Diskussion:Miller-Kreisprozess

(erledigt) Benzinverbrauch

Hallo, im Punkt Anwendung ist der Benzinverbrauch falsch (Der Benzinverbrauch verringert sich von 19,2 km/Liter auf 23 km/Liter (entspricht 4,4 Liter/100 km)), dies wäre ja eine Erhöhung und keine Verringerung. Ich vermute hier einen Dreher der Zahlen. MfG Henze -- 217.234.59.55 09:03, 10. Dez. 2007 (CET)

Da steht "km/Liter" und nicht "Liter/(100)km". Wenn man mehr Kilometer pro Liter schafft, ist der Verbrauch doch zurückgegangen, oder nicht? --RokerHRO 11:39, 10. Dez. 2007 (CET)

→ Deshalb kein falscher Fehler, nur erfolgreich gestiftete Verwirrung… --88.71.231.5 15:58, 26. Mär. 2019 (CET)

Energetische Vorteile

Hallo,

im letzten Absatz steht "Der Miller-Prozess hat leichte energetische Vorteile, führt jedoch auch zu einer höheren Erwärmung der Ansaugluft." Ist das wirklich so? Ich hätte eher gesagt, dass der Atkinson-Prozess gemeint ist, um den es in diesem Abschnitt auch geht, weil ein Teil der im Brennraum erhitzten Luft wieder in den Ansaugtrakt ausgestoßen wird.

MfG blu.sky

Seh ich auch so. Ist wohl ein falscher Fehler. Ob die Autür der Zeilen die Diskussion hier liest ? -- hg6996 21:13, 8. Apr. 2010 (CEST)

Das "Miller-Verfahren" ist die praktische Umsetzung des Atkinson-Prozesses, der ansonsten durch die äußerst komplexe Geometrie des Kurbeltriebs sehr schwierig praktisch umsetzbar ist. Dabei kann das Einlassventil sowohl "zu früh", als auch "zu spät" geschlossen werden. Ziel des Ganzen ist ja das Mehr an Expansionsarbeit, das schon bei Atkinson Grundlage war. Das Ganze nur auf Veröffentlichungen über neue Motorkonzepte von Madza etc. zu beziehen finde ich ein wenig dünn. Genau weil diese nicht vollständig sind. Schon bei der Einleitung sind demnach Fehler! MfG, SiRoBo -- 89.247.158.121 14:33, 4. Apr. 2011 (CEST)

Möglich Erklärung zur "höheren Erwärmung der Ansaugluft" beim Miller-Kreisprozess: Einlassventil schließt deutlich vor Erreichen des UT, der so mit Unterdruck durchlaufen wird (~ verlustlos: lediglich wird das Gemisch kurz adiabatisch unterkühlt und entzieht dem Zylinder so etwas mehr Wärme)

Miller- vs. Atkinson-Prozess

alle nachfolgenden DS-Beiträge (Überschrift → Ebene 3) drehen sich um die Abgrenzung Miller- vs. Atkinson-Prozess. → Beide Systeme verringern beim Ladungswechsel den Liefergrad, und zwar allein durch Ventil-Steuerung, ohne Drosselklappen-Verluste:

• MILLER: Einlassventil schließt deutlich vor Erreichen des UT, der so mit Unterdruck durchlaufen wird (~ verlustlos: lediglich wird das Gemisch kurz adiabatisch unterkühlt und entzieht dem Zylinder so etwas mehr Wärme)

www.chemie.de/lexikon/Miller-Kreisprozess.html

• ATKINSON: Einlassventil schließt sehr spät während beginnendem Kompressions-Hub und schiebt damit Frischladung wieder in den Ansaugtrakt zurück: nachteilig sind dabei Strömungsverluste; dafür lässt sich die Gasdynamik des Ansaugvorgangs nutzen[8]: Bei höherer Drehzahl steigt der Liefergrad, weil mehr Frischladung im Zylinder verbleibt, gegenüber dem Miller-Motor, dessen Liefergrad abfällt: So kann der Atkinson-Prozess auch mit festen Ventilsteuerzeiten funktionieren, während der Miller-Motor variable Einlass-Ventilsteuerung erfordert.

www.chemie.de/lexikon/Atkinson-Kreisprozess.html

Unterscheiden muss man hier doch zwischen Kreisprozess und Motor-Implementierung: Prinzipiell handelt es sich eigentlich stets um den Atkinson-Kreisprozess.

