Verbrennungsmotor

Ein Verbrennungsmotor ist eine Maschine, in der die chemisch gebundene Energie eines Energieträgers entlang eines Kreisprozesses durch eine Verbrennung direkt in mechanische Energie umgewandelt wird.

Ein Verbrennungsmotor besteht aus einem Brennraum, einem Kolben, einer Antriebswelle und den Vorrichtungen zum Einbringen, Austragen und Zünden des Kraftstoff-Luft-Gemisches. In einem Brennraum des Verbrennungsmotors reagiert der Brennstoff des Motors mit Sauerstoff. Dabei ändert sich das Volumen des Brennstoffgemisches. Durch die Volumenänderung wird ein Kolben in Bewegung versetzt. Im Detail lässt sich dieser Vorgang in folgende Arbeitsschritte unterteilen:

• Einfüllen des Brennstoffgemisches oder der Luft in den Brennraum
• Verdichten des Gases im Brennraum
• Zünden des Brennstoffgemisches durch Fremdzündung oder Einspritzen des Brennstoffes und Verrichten der mechanischen Arbeit
• Entleeren des Brennraumes

Motoren können anhand der Kolbenart, der Anzahl der Arbeitstakte oder der Zündung des Gasgemischs unterschieden werden.

Mit Blick auf die Kolbenart ist der Kolben in der Regel als Hubkolben ausgeführt. Die Vor- und Rückbewegung des Kolbens muss dabei in eine Drehbewegung umgewandelt werden, um einen kontinuierlichen Lauf des Motors zu ermöglichen. Dazu wird die lineare Bewegung des Kolbens über eine Pleuelstange auf eine Kurbelwelle übertragen. Bei einem Kreiskolbenmotor wie dem Wankelmotor führt der Kolben jedoch selbst eine Drehbewegung aus. Hier ist eine Richtungsumwandlung nicht erforderlich.

Hubkolbenmotoren können nach der Anzahl ihrer Arbeitstakte unterschieden werden. Bei einem Hubkolbenmotor wird die Aufwärtsbewegung und die Abwärtsbewegung des Kolbens jeweils als Arbeitstakt bezeichnet. Bei einem Viertaktmotor läuft jeder Arbeitsschritt während eines Taktes ab. Bei einem Zweitaktmotor finden zwei Schritte während eines Arbeitstaktes statt.

Ferner können Verbrennungsmotoren anhand der Zündung des Gemisches untergliedert werden. Bei einem Ottomotor wird der Brennstoff zusammen mit dem Sauerstoff verdichtet und durch eine Zündkerze fremd gezündet. Bei einem Dieselmotor wird der Sauerstoff alleine verdichtet und Diesel als Brennstoff zum Zündzeitpunkt in den Brennraum eingespritzt. Durch die Verdichtung im Brennraum liegt die Temperatur oberhalb der Zündtemperatur des Brennstoffgemisches und die Zündung findet selbstständig statt.

Englische Übersetzung(en):

combustion engine