Unsere Motoren können alleine atmen

Der HCCI Motor - Aus Zwei mach Eins

[KKW 20]

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GM HCCI Motor

Hi

In diesem Blog haben wir ja schon so einiges über interessante Motortechniken aus der Vergangenheit, der Gegenwart und der Zukunft geschrieben.

Eine weitere zukünftige Technik stellt das HCCI-Verfahren da. HCCI steht für Homogeneous Charge Compression Ignition (dt. Homogene Kompressionszündung). Typisch für dieses Verfahren ist, daß der Motor mit einem homogenen Gemisch arbeitet (Gleiches Verhältnis von Luft zu Kraftstoff) welches durch eine hohe Verdichtung und die damit deutlich ansteigende Temperatur zur Selbstzündung gebracht wird. Die Selbstzündung findet dabei ausschließlich im Teillastbereich statt, in der Warmlaufphase oder bei Vollast wird auch weiterhin das Gemisch mit einer Zündkerze entzündet.

Die absolut homogene Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs ist die Grundvoraussetzung damit überhaupt eine kontrollierte Selbstzündung möglich ist. Denn nur so wird sichergestellt das die Verbrennung im gesamten Brennraum gleichzeitig beginnt. Wäre das nicht der Fall würde der Motor zu klopfen beginnen, was gegebenenfalls zu seiner Zerstörung führen kann.

Die große Schwierigkeit besteht darin den genauen Zündzeitpunkt zu kontrollieren, was zum einen durch Temperaturfühler für jeden Zylinder einzeln und eine Variable Ventilsteuerung (VVT) ermöglicht werden soll.

Schadstoffe wie Stickoxide (NOx) oder Rußpartikel können fast vollständig vermieden werden, was eine weniger komplexe Abgasnachbehandlung als bei herkömmlichen Selbstzündern ermöglicht. Einzig die Emissionen von Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannter Kohlenwasserstoffe (HC) erhöhensich sich dadurch. Weswegen auf eine Abgasnachbehandlung nicht vollständig verzichtet werden kann.

Derzeit arbeitet einige Hersteller aber auch Universitäten an einer Lösung HCCI in Serienfahrzeugen einzusetzen.

Als Beispiel sei hier GM genannt. Der HCCI Motor von GM baut auf dem bewährten 2.2L Motor aus der L850 Baureihe auf und leistet bis zu 185 PS. Der Verbrauch soll trotz gestiegener Leistung um 15% geringer sein als bei einem konventionellen 2.2L Motor.

Dieser Motor fuhr auch bereits in Testfahrzeugen, jeweils ein Saturn Aura und ein Opel Vectra wurden mit einem Erprobungsmotor ausgestattet. In Tests waren bereits max. 96 Km/h im HCCI-Modus möglich, der Zyklus soll aber nach Möglichkeit auch auf weitere Geschwindigkeitsbereiche ausgeweitet werden.

Gerüchten zu Folge soll der neue 1.4L Turbomotor, wie er im Astra erstmals eingeführt wurde, einer der ersten Motoren bei GM sein die die neue Technik nutzen sollen. Als erstes Fahrzeug in dem ein serienmäßiger HCCI-Motor verbaut werden soll, wurde der Insignia genannt. Wann nun die Technik Einzug in die Serie halten soll ist aber noch nicht bekannt.

Gruß Oli

Quellen:

www.autosieger.de/article13128.html

http://www.heise.de/.../...rscher-demonstrieren-HCCI-Motor-457952.html

www.wired.com/autopia/2007/08/gms-hcci-engine/

http://www.themotorreport.com.au/.../...ression-ignition-petrol-engine

http://green.autoblog.com/.../

http://de.wikipedia.org/wiki/HCCI

http://en.wikipedia.org/wiki/GM_Family_0_engine#HCCI

http://www.motorauthority.com/.../...o-debut-hcci-sparkless-technology

[Schattenparker30719]

Grundsätzlich gilt es zu sagen, dass jeder Benzinmotor mit Saugrohreinspritzung ein homogenes Gemisch bildet, sonst kann keine Verbrennung stattfinden. Bei Direkteinspritzern entsteht ein homogenes Gemisch im Bereich der Zündkerze, der Rest des Zylinders ist mehr oder weniger mit Luft gefüllt.

Ein selbstzündendes Gemisch im Benzinmotor wird nicht funktionieren, und schon gar nicht, wenn die Verbrennung überall zur gleichen Zeit beginnt, wie im Text beschrieben. Dann ist es keine Verbrennung sondern eine Explosion, die den Motor in kürzester Zeit unweigerlich zerstört.

Das das keinen Sinn macht, zeigt z.B, VW/Audi, deren Direkteinspritzer wieder mit homogenem Gemisch arbeiten.

Zumal es nur mit irrsinnig hohem Aufwand möglich ist, den Zzp. zu steuern, sofern man davon sprechen kann.

Viel sinniger wäre es den wirtschaftlichsten Motor, den Diesel so weiter zu entwickeln, dass uneingeschränkt z.B. Pflanzenöl oder Biogas genutzt werden kann.

Auch sind Schadstoffe wie CO und HC kein Problem, weil wir diese seit ca. 30 Jahren mit einem ganz gewöhnlichen Katalysator im Griff haben, wobei zu sagen gilt, dass diese Bestandteile des Abgases ohnehin nur ca. 1% des gesamten Abgases ausmachen und durch den KAt zu 95-98% eleminiert werden.

Es ist absoluter Blödsinn, an Motoren zu basteln, die ohnehin nicht wirklich weiter verbesserungsfähig sind, das liegt einfach in der Sache selbst, 2 Totpunkte pro Zylinder, was einen gleichförmigen und somit energieeffizienten Motorlauf unmöglich macht.

Der unglaubliche Aufwand der hier getrieben wird, um den Wirkungsgrad ein paar 10tel % zu Verbessern, steht in keinem Verhältnis zum tatsächlichen Nutzen.

Besser wäre hier eine intensive Materialforschung, um die Fahrzeuge wieder leichter zu machen.

Es ist nämlich eine physikalische Gewissheit, dass weniger Masse auch weniger Energie benötigt, um bewegt zu werden.

Vielleicht sollte also mal damit aufgehört werden, dass Pferd von hinten aufzuzäumen.

[checkyChan]

Zitat:

Besser wäre hier eine intensive Materialforschung, um die Fahrzeuge wieder leichter zu machen.

Es ist nämlich eine physikalische Gewissheit, dass weniger Masse auch weniger Energie benötigt, um bewegt zu werden.

Komfort und Dämmaterialien sind halt gewichtsintensiv. Man kann alles forcieren, die Frage ist nur, wer bereit sein wird, die Rechnung zu zahlen.

Zitat:

Viel sinniger wäre es den wirtschaftlichsten Motor, den Diesel so weiter zu entwickeln, dass uneingeschränkt z.B. Pflanzenöl oder Biogas genutzt werden kann.

Pflanzenöl ist weitaus teurer als LPG. Das Prinzip "Traktor" ist nur so "wirtschaftlich," wie die Begleitumstände es erlauben.