• Die ursprünglichen, komplizierten Atkinson-Motoren (3 historische Entwürfe) haben nie Bedeutung erlangt
• offenbar ein moderner "echter" Atkinson-Vertreter: Honda EXlink, bei dem ein zusätzliches Pleuel zwischen Gehäuse und einem mit der Kurbelwelle kreisenden Hebel (an dem das Kolbenpleuel gelagert ist) unterschiedliche Hübe im Verdichtungs- und Arbeitstakt bewirkt (→ verstanden? → bitte ein Bild!)
• Moderne "Atkinson-Motoren" implementierten Atkinson-Kreisprozess mit fester, später Ventilsteuerung
• aktueller Trend: modernste Miller-Motoren implementierten Atkinson-Kreisprozess (aka. "Miller-Kreisprozess") mit variabler Einlass-Ventilsteuerung statt Drosselklappe und entwickeln sich wohl zum Standard

→ Vorschlag: Am besten gehören hier beide Artikel Miller-Kreisprozess und Atkinson-Kreisprozess zusammen geführt in einem gemeinsamen Artikel physikalisch/technisch abgehandelt, da beide essentiell gleich sind (marginaler Unterschied ist nur früher vs. später Ventil-Schluss).

→ Atkinson-Motor und Miller-Motor rechtfertigen hingegen jeweils eigenständige Artikel: Nämlich Atkinson-Motor für die 3 historischen Entwürfe des gleichnamigen Erfinders und Miller-Motor für die zunehmenden Implementierungen in modernen Fahrzeugen und Hybrid-Motoren: So würde das ganze entwirrt + übersichtlicher !

→ dito homolog für die Englischen Version: https://en.wikipedia.org/wiki/Atkinson_cycle + https://en.wikipedia.org/wiki/Miller_cycle & Co bieten noch vielen mehr Details + schicke Bilder: → also en:WP hier noch einarbeiten oder besser komplett neu als importierte Übersetzung ? (https://en.wikipedia.org/wiki/James_Atkinson_(inventor) könnte man auch mal übersetzt importieren.)

→ siehe auch Parallelen in Diskussion:Atkinson-Kreisprozess

→ Kann bitte jemand von den Experten @RudolfSimon, Johannes Maximilian, Rex250, Hans Haase: sich dieses Projektes annehmen (vlt. auch als Finger-Übung für fleißige Mentees) ? --88.71.231.5 15:58, 26. Mär. 2019 (CET)

Patentreferenz und Zeitpunkt für das Schließen des Einlassventils

Hallo,

bezüglich des Zeitpunkts, zu dem das Einlassventil schließt, steht der Artikel "Miller-Kreisprozess" im Widerspruch zu dem Artikel "Millermotor".

Artikel Miller-Kreisprozess: "Nach dem Ansaugen wird das Einlaßventil erst geschlossen, wenn sich der Kolben schon wieder um ein Drittel nach oben bewegt hat, wodurch ..."

Artikel Millermotor: "Hierbei wurde das Einlassventil extrem früh - noch während des Ansaugens - geschlossen."

Beide Artikel nehmen Bezug auf ein Patent oder eine Patentanmeldung von 1947, ohne jedoch die Patent- oder Anmeldenummer anzugeben.

Klarheit bringt vielleicht die Patentanmeldung US2,670,595 von Ralph Miller, die 1949 eingereicht wurde und die man sich beispielsweise im Depatisnet des Deutschen Patent- und Markenamts unentgeltlich anschauen kann (www.depatisnet.de und dann: Recherche -> Einsteiger -> Veröffentlichungsnummer -> US2670595).

