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Physik, 10 Energie - Wärmekraftmaschine - der Viertakt Otto Motor

Übersicht Otto Motor 4-Zylinder Otto Motor Eiweiß

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:


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.

 

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. 

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4-Zylinder Reihenmotor

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

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