Was sind die Aufgaben des Verdichtungstaktes beim Viertakt-Ottomotor?

Ich kenne die Aufgaben der Verdichtung, aber bei einer Aufgabe brauche ich Hilfe bei der Formulierung.

Beim Verdichten bewegt sich der Kolben zum oberen Totpunkt. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinder wird nun auf einen Bruchteil seines ursprünglichen Volumens verdichtet (komprimiert). Dadurch steigen Druck und Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Die Verdichtung bewirkt:
  • durch Temperatursteigung schnelle und restlose Vergasung des Kraftstoffes
  • durch Wirbelbildung innige Vermischung der Kraftstoffgase mit der Verbrennungsluft
  • raschere Verbrennung durch kürzere Verbrennungswege (Kohlenstoff- und Sauerstoffatome kommen näher zusammen, wodurch kürzere Reaktionswege erreicht werden)
So jetzt gibt es noch eine weitere Aufgabe:

Ohne vorherige Verdichtung würde das Gemisch nur bei atmosphärischem Druck verbrennen. Der Druckanstieg wäre minimal und würde nicht zum Antrieb eines Fahrzeugs ausreichen. Stell dir dazu einfach vor, du würdest einen Tropfen Benzin auf deinem Tisch anzünden. Der Tisch würde nicht bewegen.

Wie kann man das besser und verständlicher formulieren ? (damit man z.B. das Beispel mit dem Tisch weglassen kann oder mit nem besseren Beispiel erklären)
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Stell dir dazu einfach vor, du würdest einen Tropfen Benzin auf deinem Tisch anzünden. Der Tisch würde nicht bewegen.
Nicht alles, was hinkt, ist auch ein Vergleich - schau mal da:
http://gasmotorenbauer.de/otto.html
=> Offensichtlich ist ein motorischer Antrieb auch ohne Verdichtung möglich.
Allerdings ist das wenig effektiv.

Die erzielte Motorleistung hängt logischerweise direkt von der Masse des verbrannten Gemisches ab,
d.h. um eine gewisse Leistung zu erreichen,
braucht man mit geringem Verdichtungsverhältnis einen wesentlich größeren Brennraum,
als wenn man die gleiche Masse in einem kleinen Brennraum umsetzt.
Die Geschwindigkeit, mit der das Gemisch durchbrennt, ist bei hoher Verdichtung größer,
d.h. mit geringer bzw. keiner Verdichtung wäre nur geringe Drehzahl erreichbar.
Im Endeffekt ist der erreichte Wirkungsgrad von der Verdichtung abhängig;
siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Verdichtungsverhältnis .

Deshalb war die Geschichte des Motorenbaues auch immer ein Kampf um möglichst hohe Verdichtung,
ohne dass die Verbrennung unkontrollierbar wird, was sehr schädlich wäre.
 
die verdichtung hat ja die aufgabe, dass der kolben sich bei der verbrennung explosionsartig nach unten bewegt. das geschieht durch den starken druckanstieg. ohne verdichtung wäre der druckanstieg nicht so stark und würde den kolben nicht so schnell nach unten bewegen.

Kann jemand diesen Gedanken besser erklären und formulieren?

Ich hätte das so formuliert und erklärt:

Die Verdichtung ermöglich einen starken Druckanstieg bei der anschließenden Verbrennung durch die Volumenverkleinerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Durch die Volumenverkleinerung hat die Explosion wenig Raum, um sich auszubreiten. Dadurch steigt der Verbrennungdruck, der den Kolben nach unten bewegt. Ohne diese Volumenverkleinerung durch die Verdichtung, würde das Gemisch nur bei atmosphärischem Druck verbrennen. Der Druckanstieg wäre minimal und würde den Kolben nicht stark genug nach unten bewegen.

Wie findet ihr diese erklärung? Das kann man bestimmt besser erklären und formulieren
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Das ist nicht durch eine bessere Formulierung zu "reparieren",
denn einen starken Druckanstieg gibt´s auch OHNE Verdichtung.
(Leucht mal mit dem Feuerzeug in einen fast leeren Benzinkanister!)
Wäre das nicht so, dann hätte der athmosphärische Gasmotor nicht funktioniert.

Hast du GELESEN, was ich dir geschrieben habe?
 
Das ist nicht durch eine bessere Formulierung zu "reparieren",
denn einen starken Druckanstieg gibt´s auch OHNE Verdichtung.

Ja aber der druckanstieg ist kleiner


(Leucht mal mit dem Feuerzeug in einen fast leeren Benzinkanister!)

Stell dir einen Böller auf deiner geöffneten Hand vor, der explodiert. Wenn das kein zu großer Böller ist, wird nichts passieren, weil die Explosion genug Raum hat sich auszubreiten ("kleiner" Druckanstieg).Schließt du jedoch deine Hand (Volumenverkleinerung=Verdichtung), dann wird sie dir hinterher fehlen (großer Druckanstieg).

Wäre das nicht so, dann hätte der athmosphärische Gasmotor nicht funktioniert. Hast du GELESEN, was ich dir geschrieben habe?

Ja du hast gesagt, es gibt Motoren ohne Verdichtung, die funktionieren. Aber das geht doch am Thema vorbei. Hier geht es nunmal um Viertakt-Motoren für KFZ. Diese haben nunmal eine verdichtung und diese Verdichtung hat auch einen Sinn, sonst würde man es ja weglassen. Das ist so als würde ich die arbeitswesie eines Verbrennungsmotor beschreiben und du behaupten würdest es wäre falsch, weil es elektromotoren gibt, die ohne verbrennung funktionieren.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Ohne diese Volumenverkleinerung durch die Verdichtung, würde das Gemisch nur bei atmosphärischem Druck verbrennen. Der Druckanstieg wäre minimal und würde den Kolben nicht stark genug nach unten bewegen.
Abgesehen davon, dass darin ein Widerspruch ist,
ist es auch leider grundfalsch.
Auch wenn der Druckanstieg ohne Verdichtung kleiner ist,
so gibt´s dennoch durchaus heftige Explosionen (Gasexplosionen in Wohnhäusern, ...),
sodass man nur den Kolben groß genug machen müsste, um dennoch die gleiche Leistung zu bekommen.
Es kommt also gar nicht drauf an, dass der Druckanstieg so besonders groß sein muss,
im Gegenteil soll der im Interesse eines weichen Motorlaufes nicht ZU groß sein.

Natürlich hat die Verdichtung auch einen Sinn:
Lies dir mal den geposteten Wikipedia-Link über die Verdichtung durch!
 
okay ich habe vielleicht übertrieben mit dem satz, der druckanstieg wäre ohne verdichtung minimal.

ich wollte einfach nur sagen, die verdichtung bei der anschließenden verbrennung einen stärkeren druckanstieg ermöglich. Begründung: Raum, indem sich das gemisch befindet, wird kleiner --> Verbrennungsdruck hat weniger Raum, um sich auszubreiten --> druck steigt stark (darf aber nicht zu stark sein)

Der druck steigt auch ohne verdichtung stark, aber halt weniger stark.

Der Verdichtungstakt hat die Aufgabe diesen stärkeren druckanstieg zu ermöglichen.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
... und DESWEGEN hat also ein Turbomotor VIEL WENIGER Verdichtung?
Lies dir mal HIER den Absatz "Wirkungsgrad" durch
und dann setz in die Formel die Werte für einen UNVERDICHTETEN Prozess ein!
 

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