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Fahrzeugtechnik - 4-Takt-Verbrennungsmotor

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Fahrzeugtechnik

4-Takt-Verbrennungsmotor

Verbrennungsmotor
Verbrennungsmotor

Die Funktionsbeschreibung von Verbrennungmotoren ist derart umfangreich, dass ganze Bücher sich allein mit dieser Thematik beschäftigen. Wir beschränken uns auf den 4-Takt-Verbrennungsmotor um Benzin-, Diesel- und Gasmotoren zu beschreiben. 

In der nachfolgenden Abbildung siehst du einen ausgebauten Motor ohne Abdeckung. 

Motorblock ohne Deckel - Motorkolben
Motorblock ohne Deckel - Motorkolben

Hier sind die Kolben besonders gut zu sehen. Dies soll dir helfen, die kommenden Darstellungen der Arbeitstakte besser zu verstehen.

In der 2. Abbildung siehst du den Querschnitt eines Motorblocks.

Querschnitt eines Verbrennungsmotors
Querschnitt eines Verbrennungsmotors

Arbeitsprinzip

Das Arbeitsprinzip eines 4-Takt-Verbrennungsmotor kann in vier Takte unterteilt werden, die sich immer wiederholen und in Summe 2 Umdrehungen der Kurbelwelle pro 4 Takte erzeugen. In der nächsten Abbildung ist der Querschnitt eines Motors zu sehen.

Motorschnitt
Motorschnitt

Motorbestandteile für den Verbrennungsprozess

  • Im Gehäuse des Motors sind Zylinder eingearbeitet, die je nach Anwendung und Anspruch in ihrer Anzahl variieren können. Innerhalb der Zylinder bewegen sich die Kolben auf und ab. Diese sind dann über eine Pleuelstange mit der Kurbewelle beweglich verbunden, wodurch die Auf- und Abbewegungen der Kolben zu einer Drehung der Kurbelwelle umgewandelt werden.

  • Im oberen Teil des Motorgehäuses befindet sich der Zylinderkopf inkl. Ventilen sowie jeweils ein Ein- und Auslasskanal.

  • Der Einlasskanal ist direkt mit dem Ansaugtrakt verbunden. Dort wird mit dem Vergaser oder der Einspritzanlage das Luft-Kraftstoff-Gemisch für die Verbrennung erzeugt.   

  • Dem Auslasskanal sind der Auspuffstrang mit dem Katalysator nachgelagert. Letzterer ist für die Abgasnachbehandlung erforderlich. 

  • Die beiden Ventile, die sich am Übergang von Kolben und den beiden Kanälen befinden, öffnen und schließen die Verbindung. Erzeugt und gesteuert werden diese Bewegungen durch die Nockenwellen, die sich mit der halben Kurbelwellendrehzahl dreht.

  • Den Raum innerhalb des Kolben bezeichnet man als Brennraum.

 Im kommenden Kurstext thematisieren wir die einzelnen Takte des Verbrennungsmotors.