Auto Technik Lexikon - Technik und Treibstoffe

Atkinson-Prozess

Die nach dem Atkinson-Prozess arbeitende Variante des Viertaktmotors wurde von James Atkinson im Jahre 1882 erfunden. Der Atkinson-Prozess schafft eine höhere Effizienz (Wirkungsgrad) auf Kosten der Leistung.

Der Atkinson-Prozess ermöglicht die Ausführung des Ansaug-, Verdichtungs-, Arbeits- und Ausschiebetaktes eines Viertaktmotors in einer einzigen Umdrehung der Kurbelwelle. Bedingt durch die Verbindung ist das Expansionsverhaeltnis groesser als das Verdichtungsverhältnis, was die Effizienz gegenüber einem herkoemmlichen Ottomotor erhöht.

Der Atkinson-Prozess kann auch Viertaktmotoren bezeichnen, in denen das Einlassventil bis in den Verdichtungstakt hinein offen gehalten wird, so dass ein Rueckfluss in den Einlasskruemmer stattfindet. Dies reduziert das effektive Verdichtungsverhältnis und erlaubt, kombiniert mit einem vergroesserten Takt- undoder verringertem Verbrennungsraum-Volumen, ein gegenüber dem Verdichtungsverhältnis hoeheres Expansionsverhaeltnis unter Beibehaltung eines normalen Kompressionsdrucks. Dies ist wuenschenswert für gute Verbrauchswerte, da das Verdichtungsverhältnis in einem fremdgezuendeten Motor durch die Oktanzahl des verwendeten Treibstoffs begrenzt ist, wärend ein hoeheres Expansionsverhaeltnis einen längeren Arbeitstakt und damit eine Reduktion der im Abgas verschwendeten Wärme mit sich bringt. Dies resultiert in einem effizienteren Motor. Aufgeladene Viertaktmotoren dieser Art arbeiten nach dem Miller-Prozess.

Der Atkinson-Motor beruht auf der Umgehung des Otto-Patents. Das schwere Schwungrad sitzt hierbei auf der Nockenwelle, die mit dem Kolben über einen Pendelexenter angeschlossen ist. Dadurch ergibt sich die gleiche uebersetzung von Kolbenbewegung und Nockenwelle wie beim Ottomotor von 2:1. Der Atkinsonmotor führt nur zu ungleich unguenstigeren Gewichtsverhaeltnissen und Abmessungen. Die Ventilsteuerungen sind gleich und völlig frei waehlbar. Neuerdings ist es in angelsaechsischen Laendern üblich, veraenderte Ventilsteuerungszeiten mit dem Atkinson- oder Miller-Prozess in Verbindung zu bringen. Dies ist sicherlich nicht gerechtfertigt. Mit veraenderten Ventilsteuerungszeiten zwecks alternativ Wirkungsgrad- oder Leistungserhoehung wurde seit der Erfindung des Verbrennungsmotors, auch von Otto selbst, experimentiert. Auch die Ladeluftkuehlung beim sogenannten "Miller-Prozess" ist sicherlich auf Anglisierung der Erfindungsansprueche zurueckzufuehren. So erfand auch Bell das Telefon.

Der sogenannte "Z"-Motor ist von dem uebersetzungsverhaeltnis von Nocken- und Kurbelwelle aus betrachtet, ein Zweitaktmotor. Da aber alle "Takte" eines Viertaktmotors vorhanden sind, könnte man ihn auch als solchen bezeichnen. Es ist ein aufgeladener Motor mit sehr hoher Vorverdichtung und Ladeluftkuehlung. Es ist auch sinnvoll, ihn als eigene Entwicklung zu betrachten.