Teile f�r den Motor eines Autos kaufen

Fast jedes Auto besitzt einen Verbrennungsmotor. Der Motor kann aber auch elektrisch betrieben werden. (Bild: PopTika @shutterstock.com)

Als Motor bezeichnet man grunds�tzlich eine Maschine, die Energie in Bewegung umwandelt. Von entscheidender Bedeutung sind f�r Autos Verbrennungsmotoren wie der Ottomotor und der Dieselmotor, aber auch Elektromotoren gewinnen zunehmend an Bedeutung. Verbrennungsmotoren, wie wir sie heute kennen, sind eine Weiterentwicklung der Dampfmaschine und haben den Lauf der Geschichte ma�geblich beeinflusst. L�utete die Dampfmaschine bereits das Zeitalter der Industrialisierung ein, ist das Zusammenwachsen der Welt im Sinne der Globalisierung ohne Motoren nicht vorstellbar. Um Personen und G�ter transportieren zu k�nnen, wird Energie ben�tigt, die meist chemisch gebunden vorliegt und durch Verbrennung gewonnen wird. Zwar stellen fossile Brennstoffe noch immer den gr��ten Anteil der Energietr�ger dar, doch auch Wasserstoff f�r Wasserstoffverbrennungsmotoren und Brennstoffzellen haben es bereits bis zur Marktreife geschafft.

Aufbau eines Verbrennungsmotors

Trotz zunehmendem Umweltbewusstsein und strenger werdender Umweltauflagen bilden Ottomotoren und Dieselmotoren das R�ckgrat unserer Mobilit�t. Fast jedes Auto besitzt einen derartigen, zentralen Motor. Durch die Verbrennung des jeweiligen Kraftstoffes (Benzin oder Diesel) werden die Kolben in den Zylindern bewegt und die Hubbewegung mittels Pleuelstangen und Kurbelwelle in eine Drehbewegung umgewandelt. Das erzeugte Drehmoment steht f�r den Antrieb der R�der zur Verf�gung. �ber einen Generator wird gleichzeitig die Batterie gespeist, so dass auch zus�tzliche Systeme durch den Motor betrieben werden k�nnen. Eine Sonderform g�ngiger Verbrennungsmotoren stellen Wasserstoffverbrennungsmotoren dar, die man nicht mit dem Brennstoffzellen-Konzept mancher Elektromotoren verwechseln sollte. Sie funktionieren �hnlich wie Ottomotoren, wobei der Wasserstoff eine deutlich h�here Z�ndtemperatur aufweist.

Die Leistung eines Motors ergibt sich aus der Drehzahl und dem Drehmoment. Der elastische Bereich liegt meist zwischen 2.000 und 4.500 U/min. (Bild: UfukSaraCoglu @istockphoto.com)

Wie funktioniert ein Viertaktmotor?

Der Viertaktmotor (genauer gesagt der Viertakt-Hubkolbenmotor) stellt die derzeit g�ngigste Variante eines Verbrennungsmotors im Automobilbau dar und wurde bereits 1860 patentiert. Seither hat sich am Funktionsprinzip nichts ge�ndert und auch andere Motorkonzepte wie z.B. Wankelmotoren, Taumelscheiben- oder Gegenkolbbenmotoren konnten sich bisher nicht durchsetzen. Der Zyklus sieht folgenderma�en aus:

1. Takt: Ansaugen

Der erste Takt beginnt mit dem Kolben am oberen Totpunkt. Die Auslassventile f�r die Abgase haben sich gerade geschlossen und die Einlassventile beginnen sich zu �ffnen. Der Kolben bewegt sich im Zylinder nach unten und erzeugt einen Unterdruck, wodurch entweder das Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylinder gesaugt wird, oder aber lediglich die f�r die Verbrennung notwendige Luft. Die Einspritzung des Kraftstoffes erfolgt in diesem Fall sp�ter. Mit Erreichen des unteren Totpunktes werden die Einlassventile geschlossen.

2. Takt: Verdichten und Z�nden

Sowohl die Einlassventile als auch die Auslassventile sind verschlossen, wenn der Kolben von seinem unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt zur�ckkehrt. Das sich im Zylinder befindliche Gemisch aus Kraftstoff und Luft kann nicht entweichen und wird durch den Zylinder komprimiert. Druck und Temperatur steigen. Beim Dieselmotor reicht die Erw�rmung aus, dass sich das Gemisch selbst entz�ndet. Ottomotoren ben�tigen eine zus�tzliche Z�ndanlage, die in dem Moment den Funkensprung an den Z�ndkerzen veranlasst, wenn der Kolben kurz vor seinem oberen Totpunkt steht. Den genauen Z�ndzeitpunkt bestimmt die Motorelektronik anhand zahlreicher Sensordaten.

1. Takt: Ansaugen, 2. Takt: Verdichten/Z�nden,
3. Takt: Arbeiten, 4. Takt: Aussto�en
(Bild: UtzOnBike @wikimedia.org (CC BY-SA 3.0))

3. Takt: Arbeiten

Im Arbeitstakt entfaltet der Motor seine Leistung, denn bei geschlossenen Ventilen kann das verbrennende Gemisch nirgends entweichen und sorgt daf�r, dass der Kolben in Richtung seines unteren Totpunktes gedr�ckt wird. Durch die explosionsartige Verbrennung werden Dr�cke zwischen 120 bar (Ottomotor) und 160 bar (Dieselmotor) erreicht. Ist der Kolben unten angekommen, beginnen sich die Auslassventile zu �ffnen und der letzte Takt kann beginnen.

4. Takt: Aussto�en

Bei ge�ffneten Auslassventilen f�hrt der Kolben wieder nach oben und dr�ckt dabei das abgek�hlte, aber immer noch sehr hei�e Abgas aus dem Zylinder. Kurz vor dem oberen Totpunkt beginnen die Einlassventile sich bereits zu �ffnen, w�hrend die Auslassventile sich noch schlie�en. Diese Ventil�berschneidung ist gewollt, um m�glichst viel Zeit f�r die F�llung mit neuer Verbrennungsluft zu gewinnen und den Viertakt-Zyklus von vorne zu beginnen. Einlass- und Auslassventile erkennt man �brigens meist an ihrer Gr��e, denn die Einlassventile sind st�rker dimensioniert, um die Frischluftzufuhr sicherzustellen.

Elektromotoren

Bei auf elektrischer Energie basierenden Antriebskonzepten kann ein zentraler Motor vorliegen, aber auch dezentrale Elektromotoren an jedem Rad bzw. f�r die Vorder- und Hinterachse sind denkbar. Der Elektromotor macht sich die elektromagnetische Wechselwirkung zunutze und wandelt elektrische Energie mittels Magnetfeldern in mechanische Arbeit um. Die notwendige Ausgangsenergie wird in einem Akkumulator oder in Form von Wasserstoff mitgef�hrt. Wasserstoff als Tr�germedium hat den Vorteil, dass er dezentral hergestellt werden kann. Die zunehmende Verbreitung von Elektromotoren in Autos ist erkl�rtes politisches Ziel, um die Abh�ngigkeit vom �l und den Aussto� von Kohlendioxid zu senken. Allerdings ist der Reichweite und Haltbarkeit der notwendigen Batterien derzeit noch ein gro�es Hemmnis.

Elektromotoren sind Verbrennungsmotoren deutlich �berlegen, doch die aktuelle Batterietechnologie ist noch nicht ausreichend entwickelt. (Bild: Cschirp @wikimedia.org (CC BY-SA 3.0))

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