[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/2021\/12\/10\/ottomotor-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/2021\/12\/10\/ottomotor-wikipedia\/","headline":"Ottomotor \u2013 Wikipedia","name":"Ottomotor \u2013 Wikipedia","description":"Schematische Darstellung eines Ottomotors in V6-Bauart Schnittzeichnung eines Ford-FE-Ottomotors in V8-Bauart.Der FE-Motor ist eine Konstruktion der 1950er-Jahre und weist die","datePublished":"2021-12-10","dateModified":"2021-12-10","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/10\/IC_engine.JPG\/280px-IC_engine.JPG","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/10\/IC_engine.JPG\/280px-IC_engine.JPG","height":"280","width":"280"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/2021\/12\/10\/ottomotor-wikipedia\/","wordCount":2881,"articleBody":"  Schematische Darstellung eines Ottomotors in V6-Bauart  Schnittzeichnung eines Ford-FE-Ottomotors in V8-Bauart.Der FE-Motor ist eine Konstruktion der 1950er-Jahre und weist die traditionellen Merkmale des Ottomotors auf. In der Mitte sitzt oben auf der Ansaugbr\u00fccke der Vergaser, mit dem das Benzinluftgemisch gebildet wird. Die Ein- und Auslassventile sind bei diesem Motor \u201eh\u00e4ngend\u201c, das hei\u00dft von oben angeordnet, und werden von einer zentralen Nockenwelle, die mittig zwischen den Zylinderb\u00e4nken eingebaut ist, \u00fcber St\u00f6\u00dfel, Sto\u00dfstangen und Kipphebel bet\u00e4tigt.Der Ottomotor ist ein Verbrennungsmotor, also eine W\u00e4rmekraftmaschine mit innerer Verbrennung. Kennzeichen des Ottomotors ist die Kompression eines Gemisches aus Kraftstoff und Luft und die anschlie\u00dfende Fremdz\u00fcndung durch Z\u00fcndkerzen. Ottomotoren mit Hubkolben gibt es als Zweitaktmotoren oder als Viertaktmotoren, bei Zweitaktmotoren braucht ein Arbeitsspiel zwei Takte (H\u00fcbe des Kolbens), also eine Umdrehung der Kurbelwelle, bei Viertaktmotoren vier Kolbenh\u00fcbe, entsprechend zwei Kurbelwellenumdrehungen. Der Viertaktmotor ist die gebr\u00e4uchlichere Bauart.  Das vom Ottomotor abgegebene Drehmoment wird traditionell durch Drosseln des angesaugten Gemisches mit einer Drosselklappe eingestellt. Die fr\u00fcher \u00fcbliche Zuordnung nach \u201e\u00e4u\u00dferer Gemischbildung\u201c mit Vergaser oder Saugrohreinspritzung f\u00fcr Ottomotoren und \u201einnerer Gemischbildung\u201c bei Dieselmotoren (Kraftstoff und Luft werden erst im Brennraum gemischt) ist seit der Einf\u00fchrung der Benzindirekteinspritzung bei Ottomotoren nicht mehr in jedem Fall eindeutig.  Der Name \u201eOttomotor\u201c geht auf eine Anregung des VDI aus dem Jahre 1936 zur\u00fcck und wurde erstmals im Jahre 1946 in der DIN Nr.\u00a01940 verwendet. Namensgeber ist Nicolaus August Otto, dem die Erfindung des Viertaktverfahrens zugeschrieben wurde. Der von Otto auf der Weltausstellung Paris 1867 gezeigte Flugkolbenmotor ist jedoch kein Ottomotor, sondern ein atmosph\u00e4rischer Gasmotor, dessen Funktionsprinzip sich von dem des Ottomotors unterscheidet.Table of ContentsGeschichteFlugkolbenmotorArbeitsverfahren des OttomotorsKraftstoffeGemischbildungZ\u00fcndungZweitaktmotorenViertaktmotorenMerkmaleHubraumWirkungsgradSiehe auchWeblinksEinzelnachweiseGeschichteFlugkolbenmotor  Flugkolbenmotor von Langen & Wolf Wien, 18821864 war Nicolaus August Otto zusammen mit Eugen Langen