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Der Viertaktmotor gehört zu den Verbrennungsmotoren und wird zum Antrieb von Kraft-, Schienen-, Luft- und Wasserfahrzeugen verwendet. Zum Antrieb wird dabei grundsätzlich ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff entzündet und verbrannt.
Zur Verrichtung der Arbeit werden vier Schritte
benötigt: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Diese Schritte
sind auch die einzige Gemeinsamkeit, die alle Kolbenmotoren haben.
Unterschieden werden sie nach den Arbeitsverfahren, Bewegungsabläufe der
Kolben, Verfahren der Gemischbildung und einigen weiteren Kriterien.
Nachfolgend beschränke ich mich allerdings auf den Arbeitsablauf eines
Viertaktmotors.
Die vier Takte
Im ersten Takt wird ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in den Zylinder
gesaugt. Der Kolben befindet sich dabei am oberen Ruhepunkt und saugt
das Gemisch durch die Abwärtsbewegung ein. Sobald der Kolben den unteren
Ruhepunkt erreicht, wird das Einlassventil geschlossen und es erfolgt
der Übergang in den zweiten Takt.
Im zweiten Takt wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch verdichtet. Dazu bewegt
sich der Kolben wieder in Richtung des oberen Ruhepunkts. Durch diese
Aufwärtsbewegung erhöht sich der Druck im Inneren des Zylinders. Kurz
bevor der Kolben den oberen Ruhepunkt erreicht, wird das Gemisch durch
einen Funken der Zündkerze entzündet. Diese Form der Zündung ist je nach
Motorart unterschiedlich. Der hier beschriebene Zündvorgang tritt nur
bei einem Benzinmotor auf. Beim Dieselmotor entzündet sich das Gemisch
selbstständig durch den Verdichtungsprozess.
Durch die Entzündung wird der Kolben wieder in Richtung des unteren
Ruhepunkts gedrückt und verrichtet dabei mechanische Arbeit. Erreicht
der Kolben den unteren Ruhepunkt, wird das Auslassventil geöffnet. Durch
die erneute Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das Abgas durch das
Auslassventil herausgedrückt. Sobald der Kolben den oberen Ruhepunkt
erreicht, wird das Einlassventil geöffnet und die vier Arbeitstakte
beginnen erneut.
Bild: Björn / pixelio.de
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