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Was macht den 2-Takt-Motor so besonders
Alles zur Funktion und den technischen Vorteilen
Warum das so ist? Weil ein 2-Takt-Motor nicht nur jede Menge nostalgischen Charme bietet, sondern auch grosse Vorteile hinsichtlich der Leistung bringt. Welche weiteren Pluspunkte dieser Motorentyp mitbringt und wie sich die Funktionsweise von der anderer Motoren unterscheidet, erfährst du in diesem Artikel.
Wie funktionieren 2-Takt-Motoren?
Bei Töfflis dominieren traditionell 2-Takt Ottomotoren. Warum ist das so? Mit dieser Frage wollen wir uns hier beschäftigen. Um die Besonderheiten und Vorzüge dieses Motortyps zu verstehen, solltest du dir zunächst vergegenwärtigen, wie das Herz deines Hödis arbeitet. Der kontinuierlich ausgeführte Arbeitsprozess dieser Hubkolbenmotoren ist in zwei Takte gegliedert. Als Takt wird in diesem Zusammenhang die Bewegung des Hubkolbens von einem zum anderen Totpunkt bezeichnet.
Erster Arbeitstakt: Ansaugen und verdichten
Bewegt sich der Kolben im Zylinder nach oben, wird das vom Vergaser bereitgestellte Gemisch aus Kraftstoff und Luft verdichtet. Aus Schultagen kennt man vielleicht noch die entsprechenden physikalischen Gasgesetze. Diese Naturgesetze spielen auch bei den Vorgängen im Zylinder eines Hubkolbenmotors eine entscheidende Rolle. Denn sie beschreiben den Zusammenhang zwischen Volumen, Druck und Temperatur eines Gases. Bei der Anwendung der Gasgesetze auf den Verbrennungsmotor geht man davon aus, dass das Verdichten ein nahezu isotroper Vorgang ist, was bedeutet, dass kaum Wärme an den Motor abgegeben wird. Unter dieser (idealisierten) Voraussetzung lässt sich aus der Formel erkennen, dass bei der Verringerung des Volumens notwendigerweise der Druck und die Temperatur im Zylinder steigen müssen. Unmittelbar bevor der Kolben am oberen Totpunkt ankommt, sollte der Funke der Zündkerze das Gemisch aus Kraftstoff und Luft zünden.
Zweiter Arbeitstakt: Der Moment der Zündung
Weil sich das gezündete Gas stark ausdehnt, wird der Kolben wieder nach unten gedrückt und die Temperatur des Gases sinkt. Chemische Energie und Wärmeenergie werden in mechanische Energie verwandelt. Über die Auslassöffnungen wird das Abgas nach aussen geleitet. Auf dem Weg zum unteren Totpunkt werden die Überströmkanäle und Einlasskanäle geöffnet, sodass aus dem Kurbelgehäuse vorkomprimiertes Frischgas in den Zylinder einströmen kann und erneut der erste Takt des nächsten Arbeitsprozesses startet.
Der Unterschied zwischen Zweitakter und Viertakter
Nach dieser Erklärung kann man den Unterschied zwischen einem Zweitakter und Viertakter leichter nachvollziehen. Beim Viertakter legt der Kolben bei jedem Arbeitsprozess den Weg zwischen den Totpunkten viermal zurück. Stark vereinfacht kann man die Arbeitsweise des 4-Takt-Motors so darstellen:
- Arbeitstaktakt: Ansaugen
- Arbeitstaktakt: Verdichten
- Arbeitstaktakt: Verrichtung der mechanischen Arbeit
- Arbeitstaktakt: Ausstossen des Abgases
Vergleichst du die Arbeitsweisen von Zwei- und Viertakter, fällt sofort ins Auge, dass es beim Viertakter sogenannte Leerhubs oder Leertakte gibt. Ein weiterer Unterschied besteht in der Zusammensetzung des Kraftstoffes. Während bei den üblichen 2-Takt Ottomotoren ein Gemisch aus Benzin und geeignetem Öl (umgangssprachlich als Zweitaktgemisch bezeichnet) verbrannt wird, kommt bei Viertaktern reines Benzin zum Einsatz.
Einsatzgebiete von Zweitaktern
Zweitakter kommen überall zum Einsatz, wo die Baugrösse, das Gewicht und die Kosten eine zentrale Rolle spielen. Langsam laufende Zweitakter gelten als sehr effiziente Verbrennungsmotoren, die wegen ihrer Wirtschaftlichkeit auch gerne in der Schifffahrt und in Kraftwerken eingesetzt werden. Weil Zweitakter lageunabhängig betrieben werden können, sind tragbare Geräte wie Kettensägen ein weiteres, wichtiges Einsatzgebiet. In der Autoindustrie spielt dieser Motortyp dagegen heute kaum noch eine Rolle. Die Mehrzahl der Autohersteller bevorzugt seit längerer Zeit 4-Takt-Motoren. Bleibt die Frage, warum der Zweitakter beim Mofa favorisiert wird.
