleine Gemischportionen verteilt. Zusammenfassend sah die Lösung dann so aus:
(1) Die 4-Takte des Ottomotors werden auf zwei symmetrisch liegende Zylinder verteilt. D.h.eine Zelle (Zylinder)  wurde  gekühlt  für die Verdichtung und eine Zelle (Zylinder) wurde wärmeisoliert   für die Explosionsverbrennung.
Es wurden also zwei gleichzeitige Takte auf denn Verdichter, und zwei gleichzeitige Takte auf den Arbeitszylinder verlegt. Das war der  Anfang der Überlegungen..
Damit die vier Takte innerhalb einer halben Umdrehung gleichzeitig ablaufen, wurden diese über gleiche Wellen und  Zahnräder verbunden.
(2) Auf die Leistung bezogen, wurde die halbe Kraftstoffmenge des Ottomotors - aus zwei Viertaktumdrehungen,  auf acht bzw. sechzehn  kleine Portionen verteilt
Die innerhalb von zwei Umdrehungen nicht nur durch einen Arbeitshub, - sondern  durch acht  kurze kleine Explosionsverbrennungshübe verbrannt werden.
Die Drehzahl wurde dem Hub bzw. Hubzeit angepaßt, die sich  mit ca. 6m/s als optimal herausstellte. Zeit genug für Ladung und  Explosionsverbrennung - der kleinen Portionen. Die so eingesparte Zeit kam einer Expansion ohne Wärmezufuhr zugute.
Auf diesem Umweg kam es indirekt zu einer Verbrennungszeitverlängerung, ohne die Drehzahl zu senken, oder den Hub verlängern zu müssen. Diese Explosionsverbrennung brennt nicht wie beim Ottomotor üblich durch eine Flammfront bis in den Auspuff hinein.
(3) Ein Turbolader ist überflüssig, denn es wird ausreichend Frischluft variabel je nach abverlangter Leistung dem Kraftstoff zudosiert. i
(4) Die Explosionsverbrennung erfolgte ohne Rücksicht auf eine eventuelle Klopfgefahr hin, so dass die Temperaturen den kraftsstoffspezivischen Maximalwert erreichten und  die Explosionsgase übergangslos über eine veränderliche Expansionsstrecke expandierten. Die Umsetzung in Arbeit erfolgt nach diesem Schema absolut effizient.
Damit die Explosionsverbrennung elastisch ablaufen kann, dabei hilft die Pufferung durch das Platzpatronenprinzip.

Da die gepufferte Explosion plus Expansion, einer indirekten Verbrennungszeitverlängerung entspricht, bleibt bei der  Verbrennung einer acht bis sechzehn Mal kleineren Gemischmenge durch acht bis sechzehn Explosionsverbrennungshübe die jetzt lang erscheinende  Viertakthubzeit erhalten. Die kleinen Gemischportionen können nun problemlos schadstoffarm ausbrennen. 
Die halbe Viertaktportion wird deshalb zugrundegelegt, weil sich durch den hohen Eintaktwirkungsgrad der Kraftstoffverbrauch halbiert, beim wärmeisolierten Eintaktmotor sogar drittelt.Das kommt natürlich der  Verbrennungszeit zugute.
Bemerkung: Die geschilderten Vorgänge gehen von einer ca. doppelten Explosionstemperatur aus wie beim Ottomotor. Der Anfangsdruck ist entsprechend auch höher und hält länger nach, weil der Motor wärmeisoliert und nicht gekühlt ist.


Die Arbeitsfunktionen setzen sich zusammen:
 
Aus der  Aufbereitung: >Ansaugen (1), >Verdichten (2), >Kraftstoffaufbereitung (3), >und Zwischenspeichern (4).
Den Arbeitsfunktionen: > Laden (5),> Explodieren (6), > Expandieren (7), > und Auspuffen (8).
Nur die Arbeitsfunktionen sind relevant und wie zu erkennen ist, sind die Funktionen   mit denen der Expansionsdampfmaschine vergleichbar.

Also  acht Vorgänge, innerhalb einer halben Motorumdrehung und das alles gleichzeitig. Das ist eines von vielen  Eintaktmerkmalen, das zur Bezeichnung "Eintaktmotor" führte.

Achtung!
Nicht zu verwechseln sind diese acht Funktionen auf eine halbe Umdrehung - mit den acht Explosions und Expansionshüben auf zwei Motorumdrehungen. Siehe dazu:

<Ablaufzeit im Vergleich>

< Frage 1 zur Verbrennungszeitverlängerung >
und
<das Gegenargument : 1Langhub ist besser als 8 Kurzhübe ?>

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