{"id":43684,"date":"2019-10-13T05:07:47","date_gmt":"2019-10-13T04:07:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/"},"modified":"2020-03-09T09:36:06","modified_gmt":"2020-03-09T08:36:06","slug":"was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/","title":{"rendered":"Was ist ein Viertaktbenzinmotor &#8211; Otto Cycle &#8211; Definition?"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Viertakt-Benzinmotor &#8211; Otto Cycle.\u00a0Wie funktioniert der Viertaktmotor?\u00a0Ein Hub bezieht sich auf die vollst\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Otto-Zyklus &#8211; Otto-Motor<\/h2>\n<p><strong>Nikolaus August Otto<\/strong>\u00a0, ein deutscher Ingenieur, baute 1876\u00a0den ersten funktionierenden Viertaktmotor f\u00fcr die Untersuchung von W\u00e4rmekraftmaschinen.\u00a0ein station\u00e4rer Motor, der ein Kohlengas-Luft-Gemisch als Kraftstoff verwendet.\u00a0Wilhelm Maybach (1846-1929), einer der bedeutendsten deutschen Ingenieure, perfektionierte die Konstruktion, die bereits Ende des Jahres 1876 in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen hergestellt wurde. Diese Erfindungen ver\u00e4nderten rasch die Welt, in der sie lebten.<\/p>\n<p>Der Zyklus des Ottomotors wird Otto-Zyklus genannt.\u00a0Dies ist einer der h\u00e4ufigsten\u00a0<strong>thermodynamischen Kreisprozessen<\/strong>\u00a0in\u00a0<strong>Kraftfahrzeugmotoren und<\/strong>\u00a0beschreibt die Funktionsweise eines typischen Funkenz\u00fcndungskolbenmotors.\u00a0Im Gegensatz zum Carnot-Zyklus f\u00fchrt der Otto-Zyklus keine isothermen Prozesse aus, da diese sehr langsam durchgef\u00fchrt werden m\u00fcssen.\u00a0In einem idealen Otto-Zyklus durchl\u00e4uft das System, das den Zyklus ausf\u00fchrt, eine Reihe von vier intern reversiblen Prozessen: Zwei isentrope (reversible adiabatische) Prozesse wechseln sich mit zwei isochoren Prozessen ab.<\/p>\n<p>Da nach dem\u00a0<strong>Carnot-Prinzip<\/strong>\u00a0kein Motor effizienter sein kann als ein umkehrbarer Motor (\u00a0<strong>ein Carnot-W\u00e4rmemotor<\/strong>\u00a0), der zwischen denselben Hochtemperatur- und Niedertemperaturbeh\u00e4ltern betrieben wird, muss der Otto-Motor einen niedrigeren Wirkungsgrad aufweisen als der Carnot-Wirkungsgrad.\u00a0Ein typischer\u00a0<strong>Benzinmotor<\/strong>\u00a0arbeitet mit einem\u00a0thermischen Wirkungsgrad von\u00a0etwa\u00a0<strong>25% bis 30%<\/strong>\u00a0.\u00a0Etwa 70-75% werden als Abw\u00e4rme verworfen, ohne in Nutzarbeit umgewandelt zu werden, dh in an R\u00e4der gelieferte Arbeit.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17548\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17548\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-17548 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" alt=\"Viertaktmotor - Ottomotor\" width=\"225\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17548\" class=\"wp-caption-text\">Viertaktmotor &#8211; Ottomotor<br \/>\nQuelle: wikipedia.org, Eigenes Werk von Zephyris, CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/xflY5uS-nnw?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/xflY5uS-nnw?\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Otto Cycle &#8211; Viertaktmotor<\/h2>\n<p>Der Otto-Zyklus ist eine Reihe von Prozessen, die von Verbrennungsmotoren mit Fremdz\u00fcndung verwendet werden (Zweitakt- oder Viertakt-Kreisprozessen).\u00a0Nikolaus August Otto entwarf zun\u00e4chst den sogenannten Viertaktmotor.\u00a0Ein Hub bezieht sich auf die vollst\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen.\u00a0Daher entspricht nicht jeder einzelne thermodynamische Prozess dem in Kapitel\u00a0<strong>Otto-Zyklus &#8211; Prozesse angegebenen.<\/strong><\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong><span>Der Viertaktmotor umfasst:<\/span><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Einlasshub &#8211;<\/span><\/strong><span>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<\/span><strong><span>0 \u2192 1.<\/span><\/strong><span>\u00a0Bei diesem Hub ist das Einlassventil ge\u00f6ffnet, w\u00e4hrend der Kolben ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder zieht durch Erzeugen eines Vakuumdrucks in den Zylinder durch seine Abw\u00e4rtsbewegung.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>der Kompressionshub &#8211;<\/span><\/strong><span>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt (BDC) zum oberen Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<\/span><strong><span>1 \u2192 2.\u00a0<\/span><\/strong><span>Bei diesem Hub sind sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil geschlossen, daher wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert.\u00a0Am Ende dieses Hubs wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch einen Funken gez\u00fcndet, der einen weiteren Druck- und Temperaturanstieg in der Kammer bewirkt.\u00a0Am Ende dieses Hubs hat die Kurbelwelle eine volle 360-Grad-Umdrehung ausgef\u00fchrt.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Krafthub &#8211;<\/span><\/strong><span>\u00a0Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<\/span><strong><span>2 \u2192 3 \u2192 4.<\/span><\/strong><span>\u00a0Bei diesem Hub sind sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil geschlossen.