Demzufolge wird das Einlassventil früher, also vor dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts geschlossen, um dadurch eine Abkühlung der angesaugten Luft zu bewirken.

Der Artikel "Miller-Kreisprozess" sollte dies zumindest erwähnen und es sollten zuverlässige Belege für das späte Schließen hinzugefügt werden, falls das möglich ist. Publikationen aus sogenannten Fachzeitschriften und Produktankündigungen halte ich persönlich für etwas fragwürdig, wenn keine Referenzen auf beispielsweise Fachbücher gegeben werden (natürlich kann auch in einem Fachbuch mal was falsches stehen ;-)

-- Ironbert 15:37, 15. Jan. 2012 (CET) Ironbert

Graphik

In der animierten Graphik File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif, wie sie in dieser Version jedenfalls eingebunden ist, kann ich keine Verzögerung erkennen, bestimmt nicht um 1/3 Kolbenhub, wie im Text beschrieben. Da sollte eine andere Grafik rein oder die Beschreibung geändert werden. --HeRoMa (Diskussion) 20:33, 10. Jul. 2012 (CEST)

Tatsächlich zeigt die Animation den ideal-typisch langsam laufenden, gewöhnlichen 4-Takter. Real schnell laufende Motoren halten das Einlass-Ventil weit über den UT geöffnet, um genügend Zeit zum Einströmen der Frischladung zu lassen, während der Kolben bereits zum Kompressionshub ansetzt. Ein schnell laufender Miller-Motor könnte also tatsächlich den Einlass (wie in der Animation gezeigt) ungefähr im UT schließen, bevor der Unterdruck ausgeglichen ist. Für einen langsamer laufenden Miller-Motor muss man sich den Einlass-Schluss etwa bei 45° Kurbelwinkel vor UT verstellen, wobei je nach Drehzahl ein geringer Liefergrad unter 50% resultiert.

nochmal: früher oder später + Einzelnachweis

Ich bin kein Fachmann aber es gibt hier offensichtlich zwei Varianten mit (in etwa) dem gleichen Effekt (Es wird weniger Gemisch angesaugt und verdichtet). Entweder das sind zwei Varianten des Miller-Kreisprozesses, oder eine davon wird anders bezeichnet. Das sollte mal jemand klären und dann auch eine Quelle angeben. Aber bitte nicht in der Einleitung "zu früh" schreibem und dann weiter unten stehen lassen "Nach dem Ansaugen wird das Einlassventil erst geschlossen, wenn sich der Kolben schon wieder um ein Drittel nach oben bewegt hat". --HeRoMa (Diskussion) 20:44, 10. Jul. 2012 (CEST)

Quelle: "Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine", Pischinger et. al., 2. Auflage, 2007, Springer

Mit steigender Last wird das Einlassventil immer FRÜHER, z.T. noch v. OT geschlossen. Effekt: Unvollständige Füllung und Expansion während des verbleibenden Ansaughubes. Bei der Expansion kühlt das Gemisch ab, die Prozessanfangstemperatur sinkt. Damit sinkt die Klopfneigung und die Emission von NOx. Der ZZP kann nach früh verschoben werden, damit nähert man sich der optimalen Schwerpunktlage von 8°KW n. ZOT

Das Späte Schliessen erhöht unnötig die Ladungswechselarbeit. Warum erst das Gemisch einsaugen um es dann wieder entweichen zu lassen? Da entstehen Drosselverluste am Ventil.

Ich hoffe das ist damit klar und wird geändert. --ToBleRone1988 (Diskussion) 15:58, 12. Jul. 2012 (CEST)

Ergänzung

Generell: bei Einzelnachweisen halte ich es bei technischen Fragestellungen ungünstig Zeitungsartikel heranzuziehen...

Wie dem auch sei.

