Obwohl Motoren sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt haben, verwenden alle benzinbetriebenen Motoren die gleichen Prinzipien, um zu funktionieren. Die vier Hübe, die im Motor auftreten, ermöglichen es, Leistung und Drehmoment zu erzeugen, und diese Kraft bringt Ihr Fahrzeug zum Laufen.
Das Verständnis der grundlegenden Funktionsweise des Viertaktmotors kann Ihnen helfen, Motorprobleme zu diagnostizieren und Sie zu einem gut informierten Verbraucher zu machen.
Teil 1 von 5: Verstehen Sie den Viertaktmotor
Von den ersten Benzinmotoren bis zu den modernen Motoren, die heute gebaut werden, sind die Prinzipien des Viertaktmotors gleich geblieben. Im Laufe der Jahre hat sich ein großer Teil der Außenanlagen des Motors durch die Einspritzung von Kraftstoffeinspritzung, Computersteuerungen, Turboladern und Kompressoren verändert. Viele dieser Komponenten wurden im Laufe der Jahre modifiziert und verändert, um Motoren effizienter und leistungsfähiger zu machen. Diese Änderungen haben es den Herstellern ermöglicht, mit den Wünschen des Verbrauchers Schritt zu halten und gleichzeitig umweltfreundliche Ergebnisse zu erzielen.
Ein Benzinmotor hat vier Schläge:
- Der Ansaughub
- Der Kompressionshub
- Der Krafthub
- Der Auspuffhub
Je nach Motortyp können diese Hübe bei laufendem Motor mehrmals pro Sekunde auftreten.
Teil 2 von 5: Der Ansaughub
Der erste Hub, der im Motor stattfindet, ist der Ansaughub. Dies geschieht, wenn der Kolben in dem Zylinder nach unten bewegt wird. Wenn dies eintritt, wird das Einlassventil geöffnet, wodurch ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in den Zylinder gesaugt werden kann. Die Luft wird vom Luftfilter über den Drosselkörper durch den Ansaugkrümmer in den Motor gesaugt, bis sie den Zylinder erreicht.
Je nach Motor wird diesem Gemisch irgendwann Kraftstoff beigemischt. Bei einem Vergasermotor wird der Kraftstoff hinzugefügt, wenn sich die Luft durch den Vergaser bewegt. Bei einem Kraftstoffeinspritzmotor wird der Kraftstoff an dem Punkt hinzugefügt, an dem der Injektor angeordnet ist, der sich irgendwo zwischen dem Drosselkörper und dem Zylinder befinden kann.
Wenn der Kolben von der Kurbelwelle nach unten gezogen wird, erzeugt er eine Ansaugung, durch die Luft und Kraftstoffgemisch angesaugt werden können. Die Menge an Luft und Kraftstoff, die in den Motor gesaugt wird, hängt von der Konstruktion des Motors ab.
- Hinweis: Aufgeladene und aufgeladene Motoren arbeiten in der gleichen Weise, aber sie neigen dazu, mehr Leistung zu erzeugen, wenn das Luft- und Kraftstoffgemisch in den Motor gedrückt wird.
Teil 3 von 5: Der Kompressionshub
Der zweite Hub des Motors ist der Kompressionshub. Sobald sich das Luft- und Kraftstoffgemisch im Zylinder befindet, muss es komprimiert werden, damit der Motor große Mengen an Leistung erzeugen kann.
- Hinweis: Während des Verdichtungstaktes sind die Ventile im Motor geschlossen, damit das Luft- und Kraftstoffgemisch nicht entweichen kann.
Nachdem die Kurbelwelle den Kolben während des Saughubs bis zum Boden des Zylinders gezogen hat, beginnt er sich nun wieder zu bewegen. Der Kolben bewegt sich weiter zur Oberseite des Zylinders, wo er die so genannte obere Totpunktposition erreicht, die der höchste Punkt ist, den er in dem Motor erreichen kann. Sobald der obere Totpunkt erreicht ist, ist das Luft- und Kraftstoffgemisch vollständig komprimiert.
Diese vollständig komprimierte Mischung befindet sich in einem Bereich, der als Brennkammer bekannt ist. Hier wird das Luft- und Kraftstoffgemisch gezündet, um den nächsten Takt im Zyklus zu erzeugen.
Der Kompressionshub ist einer der wichtigsten Faktoren beim Motorenbau, wenn Sie versuchen, große Mengen an Leistung und Drehmoment zu erzeugen. Verwenden Sie bei der Berechnung der Motorkompression die Differenz zwischen der Menge an Raum, die sich im Zylinder befindet, wenn sich der Kolben unten befindet, und dem Raum in der Brennkammer, wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht. Je größer die Kompression dieser Mischung ist, desto mehr Leistung wird vom Motor erzeugt.
Teil 4 von 5: Der Krafthub
Der dritte Hub des Motors ist der Krafthub. Dies ist der Hub, der die Kraft im Motor erzeugt.
Nachdem der Kolben im Verdichtungshub den oberen Totpunkt erreicht hat, wird das Luft- und Kraftstoffgemisch in die Brennkammer gedrückt. Dann wird das Luft- und Kraftstoffgemisch durch die Zündkerze gezündet. Der Funke, der von der Zündkerze kommt, zündet den Kraftstoff und verursacht eine große, kontrollierte Explosion in der Brennkammer. Wenn diese Explosion auftritt, drückt die erzeugte Kraft auf den Kolben und bewegt die Kurbelwelle, so dass die Zylinder des Motors alle vier Hübe fortsetzen können.
Beachten Sie, dass diese Explosion oder dieser Krafthub zu einer bestimmten Zeit stattfinden muss. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch muss genau an der Stelle gezündet werden, an der der Motor ausgelegt ist. Bei einigen Motoren muss die Mischung nahe dem oberen Totpunkt (TDC) gezündet werden, während in anderen Motoren die Mischung einige Grad nach diesem Punkt gezündet werden muss.
- Hinweis: Wenn der Funke nicht zur richtigen Zeit auftritt, können Motorgeräusche oder schwere Schäden auftreten, die zu einem Motorausfall führen.
Teil 5 von 5: Der Auspuffhub
Der Auspuffhub ist der vierte und letzte Hub. Sobald der Arbeitstakt beendet ist, ist der Zylinder mit den Abgasen gefüllt, die verbleiben, nachdem das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wurde. Diese Gase müssen aus dem Motor entfernt werden, bevor der gesamte Zyklus erneut gestartet wird.
Während dieses Hubs drückt die Kurbelwelle den Kolben bei geöffnetem Auslassventil wieder in den Zylinder. Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, drückt er die Gase an dem Auslassventil vorbei, das zur Abgasanlage führt. Dadurch wird der größte Teil der verbrauchten Gase aus dem Motor entfernt und der Motor kann beim Ansaugtakt wieder von vorne beginnen.
Es ist wichtig zu verstehen, wie jeder dieser Striche am Viertaktmotor funktioniert. Wenn Sie diese grundlegenden Schritte kennen, können Sie besser verstehen, wie die Engine Leistung erzeugt, und bestimmen, wie sie geändert werden kann, um sie leistungsfähiger zu machen.
Es ist auch wichtig, diese Schritte zu kennen, wenn Sie versuchen, ein internes Motorproblem zu identifizieren. Beachten Sie, dass jeder dieser Striche eine bestimmte Aufgabe ausführt, die alle innerhalb der Engine zeitlich festgelegt werden muss. Wenn irgendein Teil des Motors nicht rechtzeitig ist, dann wird der Motor, wenn überhaupt, nicht korrekt laufen.