\u00a0Zu Beginn des Arbeitstakts entz\u00fcndet ein Funke das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Brennkammer, was wiederum eine sehr schnelle Verbrennung des Kraftstoffs bewirkt.\u00a0Bei diesem Hub wird der Kolben in Richtung der Kurbelwelle angetrieben, das Volumen erh\u00f6ht sich und der Druck f\u00e4llt ab, wenn das Gas am Kolben arbeitet.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>der Auspuffhub.\u00a0<\/span><\/strong><span>Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) und der Zyklus passiert die Punkte\u00a0<\/span><strong><span>4 \u2192 1 \u2192 0.<\/span><\/strong><span>\u00a0Bei diesem Hub ist das Auslassventil ge\u00f6ffnet, w\u00e4hrend der Kolben ein Abgas aus der Kammer zieht.\u00a0Am Ende dieses Hubs hat die Kurbelwelle eine zweite volle 360-Grad-Umdrehung abgeschlossen.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Vergleich von tats\u00e4chlichen und idealen Otto-Kreisprozessen<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-engine-vs.-Otto-cycle.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright  wp-image-17556 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-engine-vs.-Otto-cycle.png\" alt=\"Otto Motor vs. Otto Zyklus\" width=\"332\" height=\"556\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-engine-vs.-Otto-cycle.png\" \/><\/a><span>In diesem Abschnitt wird ein\u00a0<\/span><strong><span>idealer Otto-Zyklus gezeigt,<\/span><\/strong><span>\u00a0bei dem viele\u00a0<\/span><strong><span>Annahmen<\/span><\/strong><span>\u00a0vom\u00a0<\/span><strong><span>tats\u00e4chlichen Otto-Zyklus<\/span><\/strong><span>\u00a0abweichen\u00a0.\u00a0Die Hauptunterschiede zwischen dem tats\u00e4chlichen und dem idealen Otto-Motor sind in der Abbildung dargestellt.\u00a0In der Realit\u00e4t tritt der ideale Zyklus nicht auf und mit jedem Prozess sind viele Verluste verbunden.\u00a0F\u00fcr einen tats\u00e4chlichen Zyklus \u00e4hnelt die Form des pV-Diagramms dem Ideal, aber die vom pV-Diagramm eingeschlossene Fl\u00e4che (Arbeit) ist immer kleiner als der ideale Wert.\u00a0Der ideale Otto-Zyklus basiert auf folgenden Annahmen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Geschlossener Zyklus.\u00a0<\/span><\/strong><span>\u00a0Der gr\u00f6\u00dfte Unterschied zwischen den beiden Diagrammen besteht in der Vereinfachung der Einlass- und Auslassh\u00fcbe im idealen Zyklus.\u00a0Im Auspuffhub wird die W\u00e4rme Q\u00a0<\/span><sub><span>out<\/span><\/sub><span>\u00a0an die Umgebung abgegeben, bei einem realen Motor verl\u00e4sst das Gas den Motor und wird durch ein neues Gemisch aus Luft und Kraftstoff ersetzt.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Sofortige W\u00e4rmezufuhr<\/span><\/strong><span>\u00a0(isochore W\u00e4rmezufuhr).\u00a0Bei realen Motoren erfolgt die W\u00e4rmezufuhr nicht sofort, daher liegt der Spitzendruck nicht bei OT, sondern unmittelbar nach OT.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Keine W\u00e4rme\u00fcbertragung (adiabatisch)<\/span><\/strong>\n<ul>\n<li><span>Kompression &#8211; Das Gas (Kraftstoff-Luft-Gemisch) wird adiabatisch von Zustand 1 nach Zustand 2 komprimiert. Bei realen Motoren gibt es immer einige Ineffizienzen, die den thermischen Wirkungsgrad verringern.<\/span><\/li>\n<li><span>Erweiterung.\u00a0Das Gas (Kraftstoff-Luft-Gemisch) dehnt sich adiabatisch von Zustand 3 zu Zustand 4 aus.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong><span>Vollst\u00e4ndige Verbrennung<\/span><\/strong><span>\u00a0des Kraftstoff-Luft-Gemisches.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Keine Pumparbeit<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Pumparbeit ist der Unterschied zwischen der Arbeit w\u00e4hrend des Auslasshubs und der Arbeit w\u00e4hrend des Einlasshubs.\u00a0In realen Kreisprozessen besteht ein Druckunterschied zwischen Abgas- und Eingangsdruck.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Kein Abblasverlust<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der Abblasverlust wird durch das fr\u00fche \u00d6ffnen der Auslassventile verursacht.\u00a0Dies f\u00fchrt zu einem Verlust der Arbeitsleistung w\u00e4hrend des Expansionshubs.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Kein Blow-by-Verlust<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der Blow-by-Verlust wird durch das Austreten von Druckgasen durch Kolbenringe und andere Spalten verursacht.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Keine Reibungsverluste<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Diese vereinfachenden Annahmen und Verluste f\u00fchren dazu, dass der geschlossene Bereich (Arbeit) des pV-Diagramms f\u00fcr einen tats\u00e4chlichen Motor erheblich kleiner ist als die Gr\u00f6\u00dfe des Bereichs (Arbeit), der vom pV-Diagramm des idealen Zyklus eingeschlossen ist.\u00a0Mit anderen Worten, der ideale Motorzyklus \u00fcbersch\u00e4tzt das Netz und, wenn die Motoren mit der gleichen Drehzahl laufen, die vom tats\u00e4chlichen Motor erzeugte Leistung um etwa 20%.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Kompressionsverh\u00e4ltnis &#8211; Otto Motor<\/span><\/h2>\n<p><span>Das\u00a0<\/span><strong><span>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>CR<\/span><\/strong><span>\u00a0, ist als das Verh\u00e4ltnis des Volumens im unteren Totpunkt und das Volumen am oberen Totpunkt definiert ist\u00a0.\u00a0Es ist ein Schl\u00fcsselmerkmal f\u00fcr viele Verbrennungsmotoren.