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Der bewegte Funktionsablauf und das 180° Diagramm zum   Eintaktmotor

Den gewünschten Funktionsablauf bitte angeklicken, es erscheint das bewegte Bild des Eintaktmotors.

< Synchronlauf Verdichter + Antrieb >

< Verdichter- Ablauf >

< Antriebsablauf >

Die Darstellung des Ablaufs:: Die beiden Verdichter(blau)  liegen neben der Arbeitszelle (rot),  die synchron durch eine Welle verbunden sind.
In den  beiden Verdichtern, wird  gleichzeitig den Kraftstoff aufbereitet und danach über eine Zwischenspeicherung, oder direkt geladen zu werden.
Die <Steuerung> erfolgt über einen Bypass und eine Lamdasonde.

                                   Verdichter                 Arbeit               Verdichter     

vav.jpg (14476 Byte) bild

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                                      Arbeit           Verdichter           Arbeit

ava.jpg (14269 Byte)bild

 
Klickt man 2x (Doppelklick) den Verdichter oder die Antriebszelle an erscheint das Bild und zwei blaue Pfeile. Nun kann man schrittweise den Ablauf beobachten.

Die Ablaufbeschreibung im Detail :

Der Ablaufanfang ist der Wendepunkt, der mit unverminderter Geschwindigkeit durcheilt wird.

  1. Hat der Verdichter den Wendepunkt erreicht, hat sich, bzw. hat sich der Antriebs - Drehkolben um 30° weiter gedreht.
  2. Hat der Antriebsdrehkolben  die Auspuffstellung erreicht, hat der Verdichter geladen.
  3. Der kleine Kreis am Ende des Verdichtungsweges ist die Ladeöffnung mit Rückschlagventil, durch das direkt in den Zwischenspeicher, oder direkt in die Antriebszelle geladen wird.
  4. Der Verdichtungsvorgang ist gleichzeitig Kraftstoff-Aufbereitungsvorgang.
  5. Der mitlaufende kleine Kreis vor dem Drehflügel der Arbeitszelle ist die Ladeöffnung, die (nach dem ersten Klick) bereits anfängt zu öffnen, denn die Verzögerungsträgheit wird berücksichtigt und es verlängert so die Ladezeit.
  6. Diese Ladeöffnung in der Ventilsteuerscheibe überstreicht einen Kanal im Zwischenspeicher. Der direkt Ladekanal wird ebenfalls überstrichen, wenn ohne Ventilsteuerscheiben geladen wird.
  7. Da die Gemischsäule aus dem Ruhestand heraus beschleunigen muß, reicht diese Verzögerung aus um von beiden Seiten 4x zu laden. Die Lademenge ist 8x kleiner wie die Lademenge der Viertaktladung, so dass auf die relativ niedrige Drehzahl bezogen genügend Ladezeit zur Verfügung steht.
  8. Die Gemischsäulen treffen mit Überschallgeschwindigkeit aufeinander, homogenisieren und explodieren. Der Start wird durch Doppelzündkerzen unterstützt.
  9. Der Explosionsanfang wird noch bei offener Verbindung zum Zwischenspeicher eingeleitet. Die Explosion setzt aber erst bei beruhigter Ladeströmung ein, wenn die Ventile geschlossen sind.
  10. Durch den sehr hohen ungedrosselten Temperaturverlauf, die unbehinderte Explosion, die keine Rücksicht auf Klopferscheinungen nehmen muß, entsteht eine hohe Temperatur damit auch ein hoher Druck, der sich gegen die Sperrwalzen abstützen kann, und so verlustlos die Kraft überträgt.
  11. Der Druck erzeugt die Hauptarbeit durch eine verbrennungsfreie Expansion. In der Zeit des Hubes wird keine Energie zugeführt. Es ist keine Flammfrontverbrennung wie beim Ottomotor.

Den Vorgang zeigt das 180° - Diagramm

V = Verdichterbereich A = Arbeitsbereich
EX und HA = Explosion und Hubanfang gleichzeitig.
U1 = niedrige Drehzahl U4 = hohe Drehzahl
HE = Hubende und Auspuffanfang EP = Expansionsstrecke.

Mit zunehmender Drehzahl neigt sich die Explosionsstrecke bis zur blauen Auspufflinie. Der Motor arbeitet dann ohne Expansion. Dieser hypothetisch angenommene Fall würde dann eintreten, wenn die Kolbengeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) gleich der Explosionsgeschwindigkeit wäre. Darauf sei hingewiesen, weil es das Wesen des Eintaktmotors offenlegt. Praktisch kann der Fall nicht eintreten, denn zur angestrebten Kolbengeschwindigkeit von
6 m/s liegt die Explosionsgeschwindigkeit der kleinen Gemischmengen weit darüber.

Die unten gezeigte Prozeßkurve mit der Ausbauchung bzw. der Leistungszuwachs zwischen Kaltkammerexplosion und Warmkammerexplosion, bedarf noch einer weiteren Untersuchung.
Dieses Phänomen liegt scheinbar an der heißen  Zylinderwand.
Der Explosions-Verbrennungsablauf erfolgt im heißen- glühenden Zylinder so dass der Prozeß ähnlich der untenstehenden Aufzeichnung zustandekommt.

daex1.jpg (15351 Byte)

Die sehr kurze Isobare die als Explosion bezeichnet ist, ist analog mit der Ladung des überhitzten Dampfes in den Zylinder einer Expansionsdampfmaschine vergleichbar. Der Unterschied dabei:: der überhitzte Dampf hat eine Temperatur von beispielsweise 300°C  - die Explosionsgase kurzzeitig ggf. von 3000°C zum Explosionsanfang.
Die Expansion erfolgt in beiden Fällen übergangslos zur Ladung bzw. zur Explosion.
Das erklärt die Verwandschaft zwischen den beiden Eintaktmaschinen.

Mehr Aufschluß zum obigen Diagramm kann ggf. die Vorstellung geben wenn in einer schnellen Folge derartige Abläufe aneinnander gereiht   werden. Siehe dazu <Aneinanderreihung der Leistung>

Der Ladedruck beträgt 5 bar für das im Verdichter aufbereitete gut homogenisierte und unter Druck angewärmte Gemisch.
Vom eingezeichneten Zündzeitpunkt an (Zündung) steigt der Explosionsdruck auf ca. 15 bar an.
Im Diagramm sind zwei Kurven eingezeichnet, die gestrichelte Kaltkammerkurve und die Heißkammerkurve.
Dazwischen liegt der die Verbesserung der Arbeitsleistung zwischen Kaltkammer und Heißkammer, bzw. einem kalten Zylinder und einem heißen Zylinder.
Diese Zunahme kann erheblich sein und läßt die Vermutung offen, dass die vorgesehenen sehr dünnen Glühschichten an der inneren Zylinderoberfläche, eine zwar geringe Wärmemenge z.B. bis zur Rot- oder Gelbglut aufnehmen, aber diese zum Teil bei der Expansion dann wieder abgeben. So erklärt sich das Einpendeln der Oberflächentemperatur an der inneren Zylinderwand.
Naturlich beeinflußt die Konstruktion, die Wahl der Dünnschichten und der Isolierung weitgehend die Funktion.
Dies ist als Vorteil zu werten, und wird bei der Optimierung der Explosionsverbrennung helfen.     

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