Ottomotor
Damit ein Fahrzeug überhaupt fahren kann, benötigt es einen Motor. Es gibt aber nicht nur ein Modell, sondern dem Käufer stehen mehrere Optionen zur Verfügung. Einer ist der sogenannte Ottomotor, der umgangssprachlich auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. Das hat auch seinen Grund, denn das zu verarbeitende Kraftstoff-Luft-Gemisch wird wortwörtlich verbrannt. Dafür verantwortlich ist das Viertaktprinzip, wobei auch dieser Name Programm ist. Es finden nämlich insgesamt vier Prozesse statt, die immer wieder hintereinander ablaufen (daher ist auch Viertaktmotor ein weit verbreiteter Begriff).
Der „Erfinder“ des Ottomotors ist der Ingenieur Nicolas August Otto. Er hatte großen Einfluss auf die Entwicklung des Viertaktprinzips, sodass der Motor durch ihn auf den Markt gekommen ist. Der Erfinder des ersten Gasmotors war allerdings Étienne Lenoir, er widmete sich dem Zweitaktprinzip. Nach dessen Bestehen nahm sich Otto der Sache an und hat den Motor verbessert. Dies beinhaltete auch einen Umbau, um mit flüssigen Kraftstoffen umgehen zu können.
So ist der Ottomotor aufgebaut
| Die Motorteile | Nockenwelle, Kurbelwelle, Kolben, Kühlung Zylinderkopf, Zylinderkopfhaube und Ventile |
| Der Motorblock | Kurbelgehäuse und Zylinder (Brennraum) |
| Der Kurbeltrieb | Pleuelstange, Kolben und Kurbelwelle |
| Die Motorsteuerung | Nockenwelle, Zündkerze, Ventile, Steuerräder, Anlasser und Steuerkette beziehungsweise Zahnriemen |
| Die Gemischbildung | Ansaugrohr und Einspritzanlage |
So funktioniert der Viertaktmotor
Wie bereits erwähnt, werden bei diesem Prinzip vier Schritte vollzogen. Ziel ist die Gewinnung von Bewegungsenergie, die auf Grundlage von chemischer Energie erreicht wird. Einfacher erklärt heißt es nichts anderes, als das der getankte Kraftstoff durch den Ottomotor verbrennt und in Energie umgewandelt wird. Diese kommt anschließend bei den Rädern an und das Fahrzeug bewegt sich.
Der Verbrennungsvorgang findet in vier Takten statt, wobei der Vergaser vorher das Benzin vorbereitet. Er vernebelt diesen aber nicht nur, sondern führt auch Luft hinzu. Erst danach kommt das Gemisch zu den Ventilen und kann verbrannt werden. In der folgenden Tabelle sind nun die einzelnen Schritte der Verbrennung genauer beschrieben.
| Schritt 1: Ansaugen | Ganz am Anfang öffnet sich das Einlassventil des Zylinders, der Kolben bewegt sich von oben nach unten und es entsteht eine Druckdifferenz. Das Gemisch wird demnach in den Zylinder gesaugt und ist in diesem sprichwörtlich gefangen. |
| Schritt 2: Verdichten | Weiter geht es mit der Schließung des Einlassventils und der Fahrt des Kolbens nach oben. Das eingeschlossene Gemisch wird dadurch von diesem nach oben gepresst und verdichtet. Je höher die Verdichtung, umso besser ist der Wirkungsgrad. |
| Schritt 3 Arbeiten | Im nächsten Prozess gibt die Zündkerze einen Funken ab und sorgt dafür, dass das Kraftstoff-Luft-Gemisch explosionsartig verbrennt. Gleichzeitig geht so auch der Kolben wieder nach unten und die Bewegung wird über die Kurbelwelle und über die Antriebsachse an die Räder weitergeleitet. |
| Schritt 4: Ausstoßen | Am Ende öffnet sich dann noch das Auslassventil, um die durch die Verbrennung entstandenen Gase an den Auspuff beziehungsweise in dessen System abzugeben. |
Solange ein Motor läuft, werden all diese Schritte immer wieder wiederholt.
Der Wirkungsgrad moderner Ottomotoren
Die Umwandlung von chemischer zu mechanischer Energie geht nicht eins zu eins über die Bühne. Aufgrund von Wärmeenergie oder auch Reibung geht Energie verloren, sodass der Wirkungsgrad begrenzt ist. Logischerweise erreichen modernere Ottomotoren auch bessere Werte. In Zahlen ausgedrückt liegt der Wirkungsgrad bei 35 Prozent, sie können letztendlich tatsächlich in Bewegungsenergie umgewandelt werden.
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