Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Verbrennungsmotor
Verbrennungsmotor,als Kolbenmaschine ausgeführte Wärmekraftmaschine, in der durch period. Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs im Innern eines Zylinders (innere Verbrennung) Wärme erzeugt und über Kolbenbewegung in mechan. Arbeit umgewandelt wird. Man unterscheidet Hubkolben- und Kreiskolbenmotoren sowie nach der Zündung und Gemischbildung Diesel- und Ottomotoren. Nach dem Ablauf des Arbeitsverfahrens unterscheidet man Viertakt- und Zweitaktmotoren, wobei unter Takt ein Kolbenhub verstanden wird, d. h., auf eine Kurbelwellenumdrehung kommen zwei Takte. Beim Kreiskolbenmotor (Wankelmotor) laufen während einer Kolbenumdrehung je Triebwerksscheibe gleichzeitig drei Takte ab, da Kreiskolben und Gehäuse in jeder Drehlage drei sichelförmige Kammern bilden. Hubkolbenmotoren arbeiten im Vier- oder Zweitaktverfahren. Die einzelnen Takte des Viertaktverfahrens sind: 1) Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemischs, beim Dieselmotor der Verbrennungsluft. 2) Verdichten des Zylinderinhaltes, gegen Ende des Hubes Zündung. 3) Verbrennung unter Temperatur- und Drucksteigerung. Durch die Ausdehnung der Gase wird der Kolben zum unteren Totpunkt bewegt. 4) Ausschieben der verbrannten Gase. Beim Zweitaktverfahren stellen nur Verdichten der Frischladung und Ausdehnung der Verbrennungsgase eigene Arbeitstakte dar. Der Wechsel des Zylinderinhaltes (Ladungswechsel) findet im Bereich des unteren Totpunktes (UT) statt, indem frisches Gas, das in den Zylinder gedrückt wird, das verbrannte Gas hinausschiebt. Zur Steuerung der Gaswechselvorgänge werden beim Viertakt-Hubkolbenmotor Ventile und beim Viertakt-Kreiskolbenmotor Schlitze verwendet. Zweitaktmotoren arbeiten meist mit Schlitzen, seltener mit Schiebern oder Ventilen. Die Motorleistung wird bei Vergasermotoren durch Regelung der dem Motor zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischmenge (Füllungsregelung), bei Dieselmotoren durch die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge (Gemischregelung) an den jeweiligen Betriebszustand angepasst. Ottomotoren mit Benzineinspritzung benutzen eine Kombination beider Regelmechanismen.
Die Bauformen der V. werden nach Zahl, Lage und Anordnung der Zylinder unterschieden. Mehrzylinderanordnungen haben einen gleichmäßigeren Lauf. Es werden vorwiegend Reihenmotoren gebaut, häufig auch Motoren mit der Zylinderanordnung in V-Form (V-Motoren), Sternmotoren und Boxermotoren. Letztere haben eine bes. niedrige Bauform, bei der die Zylinder einander gegenüberliegen und auf die gleiche Welle wirken. Eine Sonderform ist der Gegenkolbenmotor mit zwei Kolben in einem gemeinsamen Verbrennungsraum.Geschichte: Die V. in ihrer heutigen Form gehen auf N. Otto zurück (1876). G. Daimler, W. Maybach (1883/85) und C. Benz (1885) schufen den leichten, schnell laufenden Benzinmotor, R. Diesel (1892) den Dieselmotor, F. Wankel (1957) den Kreiskolbenmotor. Die derzeitige Weiterentwicklung konzentriert sich auf den Bau wirtschaftlicherer (Brennstoffverbrauch), geräuschärmerer und wartungsfreundlicherer Motoren sowie auf die Reduzierung der Schadstoffemission in den Abgasen.
▣ Literatur:
Urlaub, A.: V. Grundlagen, Verfahrenstheorie, Konstruktion. Berlin u. a. 1995.