\u00a0Im folgenden Abschnitt wird gezeigt, dass das\u00a0<\/span><strong><span>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0den\u00a0<\/span><strong><span>thermischen Wirkungsgrad<\/span><\/strong><span>\u00a0des verwendeten thermodynamischen Zyklus des Verbrennungsmotors bestimmt.\u00a0Im Allgemeinen ist ein hohes Verdichtungsverh\u00e4ltnis erw\u00fcnscht, da dadurch ein Motor einen h\u00f6heren thermischen Wirkungsgrad erreichen kann.<\/span><\/p>\n<p><span>Nehmen\u00a0wir zum Beispiel einen Otto-Zyklus mit einem Kompressionsverh\u00e4ltnis von CR = 10: 1 an. Das Volumen der Kammer betr\u00e4gt\u00a0vor dem Kompressionshub\u00a0500 cm\u00b3 = 500 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>-6<\/span><\/sup><span>\u00a0m\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><span>\u00a0(0,5 l).\u00a0F\u00fcr diesen Motor\u00a0<\/span><strong><span>eines<\/span><\/strong><span>\u00a0erforderlichen ll Band sind bekannt:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>V\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0= 500 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0m\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><span>\u00a0(0,5 l)<\/span><\/li>\n<li><span>V\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>min<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ CR = 55,56 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0m\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Beachten Sie, dass (V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; V\u00a0<\/span><sub><span>min<\/span><\/sub><span>\u00a0) x Anzahl der Zylinder = Gesamtmotorhubraum.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Beispiele f\u00fcr Kompressionsverh\u00e4ltnisse &#8211; Benzin vs. Diesel<\/span><\/h2>\n<ul>\n<li><span>Das Verdichtungsverh\u00e4ltnis in einem benzinbetriebenen Motor ist\u00a0aufgrund eines m\u00f6glichen Motorklopfens (Selbstentz\u00fcndung)\u00a0normalerweise nicht viel h\u00f6her als\u00a0<\/span><strong><span>10: 1<\/span><\/strong><span>\u00a0und nicht niedriger als\u00a0<\/span><strong><span>6: 1<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Ein turbogeladener Subaru Impreza WRX hat ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<\/span><strong><span>8,0: 1<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen haben turbogeladene oder aufgeladene Motoren bereits Druckluft am Lufteinlass, daher werden sie normalerweise mit einem niedrigeren Verdichtungsverh\u00e4ltnis gebaut.<\/span><\/li>\n<li><span>Ein serienm\u00e4\u00dfiger Honda S2000 Motor (F22C1) hat ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<\/span><strong><span>11,1: 1<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Einige atmosph\u00e4rische Sportwagenmotoren k\u00f6nnen ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von bis zu\u00a0<\/span><strong><span>12,5: 1 haben<\/span><\/strong><span>\u00a0(z. B. Ferrari 458 Italia).<\/span><\/li>\n<li><span>2012 brachte Mazda neue Benzinmotoren unter dem Markennamen\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/SkyActiv\"><span>SkyActiv<\/span><\/a><span>\u00a0mit einem\u00a0Verdichtungsverh\u00e4ltnis von\u00a0<\/span><strong><span>14: 1 auf den\u00a0<\/span><\/strong><span><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/SkyActiv\">Markt<\/a>\u00a0.\u00a0Um das Risiko eines Motorklopfens zu verringern, wird das Restgas durch Verwendung von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/4-2-1_engine_exhaust_systems\"><span>4-2-1-Motorabgassystemen<\/span><\/a><span>\u00a0, Implementierung eines Kolbenhohlraums und Optimierung der Kraftstoffeinspritzung\u00a0reduziert\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Die Dieselmotoren haben ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis, das normalerweise 14: 1 \u00fcberschreitet, und Verh\u00e4ltnisse \u00fcber 22: 1 sind ebenfalls \u00fcblich.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Thermische Effizienz f\u00fcr den Otto-Zyklus<\/span><\/h2>\n<p><span>Der\u00a0thermische Wirkungsgrad des\u00a0<\/span><strong><span>Otto-Zyklus nach Luftstandard<\/span><\/strong><span>\u00a0ist eine Funktion des\u00a0<\/span><strong><span>Kompressionsverh\u00e4ltnisses<\/span><\/strong><span>\u00a0und von\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>\u03ba = c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>p<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0\/ c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>v<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17560 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\" alt=\"thermischer Wirkungsgrad - Otto-Zyklus - Kompressionsverh\u00e4ltnis\" width=\"570\" height=\"80\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Compression-ratio.png\" \/><\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_17561\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17561\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Engine.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17561 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Engine-300x256.png\" alt=\"thermischer Wirkungsgrad - Otto Cycle - Motor\" width=\"300\" height=\"256\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-Otto-Cycle-Engine-300x256.