Transcript for:
Viertaktmotor und seine Funktionsweise

hi und herzlich willkommen bei Lehrer Schmidt heute machen wir Physik Mechanik und wir schauen uns den Viertaktmotor an ncolas August otto hat den Otto Motor erfunden und zwar ist das im Prinzip eine Weiterentwicklung des Zweitaktmotors und dieser wird eben mit Benzin oder gasbetrieben bevor wir über den Viertakt Motor reden müssen wir erstmal fest stellen dass es da eigentlich zwei von gibt und zwar gibt es die otomotoren und die Dieselmotoren und der ganz große Unterschied ist dass der eine mit Diesel läuft und der andere mit Benzin klar aber eben auch dass der Dieselmotor ein Selbstzünder ist und der Benzin Viertakter ein fremdzünder der eine hat eine Zündkerze das ist der Benziner und der andere hat eine glükerze beide haben zwar vier Takte aber die Zündung funktioniert ein bisschen anders in diesem Video gehe ich auf den Benziner also den Motor mit der Zündkerze ein oder eben auch den Ottomotor ich erkläre dann aber auch kurz wo der Unterschied liegt bei den Ottomotoren muss man noch nach zwei Varianten unterscheiden es gibt die Saugrohreinspritzung und die Direkteinspritzung in diesem Video gehe ich auf die verbreitete Variante der Saugrohreinspritzung ein der Unterschied liegt beim Einlassen des Benzins der bei dem Direkteinspritzer wird das Benzin direkt in den Brennraum geleitet bei der saugrohinspritzung ist noch die Drosselklappe dazwischen ein häufiger ihrglaube ist dass sich beim Viertaktmotor die Kurbelwelle mit viertakten einmal dreht das ist falsch jeder Takt hat eine halbe Drehung der Kurbelwelle bzw jeweils geht der Kolben einmal hoch oder einmal runter wenn alle vier Takte durchgeführt worden sind ist der Kolben zweimal hoch und zweimal runter gefahren und die Kurbelwelle hat sich zweimal gedreht also 720°. das Motor starten also die ersten Bewegung Geschehen übrigens durch ein Elektromotor oder auch Starter genannt und früher hat man die Autos noch angekurbelt vielleicht kennt ihr das aus alten Filmen die vier Takte kann man ganz einfach zusammenfassen ansaugen verdichten Arbeiten ausstoßen und das schauen wir uns jetzt am Modell an bevor wir anfangen müssen wir noch ein paar Begriffe klären hier seht ihr den Kolben und wenn der Kolben ganz oben ist dann nennt man das oberer Todpunkt also die höchste Stellung des Kolbens und wenn der Kolben ganz unten ist dann nennt man das unterer Todpunkt und den Raum dazwischen also von unterem Todpunkt zum oberen Todpunkt das nennt man den Kolbenhub und aus dem Kolbenhub kann man dann wenn man dann weiß wie groß der Zylinder ist kann man daraus den Hubraum berechnen hier hinten seht ihr die Nockenwelle und durch die Nockenwelle werden die Einlass und Auslassventile gesteuert und das passiert hier oben über diese Schwinghebel seht ihr das hier unten das ist die Kurbelwelle und die Kurbelwelle die wird nachher in Bewegung gesetzt und gibt diese Bewegung dann weiter durch Rotation an das Getriebe und dadurch entsteht dann später die Bewegung der Reifen und auch noch sehr wichtig ist hier die Zündkerze die brauchen wir nämlich beim Benziner weil er ein fremdzünder ist ja und jetzt geht's los Takt 1 ansaugen ihr seht momentan der Kolben ist beim oberen Todpunkt und das Einlassventil das ist geöffnet und in dem Moment wo sich der Kolben jetzt nach unten bewegt so vergrößert sich hier im Zylinder der Raum und dadurch wird das luftgasgemisch hier hineinzogen also durch die Druckdifferenz und dann ist der Takt 1 schon beendet jetzt kommt der zweite Takt verdichten beim zweitent so wird das Einlassventil geschlossen das Auslassventil ist auch geschlossen und hier das Gemisch wird jetzt durch die Bewegung des Kolbens nach oben verdichtet bis zum oberen Todpunkt so durch diese Verdichtung können leicht Temperaturen bis zu 500° entstehen der dritte Takt ist der Arbeitstakt jetzt zündet die zimkerze die hen das stark verdichtete Gemisch bei ungefähr 500° und es kommt zu einer Explosion hier im Zylinder und die sorgt dafür dass der Kolben nach unten gedrückt wird Takt 4 ist nun ausstoßen der Zylinder fährt wieder nach oben und drückt dann hier das verbrannte Gas durch das geöffnete Auslassventil nach außen und dann sind wir einmal durch und der Kolben ist zweimal hoch und runter gefahren deswegen spricht man hier auch nicht von einer 360° sondern von einer 720° Drehung das heßt also bei vier Takten hat sich hier unten die Kurbelwelle zweim gedreht und der Kolben ist zweimal hoch und runtergefahren wichtig wissen ist natlich auch dass in meinem aut meistens nicht nur ein Kolben oder zlinder vhanden ist sondern meistens sind es mehrere das verstärkt dann die Kraft zum Schluss müssen wir noch über die Abgase sprechen ihr seht hier werden die Abgase nachher ausgeschieden und wir müssen darüber reden was da rauskommt und das ist Kohlenstoffmonoxid das sind stickoxy Kohlenwasserstoffe Kohlenstoffdioxid und Partikel zum Schluss müssen wir noch über den Wirkungsgrad sprechen und das ist leider tatsächlich nicht so gut der Wirkungsgrad also spricht die Umwandlung von chemischer Energie also Benzin zu mechanischer Energie Bewegung liegt beim otomotor ungefähr bei 35% und beim Dieselmotor so ungefähr bei 40%. und leider geht die meiste Energie tatsächlich durch Wärme und Reibung verloren egal ob es 65 oder 60% beim Dieselmotor sind es ist auf jeden Fall zu viel so jetzt habt ihr gesehen wie der Viertaktmotor bzw der otomotor funktioniert ich hoffe ich konnte euch einen kleinen Einblick geben und eigentlich ist das genau das was man wissen muss für die nächste Physikarbeit okay das war's so Leute das Video ist zu Ende und wenn es gut gelaufen ist dann habt ihr heute was gelernt und wenn das so ist und wenn es euch gefallen hat dann tut mir den Gefallen und empfehlt diesen Kanal weiter okay das war's [Musik]