Der Ottomotor – Verbrennung im Viertakt

Der Ottomotor wurde nach dem Ingenieur Nikolaus August Otto, dem Miterfinder des Viertaktprinzips, benannt. Dabei handelt es sich um einen Verbrennungsmotor, der mit einem Benzin-Luft-Gemisch betrieben wird. Die Umwandlung der Energie erfolgt durch das Vier- oder Zweitaktprinzip, wobei heute überwiegend Viertaktmotoren verwendet werden.

Das Viertaktprinzip

Die vier Takte eines Ottomotors laufen in 2 Kurbelwellenumdrehungen mit einem Winkel von 720° ab.

1 – Ansaugtakt

Durch das geöffnete Einlassventil wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch (bei Direkteinspritzung nur Luft) durch die Abwärtsbewegung des Kolbens in den Zylinder gesaugt. Oft unterstützt ein Turbolader oder Kompressor den Prozess durch Überdruck im Ansaugrohr.

2 – Verdichtungstakt

Bei geschlossenen Ventilen drückt der Kolben mit seiner Bewegung zum oberen Totpunkt das Kraftstoff-Luftgemisch auf ungefähr 20 bar zusammen. (Bei Motoren mit Direkteinspritzung kommt hier der Kraftstoff hinzu.) Durch die Verdichtung erwärmt sich das Gemisch auf ca. 400-500°C. Kurz vor dem oberen Totpunkt wird durch einen elektrischen Funken der Zündkerze das Kraftstoff-Luftgemisch gezündet.

3 – Arbeitstakt

Das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrennt explosionsartig und erzeugt eine Temperatur bis zu 2500°C. Durch den entstandenen Druck wird der Kolben unten bewegt und verrichtet mechanische Arbeit. Die Auf- und Abbewegung des Kolbens wird über die Pleuelstange in eine rotierende Bewegung der Kurbelwelle umgewandelt.

4 – Ausstoßtakt

Das Auslassventil öffnet sich, damit die Abgase entweichen können. Der Kolben drückt bei seiner erneuten Bewegung zum oberen Totpunkt diese aus dem Zylinder.