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Effektiver Mitteldruck (Viertaktmotor)

Der Mitteldruck ist der gedachte gleichbleibende Druck, der während eines Arbeitstakts dieselbe Arbeit verrichten würde. Er macht Motoren unabhängig von ihrer Größe vergleichbar.

P=pme·VH·n2
Umstellen nach
P
effektive Motorleistung W · kW
pme
effektiver Mitteldruck bar · Pa
VH
Gesamthubraum cm³ · l · m³
n
Motordrehzahl 1/min · 1/s

Die Formel umgestellt

  • nach P effektive MotorleistungP=pme·VH·n2
  • nach pme effektiver Mitteldruckpme=2·PVH·n
  • nach VH GesamthubraumVH=2·Ppme·n
  • nach n Motordrehzahln=2·Ppme·VH

Größen und Einheiten

ZeichenGrößeEinheiten
Peffektive MotorleistungW, kW
pmeeffektiver Mitteldruckbar, Pa
VHGesamthubraumcm³, l, m³
nMotordrehzahl1/min, 1/s

Merke

Beim Viertakter arbeitet jeder Zylinder nur bei jeder zweiten Umdrehung – daher n / 2. Saugmotoren erreichen etwa 10 … 13 bar, aufgeladene Otto- und Dieselmotoren 18 … 25 bar und mehr.

In der Praxis

Aufladung (Turbo, Kompressor) erhöht vor allem den Mitteldruck: Je Arbeitsspiel werden mehr Luft und Kraftstoff umgesetzt. So leistet ein kleiner Turbomotor so viel wie ein großer Saugmotor („Downsizing“).

Beispiel

Ein Viertakt-Ottomotor mit 1598 cm³ erreicht bei 5000 1/min einen effektiven Mitteldruck von 12 bar. Welche Leistung gibt er ab?

Weiter mit

Motorleistung aus Drehmoment und DrehzahlHubraum des MotorsWirkungsgrad aus dem spezifischen Kraftstoffverbrauch