Mitbegr\u00fcnder der weltweit ersten Motorenfabrik N. A. Otto & Cie. in K\u00f6ln, aus der 1872 die Gasmotoren-Fabrik DEUTZ AG hervorging, die als technischen Direktor Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach als Leiter der Motorenkonstruktion engagierte. Otto entwickelte bis 1876 im Anschluss an einen 1860 patentierten Zweitakt-Gasmotor von Lenoir einen Flugkolbenmotor, auch atmosph\u00e4rischer Motor genannt. Bei diesem Motor schleudert der Druck des Verbrannten Gases den Kolben frei im Zylinder nach oben. Auf dem R\u00fcckweg, sobald der Gasdruck auf den Atmosph\u00e4rendruck gesunken ist, leistet er \u00fcber eine Zahnstange und einen Freilauf Arbeit. In der Endstellung des Kolbens wird das Abgas ausgesto\u00dfen und frisches Gas-Luft-Gemisch eingelassen.  Zu dieser Zeit wurde auch der Viertaktmotor erfunden, f\u00fcr den Christian Reithmann am 26. Oktober 1860 mehrere Patente erhielt und unabh\u00e4ngig davon auch Alphonse Beau de Rochas 1862 in Frankreich. Die wesentliche Neuerung war der Verdichtungstakt und die daf\u00fcr n\u00f6tige Ventilsteuerung.Auch Otto erwarb 1877, dem Gr\u00fcndungsjahr des \u201eKaiserlichen Patentamts\u201c, ein deutsches Patent auf einen Viertaktmotor. Dieser mit Leuchtgas betriebene Viertakt-Motor leistete 3\u00a0PS (etwa 2200\u00a0W) bei 180\u00a0min\u22121. Er wurde ab 1877 produziert und als \u201eOttos neuer Motor\u201c vertrieben. Der Lizenznehmer Crossley Brothers in Manchester bewarb ihn als Otto engine.[1] Von Deutz und seinen Lizenznehmern wurden rund 5000 Exemplare gebaut.[1]Dugald Clerk erfand 1878 einen Zweitaktmotor und erhielt am 11. Februar 1879 in Deutschland darauf ein Patent.Wegen der \u00e4lteren Patent-Anspr\u00fcche und der vorherigen Erfindungen des Viertaktmotors wurde das sogenannte Otto-Patent (Patent 532 von Deutz) am 30. Januar 1886[2] und 1889 in Deutschland per Gericht wieder aufgehoben. Gottlieb Daimler und Carl Benz konnten somit 1886 ohne Bedenken Viertaktmotoren bauen und verkaufen. Unabh\u00e4ngig davon hat 1888 bis 1889 auch Siegfried Marcus in Wien ein Kraftfahrzeug mit einem Ottomotor gebaut. Die weltweiten Patente au\u00dferhalb Deutschlands blieben bei Crossley.[1] Von diesem Motorenbau-Unternehmen blieb der Name erhalten in Form einer Produktlinie von Schiffsmotoren des Triebwerkherstellers Rolls-Royce. Der historische Standort in Openshaw (Manchester) wurde allerdings 2010 geschlossen.[3]Arbeitsverfahren des Ottomotors  Druck \u00fcber Kolbenweg, idealisiert    Allen Ottomotoren gemeinsam ist ein Ablauf, der sich in vier Phasen gliedert (siehe nebenstehendes Bild):1\u20132 Verdichtungstakt: Der Kolben f\u00e4hrt im Zylinder nach oben und dr\u00fcckt das Kraftstoff-Luftgemisch auf etwa 10\u00a0% seines Ausgangsvolumens zusammen, es entsteht ein Druck von ca. 20\u00a0bar.2\u20133 Z\u00fcnden und Verbrennen: Entz\u00fcndet wird das Gemisch kurz vor dem oberen Totpunkt durch Funken\u00fcberschlag an der Z\u00fcndkerze. Die Flammfront breitet sich konzentrisch aus und erlischt an der kalten Brennraumwand. Das brennende Gas erhitzt sich auf \u00fcber 2000 \u00b0C, der Druck im Zylinder steigt stark an, er kann 80\u2026100 bar erreichen.  