Formel Verdichtung - epsilon = (V_h + V_c) / V_c

Geometrische vs. effektive Verdichtung berechnen

Formel Verdichtung

Das Verdichtungsverhaeltnis epsilon (auch CR oder e genannt) beschreibt das Verhaeltnis zwischen dem groessten und dem kleinsten Brennraumvolumen im Motor. Es ist neben der Steuerzeit die wichtigste motorische Kenngroesse fuer Drehmoment und Wirkungsgrad.

Definition

epsilon = (V_h + V_c) / V_c

• V_h = Hubraum (Volumen zwischen UT und OT)


• V_c = Verbrennungsraum-Volumen (Resthohlraum bei OT)

Geometrische vs. effektive Verdichtung

Beim Zweitakter unterscheidet man:

• Geometrische Verdichtung epsilon_g = (V_h + V_c) / V_c - berechnet vom UT bis OT, gibt die Bauart-Kennzahl an


• Effektive Verdichtung epsilon_eff = (V_h_eff + V_c) / V_c - berechnet vom Auslass-Schluss bis OT, gibt die thermodynamisch relevante Kennzahl

Die effektive Verdichtung ist beim Zweitakter immer kleiner als die geometrische, weil ein Teil des Hubs nach Auslass-Oeffnung nicht mehr zur Verdichtung beitraegt.

Effektives Hubvolumen V_h_eff

Das effektive Hubvolumen haengt von der Auslass-Steuerzeit ab:

• Bei Auslass-Steuerzeit 180 Grad = 50 Prozent des Hubs gehen zur Verdichtung


• Bei 160 Grad Auslass: V_h_eff = ca. 0,77 x V_h


• Bei 140 Grad Auslass: V_h_eff = ca. 0,91 x V_h

Beispielrechnung

Gegeben: V_h = 50 ccm, V_c = 6 ccm.

• epsilon_g = (50 + 6) / 6 = 9,33 (nach Lehrbuch oft als 9,3:1 angegeben)


• Mit Auslass 160 Grad: V_h_eff = 0,77 x 50 = 38,5 ccm


• epsilon_eff = (38,5 + 6) / 6 = 7,42

V_c messen - das Auslitern

V_c wird durch Auslitern bestimmt. Vorgehen:

1. Kolben in OT-Stellung bringen


2. Kerze rausdrehen, Zylinderkopf abnehmen oder Kerzenloch offen lassen


3. Mit einer Buerette langsam Oel oder Sprit ins Kerzenloch fuellen bis zum Rand


4. Volumen ablesen - das ist V_c

Wichtig: bei eingebautem Kopf mit Kopfdichtung messen, da diese das Volumen mit beeinflusst.

Verdichtung erhoehen (Tuning)

• Brennraum verkleinern: Kopf planen (Material abnehmen)


• Kolben mit hoeherem Boden: Sport-Kolben mit ausgedrehter Mulde


• Quetschspalt verringern: duennere Kopfdichtung


• VORSICHT: Klingel-Gefahr - Oktanzahl + Vorzuendung anpassen

Verdichtung senken

• Zylinder unter-Spacer: zwischen Zylinder und Gehaeuse einlegen


• Brennraum vergroessern: Material abnehmen vom Kopfboden


• Dickere Kopfdichtung: Quetschspalt vergroessern

Typische Bereiche

• Serie 50ccm: 8-9:1 geometrisch


• Sport-Tuning: 11-13:1


• Hochleistungs-Cross: bis 15:1 (mit Alkohol-Kraftstoff)

Wichtiger Unterschied

Die effektive vs. geometrische Verdichtung ist ein zentraler Unterschied:

• Geometrisch beschreibt Bauart - vergleichbar zwischen Motoren


• Effektiv beschreibt thermodynamische Realitaet - bestimmt Drehmoment und Klopffestigkeit

Wer Auslass anhebt (laengere Steuerzeit), senkt damit die effektive Verdichtung - selbst wenn die geometrische gleich bleibt. Mehr unter link, link und link.