Der Verbrennungsmotor ist eine so genannte Wärmekraftmaschine
Das Prinzip des Verbrennungsmotors ist: durch Zündung und Verbrennung eines durch Druck verdichteten Treibstoff-Luftgemische Wärmeenergie unmittelbar in mechanische umgesetzt. Die dadurch entstehende Volumenvergrößerung wird zum Antrieb verwendet. Die Kraftstoffe sind entweder Benzin bei
Ottomotor (Vergaser) oder Diesel beim Dieselmotor.
Will man mehr ins Detail gehen:
Es sind Kolbenmaschinen, in denen sich ein oder mehrere Kolben bewegen. Die durch die Explosion entstandene geradlinige Bewegung kann dadurch in eine Drehbewegung umgesetzt werden. Unterschieden wird der Motor nach der Art des Kraftstoffs: Gas-, Leichtöl- und Schwerölmaschinen
und nach der Arbeitsweise Viertakt- und Zweitaktmaschinen.
Erster Arbeitsschritt beim Viertaktverfahren beim Vergaser-Ottomotor ist das Ansaugen des Gas-Luft-Gemischs von einem Kolben in einen Zylinder, im zweiten wird es verdichtet (komprimiert), im dritten wird es durch einen elektrischen Funken zur Explosion gebracht (Arbeitshub), und im vierten dem
letzten Arbeitsschritt werden die verbrannten Gase ausgestoßen.
Beim Zweitaktverfahren geschieht das Ansaugen und Verdichten des Gas-Luft-Gemisches außerhalb des Zylinders. Die Kühlung der Zylinder geschieht entweder durch Luft (Fahrtwind oder Gebläse) oder durch Wasser, das die Zylinderwände umströmt. Bei für den Kraftstoff zu hoher Kompression tritt „unkontrollierte“ Selbstzündung ein. Da die Steigerung der Kompression
die Wirtschaftlichkeit des Motors steigt, werden Brennstoffe mit hoher Oktanzahl verwendet. Die Leichtölmaschinen (Benzin) benötigen zum Vergasen des flüssigen Brennstoffs einen Vergaser (außer beim Einspritzmotor) und zur Zündung elektrischer Zündkerzen (die sog. Fremdzündung). Sie finden hauptsächlich im Kraftfahrzeug- und Luftfahrzeugbau Verwendung. Bei den Schwerölmaschinen (Dieselmotor) gelangt der flüssige Brennstoff unmittelbar in den Zylinder; Vergaser und elektrische Zündung fallen weg (Selbstzündung).
Beim chemischen Vorgang der Verbrennung ist immer Sauerstoff beteiligt und es entsteht immer CO2, beziehungsweise eine CO2-Emission.
Wie spart die Technik Turbo-Aufladung beim Verbrennungsmotor?
Das Zauberwort heißt
Turbo
-Aufladung und die Devise zum Sprit zu sparen lautet „Druck ist durch nichts zu ersetzen“ und beruht auf einer geschickten Kombination aus Turboaufladung, Direkteinspritzung und variabler Ventilsteuerung.
Früher hieß es: „Hubraum ist durch nichts zu ersetzen, außer durch noch mehr Hubraum“ konnte sich sehr lange halten. Es war nicht einmal falsch: Solange Ottomotoren das fertige Luft-Kraftstoff-Gemisch aus eigener Kraft angesaugt haben, war Hubraum eine entscheidender Parameter um das Drehmoment zu steigern. Noch heute sind in Land der tausend Möglichkeiten Amerika Fahrzeuge dieser Art „Big Blocks“ unterwegs. Sie schauen dabei sehr tief in den Tank. Doch ihre Zeit ist auch in USA abgelaufen. Die Notwendigkeit des Sparens ist auch dort angekommen.
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