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17561\" class=\"wp-caption-text\"><span>W\u00e4rmewirkungsgrad f\u00fcr Otto-Zyklus &#8211; \u03ba = 1,4<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Dies ist eine sehr n\u00fctzliche Schlussfolgerung, da es w\u00fcnschenswert ist, ein\u00a0<\/span><strong><span>hohes Kompressionsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0zu erreichen\u00a0, um mehr mechanische Energie aus einer gegebenen Masse eines Luft-Kraftstoff-Gemisches zu extrahieren.\u00a0Ein h\u00f6heres Verdichtungsverh\u00e4ltnis erm\u00f6glicht das Erreichen der gleichen Verbrennungstemperatur mit weniger Kraftstoff bei gleichzeitig l\u00e4ngerem Expansionszyklus.\u00a0Dies erzeugt mehr mechanische Leistung und\u00a0<\/span><strong><span>senkt die Abgastemperatur<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das Absenken der Abgastemperatur bewirkt das Absenken der an die Atmosph\u00e4re abgegebenen Energie.\u00a0Diese Beziehung ist in der Abbildung f\u00fcr \u03ba = 1,4 dargestellt, die die Umgebungsluft darstellt.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Selbstentz\u00fcndung &#8211; Grenze f\u00fcr das Kompressionsverh\u00e4ltnis<\/span><\/h2>\n<p><span>Bei gew\u00f6hnlichen Benzinmotoren hat das\u00a0<\/span><strong><span>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0seine Grenzen.\u00a0Das Verdichtungsverh\u00e4ltnis in einem benzinbetriebenen Motor ist\u00a0aufgrund eines m\u00f6glichen\u00a0<strong>Motorklopfens<\/strong>\u00a0(\u00a0<strong>Selbstentz\u00fcndung<\/strong>\u00a0)\u00a0normalerweise nicht viel h\u00f6her als\u00a0<\/span><strong><span>10: 1<\/span><\/strong><span>\u00a0und nicht niedriger als\u00a0<strong>6: 1<\/strong>\u00a0.\u00a0H\u00f6here Verdichtungsverh\u00e4ltnisse f\u00fchren jedoch dazu, dass Benzinmotoren einem durch\u00a0<strong>Selbstentz\u00fcndung<\/strong>\u00a0verursachten Motorklopfen\u00a0<strong>ausgesetzt werden<\/strong>\u00a0, wenn Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl verwendet wird.\u00a0Das unverbrannte Gemisch kann sich selbst entz\u00fcnden, indem es allein durch Druck und Hitze detoniert, anstatt sich genau zum richtigen Zeitpunkt von der Z\u00fcndkerze zu entz\u00fcnden.\u00a0Das\u00a0<strong>Klopfen des Motors<\/strong>\u00a0kann durch Verwendung von\u00a0<strong>Kraftstoff<\/strong>\u00a0mit\u00a0<strong>hoher Oktanzahl<\/strong>\u00a0verringert werden<\/span><span>, was die\u00a0<\/span><strong><span>Selbstentz\u00fcndungsbest\u00e4ndigkeit<\/span><\/strong><span>\u00a0des Benzins erh\u00f6ht\u00a0.\u00a0Je h\u00f6her die Oktanzahl, desto mehr Kompression kann der Kraftstoff vor der Detonation (Z\u00fcndung) aushalten.\u00a0Da die Temperatur, die das Kraftstoff-Luft-Gemisch w\u00e4hrend der Kompression erreicht, mit zunehmendem Kompressionsverh\u00e4ltnis zunimmt, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Selbstentz\u00fcndung mit dem Kompressionsverh\u00e4ltnis.\u00a0Die Selbstentz\u00fcndung kann den Wirkungsgrad verringern oder den Motor besch\u00e4digen, wenn keine Klopfsensoren vorhanden sind, um den Z\u00fcndzeitpunkt zu \u00e4ndern.<\/span><\/p>\n<p><span>Bei\u00a0<\/span><strong><span>Dieselmotoren<\/span><\/strong><span>\u00a0(auch als\u00a0<\/span><strong><span>Selbstz\u00fcndungsmotoren bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0)\u00a0k\u00f6nnen h\u00f6here Verdichtungsverh\u00e4ltnisse erreicht werden\u00a0, da sie den Kraftstoff nicht komprimieren, sondern nur Luft komprimieren und dann Kraftstoff in die durch Kompression erw\u00e4rmte Luft einspritzen.\u00a0Kompressionsverh\u00e4ltnisse im Bereich von 12 bis 20 sind typisch f\u00fcr Dieselmotoren.\u00a0Die gr\u00f6\u00dfere Expansion bei Dieselmotoren bedeutet, dass sie weniger W\u00e4rme in ihren k\u00fchleren Abgasen abgeben.\u00a0Das h\u00f6here Verdichtungsverh\u00e4ltnis (gr\u00f6\u00dfere Ausdehnung) und die h\u00f6here Spitzentemperatur f\u00fchren dazu, dass Dieselmotoren einen h\u00f6heren thermischen Wirkungsgrad erreichen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Mittlerer effektiver Druck &#8211; MdEP<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17562\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17562\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17562 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart-300x250.png\" alt=\"MEP ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind. \" width=\"300\" height=\"250\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Mean-Effective-Pressure-Otto-cycle-chart-300x250.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17562\" class=\"wp-caption-text\"><span>MEP ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Ein Parameter, der von Ingenieuren zur Beschreibung der Leistung von Hubkolbenmotoren verwendet wird, wird als\u00a0<\/span><strong><span>mittlerer effektiver Druck<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>MEP) bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>MEP<\/span><\/strong><span>\u00a0ist ein sehr n\u00fctzliches Ma\u00df f\u00fcr die F\u00e4higkeit eines Motors, Arbeiten auszuf\u00fchren, die unabh\u00e4ngig vom Hubraum des Motors sind.\u00a0Es gibt verschiedene Arten von Abgeordneten.\u00a0Diese Abgeordneten werden durch die Standortmessung und die Berechnungsmethode (z. B. BMEP oder IMEP) definiert.<\/span><\/p>\n<p><span>Im Allgemeinen ist der\u00a0<\/span><strong><span>mittlere effektive Druck<\/span><\/strong><span>\u00a0der theoretische konstante Druck, der, wenn er w\u00e4hrend des Arbeitshubs auf den Kolben einwirkt, das gleiche Netz erzeugt, das tats\u00e4chlich in einem vollst\u00e4ndigen Zyklus entwickelt wurde.\u00a0Der MdEP kann definiert werden als:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17565 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" alt=\"mittlerer effektiver Druck - Definition\" width=\"300\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Zum Beispiel ist der\u00a0als\u00a0<strong>IMEP\u00a0<\/strong><strong><sub>n<\/sub><\/strong><\/span><strong><span>\u00a0bezeichnete mittlere effektive\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>Nettodruck<\/span><\/strong><span>\u00a0gleich dem mittleren effektiven Druck, der aus dem Zylinderdruck (es muss diese Messung vorhanden sein) \u00fcber den gesamten\u00a0<strong>Motorzyklus<\/strong>\u00a0berechnet wird.\u00a0Beachten Sie, dass es bei einem Viertaktmotor 720 \u00b0 und bei einem Zweitaktmotor 360 \u00b0 betr\u00e4gt.<\/span><\/p>\n<p><span>Einige Beispiele:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Der MEP eines atmosph\u00e4rischen Benzinmotors kann im Bereich des maximalen Drehmoments zwischen 8 und 11 bar liegen.<\/span><\/li>\n<li><span>Der MEP eines turbogeladenen Benzinmotors kann zwischen 12 und 17 bar liegen.<\/span><\/li>\n<li><span>Der MEP eines atmosph\u00e4rischen Dieselmotors kann zwischen 7 und 9 bar liegen.<\/span><\/li>\n<li><span>Der MEP eines Dieselmotors mit Turbolader kann zwischen 14 und 18 bar liegen<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Beispielsweise hat ein Viertakt-Benzinmotor, der 200 Nm aus 2 Litern Hubraum erzeugt, einen MEP von (4\u03c0) (200 Nm) \/ (0,002 m\u00b3) = 1256000 Pa = 12 bar.\u00a0Wie zu sehen ist, ist der Abgeordnete n\u00fctzliche\u00a0<\/span><strong><span>Eigenschaften eines Motors<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Bei zwei Motoren mit gleichem Hubraum\u00a0w\u00fcrde\u00a0der Motor\u00a0mit einem\u00a0<\/span><strong><span>h\u00f6heren MEP<\/span><\/strong><span>\u00a0das\u00a0<\/span><strong><span>gr\u00f6\u00dfere Netz<\/span><\/strong><span>\u00a0und, wenn die Motoren mit der gleichen Drehzahl laufen, eine\u00a0<\/span><strong><span>gr\u00f6\u00dfere Leistung erzeugen<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Otto-Zyklus &#8211; Problem mit der L\u00f6sung<\/span><\/h2>\n<p><span>Nehmen wir den\u00a0<\/span><a title=\"Otto Cycle - Otto Motor\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-otto-cycle-otto-engine-definition\/\"><strong><span>Otto-Zyklus an<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0, der einer der h\u00e4ufigsten\u00a0<\/span><strong><span>thermodynamischen Kreisprozessen<\/span><\/strong><span>\u00a0ist, die in\u00a0<\/span><strong><span>Automotoren<\/span><\/strong><span>\u00a0zu finden\u00a0<strong>sind<\/strong>\u00a0.\u00a0Einer der Schl\u00fcsselparameter solcher Motoren ist die Volumen\u00e4nderung zwischen dem oberen Totpunkt (OT) und dem unteren Totpunkt (BDC).\u00a0Das Verh\u00e4ltnis dieser Volumina (\u00a0<\/span><em><span>V\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>1<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0\/ V\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>2<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0) ist als\u00a0<\/span><strong><span>Kompressionsverh\u00e4ltnis bekannt<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Das\u00a0<\/span><strong><span>Verdichtungsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0in einem benzinbetriebenen Motor ist aufgrund eines m\u00f6glichen Motorklopfens (Selbstentz\u00fcndung) normalerweise nicht viel h\u00f6her als 10: 1 und nicht niedriger als 6: 1.\u00a0Beispielsweise k\u00f6nnen einige Sportwagenmotoren ein Verdichtungsverh\u00e4ltnis von bis zu 12,5: 1 haben (z. B. Ferrari 458 Italia).<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17461\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17461\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-Cycle-PV-Diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17461 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-Cycle-PV-Diagram-300x245.png\" alt=\"Otto-Zyklus - PV-Diagramm\" width=\"300\" height=\"245\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-Cycle-PV-Diagram-300x245.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17461\" class=\"wp-caption-text\"><span>pV-Diagramm des Otto-Zyklus.\u00a0Der durch den gesamten Radweg begrenzte Bereich stellt die Gesamtarbeit dar, die w\u00e4hrend eines Zyklus ausgef\u00fchrt werden kann.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>In diesem Beispiel sei ein Otto-Zyklus mit einem\u00a0<\/span><strong><span>Kompressionsverh\u00e4ltnis<\/span><\/strong><span>\u00a0von\u00a0<\/span><strong><span>CR = 9: 1 angenommen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Ansaugluft hat 100 kPa = 1 bar, 20 \u00b0 C und das Volumen der Kammer betr\u00e4gt 500 cm\u00b3 vor dem Kompressionshub.\u00a0Die Temperatur am Ende der\u00a0<\/span><a title=\"Adiabatischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-adiabatischer-prozess-definition\/\"><span>adiabatischen Expansion<\/span><\/a><span>\u00a0betr\u00e4gt T\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= 800 K.