Zwischen dem Z\u00fcnden und Erreichen des maximalen Drucks verstreicht eine gewisse Zeit. Daher liegt der beste Z\u00fcndzeitpunkt bei h\u00f6herer Drehzahl fr\u00fcher (bis ca. 40\u00b0 vor OT).3\u20134 Arbeitstakt: Der zur\u00fcckweichende Kolben entspannt das hei\u00dfe Gas. Der Druck f\u00e4llt dabei auf etwa 2 bar und die Temperatur auf etwa 1000 \u00b0C. Da das Gas w\u00e4hrend der Expansion w\u00e4rmer ist, als es vorher beim Verdichten war, hat es bei der Expansion auch einen h\u00f6heren Druck und verrichtet nutzbare Arbeit. Der Mittelwert des Druckunterschieds beim Verdichten und Arbeiten hei\u00dft mittlerer Arbeitsdruck oder kurz Mitteldruck.4\u20131 Gaswechsel (Sp\u00fclen): Nach dem Arbeitstakt wird das Abgas aus dem Arbeitsraum entfernt und frisches Gas eingelassen.Beim Viertaktmotor l\u00e4uft der Motor eine Umdrehung (zwei Takte) als Sp\u00fclpumpe: Ein gesteuertes Auslassventil \u00f6ffnet sich zu Beginn des Auspufftaktes und der hoch fahrende Kolben dr\u00fcckt das Abgas in den Auspuff. Hat der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, schlie\u00dft der Auslass, das Einlassventil wird ge\u00f6ffnet und der herunterfahrende Kolben saugt frisches Gas in den Zylinder. Gegen Ende des Ansaugtaktes schlie\u00dft der Einlass; im unteren Totpunkt beginnt wieder ein Verdichtungstakt.Beim schlitzgesteuerten Zweitaktmotor gibt der zur\u00fcckfahrende Kolben kurz vor dem unteren Totpunkt  erst Auslass- und dann Einlassschlitze frei. Das Abgas entweicht, frisches Gas str\u00f6mt nach. Um das Gas in den Zylinder zu dr\u00fccken ist eine eigene Sp\u00fclpumpe notwendig, im einfachsten Fall ist das das Kurbelgeh\u00e4use mit der Kolbenunterseite.KraftstoffeAls Kraftstoffe f\u00fcr Ottomotoren k\u00f6nnen au\u00dfer Motorenbenzin auch Fl\u00fcssiggas (Propan und Butan), Methan (Erdgas, Biogas, Kl\u00e4rgas, Deponiegas, Grubengas), Gichtgas sowie Ethanol\/Methanol, Wasserstoff und theoretisch alle anderen brennbaren Gase verwendet werden. Motoreinstellungen wie Z\u00fcndzeitpunkt\/Z\u00fcndst\u00e4rke, geometrisches Verdichtungsverh\u00e4ltnis und Luft-\/Kraftstoffverh\u00e4ltnis m\u00fcssen auf den Treibstoff abgestimmt sein. Mischbetrieb ist gleichzeitig oder alternativ (begrenzt) m\u00f6glich, verlangt dann aber meist entsprechende Anpassungen.GemischbildungFl\u00fcssiger Kraftstoff \u2013 in der Regel Motorenbenzin \u2013 wird in der angesaugten Frischluft zerst\u00e4ubt; entweder vor dem Ansaugen mit einem Vergaser oder durch Saugrohreinspritzung, oder aber seit etwa der Jahrtausendwende nach dem Ansaugen bei Benzindirekteinspritzung. Bei PKW-Motoren ist die Einspritzung seit Ende der 1980er meist elektronisch gesteuert.Z\u00fcndungGez\u00fcndet wird das Gemisch kurz vor dem oberen Totpunkt. Bei modernen Motoren wird der Z\u00fcndzeitpunkt von einer elektronischen Motorsteuerung je nach Last und Drehzahl gew\u00e4hlt, fr\u00fcher gab es auch manuell oder \u00fcber Fliehgewichte und Unterdruckdosen bet\u00e4tigte Verstellmechanismen.ZweitaktmotorenBeim Zweitaktmotor wenden am Ende des Arbeitstaktes und am Beginn des Verdichtungstakts gleichzeitig die Verbrennungsgase ausgesto\u00dfen  und das Frischgemisch eingeleitet, meistens indem das frische Gas das Abgas verdr\u00e4ngt. Bei kleinen Motoren, etwa in Gartenger\u00e4ten oder Stra\u00dfenfahrzeugen, steuert meist der Kolben Ein- und Auslasszeitpunkt, indem er bei entsprechender Stellung Gaskan\u00e4le \u00f6ffnet oder verdeckt. Bei Vergasermotoren oder Saugrohreinspritzung sind Sp\u00fclverluste