Verbrennungsmotor,als Kolbenmaschine ausgeführte Wärmekraftmaschine, in der durch period. Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs im Innern eines Zylinders (innere Verbrennung) Wärme erzeugt und über Kolbenbewegung in mechan. Arbeit umgewandelt wird. Man unterscheidet Hubkolben- und Kreiskolbenmotoren sowie nach der Zündung und Gemischbildung Diesel- und Ottomotoren. Nach dem Ablauf des Arbeitsverfahrens unterscheidet man Viertakt- und Zweitaktmotoren, wobei unter Takt ein Kolbenhub verstanden wird, d. h., auf eine Kurbelwellenumdrehung kommen zwei Takte. Beim Kreiskolbenmotor (Wankelmotor) laufen während einer Kolbenumdrehung je Triebwerksscheibe gleichzeitig drei Takte ab, da Kreiskolben und Gehäuse in jeder Drehlage drei sichelförmige Kammern bilden. Hubkolbenmotoren arbeiten im Vier- oder Zweitaktverfahren. Die einzelnen Takte des Viertaktverfahrens sind: 1) Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemischs, beim Dieselmotor der Verbrennungsluft. 2) Verdichten des Zylinderinhaltes, gegen Ende des Hubes Zündung. 3) Verbrennung unter Temperatur- und Drucksteigerung. Durch die Ausdehnung der Gase wird der Kolben zum unteren Totpunkt bewegt. 4) Ausschieben der verbrannten Gase. Beim Zweitaktverfahren stellen nur Verdichten der Frischladung und Ausdehnung der Verbrennungsgase eigene Arbeitstakte dar. Der Wechsel des Zylinderinhaltes (Ladungswechsel) findet im Bereich des unteren Totpunktes (UT) statt, indem frisches Gas, das in den Zylinder gedrückt wird, das verbrannte Gas hinausschiebt. Zur Steuerung der Gaswechselvorgänge werden beim Viertakt-Hubkolbenmotor Ventile und beim Viertakt-Kreiskolbenmotor Schlitze verwendet. Zweitaktmotoren arbeiten meist mit Schlitzen, seltener mit Schiebern oder Ventilen. Die Motorleistung wird bei Vergasermotoren durch Regelung der dem Motor zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemischmenge (Füllungsregelung), bei Dieselmotoren durch die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge (Gemischregelung) an den jeweiligen Betriebszustand angepasst. Ottomotoren mit Benzineinspritzung benutzen eine Kombination beider Regelmechanismen.
Die Bauformen der V. werden nach Zahl, Lage und Anordnung der Zylinder unterschieden. Mehrzylinderanordnungen haben einen gleichmäßigeren Lauf. Es werden vorwiegend Reihenmotoren gebaut, häufig auch Motoren mit der Zylinderanordnung in V-Form (V-Motoren), Sternmotoren und Boxermotoren. Letztere haben eine bes. niedrige Bauform, bei der die Zylinder einander gegenüberliegen und auf die gleiche Welle wirken. Eine Sonderform ist der Gegenkolbenmotor mit zwei Kolben in einem gemeinsamen Verbrennungsraum.Geschichte: Die V. in ihrer heutigen Form gehen auf N. Otto zurück (1876). G. Daimler, W. Maybach (1883/85) und C. Benz (1885) schufen den leichten, schnell laufenden Benzinmotor, R. Diesel (1892) den Dieselmotor, F. Wankel (1957) den Kreiskolbenmotor. Die derzeitige Weiterentwicklung konzentriert sich auf den Bau wirtschaftlicherer (Brennstoffverbrauch), geräuschärmerer und wartungsfreundlicherer Motoren sowie auf die Reduzierung der Schadstoffemission in den Abgasen.
▣ Literatur:
Urlaub, A.: V. Grundlagen, Verfahrenstheorie, Konstruktion. Berlin u. a. 1995.