Funktionsweise der Automotoren

Ernst-Moritz-Arndt-Gymnasium
Projektunterricht nach Maria Montessori
Schuljahr 2014/2015
Lehrer: Herr Gräbner
Betreuende Fachlehrerin: Frau Beckmann
Funktionsweise der Automotoren
Die Geschichte und Funktionsweise
des Diesel– und Ottomotors
Abbildung 1: http://www.automotorblog.com/wp-content/uploads/2011/01/FiatTwinAir-engine.jpg
Vorgelegt von:
XXX (Klasse 9b)
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1
2. Geschichte des Automotors
2
2.1. Geschichte des Dieselmotors
2
2.2. Geschichte des Ottomotors
4
3. Funktionsweise des Dieselmotors
6
3.1. Aufbau
6
3.2. Funktionen der unterschiedlichen Motorenbestandteile
6
4. Funktionsweise des Ottomotors
9
4.1. Aufbau
9
4.2. Funktionen der unterschiedlichen Motorenbestandteile
9
5. Schlussteil (Fazit)
12
6. Literaturverzeichnis
13
7. Abbildungsverzeichnis
15
1. Einleitung
Den Automotor gibt es schon lange und er hat die Mobilität von uns Menschen sehr
beeinflusst. Er war der Anfang für die Forschung und Entwicklung der Motoren, mit
denen wir uns heute beschäftigen. Diese Entwicklung hat es uns möglich gemacht,
schnell von einem Ort zu einem anderen zu reisen. Außerdem wurde dadurch der
Motorsport erfunden, da man herausfand, dass man Motoren speziell modifizieren
kann, damit man mehr Leistung aus ihnen heraus bekommt.
Aber wie funktioniert ein Automotor überhaupt, und wie sind die Erfinder
Nicolaus August Otto und Rudolf Diesel darauf gekommen, solch eine Maschine
zu entwickeln?
Dieser Frage wollte ich auf den Grund gehen, damit ich besser über dieses Thema
Bescheid weiß, und um die Funktionsweise von Automotoren besser zu verstehen.
Außerdem interessiere ich mich persönlich sehr für Autos und deren Techniken. Da
ich später vielleicht im Bereich Technisches Design arbeiten möchte, finde ich dieses
Thema besonders interessant. Ich bewundere Rudolf Diesel und Nicolaus August
Otto sehr, dass sie solch bahnbrechende Maschinen erfunden haben. Vor allem waren damals die Bedingungen viel schlechter als heute, denn früher gab es keine modernen Maschinen, Messgeräte oder Werkzeuge, die einem die Arbeit erleichterten.
Ich finde es auch sehr interessant, dass die beiden Erfinder trotz finanzieller und
rechtlicher Probleme immer wieder an ihrer Maschine weitergebaut und -entwickelt
haben. Sie haben ihre Idee nicht aufgegeben, bis sie schließlich ein Patent und die
fertige Erfindung hatten.
Ich möchte mit dieser Arbeit erreichen, dass auch andere Menschen, vor allem diejenigen, die sich auch dafür interessieren und schon immer Fragen zu diesem Thema
haben, eine Antwort darauf bekommen. Sie soll informieren und die Geschichte, die
Laufbahn
und
die
Funktionsweise
der
beiden
Motoren
zeigen.
1
2. Geschichte des Automotors
2.1 Geschichte des Dieselmotors
Im Jahre 1892 wurde Rudolf Diesel, der damals 34 Jahre alt war, von Heinrich Buz,
Leiter der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg (MAN), als Ingenieur eingestellt. Rudolf Diesel schlug ihm den Bau eines neuartigen Versuchsmotors vor. Insgesamt
entstanden drei Versuchsmotoren, wobei der dritte Motor am 17. Februar 1897 von
einem Münchener Professor abgenommen wurde, und somit der Dieselmotor endgültig erfunden war. (vgl. Bartsch, Christian 1998: 10)
Die schon vorher entwickelte Dampfmaschine inspirierte Diesel. Er wollte „eine
Kraftmaschine mit interner Verbrennung“ entwickeln. (Bartsch, Christian 1998: 11)
