Priusfreunde.de

myspacetv.com/index.cfm?fuseaction=vids....p;amp;videoid=645553


<br><br>Posting ge&auml;ndert von: midimal, am: 05/10/2009 23:07

unwichtig und unerwünscht

Der Hybrid bleibt trotzdem nur ein Schritt zum solardachbetriebenen Elektroauto mit 0g CO2.

Jan

...aber einer, der die richtige Technik ins Auto bringt - und damit meine ich nicht den Atkinsonzyklus!

btw: Warum schließen die Einlassventile nach und nicht vor OT? Letzteres wäre doch deutlich energiesparender, oder nicht? Außerdem würden die Ventile geschont, weil nicht bereits erwärmtes Gas zurück in den Ansaugtrakt gedrückt würde...

Sangatsu schrieb:
btw: Warum schließen die Einlassventile nach und nicht vor OT? Letzteres wäre doch deutlich energiesparender, oder nicht? Außerdem würden die Ventile geschont, weil nicht bereits erwärmtes Gas zurück in den Ansaugtrakt gedrückt würde...
Eine sehr deutliche Antwort auf diese Frage gab schon vor längerer Zeit der Prius Wizard namens Graham Davies auf seiner Website. Zu finden unter
prius.ecrostech.com , dann wählt man das Item &quot;Original ToyotaPrius site&quot;, dort klickt man &quot;Understanding the Prius&quot; und anschließend &quot;The Internal Combustion Engine&quot;
Er ging auf Vieles ausführlich ein, aber natürlich auf Englisch. Deswegen mache ich hier einen Versuch auf Deutsch:

In einem normalen Otto Motor wird die Luftmenge für den Teillastbetrieb von der Drosselklappe begrenzt. Das führt bei geringer Leistung zu großen Pumpverluste, da der Kolben bei weit geschlossener Drosselklappe gegen ein ziemliches Vakuum anarbeiten muss.
Im Atkinson Motor des Prius sind die Auslassventile variabel steuerbar. Damit kann man die Teilfüllung des Zylinders, der für Teillastbetrieb notwendig ist, anders bewerkstelligen, nämlich
indem man einen Teil der - in erster Linie eher groß geratenen - Zylinderfüllung wieder vom hochkommenden Kolben herausdrücken lässt
- und so dem nächsten Zylinder zur Verfügung stellt -
und erst spät die Einlassventile schließt.
Das bringt einen doppelten Gewinn:
erstens kann die Drosselklappe viel weiter offen bleiben, so dass der Pumpverlust ein Stück geringer ist,
zweitens kann der Kolben den ersten Anfang seines Kompressionstaktes zunächst mal gegen viel weniger Widerstand absolvieren bis die Klappen zugehen, also der Kompressionsweg wird effektiv ein Stück kürzer.
Den Expansionsweg lässt man aber maximal.
Zwischen den beiden Wegen ist das Verhältnis somit wesentlich günstiger als beim normalen Otto, wo es 1:1 ist.

Mit diesen Tricks - Reduzierung der Pumpverluste und Verbesserung des Taktverhältnisses - erreicht man beim Atkinsonmotor des Prius schon im Teillastbereich ein Wirkgrad, der beim Otto erst in der Nähe vom Vollast erreicht wird.
<br><br>Posting ge&auml;ndert von: ErWeeBee, am: 07/10/2009 15:03

UNd noch was - goil!

vids.myspace.com/index.cfm?fuseaction=vi...amp;videoid=18088242

Die Vorteile des Atkinson-Zykluses ist unbestritten und intuitiv nachvollziehbar.

Für mich nicht nachvollziehbar ist die Technik, diesen zu erreichen. Das Gas wird durch Ansaugtrakt und Ventile eingesaugt und hinterher entgegen der Trägheitsbewegung der Gassäule und abermals durch Ventile und Ansaugtrakt wieder aus dem Zylinder gedrückt. Gegenüber einem vorzeitigen Schließen der Einlassventile (mit Verlust durch Expansion auf dem restlichen Weg des Kolbens aber mit Gewinn auf dem Rückweg) ergibt sich somit ein doppelter Verlust (Verluste durch unnötig angesaugte Mengen und durch herausdrücken der überschüssigen Menge) - nach meiner Rechnung. Diese scheint aber einen Denkfehler zu beinhalten, den ich suche.

Die verlinkte Homepage ist übrigens recht interessant gestaltet - des Englischen bin ich hinreichend mächtig

Die Idee des ersten Videos ist wohl bei &quot;2001 - Odysee im Weltraum&quot; abgeschaut.

Sangatsu schrieb:
....ergibt sich somit ein doppelter Verlust (Verluste durch unnötig angesaugte Mengen und durch herausdrücken der überschüssigen Menge) - nach meiner Rechnung. ...
Durch das zuerst ansaugen einer größeren Menge und das wieder herausdrücken des überflüssigen Teils entsteht kein wesentlicher Verlust. Was wieder heraus befördert wurde, wird später doch noch verwendet, verloren geht es nicht. Die Gewinne durch diese Prozedur - Reduzierung der Pumpverluste durch die viel weiter geöffnete Drosselklappe und die Verbesserung des Taktverhältnisses - sind so groß, dass das Bisschen Kräfteaufwand für die Hin-und-her-Saugerei der überschüssigen Menge dabei vernachlässigbar ist. Sonst wäre diese Methode auch nicht so wirksam.
Vergesse bei den Überlegungen nicht, dass es beim Prius Atkinson-Cycle nicht geht um Verbesserung im Vollastbereich, sondern für alle Situationen wo die Leistung gedrosselt wird - was im Straßenverkehr überwiegend der Fall ist und wo der Ottomotor grundsätzlich stark an effizienz verliert.