MILLER: Einlassventil schließt vor erreichen des UT's und damit entsteht ein kleiner unterdruck im Zylinder, der das Gas abkühlt. (ja dadurch verringert sich der Liefergrad und damit die maximal mögliche Leistung)

ATKINSON: Einlassventil schließt nach UT (Unterer Totpunkt) und damit wird Frischladung wieder in den Ansaugtrakt zurück geschoben.

siehe auch

• www.chemie.de/lexikon/Miller-Kreisprozess.html
• www.chemie.de/lexikon/Atkinson-Kreisprozess.html

Bitte um Korrektur (nicht signierter Beitrag von 82.83.36.53 (Diskussion) 17:53, 22. Jul 2012 (CEST))

Der Leistungsverlust kann aber ausgeglichen werden wenn es sich um ein aufgeladenes Aggregat handelt, steigt der Ladedruck bleibt die Frischgasmasse bei Einlassschluss konstant und damit auch die Motorleistung. --ToBleRone1988 (Diskussion) 21:54, 14. Jan. 2014 (CET)

Eng verwandter Atkinson-Zyklus

Es wird hier der Miller- mehrfach mit dem Atkinson-Zyklus verglichen. Nach meinem Verständnis ist der Miller-Prozess einfach eine Form Nockenwellenverstellung während der Atkinsonzyklus eine mechanisch deutlich kompliziertere Kolbenhubveränderung ist. Warum ist das eigentlich patentfähig? Der Winkel der Nockenwelle und die Form der Nocken sind doch der nächstliegende Parameter, an dem man bei der Optimierung eines Ottomotors herumbastelt. Da hat doch jeder Motorenhersteller (und Tuner) mehrere Regalmeter Leistungsdiagramme erstellt. --Siehe-auch-Löscher (Diskussion) 08:32, 13. Mär. 2013 (CET)

Im Artikel wird erwähnt, dass ein Motor des Mazda Xedos 9 im Atkinson-Zyklus arbeitete. Im dortigen Artikel steht hingegen, dass dieser Motor im Miller-Zyklus arbeitete. Ähnliches gilt für den erwähnten Mercedes S 400: Die verlinkte Quelle "prahlt" zwar mit Atkinson, aber der Schilderung nach "millert" auch dieser Motor nur :-) . Sollte man mal klarstellen. --Axel1963 (Diskussion) 20:42, 24. Mai 2016 (CEST)

Bin ich auch gerade drüber gestolpert. Im Xedos-9-Artikel wird ein "Miller Cycle" Motor erwähnt, vmtl. als Variante eines "normalen" V6. Auch im Artikel Millermotor wird der Xedos 9 als Beispiel genannt - für die Miller-Variante.

Ist also vmtl. hier falsch!

--arilou (Diskussion) 13:35, 18. Nov. 2016 (CET)

Patent-Referenzen (Ralph Miller)

Verschiedenenorts findet man die Angabe, Ralph Miller habe sich das Verfahren 1947 patentieren lassen, so auch hier. Es fehlt aber in jedem Fall die Angabe des zugehörigen Patents. Vielmehr wächst die Vermutung, dass hier ungeprüft ungenaue Informationen übernommen worden sind. Folgende Patente mit Bezug auf das Verfahren sind auffindbar:

• US2670595 (eingereicht 1949, erteilt 1954)
• US2773490 (eingereicht 1952, erteilt 1956)
• US2817322 (eingereicht 1956, erteilt 1957)

Ich bitte den Autor der Angabe 1947, das entsprechende Patent zur Referenzliste hinzuzufügen. (nicht signierter Beitrag von 91.57.40.123 (Diskussion) 21:49, 11. Mai 2013 (CEST))

Rolle der Aufladung?

