Wie funktioniert ein Benzin- bzw. Otto-Motor?

Wenn wir von einem normalen Motor sprechen meinen wir meist einen 4 Takt Benzinmotor bzw. Verbrennungsmotor. Er wurde von dem deutschen Erfinder Nikolaus August Otto (1832 - 1891) erfunden. Er erwarb 1877 ein Patent auf seinen Flugmotor ("Ottos neuer Motor"), der bei 180 Umdrehungen/Minute 3 PS lieferte. Er wurde jedoch nicht mit Benzin, sondern mit Leuchtgas betrieben, funktionierte jedoch auch nach dem 4-Takt Prinzip.

 

So funktioniert ein Viertakt-Motor

Benzinmotor Ottomotor Animation

  1. Takt: Ansaugen
    Das Einlassventil wird geöffnet, während sich der Kolben nach unten bewegt und saugt das Gemisch aus Kraftstoff und Luft in den Zylinder. Durch einen äußeren Druck, wie ein Ansaugrohr, einen Turbolader oder Kompressor wird die Leistung erhöht.
  2. Takt: Verdichten
    Die beiden Ventile, Einlass- und Auslassventil werden verschlossen während der Kolben das Kraftstoff-Luft Gemisch stark zusammen presst. Dabei kann ein Druck von ca. 20 bar entstehen. Wenn der Druck am größten ist, der Kolben also am höchsten steht (oberer Totpunkt) dann gibt die Zündkerze einen Funken ab, der das Gemisch zur Explosion bringt.
  3. Takt: Arbeiten
    Durch die Explosion des Gemisches entsteht ein Druck von ca. 80 bar. Dieser Druck erzeugt eine sogenannte Arbeit (physikalischer Begriff), die auf den Kolben wirkt. Über das Pleuel (Pleuelstange) wird diese Energie auf die Kurbelwelle übertragen, wodurch eine rotierende  Bewegung erzeugt wird, die sich auf die Räder überträgt und das Fahrzeug vorwärts antreibt.
  4. Takt: Ausstoß
    Das Auslassventil wird geöffnet und der Kolben drückt die Gase, die durch die Verbrennung entstanden sind (ca. 1000°C heiß) aus dem Zylinder heraus.

Bildnachweis Motor-Animation

 

In diesem Video kann man den ganzen Vorgang als Animation veranschaulicht und erklärt sehen

Es ist schon erstaunlich, wie genial etwas "ganz normales", das zu unserem Alltag gehört, konstruiert ist. Hut ab vor solch intelligenten und kreativen Erfindern!