Diese Idee hatte auch Nicolaus August Otto, der an dem Otto Motor arbeitete. Also
gab es das Viertaktverfahren bereits, was auch Diesel für seinen Motor nutzte, als er
den ersten Motor patentierte. Jedoch entstand ein komplett anderes Verbrennungsverfahren, da Rudolf Diesel nicht, wie beim Ottomotor, durch eine Zündkerze das
Benzin entzünden ließ, sondern den Verdichtungsgrad bis auf 30 bar herunterschraubte, und somit war die Luft, wenn sie im Kolben verdichtet wurde, immer noch
heiß genug, sodass das Benzin sich selbst entzünden konnte. (vgl. Bartsch, Christian
1998: 11, 12)
Besonders war, dass Rudolf Diesel seinen Motor und das spezielle Verfahren in der
Theorie ohne praktische Versuche und Erfahrungen entwickelte. Dadurch entstanden
bei der Umsetzung von der Theorie in die Praxis mehrere Probleme für Diesel und die Firma MAN. Beispielsweise war es sehr schwierig und kompliziert,
den Kraftstoff in den Brennraum und somit auch in die
hoch verdichtete und erwärmte Luft zu bringen.
Rudolf Diesel löste dieses Problem, indem der Kraftstoff mit ein wenig Luft in den Brennraum geblasen
wurde. Dies war die einzige Möglichkeit, weil es damals noch keine Einspritzpumpen beziehungsweise
keine Einspritzdrüsen gab. (vgl. Bartsch, Christian
Abbildung 2:
http://www.wissen.de/sites/default/files
/wissensserver/styles/large/wissensserve
r/jadis/incoming/11235.jpeg?itok=QS7H 2
UiWR
1998:
13)
3
Jedoch waren damit noch nicht alle Probleme beseitigt. Zwar funktionierte der Motor
einwandfrei, allerdings ergab sich das Problem, dass es für die Ingenieure kaum
möglich war, Teile anzufertigen, die klein genug waren, um in Lastwagen und Personenwagen eingesetzt zu werden. Bis der Dieselmotor letztendlich zum ersten Mal in
Autos eingebaut wurde, vergingen mehrere Jahrzehnte, da erst dann die Ingenieure
in der Lage waren diese speziellen Bauteile, besonders Teile für die Kraftstoffeinspritzung, herzustellen. Als sie dann solche Teile entwickeln konnten, entstand auch
erst eine komplett neu entwickelte, funktionstüchtige Einspritzung, ohne zusätzlich
Luft zum Benzin hinzuzufügen, damit das Gemisch in den Brennraum geleitet werden
konnte. Dieses Verfahren nennt man auch Direkteinspritzung. (vgl. Bartsch, Christian
1998: 13, 16)
Im Jahre 1912 wurde erstmals ein Schiff, die MS Selandia, mit einem Dieselmotor
ausgerüstet. Allerdings wurden während des Krieges nur kleinere Schiffe und UBoote mit Dieselmotoren ausgestattet. Im gleichen Jahr baute Sulzer die erste Diesellokomotive und 1925 entwickelte Deutz die erste Diesel-Kleinlokomotive. (vgl.
Bartsch, Christian 1998: 27, 28)
1936 stelle Benz den ersten Personenwagen mit Dieselmotor vor, jedoch war dies
ein Wagen, der mit einem Dieselmotor mit dem Vorkammerverfahren ausgestattet
war. Auch Peugeot präsentierte einen Wagen mit Dieselmotor, der aber auch mit
dem Vorkammerverfahren funktionierte. Genauso der Mercedes-Benz 260 D und 170
D, die die Dieseltradition fortsetzten. Der erste Wagen, der mit Diesels Motor mit Direkteinspritzung ausgerüstet war, erschien 1988 mit dem Fiat Croma. Ein Jahr danach folgte der Audi 100 TDI mit fünf Zylindern. (vgl. Bartsch, Christian 1998: 28 - 30)
Den Anstoß dafür gab Professor Dr. Ernst Fiala, der 1976 für VW den ersten kleinen
Dieselmotor mit 1,5 Litern Hubraum im Golf vorstellte. Der Motor war ein sehr großer
Erfolg und verbreitete so den Dieselmotor immer mehr. Später achtete man in
