Dieser Artikel beschreibt das Verdichtungsverhältnis von Verbrennungsmotoren. Zur Verwendung des Wortes bei Verdichtern siehe Druckverhältnis.

Als Verdichtungsverhältnis bezeichnet man (vor allem im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren) das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Raum nach der Verdichtung.

V_H = Hubraum (Kolbenhub * Kolbenfläche)

V_K oder V_C = Kompressionsvolumen

Das Verdichtungsverhältnis eines Ottomotors bei KFZ, welcher für Normalbenzin ausgelegt ist, liegt typisch bei 9:1, bei Sportmotoren wird teilweise bis zu 14:1 verwendet. Auf Zuverlässigkeit optimierte Flugmotoren, die mit AVGAS betrieben werden, laufen oft mit nur 7:1. Bei Dieselmotoren liegt die Verdichtung prinzipbedingt höher, ein typischer Wert bei direkteinspritzenden Dieseln bei PKW ist 19,5:1.

Mit höherem Verdichtungsverhältnis steigt der Wirkungsgrad an, gleichzeitig nimmt bei Ottomotoren allerdings auch die Klopfneigung zu. Das Klopfen kann wiederum durch Benzin mit höherer Oktanzahl, Optimierung der Brennraumform oder den Einsatz mehrerer Zündkerzen reduziert werden. Teilweise wird auch ein Klopfsensor eingesetzt, der bei minderwertigem Benzin den Zündzeitpunkt in Richtung spät verlegt.

Als grober Anhaltswert bei niedrigen Werten gilt die Reduzierung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs um 5% bei einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses um einen Punkt. Dadurch, dass gleichzeitig auch die thermischen Verluste überproportional zunehmen, wird ein Optimum überschritten, wenn bei einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses die thermodynamisch bedingte Wirkungsgradverbesserung durch die thermischen Verluste wieder egalisiert wird. In der Praxis wird jedoch schon früher begrenzt, da der bauliche Aufwand des Motors sonst zu hoch würde.

Mit der Dicke der Zylinderkopfdichtung kann in geringem Maße Einfluss auf das Verdichtungsverhältnis genommen werden. Weiterhin wird bei dem im Rahmen einer Überholung notwendigen Planschleifen des Zylinderkopfes teilweise mehr Material abgenommen, um die Verdichtung, und damit die Leistung und den Wirkungsgrad geringfügig zu erhöhen.

[Bearbeiten] Literatur

• Richard van Basshuysen, Fred Schäfer: Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden, 2005, ISBN 3-528-23933-6

[Bearbeiten] Siehe auch

• Kompressionsdruck

[Bearbeiten] Weblinks

• Historischer Zusammenhang zwischen Oktanzahl und erreichbarem Verdichtungsverhältnis