Wie hoch ist die Verdichtung?
Das Verdichtungsverhältnis beschreibt, wie stark das Gemisch im Zylinder zusammengepresst wird. Es ist das Verhältnis des Volumens im unteren Totpunkt zum verbleibenden Volumen im oberen Totpunkt. Eine höhere Verdichtung verbessert den Wirkungsgrad, erhöht aber die Neigung zum Klopfen bei Benzinmotoren.
Ein Zylinder mit 82,5 Millimetern Bohrung und 92,8 Millimetern Hub hat 496,1 Kubikzentimeter Hubraum. Bei einem Kompressionsvolumen von 47,2 Kubikzentimetern ergibt sich ein Verdichtungsverhältnis von 11,51 zu 1. Im unteren Totpunkt fasst der Zylinder 543,3 Kubikzentimeter.
Für eine Zielverdichtung von 10,5 zu 1 müsste das Kompressionsvolumen 52,2 Kubikzentimeter betragen, also 5,0 Kubikzentimeter mehr. Das lässt sich zum Beispiel mit einer dickeren Zylinderkopfdichtung oder anderen Kolben erreichen. Der Rechner zeigt die nötige Änderung direkt an.
Verdichtung in der Praxis
Moderne Ottomotoren mit Direkteinspritzung haben meist eine Verdichtung von etwa 10 bis 13 zu 1, Saugdiesel deutlich mehr, weil der Diesel durch die Kompressionswärme zündet. Turbomotoren arbeiten oft mit etwas geringerer Verdichtung als vergleichbare Saugmotoren, weil der Ladedruck die Füllung zusätzlich erhöht. Diese Werte sind grobe Erfahrungswerte.
Das Kompressionsvolumen setzt sich aus mehreren Teilen zusammen: dem Brennraum im Zylinderkopf, der Mulde oder dem Überstand des Kolbens, dem Volumen der Kopfdichtung und dem Spalt zwischen Kolben und Zylinderoberkante. Gemessen wird der Brennraum meist durch Auslitern mit einer Bürette und einer Plexiglasscheibe.
Eine höhere Verdichtung verlangt Kraftstoff mit höherer Klopffestigkeit, also höherer Oktanzahl. Zu hohe Werte führen zu Klopfen, das Kolben und Lager schädigen kann. Moderne Motorsteuerungen verstellen dann den Zündzeitpunkt, was Leistung kostet. Planen Sie Änderungen nur mit fundiertem Wissen und geeigneten Messmitteln.
Änderungen an Motor und Abgasverhalten können die Betriebserlaubnis berühren und müssen in der Regel abgenommen werden. Den Hubraum aus Bohrung und Hub berechnet der Hubraum-Rechner, das Mischungsverhältnis bei Zweitaktern der Zweitakt-Gemisch-Rechner und die Umrechnung von kW in PS der kW-PS-Rechner.
Ein Rechenbeispiel zur Kopfdichtung: Eine Dichtung mit 82,5 Millimetern Brennraumdurchmesser, die 0,5 Millimeter dicker ist, vergrößert das Kompressionsvolumen um etwa 2,7 Kubikzentimeter. Im Beispiel sinkt die Verdichtung dadurch von 11,51 auf rund 10,95 zu 1. Für die Zielverdichtung von 10,5 zu 1 bräuchte es knapp einen Millimeter zusätzliche Dicke. Prüfen Sie dabei immer auch den Abstand zwischen Kolben und Ventilen.
Tipps und typische Fehler
Verdichtung planen.
- Volumen: Alle Teile zählen.
- Dichtung: Dicke beachten.
- Oktan: Passend wählen.
- Abnahme: Vorher klären.
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Häufige Fragen
Wie berechne ich das Verdichtungsverhältnis?
(Hubraum eines Zylinders + Kompressionsvolumen) geteilt durch das Kompressionsvolumen.
Was ist das Kompressionsvolumen?
Der Raum über dem Kolben im oberen Totpunkt, einschließlich Dichtung und Kolbenmulde.
Welche Verdichtung haben Benzinmotoren?
Meist etwa 10 bis 13 zu 1, je nach Bauart.
Wie messe ich das Brennraumvolumen?
Durch Auslitern mit einer Bürette und einer Glas- oder Plexiglasscheibe.
Was passiert bei zu hoher Verdichtung?
Der Motor kann klopfen, was Kolben und Lager schädigt.
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