Deutsche Technik - der Ottomotor

Fach Deutsch

Klasse 7

Autor Joker2017

Veröffentlicht am 22.08.2018

Schlagwörter

Ottomotor

Zusammenfassung

Dieses Referat befasst sich mit der Funktionsweise des Ottomotor (Zweitakter und Viertakter). Es werden die einzelnen Takte erklärt und Vergleiche mit dem Dieselmotor gezogen. Außerdem werden Anwendungsmöglichkeiten genannt.

Kostenlose Tipps zum Erstellen eines guten Referates

Wir haben für Dich eine Zusammenfassung bereit gestellt, die dich anleitet ein gutes Referat zu schreiben.

Tipps anschauen

Bei dem „Ottomotor“ handelt es sich um einen, nach seinem Erbauer Nicolaus August Otto, benannten, klassischen Verbrennungsmotor. Es gibt zweitakt – Ottomotoren und viertakt Ottomotoren, wobei der Viertakter viel bekannter und verbreiteter ist, als der Zweitakter Der Ottomotor funktioniert durch die Fremdzündung, welche mit Hilfe von Zündkerzen erfolgt. Dies ist der Wesentliche Unterschied zum Dieselmotor.

Die Funktionsweise des Viertakter

Erster Takt: Ansaugen
Beim ersten Takt öffnet sich das Einlassventil vom Ottomotor und der Kolben bewegt sich runter und saugt das Kraftstoff – Luft – Gemisch in das Innere des Zylinders.

Zweiter Takt: Verdichten

Beim zweiten Takt sind das Einlassventil und das Auslassventil des Ottomotor geschlossen. Der Kolben drückt das Kraftstoff – Luft – Gemisch zusammen, bis es einen Druck von knapp 20 bar hat. Unmittelbar vor dem oberen Totpunkt, wird es anschließend mit Hilfe eines Zündfunkten der Zündkerze entzündet.

Dritter Takt : Arbeiten

Beim dritten Takt wird das entzündete Kraftstoff – Luft – Gemisch verbrannt. Die Flammfront breitet sich sehr schnell, mit einer Geschwindigkeit von etwa fünf bis 60 Metern pro Sekunde aus. Das heiße Gas erzeugt weiteren Druck, es handelt sich insgesamt um eine Erhöhung von ungefähr 10 bar. Der Kolben wird danach nach unten geschoben, wodurch das Gas eine mechanische Arbeit verrichtet und Leistung an den Kolben abgibt. Danach findet der Prozess der Verbrennung statt, der zunächst sehr langsam verläuft. Zu Beginn hat die Flammfront nur eine Geschwindigkeit von 0,2 Meter pro Sekunde, was in ineffizientesten Moment des Prozesses darstellt. Hier entstehen auch die Schadstoffe des Abgases. Plötzlich schlägt dann jedoch die Geschwindigkeit um und erhöht sich auf über 200 Meter pro Sekunde. Ab dann ist die Verbrennung mechanisch nutzbar. Im Brennraum entsteht Gas, welches zu heiß ist und einen Druck von über 100 bar hat und deshalb den Kolben in Richtung Kurbelwelle treibt. Mit Hilfe der Pleuelstange wird es in die Drehbewegung der Kurbelwelle gewandelt.

Vierter Takt: Ausstoßen

Beim vierten und letzten Takt wird das Auslassventil des Ottomotors geöffnet. Danach presst der Kolben die Verbrennungsgase aus dem Zylinder.

Herstellung des Kraftstoff – Luft –Gemischs

Der Kraftstoff in der Luft zerstäubt. Dies kann vor dem Ansaugen, mit Hilfe des Vergasers, passieren oder nach dem Ansaugen bei der direkten Benzineinspritzung.

Unterschied zwischen Zweitakt - Ottomotor und Viertakt – Ottomotor

Bei dem Zweitakt – Ottomotor werden am Ende der Arbeitstaktes und am Beginn des Verdichtungstaktes die Verbrennungsgase ausgeschieden. Des Weiteren wird zeitgleich das Kraftstoff – Luft – Gemisch zugeführt.

Sowohl der Einlasszeitpunkt, als auch der Auslasszeitpunkt werden durch den Kolben gesteuert. Er öffnet oder sperrt die Gaskanäle. Beim Zweitakt Ottomotor wird während des Arbeitstaktes eine kleinere Leistung als beim Viertakt Ottomotor erreicht.
Bei einfachen motorisierten Geräten, wie klassischen Rasenmähern oder auch Mofas, werden Zweitakt Ottomotoren verwendet. Bei diesen wird die angesaugte Luft im Kurbelgehäuse zusammengepresst, weil es dort kein Schmieröl gibt. Größere und komplexere Zweitaktmotoren können allerdings einen geschlossenen Schmierölkreis haben.

Beim Viertakt Ottomotor ist die Funktionsweise anders, hier sind Einlasstakt und Auslasstakt getrennt und in jedem Zylinder gibt es nur bei jeder zweiten Umdrehung den Arbeitstakt. Der Gaswechsel wird bei diesem Motor über Nockenwellen gesteuert, welche mit halber Drehzahl laufen. Das hat einen hohen Aufwand, ein höheres Gewicht und Volumen sowie zusätzliche Reibung zur Folge. Diese Nachteile werden allerdings durch einen geringeren Benzinverbrauch ausgeglichen.

Anwendungsbereiche des Otto Motors

Der Zweitakt – Ottomotor und der Viertakt – Ottomotor unterscheiden sich in den oben beschriebenen Punkten. Beide Versionen des Ottomotors haben ihre eigenen Vorteile und Nachteile. Aufgrund dieser Eigenschaften, finden sie in unterschiedlichen Bereichen ihre Verwendung.

Zweitakter

Der Zweitakt – Ottomotor wird immer dann eingesetzt, wenn ein kleines Masse – Leistungs – Verhältnis wichtig ist. Des weiteren wird bei solchen Motoren nicht auf den Benzinverbrauch und die damit verbundenen Kosten geachtet. Diese Art von Ottomotoren kommen in der Regel bei Spassgefährten, wie zum Beispiel Karts, Mofas, Mopeds, motorbetriebenen Modellen, Jetskis, Motocross – Motorrädern und ähnlichen Fahrzeugen zu Einsatz. Auch motorisierte Werkzeuge, wie Laubbläser und Kettensägen sowie Rasenmäher sind Zweitakter.

Zusammenfassung

Die beiden Versionen des Ottomotors haben ihre eigenen Vorteile und Nachteile, auch gegenüber anderen Motorenarten, wie beispielsweise dem Dieselmotor. Das wichtigste Erkennungsmerkmal des Ottomotors, ist dessen Fremdzündung. Das Kraftstoff – Luft – Gemisch wird hier durch einen Zündfunken der Zündkerzen entzündet. Der Dieselmotor hingegen ist ein Selbstzünder und funktioniert daher völlig anders, als der Ottomotor. Das Kraftstoff – Luft – Gemisch wird schon vor der Verdichtung vermischt, was ebenfalls ein klarer Unterschied gegenüber des Dieselmotors ist, bei dem das Gemisch erst am Beginn von Arbeitstakt gemacht wird. Die Leistung des Motors, wird durch die hinzugeführte Menge vom Kraftstoff – Luft – Gemisch bestimmt und reguliert. Hierfür wird entweder die Drosselklappe benutzt oder es werden zur Hilfe elektronisch gesteuerte Einlassventile verwendet. Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist das Kompressionsverhältnis beim Ottomotor. Die Höchsttemperatur und der Höchstdruck bestimmen die Grenzen beim Verdichtungsverhältnis. Würde dieser Prozess nicht stattfinden, bestünde die Gefahr von Selbstzündungen. Anhand der genannten und erklärten Beispiele wird klar, dass sowohl der klassische Ottomotor, in der Version des Zweitakters oder des Viertakters, als auch der Dieselmotor ihre eigenen und ganz speziellen Vorteile und Nachteile haben.

Die Wahl des passenden Motors hängt also von der Maschine und den Rahmenbedingungen des Einsatzes ab. In der Automobilindustrie haben sich sowohl der Ottomotor, als auch der Dieselmotor etabliert. Der Ottomotor ist jedoch viel weiter verbreitet, als der Dieselmotor.