Welche Vorteile bietet der 2-Takt-Motor?
Laut Definition ist ein Mofa eine Fahrzeugklasse, deren Verbrennungsmotor einen Hubraum von maximal 50 Kubikzentimetern aufweisen darf. Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit hat der 2-Takter im Vergleich mit Viertaktern, die über einen gleichgrossen Hubraum verfügen, die Nase deutlich vorn. Er kann fast doppelt so viel Leistung liefern leisten wie das Pendant mit 4-Takt-Arbeitsweise.
Klare Vorteile des Zweitakters sind ausserdem:
- Zwei-Takt-Motoren zeichnen sich durch ein hohes Beschleunigungsvermögen aus und bieten damit beste Voraussetzungen für einen sportlichen Fahrstil.
- Beim Betreiben von Zweitaktern treten weniger Vibrationen auf.
- Der 2-Takt-Motor gilt als robust und relativ wartungsarm.
- Das geringere Gewicht und die niedrigeren Kosten des 2-Takt-Motor sind ebenfalls nicht zu unterschätzende Vorteile.
Gibt es auch Nachteile?
Wo Licht ist, ist auch Schatten, sagt der Volksmund. Und diese Redensart gilt leider auch häufig in technischen Bereichen. Ein Nachteil des Zweitakters ist, dass die Befüllung des Zylinders externe technische Lösungen wie Spülgebläse oder Kurbelkastenpumpe erfordert. Deswegen treten häufig Spülverluste auf. Bei niedrigen Drehzahlen spielen diese jedoch keine grosse Rolle. Probleme kann es mit Zweitaktern bei hohen Drehzahlen geben, weil die thermische Belastung des Zylinders sehr hoch ist. In diesem Punkt hat der Viertakter die Nase vorn, denn bei diesem Aggregat sorgen die Leertakte sorgen für eine ausreichend Kühlung.
Bestimmt kennst du das ‚Schieberuckeln‘. So bezeichnen Töfflimeitli und Töfflibuebe die unter Umständen heftige Ruckelei und das Auftreten von Fehlzündungen, die beim Ausrollen des Fahrzeugs nach dem Zudrehen des Gashahns auftreten können. Beheben liesse sich das etwas lästige 2-Takt-Phänomen mit einem Frei- bzw. Leerlauf. Vermutlich war den Herstellern von Mofas in früheren Zeiten eine solche Lösung aber zu kostenaufwendig. In der Liste der Nachteile von Zweitaktern könnte man auch die erhöhte Geräuschemission dieser Motoren aufführen. Tatsächlich sind Mofas keine Leisetreter. Doch welches Töfflimeitli und welcher Töfflibuebe liebt nicht diesen charakteristischen Sound?
Auch 2-Takter müssen gewartet werden
Mofas mit Zweitaktmotor bewähren sich bestens und gelten seit Jahrzehnten als robuste und zuverlässige Fahrzeuge. Das verdanken sie auch der robusten Konstruktion und der einfachen Arbeitsweise der Zweitaktmotoren. Doch völlig anspruchslos sind auch diese Antriebsaggregate natürlich nicht. Damit du dich jederzeit auf dein Mofa verlassen kannst, solltest du die Zündkerze mindestens einmal im Monat etwas genauer unter die Lupe nehmen. Sie ist eines der wichtigsten Teile, weil sie für die Zündung des Gemischs sorgt. Reinige sie vorsichtig mit einer Drahtbürste und überprüfe den Abstand der Elektroden. Gleichzeitig lässt das Erscheinungsbild der Zündkerze Rückschlüsse auf die Einstellung des Vergasers zu. Zeigt sie eine rehbraune Färbung, ist alles in bester Ordnung. Auswechseln musst du die Zündkerze spätestens, wenn die Elektroden bereits sehr dünn sein sollten.
Dass du stets das richtige Gemisch fährst, sollte selbstverständlich sein. Gelegentlich hört man die Meinung, dass sich ein höherer Anteil Schmierstoff vorteilhaft auf die Lebensdauer von Zweitakt-Motoren auswirken würde. Das ist aber zumindest sehr umstritten. Wer so mit seinem Mofa unterwegs ist, schadet dem 2-Takt-Motor seines Hödis eher und braucht sich nicht über hohen Verschleiss an Zündkerzen zu wundern.
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