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t bei konstantem Luftdruck bei Atmosph\u00e4rendruck und Raumtemperatur:\u00a0<\/span><strong><span>c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>p<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 1,01 kJ \/ kgK.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t bei konstantem Luftvolumen bei Atmosph\u00e4rendruck und Raumtemperatur:\u00a0<\/span><strong><span>c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>v<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 0,718 kJ \/ kgK.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>\u03ba = c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>p<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0\/ c\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>v<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= 1,4<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>Berechnung:<\/span><\/strong><\/p>\n<ol>\n<li><strong><span>die Masse der Ansaugluft<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>die Temperatur T\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>der Druck p\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>die W\u00e4rmemenge, die durch Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches zugef\u00fchrt wird<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>der thermische Wirkungsgrad dieses Zyklus<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>der Europaabgeordnete<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p><strong><span>L\u00f6sung:<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>1)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>die Masse der Ansaugluft<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Zu Beginn der Berechnungen m\u00fcssen wir die Gasmenge in der Flasche vor dem Kompressionshub bestimmen.\u00a0Mit dem idealen Gasgesetz k\u00f6nnen wir die Masse finden:<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>pV = mR-\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>spezifisches<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0T.<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n<p><span>wo:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><em><span>p<\/span><\/em><span>\u00a0ist der\u00a0<\/span><a title=\"Absoluter Druck\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/absolute-pressure\/\"><span>absolute Druck<\/span><\/a><span>\u00a0des Gases<\/span><\/li>\n<li><em><span>m<\/span><\/em><span>\u00a0ist die Masse der Substanz<\/span><\/li>\n<li><em><span>T<\/span><\/em><span>\u00a0ist die\u00a0<\/span><a title=\"Kelvin-Skala - Absolute Temperatur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/kelvin-scale-absolute-temperature\/\"><span>absolute Temperatur<\/span><\/a><\/li>\n<li><em><span>V<\/span><\/em><span>\u00a0ist die Lautst\u00e4rke<\/span><\/li>\n<li><em><span>R\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>spezifisch<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0\u00a0ist die spezifische Gaskonstante, die gleich der universellen Gaskonstante geteilt durch die Molmasse (M) des Gases oder Gemisches ist.\u00a0F\u00fcr trockene Luft R\u00a0<\/span><sub><span>spezifisch<\/span><\/sub><span>\u00a0= 287,1 J.kg\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0.K\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>deshalb<\/span><\/p>\n<p><strong><span>m<\/span><\/strong><span>\u00a0= p\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0V\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ R\u00a0<\/span><sub><span>spezifisch<\/span><\/sub><span>\u00a0T\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= (100000 \u00d7 500 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0) \/ (287,1 \u00d7 293) =\u00a0<\/span><strong><span>5,95 \u00d7 10\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>\u20134<\/span><\/sup><\/strong><strong><span>\u00a0kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>In diesem Problem sind alle Volumes bekannt:<\/span><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><span>V\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>max\u00a0<\/span><\/sub><strong><span>=<\/span><\/strong><span>\u00a0500 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0m\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><span>\u00a0(0,5 l)<\/span><\/li>\n<li><span>V\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>min<\/span><\/sub><span>\u00a0= V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ CR = 55,56 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0m\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Beachten Sie, dass (V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; V\u00a0<\/span><sub><span>min<\/span><\/sub><span>\u00a0) x Anzahl der Zylinder = Gesamtmotorhubraum.<\/span><\/p>\n<p><span>2)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>die Temperatur T\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Da der Prozess adiabatisch ist, k\u00f6nnen wir die folgende p, V, T-Beziehung f\u00fcr\u00a0<\/span><a title=\"Adiabatischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-adiabatischer-prozess-definition\/\"><span>adiabatische Prozesse verwenden<\/span><\/a><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17563 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\" alt=\"adiabatische Formel - Beispiel\" width=\"155\" height=\"78\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-formula-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>somit<\/span><\/p>\n<p><strong><span>T\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= T\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0.