unvermeidlich, was sich nachteilig auf den Verbrauch und die Kohlenwasserstoffemissionen auswirkt. Bei Direkteinspritzung k\u00f6nnen die Sp\u00fclverluste reduziert werden. Eine weitere Methode zur Reduzierung der Sp\u00fclverluste in einem begrenzten Drehzahlbereich ist die Verwendung eines Resonanzauspuffs. Dabei wird die Druckwelle, mit der der Abgasstrom beim \u00d6ffnen der Auslasskan\u00e4le in den Auspuff schie\u00dft, reflektiert. Die zur\u00fcckeilende Druckwelle schiebt dann das Frischgas, das zum Ende des Sp\u00fclvorgangs bereits in den Auspuff gestr\u00f6mt ist, wieder in den Zylinder zur\u00fcck.Weiterhin ist der nutzbare Kolbenhub f\u00fcr Verdichtung und Arbeitstakt k\u00fcrzer als der Gesamthub zwischen den beiden Totpunkten, da er erst mit dem Schlie\u00dfen der \u00dcberstr\u00f6m- und Auslasskan\u00e4le beginnt und mit dem \u00d6ffnen der Kan\u00e4le endet. Deshalb wird im Arbeitstakt (bei gleicher Drehzahl) eine geringere Leistung als beim Viertaktverfahren erreicht, was teilweise dadurch kompensiert wird, dass der Zweitakter alle 360\u00b0 Kurbelwinkel einen Arbeitstakt hat, anstatt alle 720\u00b0 wie beim Viertakter. Mit Zweitaktmotoren ist dadurch im Vergleich zu Viertaktmotoren ein besseres Leistungsgewicht m\u00f6glich, ein Nachteil beim spezifischen Kraftstoffverbrauch bleibt jedoch erhalten. Bei einfachen, kleinen Zweitaktmotoren wird die Ansaugluft im Kurbelgeh\u00e4use vorkomprimiert, weshalb sich dort kein Schmier\u00f6l befindet: Solche Zweitakter tanken zur Motorschmierung ein \u00d6l-Benzin-Gemisch. Gr\u00f6\u00dfere und aufwendiger gebaute Zweitaktmotoren k\u00f6nnen einen geschlossenen Schmier\u00f6lkreis haben, brauchen dann aber f\u00fcr die Zylinderf\u00fcllung eine externe Sp\u00fclpumpe oder -gebl\u00e4se. Bei Zweitaktmotoren ist die Resonanzschwingung der Gass\u00e4ule im Ansaug- und Abgastrakt entscheidend f\u00fcr den F\u00fcllungsgrad im Zylinder, eine gute Zylinderf\u00fcllung und damit gute Leistung und gutes Drehmoment ist daher nur im Resonanzbereich der Ansaug- und Auspuffanlage, also in einem relativ schmalen Drehzahlbereich m\u00f6glich.Zweitakt-Ottomotoren werden verwendet, wenn es auf nicht auf Kraftstoffkosten ankommt, sondern auf geringe Anschaffungskosten (wie bei Mofas, Mopeds, Generatoren, Rasenm\u00e4hern) oder ein niedriges Masse-Leistungs-Verh\u00e4ltnis (etwa bei Leichtflugzeugen, Modellflugzeugen oder Jet-Ski) oder bei tragbaren Arbeitsger\u00e4ten (Motors\u00e4gen) und bei speziellen Sportger\u00e4ten (Moto-Cross- und Trial-Motorr\u00e4der).ViertaktmotorenBeim Viertaktmotor sind dagegen Ein- und Auslasstakt getrennt und in jedem Zylinder gibt es nur alle zwei Umdrehungen einen Arbeitstakt. Zur Steuerung des Gaswechsels ist eine Ventilsteuerung notwendig, die meist \u00fcber Nockenwellen realisiert wird, die mit halber Motordrehzahl laufen. Das bedeutet einen h\u00f6heren konstruktiven Aufwand, zus\u00e4tzliche Reibung sowie h\u00f6heres Gewicht und Volumen als bei Zweitaktmotoren \u2013 was aber meist durch den niedrigeren Kraftstoffverbrauch gerechtfertigt wird. Weiterhin lassen sich Viertakter durch die Ventilsteuerung besser auf ein breiteres Drehzahlband abstimmen.MerkmaleDie wichtigsten Merkmale des Ottomotors sind:Fremdz\u00fcndung: Das Gemisch wird zu einem bestimmten Zeitpunkt durch den Funken einer Z\u00fcndkerze gez\u00fcndet.