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Physik, 10 Energie -
Wärmekraftmaschine - der Viertakt Otto Motor |
Übersicht
In Verbrennungsmotoren wird die durch Verbrennung (z.B. von Benzin oder Dieselkraftstoff)
freiwerdende innere Energie teilweise in mechanische Energie umgesetzt. Verbrennungsmotoren
gibt es in mehreren Ausführungen, am meisten sind der Viertakt-Ottomotor, den der deutsche Kaufmann und
Ingenieur Nikolaus August Otto 1876
erfand, und der Diesel-Motor verbreitet.
Der Viertakt Otto Motor
Der Zylinder des Motors hat zwei Ventile, das Einlassventil E und das Auslassventil
A, die durch
einen Mechanismus (Nockenwelle - hier nicht dargestellt) jeweils zum richtigen Zeitpunkt geöffnet
und geschlossen werden.
Eine Kurbel bewegt über eine "Pleuelstange" einen Kolben im Zylinder auf und ab.
Der Arbeitsablauf des Motors zerfällt in 4 Teilvorgänge, die Takte heißen:
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1. Takt (Ansaugen): Der Kolben saugt das Benzin-Luft-Gemisch vom Vergaser in den Zylinder.
2. Takt (Verdichten): Der Kolben preßt das Gasgemisch zusammen.
3. Takt (Arbeiten): Der Funke einer Zündkerze entzündet das Gasgemisch. Es verbrennt explosionsartig,
der Kolben wird nach unten gedrückt, das Gas verrichtet am Kolben Arbeit.
4. Takt (Ausstoßen): Der Kolben drückt die Verbrennungsgase aus dem Zylinder.
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Das Copyright für dieses
Applet liegt bei Klaus
Wetzstein.
Durch eine Kurbelwelle wird die Auf- und Abbewegung in eine Drehbewegung umgesetzt. Bei zwei
Kurbeldrehungen wird nur während einer Halbdrehung Arbeit verrichtet. Damit der Motor gleichmäßig
läuft, verwendet man mehrere Zylinder, die mit gegeneinander versetzten Arbeitstakten Arbeit errichten.
4-Zylinder Reihenmotor
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Bei zwei
Kurbeldrehungen wird nur während einer Halbdrehung Arbeit verrichtet. Damit der Motor gleichmäßig
läuft, verwendet man mehrere Zylinder, die mit gegeneinander versetzten Arbeitstakten Arbeit errichten.
Im PKW ist meist ein 4-Zylinder-Motor oder auch ein 6-Zylinder-Motor eingebaut. |
Das Copyright für dieses Applet liegt bei Klaus
Wetzstein.
6 Zylinder V-Motor
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Die Anzahl und Anordnung der Zylinder ist wichtig für
die Laufruhe des Motors.
6 Zylindermotoren haben einen besonders ruhigen, schwingungsarmen
Lauf.
Vereinfacht ausgedrückt, werden die Umwuchtkräfte des
Kurbeltriebes, durch im selben Zeitpunkt entgegenwirkende Unwuchtkräfte
der Ausgleichswelle, aufgehoben.
Um die große Baulänge eines Sechszylinders besser im Motorraum
unterbringen zu können, werden auch V-Motoren (90° Winkel) gebaut,
weil damit der Abstand der einzelnen Zylinder in Längsrichtung
kleiner gemacht werden kann.
Dann gibt es noch den Boxermotor (BMW-Motorräder, 911er Porsche).
Hier liegen sich die Zylinder gegenüber - also im Winkel von 180°.
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letzte Änderung: 4.6.2004
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