Verbrennungsmotor

Der Verbrennungsmotor ist eine technische Maschine, die durch Verbrennung von Treibstoff mechanische Arbeit verrichtet und zum Antrieb von

verwendet wird.

Bei einem Verbrennungsmotor wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in einem Zylinder entzündet. Die dabei stattfindende Wärmeausdehnung wird in eine Drehbewegung umgewandelt.
Es existiert eine Reihe unterschiedlicher Verbrennungsmotoren, die zum Teil unterschiedliche thermodynamische Kreisprozesse ausnutzen.

Ottomotor und Dieselmotor

Bauformen

Abhängig von der Anzahl der Zylinder werden Otto- und Dieselmotoren gebaut als

Einzylinder (1)
Reihenmotor (2, 3, 4, 5, 6)
V-Motor (2, 4, 6, 8, 10, 12, 16)
Boxermotor (2, 4, 6)
Sternmotor (5, 6, 8, 12)

Im Rennsport werden auch, trotz der höheren Unwucht, V-Motoren mit 3 oder 5 Zylindern gebaut.

Funktionsweise von Otto- und Dieselmotor

Prinzipiell wird unterschieden zwischen

Zweitakt-Verfahren (Noch eine Seite / Abgase)
Viertakt-Verfahren

Das Zweitakt-Verfahren erzeugt eine höhere Leistungsdichte, als das Viertakt-Verfahren und wird daher vorwiegend für Motoren mit kleinem Hubraum verwendet Mofa, Moped, Trabant, Kettensägen, Modellbau, Motoradrennsport). Diesem Vorteil steht jedoch der etwas höhere Benzinverbrauch und die schlechteren Abgaswerte gegenüber. Bei Dieselmotoren wird das Zweitakt-Verfahren lediglich bei großen Schiffsmotoren verwendet.

Die Arbeitstakte

Trotz des irreführenden Namens arbeitet auch der Zweitakter mit allen vier Arbeitstakten, die Takte 1 und 3, sowie 2 und 4 finden jedoch gleichzeitig statt:

Im ersten Takt wird während der Abwärtsbewegung des Kolbens ein Benzin-Luftgemisch in den Zylinder gesaugt.
Während des zweiten Taktes verdichtet der Kolben in seiner Aufwärtsbewegung das Benzin-Luftgemisch im Zylinder. Am Ende des zweiten Taktes erfolgt die Zündung durch die Zündkerze.
Das verbrennende Gasgemisch expandiert während des dritten Taktes sehr stark. Der dadurch entstehende Druck bewegt den Kolben im Zylinder nach unten, die Antriebskraft wird dabei über das Pleuel auf die Kurbelwelle weitergeleitet und in eine Drehbewegung umgesetzt.
Im vierten Takt drückt der sich nach oben bewegende Kolben die verbrannten Abgase aus dem Zylinder in den Auspuff.

Der Gaswechsel zwischen einströmenden Frischgasen und verbrannten Abgasen wird durch die Nockenwelle gesteuert. Diese läuft mit einer Untersetzung von 1:2 an die Kurbelwelle gekoppelt und öffnet und schließt die im Zylinderkopf des Motors angeordneten Ventile.

Unterschiede zwischen Otto- und Dieselmotor

Im Gegensatz zum Dieselmotor wird beim Ottomotor der Kraftstoff außerhalb des Zylinders mit dem zur Verbrennung benötigten Sauerstoff vermischt und durch eine Zündkerze entzündet. Neuere Motorenentwicklungen ermöglichen eine Direkteinspritzung des Kraftstoffs wie sie in ähnlicher Form auch beim Dieselmotor eingesetzt wird.

Kreiskolbenmotor

Der Wankelmotor ist ein Kreiskolbenmotor, benannt nach Felix Wankel. Beim Kreiskolbenmotor wird die Zylinderzahl durch die Anzahl der verwendeten Scheiben ersetzt.
Diese Scheiben rotieren in einer nur leicht oszillierenden Bewegung. Durch die Drehbewegung ergibt sich ein sehr ruhiger Motorlauf. Der Kreiskolbenmotor ist sehr kompakt aufgebaut. Abgesehen von der unterschiedlichen Bewegungsart entspricht das Prinzip der Krafterzeugung dem des Otto-/Dieselmotors. Die vier Takte werden nicht während einer Auf- und Abwärtsbewegung eines Kolbens sondern während der Drehbewegung einer Scheibe ausgeführt.

Stelzermotor

Der Stelzermotor, benannt nach seinem Erfinder Frank Stelzer, ist ein Zweitakt-Freikolbenmotor ohne Ventile mit zwei gegenüberliegenden Brennräumen und einer dazwischen liegenden Vorverdichtungskammer.

Weblinks:

http://www.niester.de/n_technik/motoren/motoren.html - Motoren allgemein
http://erfinder-entdecker.de/fsindex.htm einiges zum Stelzermotor.

Siehe auch: Stirlingmotor, ...