Deutschland dann auch auf Abgasentgiftung. VW stellte daraufhin den ersten Oxidationskatalysator her, der den typischen Geruch des Dieselauspuffgases verschwinden ließ. Allerdings wurde dem Dieselmotor vorgeworfen, dass er die Umwelt verschmutzen würde und den Treibhauseffekt ankurbeln würde. Zwar wurde dies von
Wissenschaftlern als überflüssig erklärt, aber trotzdem entwickelte Benz einen Abgasturbolader und einen Ladeluftkühler. (vgl. Bartsch, Christian 1998: 32, 34) So
ging es immer weiter und bis heute wird am Dieselmotor immer wieder gefeilt, um ihn
zu
verbessern
und
effizienter
zu
machen.
4
2.2 Geschichte des Ottomotors
Nicolaus August Otto beobachtete, dass nach dem Jahre 1850 viele, vor allem kleinere, Motoren gewünscht waren. Da ihn der Gasmotor vom Franzosen Étienne
Lenoir sehr faszinierte, ließ er sich 1861 eine kleine Modellmaschine des Motors
bauen, um ihn genau zu studieren und zu untersuchen. Auch Nicolaus Otto hatte,
wie viele andere Ingenieure, das Ziel, eine Maschine zu entwickeln, die flexibel, unabhängig von Energie, Wasser und Wind einsetzbar war und den Menschen eine
neue Bewegungsfreiheit gab. (vgl. Lüdtke, Klaus 2012)
1864 gründete der Erfinder mit dem Kölner Mechaniker Eugen Langen eine Maschinenherstellung namens „N.A. Otto & Cie Kg“, in der er später Experimente durchführte und Motoren untersuchte. Es war das weltweit erste Unternehmen, das sich ausschließlich auf den Bau und die Entwicklung von Verbrennungsmotoren spezialisierte. In den Jahren 1862/1863 versuchte Otto mit dem Kölner Mechaniker Michael J.
Zons, den Gasmotor von Étienne zu verbessern. Er konzentrierte sich in dieser Zeit
auf das Viertaktprinzip, was aus den vier Schritten Ansaugen, Verdichten, Verbrennen, Auspuffen besteht. In den darauf folgenden Jahren konnte Nicolaus August Otto
mit Eugen Langen den Motor Étiennes so weiter entwickeln, dass er nur noch ein
Drittel der Gasmenge verbrauchte, die er anfangs benötigte. Es war ein großer und
wichtiger Schritt in Richtung Serienreife, und somit konnte der Motor „in wirtschaftliche Konkurrenz zu den weit verbreiteten Dampfmaschinen treten“. (Kaltscheuer,
Christoph 2013)
Allerdings geriet Otto in finanzielle Not, wodurch er einen weiteren Teilhaber suchte.
Er fand den Geschäftsmann Ludwig August Roosen-Runge, der durch seine Beteiligung die neue Firma Langen, Otto & Roosen entstehen ließ. Durch den finanziellen
Auftrieb von Roosen-Runge konnte ein Grundstück erworben werden, worauf die
erste Maschinenfabrik gebaut wurde. Allerdings hielt dies nicht lange, da Runge den
Geschäftsvertrag kündigte. Dafür stiegen Langens Brüder mit ein und sie gründeten
1872 die „Gasmotoren-Fabrik Deutz Aktiengesellschaft“. Außerdem traten Gottlieb
Daimler und Wilhelm Maybach als technische Leiter in das Unternehmen ein. Daher
konnten die Ingenieure den Ottomotor weiter entwickeln und verbessern. Bis dahin
war der veränderte Motor Étiennes zwar ein nennenswertes Ergebnis der Forschung
und Entwicklung von Nicolaus August Otto und seinen Kollegen, und er kann durch-
5
aus als Vorläufer des heutigen Viertaktmotors gesehen werden. Allerdings wollte Otto
den
Motor
weiter
verändern.
(vgl.
Kaltscheuer,
Christoph
2013)
6
Jedoch war die Leistungsfähigkeit seines vorläufigen Motors komplett ausgeschöpft,
da der Motor bei mehr Leistung als 2,2 kW wegen seiner Größe nicht in einer Werkstatt hätte aufgebaut werden können. Hinzu kommt, dass das Motorengeräusch, was
