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Was für Arten von Verbrennungsmotoren es gibt, wie sie funktionieren sowie ihre spezifischen Vor- und Nachteile erklären wir Ihnen im folgenden Artikel.

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Es gibt zwei Arten von Verbrennungsmotoren, den Ottomotor und den Dieselmotor. Die Funktionsweise ist bei beiden Motorarten nahezu identisch. Es handelt sich um Hubkolbenmotoren, die durch die Verbrennung von einem Kraftstoff-Luft-Gemisch Arbeit leisten. Sie unterscheiden sich lediglich in der Art der Verbrennung.

Der Ottomotor

Beim Ottomotor wird in einem Vergaser oder einer elektronischen Einspritzanlage das Kraftstoff-Luft-Gemisch aufbereitet. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder entsteht ein Unterdruck im Ansaugtrakt. Dadurch strömt das Gemisch durch das Einlassventil in den Brennraum des Zylinders. Im nächsten Arbeitstakt des Motors bewegt sich der Kolben aufwärts und verdichtet das Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem Verhältnis von durchschnittlich 8:1. Kurz bevor der Kolben seine höchste Stellung, den oberen Totpunkt, erreicht hat, wird das Gemisch durch einen Funken der Zündkerze gezündet. Durch den hohen Verbrennungsdruck im Zylinder wird der Kolben dann im dritten Takt wieder nach unten gedrückt. Die Kraft wird dabei über die Pleuelstange direkt auf die Kurbelwelle übertragen und in Rotation umgewandelt. Da in dieser Phase die eigentliche Arbeit des Motors stattfindet, wird dieser Takt auch Arbeitstakt genannt. Im vierten Takt wird dann das Abgas durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens über das Auslassventil in den Auspuff gedrückt.

Der Dieselmotor

Beim Dieselmotor wird im Ansaugtakt nur Luft angesaugt. Diese wird dann im zweiten Takt, dem sogenannten Verdichtungstakt sehr stark komprimiert. Das Verdichtungsverhältnis beträgt bei Dieselmotoren im Durchschnitt 22:1. Aufgrund dieser hohen Kompression erhitzt sich die Luft sehr stark. Es werden dabei Temperaturen von bis zu 600 Grad Celsius erreicht. In diese heiße Luft wird dann kurz vor dem oberen Totpunkt des Kolbens der Dieselkraftsoff mittels Einspritzdüse in den Brennraum gespritzt. Dadurch entzündet sich das Diesel-Luft-Gemisch und leitet somit den Arbeitstakt ein. Der Kraftstoff wird mit einem sehr hohen Druck von 200 bis 3000 bar, je nach Motorausführung, in den Brennraum gespritzt. Dadurch wird eine gute Vermischung erreicht. Ältere Dieselmotoren haben eine sogenannte Vorkammereinspritzung. Dabei wird der Kraftstoff nicht direkt in den Brennraum gespritzt, sondern in eine kleine Wirbelkammer, die sich oberhalb des Brennraumes befindet. Dadurch vermischt sich der Kraftstoff besser mit der Luft. Bei Motoren mit Direkteinspritzung ist ein wesentlich höherer Druck notwendig, um eine saubere Verbrennung zu realisieren. Moderne Dieselmotoren haben deshalb ein Pumpe-Düse-System oder eine Common Rail-Einspritzung. Beim Pumpe-Düse-System ist an jeder Einspritzdüse eine separate Einspritzpumpe. Dadurch kann bei solchen Systemen mit einem Einspritzdruck von 2500 - 3000 bar gearbeitet werden. Bei der Common-Rail-Einspritzung befindet sich oberhalb des Zylinderkopfes ein Behälter, in dem der Kraftstoff permanent unter hohen Druck gehalten wird. Die Einspritzung erfolgt über sogenannte Injektoren. Diese werden elektronisch gesteuert. Dadurch kann sowohl der Einspritzzeitpunkt als auch die Einspritzmenge sehr exakt geregelt werden.

Weitere Motor-Kategorien

Völlig unabhängig davon, ob es sich um einen Ottomotor oder Dieselmotor handelt, unterscheidet man die Motoren auch noch nach der Anordnung der Zylinder. Es gibt den Reihenmotor, bei dem die Zylinder alle in einer Reihe angeordnet sind. Ferner gibt es den V-Motor. Bei dem sind zwei Zylinderbänke in einem Winkel zueinander angeordnet. Dadurch ist der Motor nicht mehr so lang und passt besser in den Motorraum. Dieser Vorteil kommt natürlich bei Motoren mit mehr wie sechs Zylinder zum Tragen. Etwas seltener ist der W-Motor. Er besteht aus drei Zylinderbänken, die alle in einem gewissen Winkel zueinander angeordnet sind. Ein Sonderfall und auch nicht weit verbreitet ist der Kreiskolbenmotor, der auch Wankelmotor genannt wird. Bei einem Wankelmotor hat der Kolben eine dreieckige, abgerundete Form. Der Kolben rotiert in einem doppelbogigen Gehäuse. Er berührt dabei ständig die Gehäusewand. Aufgrund seiner Geometrie erzeugt er beim Einlassschlitz einen Unterdruck, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch eindringen kann. Bei der weiteren Drehung wird das Gemisch dann verdichtet und mittels Zündkerze zur Verbrennung gebracht.