\u00c4u\u00dfere Gemischbildung: Kraftstoff und Luft werden schon vor der Verdichtung gemischt (Ausnahme Benzindirekteinspritzung siehe unten in diesem Abschnitt).Quantitative Regelung: Das Motormoment wird \u00fcber die Menge des (st\u00f6chiometrischen) Kraftstoff-Luftgemisches gesteuert. Dazu dient die Drosselklappe oder \u00d6ffnungszeit und Hub der Einlassventile sind variabel.Verbrennungsflamme: Die Verbrennungsflamme ist eine Vormischflamme.Quelle:[4]Ottomotoren mit Benzindirekteinspritzung entsprechen diesen Merkmalen nicht mehr ganz: Die Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum ist nicht an die Einlasssteuerzeiten der Ventile gebunden und kann so auch erst sp\u00e4ter in der Verdichtungsphase erfolgen. Damit werden Schichtladungen, also Zonen im Zylinder mit unterschiedlicher Gemischzusammensetzung m\u00f6glich, etwa beim Magermotor: Z\u00fcndfreudiges, fettes oder st\u00f6chiometrisches Kraftstoffverh\u00e4ltnis (das hei\u00dft 14,7\u00a0Teile Luft\u00a0: 1\u00a0Teil Kraftstoff) ist im Bereich der Z\u00fcndkerze und mageres Gemisch im restlichen Brennraum.Auch Motoren mit homogener Kompressionsz\u00fcndung (HCCI), die je nach Drehzahl und Last selbstz\u00fcndend oder fremdz\u00fcndend arbeiten, entsprechen nicht denn Merkmalen eines klassische Ottomotors, werden aber im Allgemeinen als Ottomotoren bezeichnet, wenn sie f\u00fcr den Betrieb mit Benzin ausgelegt sind.HubraumDie Gr\u00f6\u00dfe des Hubraums ist ein wichtiges Merkmal f\u00fcr die Gr\u00f6\u00dfe von Motoren. Der Hubraum bezeichnet das Volumen, das vom Kolben zwischen unterem und oberem Totpunkt verdr\u00e4ngt wird. Bei Mehrzylindermotoren werden die Hubr\u00e4ume aller Zylinder addiert.Bei Kraftfahrzeugen waren\/sind Hubr\u00e4ume ab ca. 0,4 Litern \u00fcblich, kleinste Motoren f\u00fcr Modellflugzeuge in Gl\u00fchz\u00fcnder-Bauweise haben nur 0,16\u00a0cm\u00b3 Hubraum. Mit 13,5 Litern markierte der Pierce Arrow von 1912 eine obere Marke, der in den 1940er Jahren entwickelte Flugmotor BMW\u00a0803 hatte einen Gesamthubraum von 84 Litern.WirkungsgradDer maximale Wirkungsgrad liegt bei etwa 40\u00a0% und wird heute von Motoren erreicht, die im sogenannten Atkinson-Zyklus laufen. Bei ihnen ist eine das Expansionsverh\u00e4ltnis gr\u00f6\u00dfer als die Verdichtung. In Teillast wie bei gleichm\u00e4\u00dfig 100 km\/h wird lediglich 10\u00a0% erreicht.[5]Siehe auchWeblinksEinzelnachweise\u2191 abc Motor des Fortschritts. 28.\u00a0Oktober 2019, abgerufen am 23.\u00a0Dezember 2019.\u00a0\u2191 Entscheidungen im Nichtigkeitsverfahren gegen die Patente der Deutz’er Gasmotorenfabrik Nummer 532, 14254, 2735. In: Patentblatt und Ausz\u00fcge aus den Patentschriften. 30. Januar 1886, abgerufen am 6. April 2014.\u2191 Jobs axed at Rolls Royce. In: Manchester Evening News. 18. Apr 2010, abgerufen am 7. M\u00e4rz 2016.\u2191 Stefan Pischinger, Ulrich Seiffert (Hrsg.): Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. 8. Auflage. Springer, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-09528-4, S. 348.\u2191 Kfz energetisch betrachtet. (kirste.userpage.fu-berlin.de (Memento vom 31. Oktober 2020 im Internet Archive), abgerufen am 12. Februar 2018)"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki42\/2021\/12\/10\/ottomotor-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Ottomotor \u2013 Wikipedia"}}]}]