Ottomotor
Der Ottomotor ist ein nach Nikolaus August Otto benannter Verbrennungsmotor, bei dem der Kraftstoff während des Ansaugvorganges in die angesaugte Luft eingebracht wird, was ein zündfähiges Gemisch im Zylinder ergibt.
Funktionsweise
Das Einbringen des Kraftstoffs erfolgt durch einen Vergaser oder über eine (heute meist elektronisch gesteuerte) Einspritzung. Mit Hilfe einer Zündkerze wird kurzzeitig ein elektrischer Funkenüberschlag, der Zündfunke, erzeugt, mit dem das Gemisch zur kontrollierten Explosion gebracht wird. Die Kraftentfaltung wird dann in mechanische Arbeit umgesetzt. Als Kraftstoff dient hauptsächlich Benzin, aber auch Flüssiggas, Erdgas und sogar Wasserstoff kann abhängig von den Einstellungen verwendet werden.
Ottomotoren können prinzipiell als Zweitaktmotor oder als Viertaktmotor ausgeführt sein, wobei der Viertaktmotor die gebräuchlichere Bauart ist.
Klassische Merkmale des Ottomotors sind:
- Fremdzündung: Das Gemisch wird zu einem definierten Zeitpunkt durch den Funken einer Zündkerze gezündet, es zündet (im Gegensatz zum Dieselmotor) nicht selbst.
- Äußere Gemischbildung: Kraftstoff und Luft werden vor dem Brennraum gemischt.
- Quantitätsregelung: Die Leistung wird über die Menge des zugeführten Kraftstoff-Luft Gemisches geregelt.
An die letzten beiden Merkmale halten sich "Benzin-Direkteinspritzer" (FSI- und GDI-Motoren) allerdings nicht mehr so genau. Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum ist nicht mehr an die Einlaßsteuerzeiten gebunden und kann auch in der Verdichtungsphase erfolgen. Außerdem werden Schichtladungen ermöglicht, siehe Magermotor, mit zündfreudigem stöchometrischem Gemisch (d.h. 14,7 Teile Luft : 1 Teil Kraftstoff) um die Zündkerze und mageren Gemischen im restlichen Brennraum. Der sogenannte HCCI-Motor benötigt auch keine Fremdzündung mehr.
Geschichte
Der Ottomotor, 1876 patentiert, wurde 1862 von Nikolaus August Otto auf Basis des 1860 erfundenen, erheblich leistungsschwächeren 3-Takt-Gasmotors von Lenoir entwickelt. Die wesentliche Neuerung war die Einführung eines Verdichtungstaktes. Ottos erste Konstruktion hatte allerdings mit den heutigen Motoren wenig Ähnlichkeit. Es handelte sich um einen atmosphärischen Motor, das heißt die Explosion schleuderte den Kolben hinaus, der frei wegflog. Erst auf dem Rückweg leistete er (beziehungsweise der Atmosphärendruck) über eine Zahnstange Arbeit.
1864 war Nikolaus August Otto Mitbegründer der Motorenfabrik N. A. Otto & Cie. in Köln (aus der später die heutige Deutz AG hervorging). Dort wurden ab 1876 Ottomotoren hergestellt. 1876 erwarb Otto in Deutschland ein Patent auf einen Verbrennungsmotor, welches auch das Viertakt-Prinzip mit einschloss. Wegen älterer Ansprüche des Franzosen Alphonse Beau de Rochas wurde das Otto-Patent 10 Jahre später in Deutschland aufgehoben.
Gottlieb Daimler und Carl Benz bauten 1886, unabhängig davon 1888 bis 1889 in Wien Siegfried Marcus, die ersten Kraftfahrzeuge mit einem Ottomotor.
Der Begriff Ottomotor geht zurück auf eine Anregung des VDI aus dem Jahre 1936 und wurde erstmals im Jahre 1946 in der DIN Nr. 1940 verwendet.
Siehe auch
- Dieselmotor
- Wankelmotor (Kreiskolbenmotor).
- Elektronische Einspritzanlage
- Hybridmotor
- Otto-Prozess
- HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition)
- Leanen