Die Rolle der Aufladung (Turbo oder Kompressor) erschließt sich zumindest mir nicht: Der angewandte Trick (egal ob frühzeitiges Schließen des Einlassventils oder verspätetes) reduziert doch die Luftmenge, um einen großen geometrischen Hub zu nutzen und damit eine lange Expansionsphase, ohne dass die Luftkompression so groß und damit heiß wird, dass es zur Selbstzündung / zum Klopfen kommt. Wenn jetzt aber die Luftmenge durch Aufladung wieder erhöht wird, dann ist man doch wieder so weit wie vorher: Viel Luft, hoher Druck, hohe Temperatur, Gefahr der Selbstzündung. Somit könnte man gleich auf Reduktion der Luftmenge und auf den Turbo verzichten: Selber Effekt und weniger Aufwand. Schon klar, dass ich hier etwas übersehe. Aber mir wird auch bei mehrfachem Nachlesen im Artikel (zzgl. Artikel zum Miller-Motor und auch englische Ausgabe) nicht klar, was der Vorteil sein soll, erst die Luftzufuhr zu drosseln und dann wieder aufzuladen. Ich wäre dankbar für Erläuterung durch einen kundigen Schreiber. Danke. (nicht signierter Beitrag von 195.95.137.6 (Diskussion) 10:44, 26. Mai 2015 (CEST))

Die Frage wollt' ich auch gerade stellen.

Nach etwas Nachdenken ist mir eine Idee gekommen: Ich denke, der Trick ist die Ladeluftkühlung; im Gegensatz zum simplen Saugmotor ohne hiesige Tricks kann man bei Miller+Turbo (Annahme: im Zylinder landet dabei dieselbe Luftmenge wie beim reinen Sauger) die (vor-)komprimierte Luft nach dem Turbolader kühlen - im Hubraum des Saugmotor-Zylinders findet keine Kühlung statt.

--arilou (Diskussion) 11:22, 19. Nov. 2015 (CET)

@Arilou, Johannes Maximilian: Genau so ist es. Zudem wird der durch Miller-Ventilsteuerung verringerte effektive Hubraum durch Aufladung kompensiert. → Am Ende hat man im Zündzeitpunkt u.U. die gleichen Verhältnisse wie beim nicht aufgeladenen konventionellen Motor (mit vollem Liefergrad), nur dass die weitere Expansion (nach Atkinson) nun außerhalb des Zylinders im AbgasTurboLader stattfindet, über den die gewonnene Leistung letztlich indirekt mit der Ladeluft wieder auf die Kurbelwelle gebracht wird (weniger Kompressionsarbeit dank externer Verdichtung). → bei gleichem Hubraum erreicht man so trotz Miller gleiche Frischladung & Kraftstoff-Konsum, aber an der Kurbelwelle werden gut 10-20% mehr Drehmoment geliefert = höhere Effizienz ! --88.70.155.158 18:15, 27. Mär. 2019 (CET)

Man muss sich mal fragen, wieviel Kraftstoff man benötigen würde, um noch ein zündfähiges Gemisch zu haben. Da wäre weniger Luft ein Vorteil. Diese Motoren sind idR. größer im Hubraum, weshalb diese Drosselung von Vorteil ist. Nebenbei sind diese Motoren sehr langlebig. --Hans Haase (有问题吗) 21:32, 27. Mär. 2019 (CET)

@Hans Haase, Bergdohle: Dem Ansatz kann ich nicht folgen: An der Luftzahl wird beim Atkinson-Kreisprozess eigentlich nicht gedreht: bei Lambda ~ 1 reine Quantitätssteuerung, allein durch Ventilsteuerung. Stationäre (BHKW) problemlos mit größerem Hubraum; für PKW/Hybride ist ein Miller-Motor + Turbolader sicher erste Wahl. Ich frage mich ob man Atkinson-Kreisprozess nicht auch als 2-Takter Einspriztzer mit Auslassventil implementieren könnte, indem man das Auslassventil erst bei halbem Kompressionshub dicht macht? --88.70.148.157 05:10, 29. Mär. 2019 (CET)

