Verbrennungsmotor

Der Automotor – es ist im wahrsten Sinne des Wortes das Herz eines jeden Autos,ohne den bewegt sich ein Fahrzeug keinen Zentimeter voran. Seit Jahrzehnten hat der Verbrennungsmotor in den Kraftfahrzeugen weite Verbreitung gefunden .

Verbrennungsmotor

 

Im Automobilbau hat sich aufgrund seines geringen  Kraftstoffverbrauches , besseren 

Abgasverhalten , sehr niedrigen Schmierölverlustes und niedriger thermischer Belastung – der Viertakt-Verbrennungsmotor durchgesetzt . Zwei verbreitetsten Arten von Verbrennungsmotoren sind Otto und Dieselmotoren . Otto und Dieselmotoren dominieren heute im gesamten Automobilbau .

Doch ohne Einsatz von Getriebe , Kupplung ,Gelenkwellen oder Kardanwelle käme ein konventionelles Auto nicht von der Stelle weg . Erst ein Zusammenspiel all dieser und vielen anderer Komponenten ermöglicht die vom Verbrennungsmotor erzeugte Kraft und Leistung auf die Strasse zu bringen .

Funktion eines Viertakt-Motors:

 

1 Takt ist – „Ansaugen“ :

Während des ersten Taktes bewegt sich der Kolben vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt. Dabei kommt es zu einer  Raumvergrößerung, bei der Abwärtsbewegung des Kolbens und es entsteht ein Unterdruck, wodurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch das geöffnete Einlassventil in den Brennraum strömt. Das Auslassventil bleibt während des Ansaugtaktes geschlossen.

2 Takt ist „Verdichten“ und „Zünden“ :

Beim zweiten Takt bewegt sich der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt hin und verdichtet das Kraftstoff-Luft-Gemisch oder die Luft im Brennraum. Die dafür notwendige mechanische Arbeit stammt aus der Rotationsenergie der Schwungmasse, oder bei Mehrzylindermotoren aus dem Arbeitstakt enes anderen Zylinders. Je höher das Kraftstoff – Gemisch durch die Raumverkleinerung komprimiert wird, desto höher der Druck und die Temperatur  und desto höher der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors.

Bei Ottomotoren ohne Turboaufladung ist ein Verdichtungsverhältnis von über 10:1 üblich, bei Dieselmotoren ohne Turboaufladung über 20:1. Durch die Komprimierung erhöht sich die Gemischtemperatur  beim Benziner auf ca.450° C, und beim Diesel – die Luft auf ca. 650°C. Kurz vor dem oberen Totpunkt wird beim Otto-Motor die Zündung ausgelöst und beim Dieselmotor – Kraftsoff- Voreinspritzung ausgelöst. Der Zeitpunkt dafür hängt von vielen Faktoren ab, (z.B. Last, Motordrehzahl, Mototortemperatur ) und wird vom Motorsteuergerät berechnet .

 3 Takt ist  „Arbeiten“ :

 Nach dem oberen Totpunkt – (beim Dieselmotor folgt noch die Haupteinspritzung) – verbrennt die Gemischladung selbständig weiter. Die Temperatur im brennenden Gasgemisch eines Ottomotors beträgt zwischen 2200 und 2500 °C  und der Druck bis zu 120 bar. Beim Dieselmotor sind es ca. 1800 bis 2500 °C und 160 bar. Der Kolben bewegt sich nun in Richtung des unteren Totpunktes, das Brenngas verrichtet damit die mechanische Arbeit am Kolben.  Kurz vor dem unteren Totpunkt beginnt das Auslassventil sich zu öffnen.

4 Takt ist „Ausstoßen“ :

Sobald der Kolben den unteren Totpunkt wieder verlässt, wird mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens das Abgas durch das geöffnete Auslassventil aus dem Zylinder geschoben. Nachdem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat, beginnt das Spiel von vorne.

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