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Zweitaktmotor



Aufgabe

Ja, es gibt ihn noch, sogar als Mehrzylinder und nicht nur bei Zweirädern. Der im Bild dargestellte Motor ist - ungewöhnlich genug - ein Vierzylinder-Boxermotor mit Einspritzung, mit dem Flugsportgeräte betrieben werden, möglich auch für kleine Helikopter, weil der Motor im Prinzip in jeder Lage betrieben werden kann. Wohl wegen der Sicherheit, kann er optional mit Doppelzündung ausgerüstet werden. Man erkennt den Einsatz als Fluggerät an dem vorne angeflanschten Getriebe. Da fehlt offensichtlich nur noch der Propeller. Flugzeugmotor darf man ihn nicht nennen, dafür gibt es strenge Regeln und einen offensichtlich unbezahlbaren Versicherungsschutz.
Der Motor arbeitet nach dem Prinzip der Umkehrspülung und hat keinen Ölsumpf, sondern für jeden Zylinder getrennte Kurbelgehäuseräume. Seine Kurbelwelle hat vier Kröpfungen unter einem Winkel von jeweils 90°.

Funktion

Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen werden so miteinander kombiniert, dass sie im Gegensatz zum Viertaktmotor nur zwei Kolbenhübe (eine Kurbelwellenumdrehung) benötigen. Beim Zweitaktmotor laufen das Ansaugen und das Ausstoßen parallel ab. Verdichtet wird entweder durch Aufladung oder im Kurbelgehäuse während des Arbeitstaktes.

Vorteile

Der Zweitaktmotor ist bei hoher Leistung wegen des beinahe halb so großen Hubraums leicht und wegen der wenigen beweglichen Teile im Prinzip betriebssicherer als der Viertaktmotor . Weniger (zu bewegende) Bauteile machen den Motor kompakter, leichter, drehzahlfester und erhöhen zunächst einmal seinen Wirkungsgrad. Sein Arbeitsprinzip wird deshalb besonders für kleine Motoren angewendet. Obwohl er mit seinem Kolben den kompletten Gaswechsel steuern muss, ist er als Motorradmotor erstaunlich kurzhubig ausgelegt. Teilweise ist die Herstellung hoch beanspruchter Bauteile, wie z.B. des stark unterschiedlich erwärmten Zylinders und der wälzgelagerten Kurbelwelle schwierig. Trotzdem sind die Fertigungskosten im Vergleich zu Viertaktmotoren niedrig.
Vollends zur Blüte kommt der Zweitakter, wenn er als Diesel oder Benziner mit Aufladung und Direkteinspritzung kombiniert wird. Hier fallen dann Spülverluste und Mischungsschmierung weg. Heraus kommt ein besonderes Leistungsgewicht mit Abgaswerten, die nicht mehr an einen Zweitakter alter Prägung erinnern. Hier liegen die Gründe für die immer wieder aufflackernden Nachrichten von Zweitakt-Entwicklungen.

Nachteil

Die Spülung ist die Problemzone des Zweitaktmotors. Sie lässt sich noch immer nicht richtig berechnen und ist deshalb stark dem Gefühl des Ingenieurs überlassen. Eine gute Spülung ist eigentlich nur in einem kleinen Drehzahlband zu erreichen - ganz im Gegensatz zu den Fähigkeiten des Zweitakters für hohe Drehzahlen. Für eine gute Spülung ist die Form, Anordnung und Querschnittsveränderung sämtlicher Kanäle wichtig. Zusätzlich muss hier der Auslass und mit ihm die Abstimmung des Auspuffs erwähnt werden.
Leider werden die Erfolge durch weniger bewegte Massen beim Wirkungsgrad durch Probleme beim Spülen mehr als aufgehoben. So bleiben schädliche Emissionen (CH, CO) und hoher Kraftstoffverbrauch. Durch 'Viertaktern' und 'Kerzenbrücken' neigen Zweitaktmotoren eher zu Betriebsunsicherheiten im Zündungsbereich.

Anwendung

Der Zweitaktmotor wird hauptsächlich bei Zweirädern und hier sogar (vereinzelt) mit Katalysator eingesetzt. Sehr häufig ist er bei großen Schiffdieseln mit Aufladung und Auslassventilen zu finden.








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