Wir haben schon viel über die beiden Erfinder Atkinson und Miller geschrieben. Für den ersten vielleicht nicht so sehr, aber für den letzteren ist eigentlich hier der geeignetste Ort, der Besprechung. Atkinson hat durch Umkonstruierung des Kurbeltriebs das Gespann Arbeits- und Ausstoßtakt gegenüber Ansaug- und Verdichtungstakt verändert. Darüber mehr in unserem Buch Verbrennungsmotoren.

Mit dem Miller-Timing bezeichnet man im krassen Gegensatz zu den bisherigen Darlegungen zur Leistungserhöhung das sehr frühe Schließen der Einlassventile. Wir haben das bisher immer zusammen mit einer variablen Ventilsteuerung dargestellt. Aber das Grundprinzip funktioniert auch mit starren Steuerzeiten, denn das Patent stammt schon aus dem Jahr 1957.

Sie werden vermutlich unruhig bei dem Gedanken, man schließe das Einlassventil so sehr früh. Wo soll denn da die Leistung herkommen? In der Tat arbeiten Miller getimte Motoren eher mit größerem Hubraum und wirken doch wie Schlaffies. Ein Beispiel wäre der 1,8L-Vierzylinder im Toyota Prius. Bemerkenswert an diesem ist zunächst aber die hohe geometrische Verdichtung.

Muss ja auch so sein, weil ohne diese würde gar kein Nutzen sichtbar sein. So aber kommt er mit seiner geringen Füllung zumindest auf die normaler Benzinmotoren. Toll ist natürlich, dass durch die variable Ventilsteuerung auch beim Prius eine Steuerung entlang der Klopfgrenze möglich ist. Ist der Motor kalt, könnte man die Einlassventile trotz erhöhter Verdichtung sogar deutlich später schließen lassen.

Aber, wie gesagt, das Image des schlecht beschleunigenden Motors bleibt. Der Prius hat dazu natürlich seinen elektrischen Antrieb, der das auch relativ spontan ausgleichen kann. Dadurch spart man zusätzlich noch die vom Verbrauch aus gesehen bisweilen recht teure Anreicherung. Denn natürlich kann man beim Benzinmotor zum Beschleunigen nicht einfach nur die Drosselklappe öffnen.

Das war jetzt eigentlich eine Lektion in Up- statt Downsizing, oder? Sie haben vielleicht auch schon bemerkt, dass Vieles geht, nur eins nicht, nämlich das Verdichtungsverhältnis herabsetzen. Bitte vormerken, denn die Verdichtung kann nicht nur für hohe Leistung verantwortlich sein, sondern auch für geringen Kraftstoffverbrauch und damit CO₂-Ausstoß.

Sie können also das Frischgas reduzieren bei einer erhöhten Verdichtung, wobei die geometrische wegen der vielen Regelmöglichkeiten etwas von ihrer Bedeutung gegenüber früher verloren hat. Durch variable Ventilsteuerung kann Sie noch während des Betriebs nach unten und durch mehr Ladedruck nach oben korrigiert werden.

Die schlechteste Möglichkeit, die Frischgaszufuhr zu reduzieren, stellt die klassische, vom Gaspedal direkt betätigte Drosselklappe dar. Besonders nachteilig ist, dass deren ungünstigste Stellung im realen Fahrbetrieb am häufigsten vorkommt, nämlich die reduzierte Frischgaszufuhr bei reduziertem Drehmoment. Bei Vollgas oder im Leerlauf ist ihre Wirkung nicht so nachteilig.

Deutlich besser wird das durch E-Gas, weil man hier vom Design her wählen kann, wodurch man die Leistungs- bzw. Drehmomententwicklung jetzt gerade bremsen will. Dazu nur ein Beispiel: Würde man weniger Schub durch Rücknahme der Zündung erreichen, so wäre der Wiederantritt spontaner, weil die wieder vorverstellte Zündung deutlich schneller wirkt als eine wieder geöffnete Drosselklappe.

Allerdings wird die evtl. Beseitigung der Drosselklappe so sehr als Argument für eine voll-variable Ventilsteuerung benutzt, dass man sich fragt, ob die denn nicht die gleiche Aufgabe übernimmt, also dann die zweifellos für den Wirkungsgrad nachteilige Drosselung nur verlegt wird. Allerdings entfällt dann die bei einer Drosselklape zusätzliche Verengung an den Einlassventilen.