Ansaugen des Benzin-Luft-Gemisches 2. Takt - Heinrich-Roth ...

Klasse 9 Motortechnik: Ottomotor Physik - Sz<br />

Der Viertakt- Ottomotor ist der am meisten<br />

verwendete Verbrennungsmotor besonders für den<br />

Antrieb von Personenkraftfahrzeugen und<br />

Motorrädern.<br />

hohe Betriebsdrehzahlen (bis 10000 U/min) geeignet.<br />

Funktionsweise:<br />

1. <strong>Takt</strong>: <strong>Ansaugen</strong> <strong>des</strong> <strong>Benzin</strong>-<strong>Luft</strong>-<strong>Gemisches</strong><br />

Der Motor wird mit Vergaser-Kraftstoff (<strong>Benzin</strong>)<br />

betrieben. Er ist an der Fremdzündung (Zündanlage)<br />

zu erkennen. Er ist gut regelbar. Bei ihm kann die<br />

Betriebsdrehzahl schnell geändert werden. Er ist für<br />

Der sich von OT (oberer Totpunkt) nach UT (unterer Totpunkt) bewegende Kolben vergrößert<br />

das Brennraumvolumen und erzeugt dadurch einen geringen Unterdruck. Durch das<br />

geöffnete Einlassventil wird das frische Kraftstoff-<strong>Luft</strong>-Gemisch angesaugt. Das<br />

Einlassventil schließt erst nach UT, um die Trägheit der schnell strömenden Gase<br />

auszunutzen und die Füllung <strong>des</strong> Zylinders zu verbessern. Trotzdem erreicht der<br />

Füllungsgrad nur maximal ca. 80 %.<br />

<strong>2.</strong> <strong>Takt</strong>: Verdichten <strong>des</strong> <strong>Gemisches</strong><br />

Der sich wieder aufwärts bewegende Kolben verkleinert das Brennraumvolumen um das<br />

Hubvolumen und verdichtet bei nun geschlossenen Ventilen das Gemisch. Der Gasdruck <strong>des</strong><br />

<strong>Gemisches</strong> steigt auf 10 bis 16 bar und die Temperatur auf 350 bis 450 °C. Die<br />

Temperaturerhöhung unterstützt die Vergasung <strong>des</strong> <strong>Benzin</strong>s und erzeugt ein gut brennbares<br />

Kraftstoff-<strong>Luft</strong>-Gemisch. Kurz vor OT wird das Gemisch elektrisch gezündet (Fremdzündung)<br />

und beginnt zu verbrennen.

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Klasse 9 Motortechnik: Ottomotor Physik - Sz<br />

3. <strong>Takt</strong>: Verbrennung und Ausdehnung der Gase (Arbeitstakt)<br />

Die Ventile sind weiterhin geschlossen. Das verdichtete Gas verbrennt in ca. 3 ms und<br />

erzeugt dabei Temperaturen bis 2500 °C und schlagartig Drücke von 40 bis 70 bar, die den<br />

Kolben von OT mit großer Kraft nach unten drücken. Das Gasgemisch<br />

( ) dehnt sich aus und überträgt auf den Kolben mechanische<br />

Arbeit. Der 3. <strong>Takt</strong> wird auch als Arbeitstakt bezeichnet. Bereits vor UT wird das Auslassventil<br />

geöffnet. Die auf etwa 3 bar entspannten Abgase beginnen mit Schallgeschwindigkeit aus<br />

dem Zylinder zu strömen.<br />

4. <strong>Takt</strong>: Ausschieben der verbrannten Gase<br />

Bei geöffnetem Auslassventil bewegt sich der Kolben von UT wieder nach OT und schiebt die<br />

restlichen Abgase mit geringem Überdruck aus dem Zylinder. Das Einlassventil wird bereits<br />

vor OT geöffnet und das Auslassventil bleibt noch bis nach OT offen. Die mit hoher<br />

Geschwindigkeit ausströmenden Abgase erzeugen im Zylinder einen Unterdruck, der mithilft,<br />

neues Kraftstoff-<strong>Luft</strong>-Gemisch anzusaugen.<br />

Aufbau: