Viertaktmotor / 4-Takt-Motor / Ottomotor - Funktion (Animation)

Summary

Der Viertakt-Ottomotor, nach dem deutschen Erfinder Nikolaus August Otto benannt, ist ein bedeutender Fortschritt in den Naturwissenschaften und wird in Motorrädern sowie Pkw verwendet. In der Animation wird der Aufbau und die Funktionsweise des Motors erklärt: Der Kolben bewegt sich im Zylinder, wobei verschiedene Phasen wie Einlass, Verdichtung, Arbeit und Auslass durch Ventile gesteuert werden. Zündkerzen entzünden das Benzin-Luft-Gemisch und treiben den Kolben an, während die Kurbelwelle die Bewegungsenergie an das Getriebe weiterleitet. Dieser Motor kann auch mehrere Zylinder haben, um die Leistung zu steigern.

Takeaways

• 😀 Der Ottomotor ist ein Verbrennungsmotor und ein Meilenstein der Naturwissenschaften, benannt nach dem deutschen Erfinder Nikolaus August Otto.
• 😀 Der Motor wird in verschiedenen Fahrzeugtypen wie Motorrädern und PKWs verwendet.
• 😀 Der Ottomotor funktioniert auf Basis eines Kolbens, der sich in einem Zylinder auf und ab bewegt.
• 😀 Der höchste Punkt, den der Kolben erreicht, wird als oberer Totpunkt bezeichnet, und der tiefste Punkt als unterer Totpunkt.
• 😀 Das Volumen zwischen beiden Punkten wird als Hubraum bezeichnet.
• 😀 Der Kolben ist über eine Pleuelstange mit der Kurbelwelle verbunden, die die Rotationsbewegung an das Getriebe überträgt und die Räder antreibt.
• 😀 Zwei Nockenwellen steuern die Einlass- und Auslassventile des Motors und sind in der Regel über einen Riemen mit der Kurbelwelle verbunden.
• 😀 Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbelwelle und den Nockenwellen beträgt meist 2:1, was bedeutet, dass die Kurbelwelle doppelt so schnell dreht wie die Nockenwelle.
• 😀 Eine Zündkerze ist vorhanden, um das Benzin-Luft-Gemisch durch einen Funken zur Explosion zu bringen.
• 😀 Der Viertakt-Ottomotor besteht aus vier getrennten Taktprozessen: Einlass, Verdichtung, Arbeit und Auslass.
• 😀 Der Verdichtungsgrad beeinflusst den Wirkungsgrad des Motors, erhöht jedoch das Risiko der Selbstentzündung bei zu hohem Verdichtungsverhältnis.
• 😀 Im Arbeitstakt wird das Benzin-Luft-Gemisch durch die Zündkerze entzündet, was zu einer Explosion führt und den Kolben nach unten drückt.
• 😀 Im Auslasstakt werden die entstandenen Abgase durch das geöffnete Auslassventil aus dem Zylinder gedrückt und über den Auspuff abgeführt.
• 😀 Oft wird nicht nur ein Zylinder, sondern eine größere Anzahl von Zylindern verwendet, um die Motorleistung zu erhöhen.

Q & A

Was ist ein Ottomotor und warum ist er ein Meilenstein in den Naturwissenschaften?

Der Ottomotor ist ein Verbrennungsmotor, der nach dem deutschen Erfinder Nikolaus August Otto benannt wurde. Er gilt als Meilenstein in den Naturwissenschaften, da seine Entwicklung die Grundlage für viele moderne Motoren in Fahrzeugen wie Autos und Motorrädern bildete.

Wie funktioniert der vierte Takt eines Ottomotors?

Im vierten Takt wird das Auslassventil geöffnet, und die bei der Explosion entstandenen Abgase werden aus dem Zylinder gedrückt. Diese Abgase werden durch den Auspuff ausgestoßen.

Was ist der Hubraum und wie wird er im Ottomotor bestimmt?

Der Hubraum ist das Volumen zwischen dem oberen Totpunkt (OTP) und dem unteren Totpunkt (UTP) des Kolbens. Dieser Bereich beschreibt das Volumen des Zylinders, das vom Kolben während des Arbeitszyklus verdrängt wird.

Was passiert während des Arbeitstaktes im Ottomotor?

Während des Arbeitstaktes entzündet die Zündkerze das Benzin-Luft-Gemisch, wodurch es explodiert und den Kolben nach unten drückt. Diese Bewegung sorgt für die Rotationskraft, die an das Getriebe weitergegeben wird.

Warum ist das Verdichtungsverhältnis im Ottomotor wichtig?

Das Verdichtungsverhältnis beeinflusst den Wirkungsgrad des Motors: Ein höheres Verdichtungsverhältnis bedeutet eine bessere Energieausnutzung. Allerdings erhöht sich dadurch auch die Gefahr einer ungewollten Selbstentzündung des Gemischs, was zu einer Klopfung führen kann.

Wie sind die Nockenwellen im Ottomotor mit der Kurbelwelle verbunden?

Die Nockenwellen sind in der Regel über einen Riemen mit der Kurbelwelle verbunden. Das Übersetzungsverhältnis beträgt meistens 2:1, das bedeutet, die Kurbelwelle dreht sich doppelt so schnell wie die Nockenwellen.

Welche Rolle spielt die Zündkerze im Ottomotor?

Die Zündkerze hat die Aufgabe, das Benzin-Luft-Gemisch mittels eines Funken zu entzünden, was eine Explosion im Zylinder verursacht, die den Kolben nach unten drückt und so die Arbeit des Motors antreibt.

Was passiert im ersten Takt eines Ottomotors?

Im ersten Takt öffnet sich das Einlassventil, und das Benzin-Luft-Gemisch wird in den Zylinder gesaugt.

Warum werden in Ottomotoren häufig mehrere Zylinder verwendet?

In Ottomotoren werden oft mehrere Zylinder (z. B. zwei, vier oder mehr) verwendet, um die Leistung des Motors zu steigern. Mehr Zylinder ermöglichen eine gleichmäßigere Kraftentfaltung und eine höhere Gesamtleistung.

Was passiert während des zweiten Taktvorgangs im Ottomotor?

Im zweiten Takt wird das Einlassventil geschlossen, und das Benzin-Luft-Gemisch im Zylinder verdichtet. Dies erhöht den Druck und die Temperatur, was für die Effizienz der Verbrennung wichtig ist.