Nikolaus August
Otto experimentierte um 1860 -wie viele Andere auch in dieser Zeit-
mit Verbrennungsmotoren.
Seine geniale Idee war, die Luft im Brennraum vor der Zündung zu
komprimieren. Man sagt, dass er selbst von der gewaltigen
Verbrennung sehr erschrocken war, da seine Konstruktion bei den
ersten Versuchen, durch die gewaltige Kraft, fast auseinander
geflogen war. Praktisch führte er den Verdichtungstakt ein. Dies
steigerte den Wirkungsgrad der geleisteten Arbeit ganz enorm.
1876 meldete Otto seine weiterentwickelte Verbrennungsmaschine zum
Patent an.
Selbst nach fast 140 Jahren, mit den zahlreichen Erfindungen und
technischen Fortschritt, funktionieren fast alle Motoren in unseren
Fahrzeugen, immer noch nach Ottos Erfindung.
Der viertakt Ottomotor:
Vorab möchte ich ein für alle mal
das Durcheinander werfen von 4 Takt und 4 Zylinder aufklären! Beim 4
Takt Ottomotor benötigt ein Zylinder für ein komplettes
Arbeitsspiel 4 Takte. 4 Zylinder heißt lediglich die ANZAHL der
Zylinder, in denen das Arbeitsspiel jeweils durchgeführt wird. So
sagt 4 Zylinder lediglich aus WIEVIELE Kolben da zugange sind, d.h.
die Leistung wird vervierfacht, nichts sagt das jedoch über die
Arbeitsweise! Es gibt auch 4 Zylinder 2 Takt
Motoren!
Für ein komplettes
Arbeitsspiel (4 Takte) eines Zylinders, benötigt die Kurbelwelle 2
Umdrehungen, also macht der Kolben 4 Hube. 1.Takt, Ansaugtakt
Das Einlassventil ist geöffnet und der Kolben saugt beim Abwärts
gehen das Kraftstoff-Luftgemisch in den Zylinder.
2. Takt, Verdichtungstakt
Beide Ventile sind geschlossen und der Kolben verdichtet das
Kraftstoff-Luftgemisch beim Aufwärts gehen.
3. Takt, Arbeitstakt
Beide Ventile sind geschlossen, das Kraftstoff-Luftgemisch wird
mittels einer Zündkerze entzündet, die schlagartig entstehenden
Verbrennungsgase drücken den Kolben abwärts. Dies ist der einzige
Takt in dem Leistung erzeugt wird.
4. Takt, Austosstakt
Das Auslassventil öffnet sich und der Kolben
drückt die verbrannten Gase beim Aufwärts gehen
hinaus.
Dann geht's wieder mit Takt 1 los!
OT und UT
Technisch korrekt ist "Abwärts gehen" der Weg des Kolben von -dem höchsten Punkt
den der Kolben im Zylinder erreichen kann, (oberer Totpunkt = OT, Umkehrpunkt) nach
dem tiefsten Punkt den der Kolben im Zylinder erreichen kann, (unterer Totpunkt = UT, Umkehrpunkt)
"Aufwärts gehen" ist analog dazu, der Weg des Kolbens von
UT nach OT.
Dem besseren Verständnis wegen, habe ich auf diese Begriffe
verzichtet.
Die mechanische Motorsteuerung:
Die Ein- und Ausslassventile müssen für den Gasaustausch geöffnet und geschlossen werden. Dafür ist die Nockenwelle
zuständig.
Die vom Motor entwickelte Kraft an der Kurbelwelle muß die
Nockenwelle antreiben, damit 1 Arbeitsspiel (4 Takte) realisiert
werden kann. Die Kurbelwelle dreht 2X und die Nockenwelle 1X. Dies
kann auf verschiedene Arten realisiert werden:
Stirnräder: Die Kraft wird mittels
Zahnräder von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle
übertragen.
Steuerkette: Die Übersetzung wird mit´einer Kette (ähnlich Fahrradkette)
realisiert.
Zahnriemen: Das Gleiche mittels eines
Riemens (ähnlich Keilriemen) aber mit Zähnen.
Königswelle: Ein Kegelradantrieb, der im normalen Fahrzeugbau praktisch keine Bedeutung mehr hat.
Meistens werden diese Übersetzungen auch genutzt, um Verteiler oder Einspritzpumpe anzutreiben.
Ein ausführlicher Beitrag über den Zahnriemen -Material, Aufbau und Vorteile-, ist auf der Reparaturanleitungen Zahnriemen Seite zu finden.
Das Ventilspiel
Alle reden über Ventilspiel und kaum einer weiß wofür es eigentlich gebraucht wird.
Im Prinzip eine einfache Sache: Alle Metalle dehnen sich aus, wenn sie warm werden.
Also dehnen sich auch der Zylinderkopf und die Stößel,
Stösselstangen, und alle Teile die zum Ventiltrieb gehören, wenn der
Motor warm läuft, aus. Da Zylinderkopf und Ventiltrieb in der
Regel verschieden "lang" werden, sowie verschiedene Metalle zum
Einsatz kommen und da man sicher gehen will, dass das Ventil stets
richtig schließt, auch bei Verschleiß, braucht es etwas Spiel.
Während man früher das Spiel mit der Fühlerlehre einstellen musste,
übernehmen das heute wartungsfreie Hydrostössel.
