Montag, 12. September 2011

Wie funktioniert ein 4-Takt Motor?

Der Viertaktmotor gehört zu den Verbrennungsmotoren und wird zum Antrieb von Kraft-, Schienen-, Luft- und Wasserfahrzeugen verwendet. Zum Antrieb wird dabei grundsätzlich ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff entzündet und verbrannt.
Zur Verrichtung der Arbeit werden vier Schritte benötigt: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Diese Schritte sind auch die einzige Gemeinsamkeit, die alle Kolbenmotoren haben. Unterschieden werden sie nach den Arbeitsverfahren, Bewegungsabläufe der Kolben, Verfahren der Gemischbildung und einigen weiteren Kriterien. Nachfolgend beschränke ich mich allerdings auf den Arbeitsablauf eines Viertaktmotors.

Die vier Takte
Im ersten Takt wird ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in den Zylinder gesaugt. Der Kolben befindet sich dabei am oberen Ruhepunkt und saugt das Gemisch durch die Abwärtsbewegung ein. Sobald der Kolben den unteren Ruhepunkt erreicht, wird das Einlassventil geschlossen und es erfolgt der Übergang in den zweiten Takt.
Im zweiten Takt wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch verdichtet. Dazu bewegt sich der Kolben wieder in Richtung des oberen Ruhepunkts. Durch diese Aufwärtsbewegung erhöht sich der Druck im Inneren des Zylinders. Kurz bevor der Kolben den oberen Ruhepunkt erreicht, wird das Gemisch durch einen Funken der Zündkerze entzündet. Diese Form der Zündung ist je nach Motorart unterschiedlich. Der hier beschriebene Zündvorgang tritt nur bei einem Benzinmotor auf. Beim Dieselmotor entzündet sich das Gemisch selbstständig durch den Verdichtungsprozess.
Durch die Entzündung wird der Kolben wieder in Richtung des unteren Ruhepunkts gedrückt und verrichtet dabei mechanische Arbeit. Erreicht der Kolben den unteren Ruhepunkt, wird das Auslassventil geöffnet. Durch die erneute Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das Abgas durch das Auslassventil herausgedrückt. Sobald der Kolben den oberen Ruhepunkt erreicht, wird das Einlassventil geöffnet und die vier Arbeitstakte beginnen erneut.


Bild: Björn  / pixelio.de

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