4-Takt-Motor

4-Takt-Walzer

Wie funktioniert es?

Mit Ausnahme einiger seltener Zweitaktmotoren ist der Viertaktmotor heute fast der einzige Motortyp, der auf unseren Zweirädern zu finden ist. Sehen wir uns an, wie es funktioniert und welche Komponenten es enthält.

Der Ventilmotor wurde in den 1960er Jahren geboren... im 19. Jahrhundert (1862 laut Patentanmeldungen). Die beiden Erfinder hätten fast gleichzeitig die gleiche Idee, doch international schlägt der Deutsche Otto den Franzosen Beau de Roches. Vielleicht dank seines etwas vorgegebenen Namens. Geben wir ihnen Anerkennung, denn auch heute noch schuldet ihnen unser Lieblingssport eine stolze Kerze!

Wie der 2-Takt-Zyklus kann auch der 4-Takt-Zyklus mit einem Ottomotor, besser bekannt als „Benzin“, oder einem Selbstzündungsmotor, besser bekannt als Diesel, erreicht werden (ja, das gibt es). 2-Takt-Dieselsysteme!). Ende der Klammer.

Ein komplexeres Universum ...

Das Grundprinzip bleibt immer das Gleiche: Luft (Oxidationsmittel) wird angesaugt, mit Benzin (Kraftstoff) vermischt, um sie zu verbrennen und so die freigesetzte Energie zum Antrieb des Fahrzeugs zu nutzen. Allerdings gibt es hier im Gegensatz dazu zwei Schritte. Wir nehmen uns die Zeit, alles gut zu machen. Eigentlich ist diese Erfindung der Nockenwelle (AAC) sehr clever. Er ist es, der das Öffnen und Schließen von Ventilen, den Arten von „Motorfüll- und -ablassventilen“, steuert. Der Trick besteht darin, den AAC 2x langsamer zu drehen als die Kurbelwelle. Tatsächlich erfordert AAC zwei Kurbelwellentürme, um den vollständigen Öffnungs- und Schließzyklus des Ventils abzuschließen. Allerdings verursachen AACs, Ventile und ihre Kontrollmechanismen ein Durcheinander, sodass auch Gewicht und Herstellung teurer sind. Und da wir nur die Bi-Tower-Verbrennung nutzen, setzen wir bei gleicher Geschwindigkeit weniger Energie frei und damit weniger Energie als Push-Pull ...

Miniaturfotos 4-Takt-Zyklus

Empfang

Durch das Absenken des Kolbens entsteht ein Vakuum und damit das Ansaugen des Luft-Benzin-Gemisches in den Motor. Beim Absenken des Kolbens oder sogar etwas früher öffnet sich das Einlassventil, um Gemisch in den Zylinder zu drücken. Wenn der Kolben den Boden erreicht, schließt das Ventil, um zu verhindern, dass die Mischung herausgedrückt wird, und hebt den Kolben an. Später, nachdem wir die Verteilung studiert haben, werden wir sehen, dass wir auch hier etwas warten müssen, bevor wir das Ventil schließen ...

Kompression

Da nun der Zylinder voll ist, ist alles geschlossen und der Kolben hebt sich, wodurch das Gemisch komprimiert wird. Er schiebt es zurück in Richtung der Zündkerze, die sehr geschickt im Brennraum platziert ist. Durch die Verringerung des Gelenkvolumens und den daraus resultierenden Druckanstieg steigt die Temperatur, was die Verbrennung begünstigt. Kurz bevor der Kolben den Scheitelpunkt (hoher Neutralpunkt oder PMH) erreicht, zündet die Zündkerze vor, um die Verbrennung einzuleiten. Es ist wirklich ein bisschen wie Feuer, es verschwindet nicht sofort, es muss sich ausbreiten.

Brennend/entspannend

Jetzt geht es heiß her! Der Druck, der auf etwa 90 bar (oder 90 kg pro cm2) ansteigt, drückt den Kolben stark zurück in den unteren Neutralpunkt (PMB), wodurch sich die Kurbelwelle dreht. Alle Ventile sind immer geschlossen, um den Druck voll auszunutzen, da nur dann Energie zurückgewonnen wird.

Auspuff

Wenn der Kolben seinen Abwärtshub beendet, wird die in der Kurbelwelle gespeicherte Energie an den PMH zurückgegeben. Hier werden die Abgasklappen geöffnet, um die Rauchgase freizusetzen. Auf diese Weise ist der entleerte Motor bereit, wieder frisches Gemisch anzusaugen und einen neuen Zyklus zu starten. Es waren zwei Motorumdrehungen erforderlich, um einen vollständigen Viertaktzyklus abzudecken, wobei jedes Mal etwa eine halbe Umdrehung pro Bruchteil eines Zyklus erforderlich war.

Vergleichsbox

Der 2-Takt-Motor ist komplexer, schwerer, teurer und weniger leistungsstark als der 4-Takt-Motor und zeichnet sich durch eine überlegene Effizienz aus. Nüchternheit, die viermal durch die bessere Zerlegung der verschiedenen Phasen des Zyklus erklärt wird. Bei gleichem Hubraum und gleicher Geschwindigkeit ist der 4-Takter also glücklicherweise nicht doppelt so stark wie der 4-Takter. Tatsächlich war die ursprünglich für das GP-Motorrad festgelegte Hubraumäquivalenz, 2 Zweitakter/500 cm³ Viertakter, günstig für das Motorrad. Dann während der 990cc-Folge ... Wir haben sie zweimal gesperrt, damit sie nicht zurückkommen ... dieses Mal ins Spiel! Um überhaupt spielen zu können, müssen sich die vier Züge jedoch viel schneller drehen als die mit Löchern versehenen Zylinder. Dies ist beispielsweise nicht ohne Lärmprobleme. Daher das Aufkommen von Doppelschalldämpfern bei TT-Ventilmotoren.