Telekolleg - Informatik


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Technologie - 4. Optimierter Energieeinsatz 1. Klassische Verbrennungsmotoren

Wie funktioniert ein Ottomotor? Was sind die Unterschiede zwischen dem Diesel- und dem Ottomotor? Diese Fragen werden hier beantwortet.

Stand: 13.04.2017

Technologie: Ottomotor | Bild: BR

Schon Ende des 18. Jahrhunderts wurde versucht, den Antrieb eines Wagens zu mechanisieren. Zum Beispiel wurde eine kleinere Version einer Dampfmaschine auf einen Wagen montiert. Das schwere Fahrzeug ließ sich jedoch kaum lenken und so endete die erste Probefahrt mit einer Katastrophe.

Die ersten Motoren und Automobile

Nikolaus Otto

1867 stellte der deutsche Ingenieur Nikolaus Otto seinen "atmosphärischen Gasmotor" vor. Dieser Motor führte zu dem heute am weitesten verbreiteten Motorentyp, dem 4-Takt-Ottomotor.

Dreirädrige Motor-Kutsche von Carl Benz

Gottfried Daimler und Carl Benz bauten derartige Gasmotoren, die statt mit Leuchtgas mit zerstäubtem Benzin betrieben wurden, in kleine Kutschen ein. Diese Fahrzeuge können als erste Automobile der Welt gelten.

Modellversuch

Modellversuch zum Ottomotor: Moment der Zündung

In einem Modellversuch wird der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise eines mit Benzin betriebenen Motors erklärt: Ein durchsichtiges, mit Luft gefülltes Rohr stellt den Zylinder eines Benzinmotors dar. In dieses wird ein wenig Benzindampf eingeleitet und mit einem Zündfunken gezündet - schon fliegt der Stöpsel in hohem Bogen davon. Die chemische Energie des Benzins wird in mechanische Lage- und Bewegungsenergie (und in Wärme) umgewandelt.

Der Ottomotor

Modell des Ottomotors

Der Aufbau eines Ottomotors ist sehr ähnlich zum Dieselmotor: Im Zylinder bewegt sich ein Kolben auf und ab. Ventile werden geöffnet und geschlossen.

Jeder der vier Takte - Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt, Auslasstakt - umfasst eine halbe Umdrehung der sogenannten Kurbelwelle. Nach den vier Takten hat sich die Kurbelwelle zweimal komplett gedreht, anschließend wiederholen sich alle Prozesse. Das Gasgemisch im Zylinder durchläuft während der vier Takte einen Kreisprozess, der in einem Volumen-Druck-Diagramm beschrieben wird:

Vergleich: Diesel- und Ottomotor

Die Unterschiede zwischen dem Diesel- und dem Ottomotor werden in einer Gegenüberstellung aufgelistet: Der Dieselmotor hat einen wesentlich höheren Kompressionsdruck und erreicht damit eine höhere Temperatur vor der Zündung des Brenngases. Deshalb kann der Dieselkraftstoff von selbst zünden, beim Ottomotor wird das Benzin gezielt mit einem Zündfunken zur Explosion gebracht.

Typische Kenndaten von Otto- und Dieselmotor - klicken Sie bitte auf die Lupe.

Der Dieselmotor hat wegen seiner viel größeren Kompression einen deutlich höheren Wirkungsgrad. Der Nachteil des Dieselmotors ist sein hoher Rußanteil im Abgas, der heute mit speziellen Filtern aufgefangen wird.


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