\u00a0CR\u00a0<\/span><sup><span>&amp; kgr; &#8211; \u200b\u200b1<\/span><\/sup><span>\u00a0= 800.\u00a09\u00a0<\/span><sup><span>0,4<\/span><\/sup><span>\u00a0=\u00a0<\/span><strong><span>1926 K.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>3)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>der Druck p\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Auch hier k\u00f6nnen wir das\u00a0<\/span><a title=\"Ideales Gasgesetz\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/ideal-gas-law\/\"><span>ideale Gasgesetz verwenden<\/span><\/a><span>\u00a0, um den Druck zu Beginn des Arbeitstakts wie folgt zu ermitteln:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>p\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= mR\u00a0<\/span><sub><span>spezifisch<\/span><\/sub><span>\u00a0T\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ V\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0= 5,95 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20134<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00d7 287,1 \u00d7 1926 \/ 55,56 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0= 5920000 Pa =\u00a0<\/span><strong><span>59,2 bar<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>4)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>die zugef\u00fchrte W\u00e4rmemenge<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Um die W\u00e4rmemenge zu berechnen, die durch Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches Q\u00a0<\/span><sub><span>add<\/span><\/sub><span>\u00a0hinzugef\u00fcgt wird\u00a0, m\u00fcssen wir den\u00a0<\/span><a title=\"Erster Hauptsatz der Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-erste-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/\"><span>ersten Hauptsatz der Thermodynamik<\/span><\/a><span>\u00a0f\u00fcr den\u00a0<\/span><a title=\"Isochorischer Prozess - Isometrischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-isochore-prozess-isometrische-prozess-definition\/\"><span>isochoren Prozess verwenden<\/span><\/a><span>\u00a0, der Q\u00a0<\/span><sub><span>add<\/span><\/sub><span>\u00a0= \u2206U\u00a0angibt\u00a0, daher:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q\u00a0<\/span><sub><span>add<\/span><\/sub><span>\u00a0= mc\u00a0<\/span><sub><span>v<\/span><\/sub><span>\u00a0(T\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0)<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Die Temperatur am Ende des Kompressionshubs kann unter Verwendung der Beziehung p, V, T f\u00fcr adiabatische Prozesse zwischen den Punkten\u00a0<\/span><strong><span>1 \u2192 2 bestimmt werden.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17558 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\" alt=\"adiabatischer Prozess - Formel\" width=\"154\" height=\"84\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/adiabatic-process-formula.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><strong><span>T\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= T\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0.\u00a0CR\u00a0<\/span><sup><span>&amp; kgr; &#8211; \u200b\u200b1<\/span><\/sup><span>\u00a0= 293.\u00a09\u00a0<\/span><sup><span>0,4<\/span><\/sup><span>\u00a0=\u00a0<\/span><strong><span>706 K.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>dann<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>add<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= mc\u00a0<\/span><sub><span>v<\/span><\/sub><span>\u00a0(T\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0) = 5,95 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u20134<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00d7 718 \u00d7 1220 =\u00a0<\/span><strong><span>521,2 J.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>5)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>der thermische Wirkungsgrad<\/span><\/strong><\/p>\n<p><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\"><strong><span>W\u00e4rmewirkungsgrad<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0f\u00fcr einen Otto-Zyklus:<\/span><\/p>\n<p><span>Wie im vorherigen Abschnitt abgeleitet, ist der thermische Wirkungsgrad eines Otto-Zyklus eine Funktion des Kompressionsverh\u00e4ltnisses und von \u03ba:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-cycle-efficiency-example.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17564 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-cycle-efficiency-example.png\" alt=\"Otto-Zyklus - Effizienz - Beispiel\" width=\"309\" height=\"172\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Otto-cycle-efficiency-example.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>6)\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>der mittlere effektive Druck<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>Europaabgeordnete<\/span><\/strong><span>\u00a0wurde definiert als:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17565 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" alt=\"mittlerer effektiver Druck - Definition\" width=\"300\" height=\"63\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mean-effective-pressure-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>In dieser Gleichung ist das Verschiebungsvolumen gleich V\u00a0<\/span><sub><span>max<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; V\u00a0<\/span><sub><span>min<\/span><\/sub><span>\u00a0.