schon beim momentanen Motor sehr laut war, unerträglich geworden wäre. Da die
Kunden allerdings mehr Leistung forderten, musste Otto einen neuen Motor entwickeln. Er hatte die Idee, das Gas-Luft-Gemisch so zu schichten, dass es von der
Zündstelle zum Kolben hin immer weniger Leuchtgas beinhaltete, da er versuchte,
eine „weiche“ Verbrennung zu erzielen. Bei dieser Maschine nutzte der Ingenieur das
Viertaktverfahren, da es sich perfekt für die Schichtung des Gases eignete.
Dieses Viertaktverfahren machte den Motor auch so besonders, weil er dadurch der
erste Motor war, bei dem die Ladung vor der Verbrennung verdichtet wurde. Außerdem konnte dieses Verfahren später auf andere Motoren übertragen werden.
Dadurch war der Ottomotor erfunden und in einer serienreifen Version vorgestellt
worden. Er war das Urbild aller Motoren, die in der Zukunft entwickelt wurden. (vgl.
Grohe, Heinz; Russ, Gerald 2007: 13, 14)
Nicolaus August Otto sah seine bahnbrechende Erfindung gesichert, jedoch musste
er für sein Patent kämpfen. Im Jahre 1886 wurde sein Patent aufgehoben, allerdings
wurden 1936 alle Motoren, die mit dem Viertaktverfahren arbeiteten, außer Dieselmotoren, zu Ottomotoren erklärt. (vgl. Huppertz, H o.J.)
Die Weiterentwicklung folgte beispielsweise durch Gottlieb Daimler und Carl Benz.
Sie entwickelten auf der Basis des Viertaktverfahrens einen kleinen, schneller laufenden Motor, der dann in die ersten Autos eingebaut
wurde. Dies war der Anfang dafür, dass immer mehr Autos, vor allem Personenwagen, mit dem Ottomotor ausgestattet wurden. Außerdem entwickelte Benz einen
Zweizylindermotor, wobei er sich an dem Vorbild, dem
Ottomotor, orientierte. Diese und viele weitere Maschinen
entwickelte Benz in den nächsten Jahren. Jedoch blieb
der Ottomotor immer das Urbild und sehr viele Motoren
basierten
auf
ihm.
(vgl.
Olma,
René
2008)
Abbildung 3:
http://www.erft.de/schulen/gymlech/200
4/Auto/images/Otto.gif
7
3. Funktionsweise des Dieselmotors
3.1 Aufbau
Im Dieselmotor ist im unteren Teil die Kurbelwelle angebracht, an der das Schwungrad, was die Kraft des Kolbens
an die Kurbelwelle weiterleitet, befestigt ist. Der sogenannte Pleuel, der den Kolben mit dem Schwungrad verbindet,
ist darüber gebaut. Der Zylinder, in dem sich der Kolben
auf und ab bewegt, wird mit Kühlwasser gekühlt, da bei der
Verbrennung des Dieselgemisches sehr hohe Temperaturen entstehen. Oberhalb des Zylinders befindet sich auf der
linken Seite der Einlasskanal mit dem sich bewegenden
Einlassventil und der Einlassnockenwelle. Gegenüber ist
der Auslasskanal mit dem Auslassventil und der Auslassnockenwelle angebracht.
Abbildung 4:
http://upload.wikimedia.org/wikibooks/
de/3/32/Querschnitt.jpg
An Stelle der Zündkerze, die im Ottomotor zwischen den beiden Ventilen ist, befindet
sich dort die Einspritzdrüse. Dieser Bereich des Motors ist der Wichtigste, allerdings
besteht ein kompletter Dieselmotor aus mehreren Zylindern mit Kolben etc. Somit
gibt es verschiedene Motoren mit unterschiedlicher Zylinderanzahl. Beispielsweise
sind Zwölfzylinder-Motoren sehr leistungsstark, da sie viele Zylinder besitzen. (vgl.
Heinemann, Fabian o.J.)
3.2 Funktionen der unterschiedlichen Motorenbestandteile
Der Dieselmotor arbeitet mit dem Viertaktverfahren. Dieses Verfahren wird in vier
