Automobil-Motoren haben sich im Laufe der Jahre verändert, doch es gibt zwei Hauptdesigns für benzinbetriebene Verbrennungsmotoren: den 2-Takt- und den 4-Takt-Motor. Du hast sicherlich schon einmal von diesen Begriffen gehört, aber weißt du wirklich den Unterschied zwischen ihnen? Wie funktionieren sie und welcher ist besser? Lies weiter, um die Antworten zu erfahren!
Wie funktionieren Verbrennungsmotoren und was ist ein “Takt” überhaupt?
Um zu verstehen, wie sich diese beiden Motoren unterscheiden, musst du dich zuerst mit den Grundlagen vertraut machen.
Während des Verbrennungszyklus bewegt sich der Kolben auf und ab im Zylinder. Die Begriffe “oberer Totpunkt” (OT) und “unterer Totpunkt” (UT) beziehen sich auf die Position des Kolbens im Zylinder. Der OT ist die Position des Kolbens, die den Ventilen am nächsten ist, und der UT ist die Position, die am weitesten von ihnen entfernt ist. Ein Takt ist, wenn der Kolben vom OT zum UT oder umgekehrt bewegt. Eine Verbrennungsumdrehung oder ein Verbrennungszyklus ist der vollständige Prozess, bei dem Gas und Luft in den Kolben gesaugt, entzündet und ausgestoßen werden:
- Ansaugen: Der Kolben bewegt sich im Zylinder nach unten und lässt eine Mischung aus Kraftstoff und Luft in den Verbrennungsraum strömen.
- Komprimieren: Der Kolben bewegt sich nach oben im Zylinder; das Einlassventil ist geschlossen, um die Gase zu komprimieren.
- Verbrennen: Ein Funke von der Zündkerze entzündet das Gas.
- Auspuff: Der Kolben bewegt sich nach oben im Zylinder und das Auslassventil öffnet sich.
Unterschied zwischen einem 2-Takt- und einem 4-Takt-Motor
Der Unterschied zwischen einem 2-Takt- und einem 4-Takt-Motor liegt darin, wie schnell dieser Verbrennungszyklusprozess abläuft, basierend auf der Anzahl der Male, die der Kolben während jedes Zyklus auf und ab bewegt.
4-Takt-Motor:
In einem 4-Takt-Motor vollzieht der Kolben während jeder Umdrehung 2 Takte: einen Kompressionstakt und einen Auspufftakt, denen jeweils ein Rücklaufhub folgt. Die Zündkerzen zünden nur einmal alle zwei Umdrehungen, und die Leistung wird alle 4 Takte des Kolbens erzeugt. Diese Motoren erfordern auch keine Vorvermischung von Kraftstoff und Öl, da sie einen separaten Bereich für das Öl haben.
2-Takt-Motor:
In einem 2-Takt-Motor wird der gesamte Verbrennungszyklus mit nur einem Kolbenhub abgeschlossen: einem Kompressionshub, gefolgt von der Explosion des komprimierten Kraftstoffs. Während des Rückhubes wird das Abgas ausgelassen und eine frische Kraftstoffmischung tritt in den Zylinder ein. Die Zündkerzen zünden einmal pro einzelner Umdrehung, und die Leistung wird alle 2 Takte des Kolbens erzeugt. Zweitaktmotoren erfordern auch, dass das Öl vorab mit dem Kraftstoff gemischt wird.
Vor- und Nachteile:
Und welcher ist “besser”? Hier sind einige Vor- und Nachteile beider Motorkonstruktionen:
- Was die Effizienz betrifft, gewinnt der 4-Takt-Motor sicherlich. Dies liegt daran, dass der Kraftstoff nur alle 4 Takte verbraucht wird.
- Vierzylinder-Motoren sind schwerer; sie wiegen mehr als 50% mehr als ein vergleichbarer Zweizylinder-Motor.
- In der Regel erzeugt ein 2-Takt-Motor bei höheren Drehzahlen mehr Drehmoment, während ein 4-Takt-Motor bei niedrigeren Drehzahlen ein höheres Drehmoment erzeugt.
- Der 4-Takt-Motor ist auch viel leiser, während ein 2-Takt-Motor deutlich lauter ist und einen charakteristischen, hochfrequenten “Summton” hat.
- Da 2-Takt-Motoren für den Betrieb bei höheren Drehzahlen ausgelegt sind, neigen sie auch dazu, schneller abgenutzt zu werden; ein 4-Takt-Motor ist im Allgemeinen langlebiger. Aber dafür sind 2-Takt-Motoren leistungsstärker.
- Zweitaktmotoren haben ein viel einfacheres Design, was sie einfacher zu reparieren macht. Sie haben keine Ventile, sondern Ports. Vierzylindermotoren haben mehr Teile, daher sind sie teurer und Reparaturen kosten mehr.
- Zweitaktmotoren erfordern eine Vorvermischung von Öl und Kraftstoff, während bei den 4-Takt-Motoren dies nicht der Fall ist.
- Vierzylindermotoren sind umweltfreundlicher; bei einem 2-Takt-Motor wird auch verbranntes Öl mit dem Abgas in die Luft freigesetzt.
Zweitaktmotoren findet man in der Regel in kleineren Anwendungen wie ferngesteuerten Autos, Gartengeräten, Kettensägen, Bootsmotoren und Dirt Bikes. Vierzylindermotoren findet man in allem, von Go-Karts, Rasenmähern und Dirt Bikes bis hin zum typischen Verbrennungsmotor in deinem Fahrzeug. Es liegt an dir zu entscheiden, welchen Motor du bevorzugst und wofür du ihn verwenden möchtest.
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