Welches Verhältnis hat die Verdichtung zur Drehzahl? Ein durchwachsenes. Ist diese hoch, so wäre das im Prinzip ein Vorteil, weil sich wegen Zeitmangel ein geringerer Anteil von der Füllung an den Kolbenringen in den Ölsumpf verabschieden kann. Aber gleichzeitig wird die Zeit immer knapper, den Zylinderraum mit Frischgas zu füllen. Und weniger Füllung vor der Verdichtung ergibt weniger Druck danach.

Deshalb sind schon seit längerer Zeit die Verdichtung und die Steuerzeiten näher zueinander gerückt. Diese vermögen das durch die Drehzahl vorgegebene Schema zu durchbrechen. Dabei geht es hier nicht so sehr um deren volle Variabilität, sondern eher um die Verschiebung der Öffnung hauptsächlich des Einlassventils.

Was kann das wohl bewirken? Recht viel, wenn Sie mich fragen. Das Kommende ist von dem Prinzip von Miller in Anlehnung an Atkinson weiterentwickelt. Hierbei wird es wichtig, die Verdichtung zu teilen, zum einen in eine rein geometrische als Verhältnis des Raums oberhalb des Kolbens in UT- zu dem des Kolbens in OT-Stellung.

Man kann aber auch als Ergebnis der Verdichtung die Druckerhöhung im Zylinder nehmen und die ist natürlich auch vom Druck einer evtl. vorhandenen Aufladung abhängig. Beim Dieselmotor hat die geometrische Verdichtung auf den steigenden Ladedruck reagieren müssen. Sie schrumpfte von einstmals knapp 24 : 1 auf inzwischen sogar unter 16 : 1.

Dabei sind die Motoren immer stärker geworden. Vergleicht man zwei Dieselmotoren und hat der eine weniger geometrische Verdichtung, so kann man fast wetten, dass dessen Ladedruck höher ist, also umgekehrt wie früher, wo man der höheren Verdichtung auch gleich die größere Leistungsstärke zuordnen konnte.

Und wie ist das beim Benzinmotor? Auf jeden Fall komplizierter werdend. Und damit sind wir wieder bei den Steuerzeiten. Wie schon erwähnt, wäre eine variable Verdichtung gut für mancherlei Situation. Z.B. nach einem Kaltstart. Da stößt der Motor, bis er sich genügend erwärmt, grob geschätzt mehr Schadstoffe aus, als später über 100 km verhalten gefahrener Autobahn.

Eine möglichst schnelle Erwärmung wäre auch günstig zur Reduktion von in diesem Zustand größerem Verschleiß. Als ein Beispiel von vielen wäre hier eine größere Verdichtung möglich, weil ja Klopfen gerade mit höheren Temperaturen zusammenhängt, aber die liegen hier ja gerade nicht vor.

Dementsprechend gab und gibt es eine Fülle von Vorrichtungen, die geometrische Verdichtung während des Betriebs eines Hubkolbenmotors zu verändern, manche noch einigermaßen an vorhandenen Motoren realisierbar, andere wiederum eine komplette Neukonstruktion erfordernd. Wir werde hier keine von denen besprechen.

Warum nicht? Weil es auch für die wenigen nicht aufgeladenen Motoren Besseres gibt. Vor allem werden wir tiefgreifende Veränderungen des Hubkolbenmotors vermutlich nicht mehr erleben, der E-Mobilität geschuldet. Wenn noch etwas kommt, dann die Erhöhung der geometrischen Verdichtung gepaart mit noch variableren Steuerzeiten.

Es geht also nicht darum, wie man hohe Verdichtung erzielt, das ist von der Geometrie her leicht zu realisieren. Es braucht eher eine Methode, wie man im Betrieb eine zu hohe Verdichtung vermeidet. Und das ist durch Verschiebung von Steuerzeiten vornehmlich beim Einlassventil leicht möglich. Sie brauchen es z.B. nur ein wenig zu lange geöffnet zu lassen, dann strömt das Frischgas wieder zurück.

Auch hat die Methode den Charme, dass Lambda gleich 1 und somit die gesamte Abgasnachbehandlung erhalten bleibt. Es gibt also bei Benzinmotoren außerhalb des Bereichs der Sportmotoren die Phänomene, dass die vom Werk angegebene Verdichtung steigt und zwar weit über die einstmals maximal für möglich gehaltenen 11 : 1 hinaus.

Toyota hat das damals beim Prius mit Macht eingeführt, ein Auto, dass, obwohl es mit 1,8 Liter Hubraum kein Downsizing betrieb, bei maßvoll absolvierter Autobahn trotz Hybridantrieb wenig verbrauchte. Jener ist bei einem solchen Auto ohne Turbolader wichtig, weil der Motor sich beim Fahren eher als Ausbund von Schlaffheit anfühlen würde, wäre der E-Motor nicht mit ein paar Newtonmeter zur Stelle.

Zum Schluss noch ein Vorteil einer variablen Verdichtung, wobei wir hier allerdings den Einfluss der Zündung für dieses Kapitel jedenfalls außen vorlassen. Wurde bisher ein Motor älter, so musste man bei der immer gleichbleibenden, wirksamen Verdichtung Vorsorge betreiben und bleibt von der möglichen ein Stück weit weg. Das kann eine variable Regelung natürlich besser.