Schritte eingeteilt. Der erste Schritt (Ansaugtakt) besteht darin, dass durch Unterdruck der Kolben in einem Zylinder nach unten gedrückt wird, und durch den Einlasskanal Luft strömt. Dabei öffnet sich das Einlassventil, da sich die Einlassnockenwelle dreht, die mit vielen „Nocken“ bestückt ist. Sobald sie sich dreht, bewegen sich
die „Nocken“ und drücken je nach Position die Ein- und Auslassventile nach unten,
womit sich diese öffnen. (vgl. Dössel, Lukas 2015)
8
Im zweiten Schritt (Verdichtungstakt) schließen sich die Ventile und die Luft wird vom
Kolben gegen die Innenwand gedrückt und verdichtet. Dabei hat die Verdichtung einen
9
so starken Wirkungsgrad, dass die Luft nach diesem Schritt zwischen 700°C und
900°C heiß ist. Daher werden Dieselmotoren entweder mit Wasser oder mit Luft gekühlt. Außerdem müssen sie stabiler als Otto-Motoren gebaut werden, da bei der
Verdichtung ein hoher Druck entsteht. Ein Problem, was allerdings bei diesem Verfahren entstehen kann, ist, dass nicht genug Wärme bei Frost und Kälte erzeugt
werden kann. Vor allem entstand dieses Problem früher beim Startvorgang des Motors. Also muss bei diesen Bedingungen zusätzliche Wärme in den Brennraum eingeführt werden. Dazu nutzt man sogenannte Glühkerzen, die früher aus Metall bestanden, jedoch heutzutage aus Keramik hergestellt werden, da sie eine höhere Lebensdauer haben und heißer werden können. Diese Glühkerzen bringen zusätzliche
Wärme in die Zylinder und heizen den Motor somit während des Startvorgangs und
in der Warmlaufphase auf. (vgl. Sumiya, Masaki o.J.)
Im dritten Schritt (Arbeitstakt) wird durch die Einspritzdrüse der Dieselkraftstoff in den
Zylinder gespritzt. Durch die hohe Temperatur der Luft entzündet sich der Kraftstoff
sofort selbst und treibt damit den Kolben nach unten. Deshalb nennt man Dieselmotoren auch häufig Selbstzünder, außerdem fällt durch diese Weise eine Zündkerze,
wie sie in Otto-Motoren verbaut ist, weg.
Der vierte Schritt (Auspufftakt) besteht darin, dass sich das Auslassventil öffnet, wobei das Einlassventil weiterhin geschlossen bleibt, und der Kolben das Abgas durch
den Auslasskanal aus dem Brennraum drückt. Danach beginnt der komplette Kreislauf von neuem.
Die Energie, die im Brennraum entsteht, wird, wie anfangs genannt, über das
Schwungrad an die Kurbelwelle weitergeleitet. Diese leitet sie über die Kupplung an
das Getriebe weiter, welches dann die Achsen des Kraftfahrzeugs antreibt. (vgl.
Schwenke, Thomas 2013)
Allerdings hat der Dieselmotor auch einige Nachteile. Beispielsweise ist durch dieses
Verfahren, vor allem durch die aufwändige Einspritztechnik, die Bauweise des Motors
sehr kompliziert. Hinzu kommt, dass das Motorengeräusch im Vergleich zum OttoMotor lauter ist, und die Maschine stärkere Emissionen verursacht.
Was jedoch sehr von Vorteil sein kann, ist der geringere Verbrauch durch den höheren Wirkungsgrad, der günstigere Dieselpreis im Vergleich zum Benzinpreis, und
Dieselmotoren haben oft eine längere Lebensdauer, als andere Motoren. (vgl. Huppertz, H. o.J.)
Nochmal
eine
Veranschaulichung
des
Verfahrens
mit
Hilfe
von
Bildern:
10
Abbildung 5: https://cdn.daa.net/images/bhkw/diesel-bhkw.jpg
1. Schritt: Ansaugen von Luft (Kolben sinkt nach unten bis zur niedrigsten Position (unterer Totpunkt))
2. Schritt: Verdichten der Luft (Kolben steigt nach oben)
3. Schritt: Dieselkraftstoff wird eingespritzt und entzündet sich selbst (Kolben ist
an der höchsten Position (oberer Totpunkt) und sinkt wieder nach unten bis
zum unteren Totpunkt)
4. Schritt: Abgase werden ausgestoßen (Kolben steigt nach oben)
11
4. Funktionsweise des Ottomotors
4.1 Aufbau
Der Ottomotor ähnelt dem Dieselmotor im Aufbau sehr
stark. Im unteren Teil ist die Kurbelwelle angebracht, welche die Energie aus dem Zylinder an das Getriebe weiterleitet. Die Pleuelstange ist darüber angebracht, sie verbindet
den Kolben mit der Kurbelwelle. Auch hier wird der Zylinder
von außen mit Wasser gekühlt, um eine Überhitzung im
Brennraum zu vermeiden. Weiter oben befinden sich der
Einlasskanal mit dem Einlassventil und der Auslasskanal
mit dem dazu gehörigen Auslassventil. Beide Ventile haben
eine Nockenwelle, die mit vielen „Nocken“ versehen ist,
welche das Ein- und Auslassventil bei der Drehung der Nockenwelle öffnen und schließen lässt. Die Besonderheit am
Abbildung 6:
http://www.duden.de/_media_/full/O
/Ottomotor-201100284426.jpg
Ottomotor ist, dass sich, an Stelle der Einspritzdrüse im
Dieselmotor, eine Zündkerze befindet, die das Benzingemisch im Brennraum entzündet. (vgl. Lassmann, Henrik 2009)
4.2 Funktionen der unterschiedlichen Motorenbestandteile
Auch der Ottomotor arbeitet mit dem Viertaktverfahren. Die vier Schritte ähneln dem
Dieselmotor stark, jedoch gibt es ein paar Unterschiede.
Im ersten Schritt (Ansaugtakt) bewegt sich, wie im Dieselmotor, der Kolben im Zylinder nach unten, wodurch ein Unterdruck entsteht. Gleichzeitig wird das Einlassventil
geöffnet und durch den Einlasskanal wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Brennraum geführt. Das Besondere ist, dass beim Ottomotor direkt das Luft-KraftstoffGemisch und nicht nur reine Luft angesaugt wird. Dies wird gemacht, weil sich das
Benzin nicht, wie bei Diesels Verfahren, bei Berührung mit heißer Luft selbst entzündet, sondern „fremd“ von einer Zündkerze entzündet wird. (vgl. Lassmann, Henrik
2009)
Der zweite Schritt (Verdichtungstakt) besteht darin, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch
verdichtet wird, indem der Kolben vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt fährt
12
(dieser Abschnitt zwischen unterem und oberem Totpunkt wird Hubraum genannt)
und
13
damit den Brennraum verkleinert, wodurch das Gemisch zerdrückt und verdichtet
wird. Außerdem steigt die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches. Währenddessen sind sowohl Einlass-, als auch Auslassventil geschlossen.
Schon am Ende des zweiten Schrittes wird das Gemisch mit der Zündkerze entzündet, welches sofort explodiert und den Kolben dadurch nach unten treibt. Da es sich
aber nicht selbst entzündet, wird der Ottomotor auch häufig Fremdzünder genannt.
(vgl. Schwenke, Thomas 2013)
Im dritten Schritt (Arbeitstakt) leitet der Kolben über die Pleuelstange die Energie, die
den Kolben durch die Explosion nach unten gedrückt hat, an die Kurbelwelle weiter.
Diese leitet die Kraft wiederum an das Getriebe weiter, wodurch sich dann die Achsen beziehungsweise die Räder drehen und das Kraftfahrzeug fährt. Der dritte Schritt
wird Arbeitstakt genannt, da erst dann die benötigte Energie zum Fortbewegen des
Fahrzeugs aufgebracht wird. (vgl. Lassman, Henrik 2013)
Der vierte Schritt (Auspufftakt) besteht darin, dass die Abgase vom Kolben durch den
Auslasskanal und das Auslassventil aus dem Brennraum herausgedrückt werden.
Währenddessen ist das Einlassventil geschlossen, und die Abgase werden anschließend gefiltert aus dem Auspuff ausgestoßen.
Genauso wie bei Dieselmotoren gibt es Ottomotoren mit unterschiedlich vielen Zylindern, zum Beispiel mit vier oder sechs Zylindern. Je mehr Zylinder ein Motor besitzt,
desto mehr kann er leisten. (vgl. Schwenke, Thomas 2013)
Der Vorteil am Ottomotor ist, dass die Bauweise unkomplizierter als bei Dieselmotoren ist, weil das aufwendige Einspritzverfahren nicht eingebaut werden muss. Hinzu
kommt, dass Ottomotoren in der Regel etwas leichter als Motoren mit Dieselverfahren sind, denn sie müssen nicht so stabil gebaut werden, da sie nicht solch starkem
Druck wie in Dieselmotoren ausgesetzt sind. Außerdem haben Ottomotoren einen
sehr gleichmäßigen Motorenlauf und verursachen weniger Abgase.
Ein Nachteil ist allerdings, dass sie einen höheren Verbrauch als Motoren mit Diesel
haben. (vgl. Huppertz, H. o.J.)
Hier
noch
einmal
eine
Veranschaulichung
in
Bildern:
14
Abbildung 7: http://www.duden.de/_media_/full/O/Ottomotor-201100284426.jpg
1. Schritt: Ansaugen des Luft-Kraftstoff-Gemisches
2. Schritt: Das Gemisch wird verdichtet, die Temperatur steigt (Kolben steigt bis
zum oberen Totpunkt nach oben)
3. Schritt: Zündkerze entzündet das Gemisch, durch die Explosion wird der Kolben nach unten bis zum unteren Tiefpunkt getrieben
4. Schritt:
Abgase
ausstoßen
(Kolben
steigt
nach
oben)
15
Schlussteil (Fazit)
Abschließend ist zu sagen, dass die Erfindung des Diesel- und Ottomotors die
Menschheit einen großen Schritt in der Forschung nach vorne gebracht hat. Sie bilden die Basis, auf der heutzutage alle Motoren aufbauen. Auch das Viertaktverfahren
war ein Meilenstein in der Technik, da dieses auf alle weiteren Motoren übertragen
werden konnte. Besonders ist, dass Diesel und Otto, trotz verschiedener Probleme,
ihre Erfindung immer weiter entwickelt haben und nie aufgegeben haben.
Meiner Meinung nach sind Rudolf Diesel und Nicolaus August Otto zwei der größten
Erfinder in der Forschung und Entwicklung der Technik. Zwar haben sie sich beispielsweise die Dampfmaschine als Vorbild genommen, und es waren auch noch
viele andere Ingenieure an der Entwicklung beteiligt, jedoch haben Diesel und Otto
federführend zum Erfolg des Motors beigetragen. Deshalb sieht man sie heute als
die Erfinder des Diesel- und Ottomotors.
Durch diese beiden Erfindungen konnte die Menschheit erst so mobil werden, wie sie
heutzutage ist. Außerdem wären beispielsweise modifizierte und umgebaute Motoren
gar nicht zu Stande gekommen, wären die beiden Motoren nicht entwickelt worden.
Hinzu kommt, dass es den kompletten Motorsport, von der Formel 1 bis hin zur MotoGP-Klasse, gar nicht gäbe. Vielleicht würde es Flugzeuge und Schiffe auch nicht
geben, weil viele von ihnen mit Diesel- beziehungsweise Ottomotoren ausgestattet
sind. Es gibt allerdings auch einige negative Aspekte bezüglich der Motoren, denn
durch sie wurde und wird die Umwelt immer mehr verschmutzt. Sie treiben den
Treibhauseffekt auf der Erde weiter an, was natürlich negative Auswirkungen hervorruft.
Letztendlich ist festzuhalten, dass die Erfindung des Diesel- und Ottomotors unser
Leben und unsere Umgebung vor allem positiv, aber auch in mancher Hinsicht negativ, verändert hat.
Trotzdem sind Diesel- und Ottomotor eine sehr bewundernswerte Erfindung, die
man,
wie
ich
denke,
nicht
so
schnell
vergisst.
16
Literaturverzeichnis
Bücher (Monographien):

Bartsch, Christian 1998: Modernste Dieseltechnik. TDI die Entwicklung der Direkteinspritzung. Stuttgart

Grohe, Heinz; Russ, Gerald 2007: Otto- und Dieselmotoren.14. Auflage.
Würzburg
Elektronische Quellen (Internet):

Dössel, Lukas 2015: Funktion eines Dieselmotors URL: http://www.ehausaufgaben.de/Hausaufgaben/D2084-Motoren-Funktion-einesDieselmotores.php

Heinemann, Fabian o.J.: Prinzipieller Aufbau des Dieselmotors URL:
http://www.idn.unibremen.de/cvpmm/content/wkm/show.php?modul=13&file=4&right=motor_diesel
_r_aufbau.html#

Heinemann,
Fabian
o.J.:
Prinzipieller
Aufbau
des
Ottomotors
URL:
http://www.idn.unibremen.de/cvpmm/content/wkm/show.php?modul=13&file=3&right=motor_otto_r_
aufbau.html

Huppertz, H. o.J.: Benzinmotor URL: http://www.kfz-tech.de/Benzinmotor.htm

Huppertz, H. o.J.: Dieselmotor URL: http://www.kfz-tech.de/Dieselmotor.htm

Huppertz, H. o.J.: Ottomotor URL: http://www.kfz-tech.de/Ottomotor.htm

Kaltscheuer, Christoph 2013: Nicolaus August Otto (1832-1891), Erfinder
URL:
www.rheinische-
geschichte.lvr.de/persoenlichkeiten/O/Seiten/NicolausAugustOtto.aspx

Lassmann,
Henrik
2009:
Der
4-Takt-Motor
URL:
https://4taktmotor.wordpress.com/

Lüdtke, Klaus 2012: Der Ottomotor –Die ganze Geschichte URL: heurekastories.de/Erfindungen/1876---Der-Ottomotor/Die-ganze-Geschichte
17

Olma, René 2008: Carl Benz und der schnelllaufende Viertaktmotor URL:
http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-614820-49-1092246-1-0-0-10923680-1-11702-614318-0-1-0-0-0-0-0.html?TS=1427218211668

Olma, René 2008: Die Geschichte des Ottomotors bei Mercedes-Benz URL:
http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-614820-49-1092240-1-0-0-10923680-1-11702-614318-0-1-0-0-0-0-0.html?TS=1427217560959
18

Schwenke, Thomas 2013: Dieselmotor / 4-Zylinder-Motor / Viertakter – Funktionsweise
URL:
http://de.isc-pedia.wikia.com/wiki/Datei:Dieselmotor_4-
Zylinder-Motor_Viertakter_-_Funktionsweise_%28Animation%29

Schwenke, Thomas 2013: Viertaktmotor / Ottomotor – Funktion URL:
http://motoren-technik.net/ottomotor/

Sumiya,
Masaki
o.J.:
Funktionsweise
des
Dieselmotors
URL:
http://www.ngk.de/de/technik-im-detail/gluehkerzen/grundlagengluehkerzen/funktionsweise-des-dieselmotors/
Abbildung 8: http://1.bp.blogspot.com/8uq_cKehgLo/UyEBSgdd4NI/AAAAAAAAAM0/ZEEZoRVZ5NE/s1600/BMW-Z4-engine1600x1200.jpg
19
Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Fiat Twinair Engine - Automotor

Abbildung 2: Rudolf Diesel

Abbildung 3: Nicolaus August Otto

Abbildung 4: Dieselmotor Querschnitt

Abbildung 5: Viertaktverfahren im Dieselmotor

Abbildung 6: Ottomotor Querschnitt

Abbildung 7: Viertaktverfahren im Ottomotor

Abbildung 8: BMW-Motor
20