Atkinson-Zyklus
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Der Atkinson-Zyklus ist eine spezielle Ventilsteuerung, bei der die Einlassventile erst sehr spät schließen und dadurch (im Gegensatz zum Miller-Zyklus) ein Teil des Gemischs wieder in den Ansaugtrakt befördert wird (zur Wiederverwendung in anderen Zylindern). Daher kann der Motor trotz eines mechanischen Expansionsverhältnisses von 13:1 mit (normalem) Superbenzin (ROZ 95) betrieben werden. Diese Technik dient der Erhöhung des Wirkungsgrades. In vielen Ländern wird übrigens für den Prius sogar nur Normalbenzin (ROZ 91) vorgeschrieben. Einzelne Prius-Benutzer berichten, dass sie seit Längerem ROZ 91 fahren, ohne Mehrverbrauch oder sonstige Nachteile beobachtet zu haben.
Ein Nachteil des Atkinson-Zyklus ist das im unteren Drehzahlbereich relativ geringe Drehmoment, was einen Einsatz als ausschließlichen Antrieb in einem Auto nahezu ausschließt. Um diesen Nachteil zu umgehen, müsste man mit sehr großen Hubräumen arbeiten, welche den Verbrauchsvorteil dann aber wieder zunichte machen würden. Der Atkinson-Motor braucht eine relativ hohe Drehzahl, um Leistung abgeben zu können, ohne in die Gefahr zu laufen, dabei abgewürgt zu werden. Als Teil eines Hybridantriebes können diese Nachteile dagegen vom Elektromotor ausgeglichen werden, sodass der geringere Treibstoffverbrauch voll zum Tragen kommen kann.
James Atkinson (1846-1914) entwickelte 1886 (also 10 Jahre nach Nikolaus A. Ottos Ottomotor) diese Technologie mit einer damals bereits 10% höheren Leistung bei gleichem Hubraum. Das Atkinson-Verfahren wurde viel später von dem US-Ingenieur Ralph Miller modifiziert. Es konnte sich aus den oben genannten Gründen aber nicht auf breiter Front durchsetzen und blieb ein Exot. Möglicherweise erlebt es jetzt in Hybridantrieben eine Renaissance.
Der sogenannte Atkinson-Miller-Zyklus ist ein Expansionszyklus zur Abkühlung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei aufgeladenen Motoren und hat nichts mit dem beim Prius verwendeten Atkinson-Zyklus zu tun. Der Motor des Prius arbeitet ohne Aufladung.
Die neuen (größeren) Lexus-Modelle arbeiten als Direkteinspritzer nicht im Atkinson-Zyklus.