In erster Linie geht es bei längerer Öffnungszeit der Einlaßventile um die Bewegung der Luftsäule
Wenn angesaugt wird, geht das über eine gewisse Strecke und auf dieser Strecke(*) wird die Luft dann &quot;bewegt&quot;(=angesaugt). Ist diese Luft also nun einmal in Bewegung, soll sie das, wegen einer möglichst guten Zylinderfüllung, auch so lange als möglich bleiben...
Würde man jetzt die Einlaßventile vorher schließen, würde man die Bewegung unterbrechen, denn auch wenn der Kolben bereits wieder in die Aufwärtsbewegung geht, so strömt, der Trägheit sei Dank , die Luft/das Gemisch, noch wieter in den Brennraum.
Wenn das soweit alles durch ist, dann gehts mit Atkinson weiter, doch bis dahin alles ganz normale Motorensache

(*)
Um z.B. die &quot;Strecken&quot;/Ansaugweg-Verluste in Abhängigkeit von der Drehzahl besser zu steuern, werden auch sogenannte Schaltsaugrohre verwendet. Diese stellen, in Abhängigkeit verschiedener Parameter, Ansaugwege zwischen &quot;sehr kurz&quot; (z.B hohe Drehzahl und damit wenig Zeit viel Luft in Bewegung zu bringen) oder &quot;sehr lang&quot;(Z.B. niedrige Drehzahl und damit auch viel Zeit viel Luft in Bewegung zu bringen)

für die gemischbildung sehe ich zwei vorteile in der gewählten version:

• durch einsaugen und herausdrücken des gemisches werden alle winkel des brennraumes aufgefüllt und eine schöne homogene ladung erreicht.

• durch die zweifache beschleunigung am einlassventil wird weniger kraftstoff in tröpfchen enthalten sein, als bei konventioneller saugrohreinspritzung.

Der Atkinsonzyklus hat eine ganz andere Funktion:

Der Wirkungsgrad eines Motors hängt direkt von der Verdichtung - genauer Entspannungsverhältnis des Motors ab. (Carnotscher Wirkungskreis, genauer Otto-Kreisprozess) Leider kann ein Benzin-Luft Gemisch nicht höher als 8:1 verdichtet werden, ohne von allein zu zünden.

Die Problemlösung beim Atkinsonzyklus: der Motor hat ein mechanisches Verdichtungsverhältnis von 13:1. Damit das Gemisch beim Verdichten nicht zündet, läßt man einen Teil beim Verdichten wieder raus.

Die Gasdynamik ist eher dabei eher von Nachteil: die Verdichtung wird stark drehzahlabhängig. Das kann durch variable Steuerzeiten nur zum Teil kompensiert werden

entscheidender Vorteil: höherer Wirkungsgrad.

Nachteil: diese Maschine hat eine niedrigere Literleistung, ein schmales nutzbares Drehzahlband und einen schlechten Leerlauf. Deswegen eignet sich diese Maschine nur für Hybridantriebe oder Autos mit CVT-Getriebe.

Es wird, merkwürdigerweise, oft die zweite, mindestens genauso wichtige Funktion des Atkinson Cycle beim Priusmotor vergessen: Dass die Drosselklappe bei dieser Technik im Teillastbetrieb sehr viel weiter geöffnet bleiben kann als beim eigentlichen Otto Zyklus, mit dem Riesenvorteil, dass die Pumpverluste beim Ansaugtakt viel geringer ausfallen.

Naja, mE. werden die Pumpverluste mehr von der Drosselklappe zum Einlaßventil verlagert (Ansaugen und teilweise zurückpumpen in den Ansaugtrakt). Die Pumpverluste werden durch variable Steuerzeiten verringert, das macht man auch beim konventionellen Benziner.

Betriebsweise mit hohem Pumpverlust (hohe Drehzahl und Gaswegnehmen) wird generell vermieden.
Der zweite entscheidende Wirkungsgradvorteil kommt eher durch das &quot;automatische Getriebe&quot; zustande: der Computer des leistungsverzweigten Getriebes steuert dieses so, das der Motor stets genau mit der zum geforderten Drehmoment passenden Drehzahl dreht.

Beispiel: wir fahren mit konstanter Geschwindigkeit, Motor dreht konstant, wenn wir jetzt beschleunigen wollen, muß der Motor ein höheres Drehmoment liefern. Dafür steuert die Elektronik das Planetengetriebe so, das der Motor mit höherer Drehzahl (trotz gleicher Abtriebsdrehzahl, sprich Fahrgeschwindigkeit!) dreht. Wieder genau an den Punkt, wo der Motor seinen besten Wirkungsgrad hat.

Dieser Regelvorgang passiert mit großer Präzision, bis zum Start und Stop der Maschine, es ist bemerkenswert wie perfekt die Toyota-Ingeneure das hingekriegt haben.

Aber: Dieses Verhalten ist für Autofahrer v1.0 gewöhnungsbedürftig: der Motor dreht sich eben nicht nur abhängig von der Stellung des Gaspedals oder Fahrgeschwindigkeit.

Grüße aus Bulgarien <br><br>Posting ge&auml;ndert von: R.K, am: 08/10/2009 14:09

R.K schrieb:
Naja, mE. werden die Pumpverluste mehr von der Drosselklappe zum Einlaßventil verlagert (Ansaugen und teilweise zurückpumpen in den Ansaugtrakt). Die Pumpverluste werden durch variable Steuerzeiten verringert, das macht man auch beim konventionellen Benziner.
Von Toyota gibt es doch jetzt auch die &quot;Valvematic&quot;-Motoren mit variabler Ventilhubsteuerung. Im Prinzip müsste man da auf die Drosselklappe ganz verzichten können, da die Luftzufuhr über den variablen Ventilhub gesteuert wird.