Der Viertakt- oder Otto-Motor ist in den meisten unserer Motorräder
verbaut; wie funktioniert er aber?
Hier ist der Name "Programm": Er hat vier Takte: 1.: Ansaugen, 2.:
Verdichten, 3.: Arbeiten, 4.: Auslassen .
Vom Prinzip natürlich einfacher als der Zweitakter, dafür
aber von der Mechanik etwas komplizierter aufgebaut (irgend was ist ja
immer :-) ) |
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1.Takt, Ansaugen:
Dabei bewegt sich der Kolben in Richtung des unteren Totpunktes (UT).
Das (oder die) Einlaßventil wird dabei
von der Einlaßnockenwelle geöffnet.
Dabei herrscht im Brennraum des Motors ein Unterdruck, durch
den das Benzin-Luft-Gemisch angesaugt wird. Der Unterdruck entsteht übrigens
nicht durch den Kolben, der sich "nach unten" bewegt, und so den Brennraum
vergrößert. - Wir akzeptieren das jetzt aber mal so, und gedulden
uns bis zum letzten Takt :-) |
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2.Takt: Verdichten:
Das Einlaßventil ist von der Ventilfeder wieder geschlossen worden.
Der Kolben bewegt sich Richtung oberen Totpunkt (OT). Durch die Verringerung
des Volumens über dem Kolben wird das Gemisch verdichtet.
Bis jetzt war das Gemisch wirklich nur ein Gemisch aus Luft und
kleinsten Benzintröpfchen. Durch die Komprimierung erwärmt sich
dies soweit, daß das Benzin spätestens jetzt endgültig
verdunstet. (Tut es eigentlich schon vorher durch
den Kontakt mit dem warmen Brennraum; außer natürlich im kalten
Zustand. - Deswegen brauchen wir beim Start ja auch den Choke :-)
)
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3. Takt: Arbeiten
Wenn der Kolben im OT angekommen ist, wird das Gemisch von dem Zündkerzenfunken
entzündet. Dadurch verbrennt das Gemisch, (Deswegen
heißt der Motor auch Verbrennungsmotor und nicht Explosionsmotor;
bei einem explodierendem Gemisch würde der Kolben zwar auch bis zum
UT wandern, von da aus aber auch gleich weiter bis durch die ölwanne
:-(( ) und durch den Druck wird der Kolben Richtung UT gedrückt.
Dabei treibt der Kolben über das Pleuel die Kurbelwelle an.
übrigens habe ich etwas geflunkert: Das Gemisch wird schon
etwas vor dem OT entzündet, da die Flammenfront etwas Zeit braucht
das ganze Gemisch zu entzünden. Mit diesem "Trick" wirkt länger
der maximale Druck auf dem Kolben, und der Motor hat beträchtlich
mehr Drehmoment/Leistung :-) |
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4. Takt: Auslassen
Das Auslaßventil ist geöffnet, und der Kolben bewegt sich
richtung OT. Dabei ströhmt das verbrannte Gemisch aus dem Motor. Jetzt
kommen wir auch zu dem geheimnisvollen Unterdruck im ersten Takt: Wenn
das Auslaßventil öffnet herrscht im Brennraum immer noch ein
sehr starker Restdruck, durch den das Abgas mit Gewalt beschleunigt wird
und entweicht. Durch die hohe Geschwindigkeit wird aus dem Brennraum auch
der letzte Rest mitgerissen, und der oben erwähnte Unterdruck entsteht.
Dabei sind Auslaß- und Einlaßventil eine kurze Zeit gleichzeitig
geöffnet.
Dadurch passiert Folgendes: frisches Gemisch kommt in den Brennraum,
und teilweise sogar mit in den Auslaßkanal, welches vom Auspuff aber
zurück gedrückt wird (wie beim Zweitakter,
nur nicht so effektiv). Jedenfalls wird auch
das frische Gemisch so stark beschleunigt, das mehr in den Brennraum kommt
als der Kolben durch seine reine Abwärtsbewegung ansaugen könnte.
Ein moderner Ottomotor hat schon im Leerlauf
eine effektive Verdichtung von ca. 40 bar und nicht nur die theoretischen
acht bis zwölf bar. |
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