Motor
Ein Motor ist eine Maschine, die Energie in Bewegung umwandelt. Er ist das Herzstück jedes Autos und sorgt dafür, dass es seine Aufgabe erfüllt: fahren! Autos nutzen sogenannte Verbrennungsmotoren, das heißt, der Kraftstoff wird im Motor selbst verbrannt. Diese Verbrennung erzeugt Druck, der dann in Bewegung umgewandelt wird.
Die gebräuchlichsten Kraftstoffe sind Benzin, Diesel und Flüssiggas (LPG). Heutzutage werden auch Experimente mit alternativen Kraftstoffen wie Wasserstoff, Ethanol oder Erdgas durchgeführt. Normalerweise kann ein Motor nur mit einem Kraftstofftyp betrieben werden.
Die Zylinder
Der Verbrennungsprozess findet in den Zylindern statt. Je nach Anordnung der Zylinder lassen sich verschiedene Motortypen unterscheiden. Die meisten Pkw haben einen Reihenmotor, bei dem die Zylinder ordentlich in einer einzigen Reihe angeordnet sind.
Bei einem V-Motor sind die Zylinder in zwei Reihen V-förmig gegenüberliegend angeordnet. Ein V12-Motor hat beispielsweise sechs Zylinder links und sechs rechts. Daneben gibt es den Boxermotor, bei dem die Zylinder direkt gegenüberliegen.
Die wichtigsten Bauteile eines Zylinders sind die Einlass- und Auslassventile, die Zündkerze und der Kolben. Das Hubraumvolumen (in cm³ oder Litern) gibt an, wie viel Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylindern verbrannt werden kann.
Das Viertaktprinzip
Moderne Motoren arbeiten alle nach dem Viertaktprinzip. Das bedeutet, der Motor läuft in vier Schritten ab. Im ersten Schritt (dem Ansaugtakt) bewegt sich der Kolben nach unten, und frische Luft und Kraftstoff werden durch das Einlassventil in den Zylinder gesaugt. Während des Verdichtungstakts bewegt sich der Kolben wieder nach oben, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird vermischt und verdichtet. Sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil sind dabei geschlossen.
Der dritte Schritt ist der Arbeitstakt. Die Zündkerze entzündet das Kraftstoff-Luft-Gemisch und verursacht eine kleine Explosion. Der entstehende Druck drückt den Kolben wieder nach unten. Im Auspufftakt bewegt sich der Kolben wieder nach oben, und die Abgase werden durch das geöffnete Auslassventil ausgestoßen. Anschließend beginnt der gesamte Vorgang von neuem.
Die Kurbelwelle
DIE VERBINDUNG ZWISCHEN KOLBEN UND RÄDERN
Das beschriebene Prinzip gilt für Benzinmotoren. Bei Dieselmotoren wird während des Ansaugtakts nur Luft angesaugt. Der Dieselkraftstoff wird im dritten Takt eingespritzt und entzündet sich dann spontan (ohne Zündkerze) aufgrund der durch die Kompression der Luft entstehenden Hitze.
Wie genau bewirkt die Bewegung der Kolben, dass sich die Räder Ihres Autos drehen? Das ist die Aufgabe der Kurbelwelle. Sie ist über Pleuelstangen mit den Kolben verbunden und wandelt deren Auf- und Abwärtsbewegung in eine Drehbewegung um. Diese Drehbewegung wird dann über die notwendigen Zwischenschritte weitergeleitet.