Der Verbrennungsmotor ist das Grundelement jedes Fahrzeugs mit dieser Antriebsart. Es handelt sich außerdem um ein komplexes System, das die im Kraftstoff enthaltene chemische Energie in kinetische Energie umwandelt, die die Räder des Fahrzeugs antreibt. In dem Artikel lernen Sie die Grundprinzipien der Funktionsweise von Verbrennungsmotoren und deren Konstruktion kennen.
Was sind die Grundprinzipien des Betriebs eines Verbrennungsmotors?
Verbrennungsmotoren arbeiten nach dem Prinzip der Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in einem geschlossenen Zylinderraum. Bei der Verbrennung entsteht im Zylinder Gas, das sich ausdehnt und den Kolben antreibt. Der Kolben überträgt Energie auf die Pleuelstange, die sie auf das Schwungrad überträgt, um eine Rotation zu erzeugen.
Der Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsmotor besteht aus vier grundlegenden Phasen:
Phase 1
Ansaugung des Luft-/Kraftstoffgemisches – Das Luft-/Kraftstoffgemisch wird durch ein offenes Einlassventil in den Zylinder eingeleitet.
Phase 2
Kompression – Der Kolben hebt sich und schließt die Einlass- und Auslassventile. Die Luft im Zylinder wird komprimiert, wodurch Temperatur und Druck steigen.
Phase 3
Verbrennung – Das Kraftstoff-Luft-Gemisch entzündet sich, wenn sich der Kolben oben befindet. Durch die Explosion steigen Druck und Temperatur, wodurch sich der Kolben im Zylinder nach unten bewegt.
Phase 4
Auslass – Wenn der Kolben niedergedrückt wird, öffnet sich das Auslassventil und Abgase werden aus dem Zylinder ausgestoßen.
Wie ist ein Verbrennungsmotor aufgebaut?
Der Verbrennungsmotor besteht aus mehreren Grundelementen, wie zum Beispiel:
- Zylinder – in dem der Verbrennungsprozess stattfindet.
- Kolben – gleitet im Zylinder und überträgt Energie auf die Pleuelstange.
- Pleuel – Überträgt Energie vom Kolben auf die Kurbelwelle.
- Kurbelwelle – Erzeugt eine Drehbewegung, die auf die Räder des Fahrzeugs übertragen wird.
- Ventile – Einlass und Auslass, die den Fluss des Kraftstoff-Luft-Gemisches und der Abgase regulieren.
- Antriebssystem – besteht aus einer Kraftstoffpumpe, Einspritzdüsen, Kraftstofffilter, Luftfilter und Zündsystem.
- Kühlsystem – leitet überschüssige Wärme ab, die während des Verbrennungsprozesses entsteht.
Was gibt es Wissenswertes über den Verbrennungsmotor?
Der Verbrennungsmotor ist eine der bedeutendsten Entdeckungen in der Geschichte der Automobilindustrie. Es wandelt chemische Energie in mechanische Energie um und dient zum Antrieb des Fahrzeugs. Es gibt viele verschiedene Arten von Verbrennungsmotoren, am gebräuchlichsten ist jedoch der Viertaktmotor.
Das Grundelement eines Verbrennungsmotors ist der im Zylinder bewegte Kolben. Bei laufendem Motor wird Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt und gezündet. Bei der Verbrennung entstehen Abgase, die über das Auslassventil nach außen abgeleitet werden. Der Kolben bewegt sich abwechselnd auf und ab und nutzt dabei die Energie, die bei der Kraftstoffverbrennung entsteht.
Dieselmotoren haben einen anderen Verbrennungsprozess
Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird auf eine hohe Temperatur komprimiert und in den Zylinder eingespritzt. Während der Kraftstoff verbrennt, senkt die Explosion den Kolben. Die Abgase verlassen den Zylinder durch das Auslassventil.
Der Aufbau des Verbrennungsmotors selbst besteht aus vielen Elementen, wie dem Kopf, den Kolben, den Ventilen, den Pumpen und dem Kühl- und Schmiersystem. Damit der Motor effizient und zuverlässig arbeitet, müssen alle Elemente sehr sorgfältig ausgewählt und synchronisiert werden.
Heutzutage werden Verbrennungsmotoren ständig verbessert, um sie effizienter, umweltfreundlicher und zuverlässiger zu machen. Da sich die Emissionsvorschriften jedoch ändern und strenger werden, suchen Hersteller nach Alternativen in Form von Elektro- oder Hybridmotoren.
Verbrennungsmotoren werden ständig verbessert, um effizienter zu werden. Sehen Sie, wie ein solcher Motor in einem Auto funktioniert.
Richard Otto