Stimmt, die Luftzahl ist es, um zündfähig zu bleiben. Wenn weniger Kraftstoff eingespritzt wird, kann nicht unendlich Luft vorhanden sein. Nein, beim 2-Takter müsstest Du den Zulaufkanal der Luft vom Kurbelgehäuse zum Brennraum verschiebbar machen, um solche Kreisprozesse technisch abzubilden. Aber, ohne dass sich Druck im Kubelgehäuse aufbauen würde. --Hans Haase (有问题吗) 06:43, 29. Mär. 2019 (CET)

nicht dass das hier "off topic" geht, aber schau mal bei Diesel-2-Takter mit Auslassventil-Steuerung: hier könnte man sowas machen wie beim Atkinson-Motor mit spätem Ventilschluss, nur dass hier das Auslass-Ventil so lange offen bleibt, dass bis zum halben Hubraum durchgespült wird, dann Kompression der verbliebenen 50% Luft-Ladung, Einspritzung und Bumm…

Allerdings geht der Trend auch bei stationären BHKW & Schiffsdiesel-2-Takter wohl eher dahin, massiv Überdruck-aufgeladen höhere Drehzahlen mit kleinem Hubraum zu fahren und die reichliche Restenergie im Abgas über eine nachgeschaltete Abgasturbine expandiert zu verwerten, die nicht alleine die Frischluft komprimiert, sondern auch direkt einen Generator treiben kann. → Vorteil: das "heisse" Geschäft mit hohem Druck übernimmt eine bewährt robuste & kompakte Hubkolbenmaschine, die voluminöse Expansion der weniger heißen Abgase dann eine "leicht" gebaute Strömungsmaschine. --88.70.148.157 13:26, 29. Mär. 2019 (CET)

Widersprüchliche Beschreibung (beantwortet, erledigt)

In der Einleitung steht:

"... bezeichnet eine spezielle Steuerung des Ventiltriebs, bei dem das Einlassventil im Vergleich zum Otto-Kreisprozess „zu spät“ schließt"

danach wird das Gegenteil behauptet:

" ...Das Einlassventil wird beim Miller-Prozess schon während des Ansaughubes geschlossen. "

Also zu früh. Was stimmt denn ? LG (nicht signierter Beitrag von 91.67.106.149 (Diskussion) 11:33, 30. Jun. 2015 (CEST))

➯ Beides stimmt; 2 Ansätze führen zum gleichen Ziel (= verminderter Liefergrad ohne Drosselung ):

1. Atkinson-Kreisprozess#Atkinson-Zyklus_mit_verspätet_schließendem_Einlassventil
2. Atkinson-Kreisprozess#Miller-Zyklus_mit_früh_schließendem_Einlassventil

➯ Einarbeitung im Text bleibt Teil der Baustelle ! --88.70.148.157 13:38, 29. Mär. 2019 (CET)

Zusammenfassende Einordnung von Miller & Atkinson

Der Artikel ist wie viele im Bereich Automobiltechnik ein Essay, zuerkennen an der Zahl der Referenzen/Quellen. Das „Geheimnis“ liegt im Verhältnis Luftmenge zu zündfähigem Gemisch. Ist die Kraftstoffkonzentration mit zuviel Luft vermischt, ist das Gemisch nicht zündfähig und geht unverbrannt raus und verursacht ggf. vereinzelte Fehlzündungen im Katalysator. Wenn weniger Luft eingesaugt wird, genügt eine kleinere Kraftstoffmenge. Das ist der Unterschied zum 4-Takt beim Otto-Motor. Miller- und Atkinson-Prozess werden bei Hybridfahrzeugen und bei Amerikanischen Autos eingesetzt. Beim Atkinson wird das weniger an Luft durch das Zurückpumpen aus dem Verbrennungsraum erreicht, indem das Einlassventil länger geöffnet bleibt. Die vielfach erfundene variable Ventilsteuerung verbindet je nach Ansatz mehr oder weniger gut oder zuverlässig die jeweiligen Vorteile der unterschiedlichen Kreisprozesse, indem sie sie verändern. --Hans Haase (有问题吗) 15:00, 30. Jun. 2015 (CEST)