Verdichtungsverhältnis
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Als Verdichtungsverhältnis bezeichnet man (vor allem im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren) das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung zum verbliebenen Raum nach der Verdichtung.
VH = Hubvolumen (Kolbenhub * Kolbenfläche)
VK oder VC = Kompressionsvolumen
Das Verdichtungsverhältnis eines Ottomotors bei KFZ, welcher für Normalbenzin ausgelegt ist, liegt typisch bei 9,2:1, teilweise werden bis zu 14:1 verwendet. Bei Dieselmotoren liegt die Verdichtung prinzipbedingt höher, ein typischer Wert bei direkteinspritzenden Dieseln bei PKW ist 19,5:1. Auf Zuverlässigkeit optimierte Flugmotoren, die mit AVGAS betrieben werden, laufen oft mit nur 7:1.
Mit höherem Verdichtungsverhältnis steigt der Wirkungsgrad an, gleichzeitig nimmt bei Ottomotoren allerdings auch die Klopfneigung zu. Das Klopfen kann wiederum durch Benzin mit höherem Oktanwert, 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.
Siehe auch: Kompressionsdruck