\u00a0Das Netzwerk f\u00fcr einen Zyklus kann anhand der zugef\u00fchrten W\u00e4rme und des thermischen Wirkungsgrads berechnet werden:<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>W\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>net<\/span><\/sub><\/em><\/strong><em><span>\u00a0=\u00a0<\/span><\/em><em><span>Q\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>add<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0.\u00a0\u03b7\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>Otto<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0=\u00a0<\/span><\/em><em><span>521,2 \u00d7 0,5847 =\u00a0<\/span><strong><span>304,7 J<\/span><\/strong><\/em><br \/>\n<strong><em><span>MEP<\/span><\/em><\/strong><em><span>\u00a0= 304,7 \/ (<\/span><\/em><span>\u00a0500 \u00d7 10<\/span><sup><span>\u00a0\u20136<\/span><\/sup><span>\u00a0&#8211; 55,56 \u00d7 10<\/span><sup><span>\u00a0\u20136\u00a0<\/span><\/sup><em><span>) = 685,6 kPa =\u00a0<\/span><strong><span>6,856 bar<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Viertakt-Benzinmotor &#8211; Otto Cycle.\u00a0Wie funktioniert der Viertaktmotor?\u00a0Ein Hub bezieht sich auf die vollst\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen.\u00a0W\u00e4rmetechnik Otto-Zyklus &#8211; Otto-Motor Nikolaus August Otto\u00a0, ein deutscher Ingenieur, baute 1876\u00a0den ersten funktionierenden Viertaktmotor f\u00fcr die Untersuchung von W\u00e4rmekraftmaschinen.\u00a0ein station\u00e4rer Motor, der ein Kohlengas-Luft-Gemisch als Kraftstoff verwendet.\u00a0Wilhelm Maybach (1846-1929), einer der bedeutendsten deutschen &#8230; <a title=\"Was ist ein Viertaktbenzinmotor &#8211; Otto Cycle &#8211; Definition?\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist ein Viertaktbenzinmotor &#8211; Otto Cycle &#8211; Definition?\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist ein Viertaktbenzinmotor - Otto Cycle - Definition?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Viertakt-Benzinmotor - Otto Cycle. Wie funktioniert der Viertaktmotor? Ein Hub bezieht sich auf die vollst\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen. W\u00e4rmetechnik\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Was ist ein Viertaktbenzinmotor - Otto Cycle - Definition?\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Viertakt-Benzinmotor - Otto Cycle. Wie funktioniert der Viertaktmotor? Ein Hub bezieht sich auf die vollst\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen. W\u00e4rmetechnik\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Thermal Engineering\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2019-10-13T04:07:47+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2020-03-09T08:36:06+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Verfasst von\">\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Nick Connor\">\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\">\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"10\u00a0Minuten\">\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#website\",\"url\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/\",\"name\":\"Thermal Engineering\",\"description\":\"\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/?s={search_term_string}\",\"query-input\":\"required name=search_term_string\"}],\"inLanguage\":\"de\"},{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/#primaryimage\",\"inLanguage\":\"de\",\"url\":\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Four-Stroke-Engine-Otto-Engine.gif\"},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/#webpage\",\"url\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/\",\"name\":\"Was ist ein Viertaktbenzinmotor - Otto Cycle - Definition?\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/#primaryimage\"},\"datePublished\":\"2019-10-13T04:07:47+00:00\",\"dateModified\":\"2020-03-09T08:36:06+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\"},\"description\":\"Viertakt-Benzinmotor - Otto Cycle. Wie funktioniert der Viertaktmotor? Ein Hub bezieht sich auf die vollst\\u00e4ndige Bewegung des Kolbens entlang des Zylinders in beide Richtungen. W\\u00e4rmetechnik\",\"inLanguage\":\"de\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-ein-viertaktbenzinmotor-otto-cycle-definition\/\"]}]},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\",\"name\":\"Nick Connor\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#personlogo\",\"inLanguage\":\"de\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/84c0dec310b44b65da29dc9df6925239?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"Nick Connor\"}}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43684"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=43684"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43684\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=43684"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=43684"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=43684"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}