Um gleich mal mit dem Begriff Zweitakter aufzuräumen: Der Zweitakter heißt nicht Zweitakter weil er nur zwei Takte hat, er hat nämlich sechs. Der Name ist historisch Begründet, da er nur eine Kurbelwellenumdrehung braucht um Energie zu liefern (im Gegensatz zum Viertakter, der braucht zwei). Halb so viele Umdrehungen ergo hat er auch nur halb so viele Takte? Warum er so heißt ist letztendlich nicht mehr Nachweisbar; es gibt noch mehr Theorien.
So jetzt bauen wir uns erst mal einen ganz einfachen Motor, und
machen ihn dann richtig modern.
As erstes brauchen wir eine Kurbelwelle mit einem Gehäuse, ein
Pleuel und den Kolben mit seinem Zylinder:
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1. Takt (Ansaugen):
Verfolgen wir einfach mal den Weg des
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2. Takt (Vorverdichten): Wenn der Kolben wieder nach unten geht,
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3. Takt (Überströmen):
Wenn der Kolben weit genug unten ist (das heißt eigentlich “kurz
vor UT“(unterer Totpunkt)), gibt er den Überströmkanal(blau)
frei. Das Gemisch(rot) kann in den Brennraum strömen.
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4. Takt (Verdichten):
Wenn der Kolben den Überströmkanal
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5. Takt (Arbeiten):
Das Gemisch wird durch die Zündkerze(blau) entzündet. Von
der Zündkerze aus verbreitet sich eine Flammenwand(rot) quer durch
den Brennraum. Das verbrennende Gemisch übt auf den Kolben so einen
großen Druck aus, das er nach unten gedrückt wird. Der Kolben
bewegt die Kurbelwelle, der Motor gibt Leistung ab.
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6. Takt (Auslassen):
Wenn das Gemisch verbrannt ist, und der Kolben so weit nach unten gedrückt wurde, daß er den Auslasskanal(blau) frei gibt, kann das verbrannte Gemisch in Richtung Auspuff entweichen. Die ganzen Takte laufen oberhalb und unterhalb des Kolbens natürlich
gleichzeitig ab, so daß es bei jeder Abwärtsbewegung des Kolbens
einen Verbrennungstakt gibt.
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Die ganzen Kanäle sind dabei natürlich so angeordnet, das
sich die einzelnen Takte nicht ins Gehege kommen, und sich z.B. das Frischgas
aus Takt drei und die Abgase sich möglichst nicht vermischen.
Vermeiden läßt sich das leider nicht immer, da einige
physikalische Gegebenheiten dagegen sprechen: Die Geschwindigkeit der Flammenfront
ist z.B. immer gleich (ca. zweifache Schallgeschwindigkeit). Der Motor
soll aber ja mit verschiedenen Drehzahlen arbeiten können. Bei niedrigen
Drehzahlen dauert es länger bis der Auslasskanal frei ist, als bei
Höheren. Dadurch wird bei hohen Drehzahlen das Gemisch nicht
vollständig verbrannt. Sondern landet im Auspuff. Auch vermischt sich
Frischgas immer etwas mit den Abgasen(daher auch die hohen CO und CH-Werte
im Abgas).Das alles hat natürlich Leistungsverluste zur folge.
Um die Nachteile zu Reduzieren haben sich die Hersteller einiges
einfallen dassen: