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UE 10 Viertakt-Otto-Motor

Inhaltsverzeichnis

Holzverbindungen

Das erste Straßenfahrzeug, das sich mit eigener Kraft fortbewegen konnte, schlich und rumpelte 1769 mit 6,5 km/h Höchstgeschwindigkeit über französische Straßen. Fast an jeder Straßenecke mußte es halten, um wieder genug Dampf anzusammeln für die Weiterfahrt. Die Dampfmaschine arbeitet mit äußerer Verbrennung: Ihr Brennmaterial wird außerhalb der Maschine unter dem Wasserkessel verbrannt.
Der erste funktionsfähige Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung wurde von dem französischen Erfinder Etienne Lenoir im Jahre 1860 erprobt: Eine kleine Einzylinder - Verbrennungs-Kraftmaschine mit einem waagrechten Zylinder, in den abwechselnd von beiden Seiten Gas eingelassen wurde. Drahtspitzen im Zylinder erzeugten mit Hilfe einer Batterie einen Zündfunken für das Gasgemisch. Durch die Explosion wurde der Kolben im Zylinder zurückgedrückt, dann explodierte das Gasgemisch auf der anderen Seite.

Über eine mit dem Kolben verbundene Pleuelstange wurde die Kurbelwelle angetrieben, die wiederum ein Schwungrad rotieren ließ.
Die deutschen Ingenieure Nikolaus Otto und sein Teilhaber Eugen Langen entwickelten nach diesem Prinzip einen stationären Antrieb:

Fortsetzung in UE21

Die Schüler sollen das Funktionsprinzip

des Viertakt-Otto-Motors kennen lernen

und die Bewegungsumformung in einem

Funktionsmodell anwenden.

Dabei kann die Zylinderzahl variiert werden:

2, 4 oder sogar 6 Zylinder als

Boxer-, Reihen- oder V-Motor

1876 Viertakt-Otto-Motor

Die Verdichtung des Gas-Luft-Gemisches war Ottos entscheidende Erfindung: Damit konnte er die Leistung des Motors erhöhen. 1876 war dieser „Deutzer A-Motor“ serienreif, und bald schon mit 3,7 kW (5 PS) auf dem Markt, immer noch als ortsfester Motor. Als Brenn-stoff diente Leuchtgas. Es sollten noch zehn Jahre vergehen, bis die ersten mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kraftfahrzeuge über die Straßen ratterten. Dazu musste noch der Vergaser erfunden werden.

Ansaugen

Verdichten

Arbeiten

Ausstoßen

4-Takt-Otto-Motor

Wie schon bei der Dampfmaschine wird ein Kolben in einem Zylinder linear hin- und her bewegt . Diese lineare Bewegung wird durch Pleuel und Kurbelwelle in eine Drehbewegung umgeformt.

Die Bewegung des Kolbens im Zylinder verläuft in vier sich wiederholenden Takten:

Takt 1: Der Zylinder wird mit Luft und Brennstoff gefüllt.

Takt 2: Der Kolben drückt die Füllung zusammen (Verdichten).

Takt 3: Die verdichtete Füllung wird gezündet. Die heißen
Verbrennungsgase dehnen sich aus und treiben den Kolben
Arbeit leistend vor sich her (Zünden).

Takt 4: Die Verbrennungsgase werden aus dem Zylinder gedrückt.

Motor-Bauteile

Ich erkläre hier die Begriffe

Unterer Totpunkt
oberer Totpunkt

Hubraum

Karton-Modell eines
Einzylinder-Motors

Hubraum

UE 9: Viertakt-Otto-Motor from Heiner Prüser on Vimeo.

Vierzylinder-Reihenmotor

Vierzylinder-Boxermotor

Baue ein Motormodell wie auf den Fotos!

Wähle selbst den Schwierigkeitsgrad:
2-Zylinder* (wie im Foto = *einfacher Schwierigkeitsgrad)
4Zylinder als Boxer-** oder Reihenmotor*** / V-Motor***

Arbeite in der folgenden Reihenfolge. Dann weißt Du nach dem
Bau der Kurbelwelle, was Du Dir zutrauen kannst!

Werkbeschreibung

Fertige eine Werkbeschreibung für Deine Technik-Mappe an!

Motormodelle - Kolben aus Karton /Zylinder aus Folie

Motormodelle - Kolben und Zylinder aus Karton

Die Motormodelle oben können gebaut werden in Klasse 9: „Fahrzeuge im Wandel“

Verbrennungsmotor / Elektromotor / Brennstoffzelle

- Autonome Fahrzeuge: Fahrzeuge ohne Fahrer