In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die verschiedenen Motortypen, die in der Automobilindustrie verwendet werden. Sie können auch das PDF dieses Artikels am Ende herunterladen.

Was ist der Motor?

Ein  Motor  ist eine Maschine, die eine Energieform in mechanische Energie umwandelt. Wärmekraftmaschinen wie Verbrennungsmotoren verbrennen ihren Kraftstoff im Motorzylinder.

Andererseits sind Verbrennungsmotoren solche Wärmekraftmaschinen, die ihren Kraftstoff außerhalb des Motorzylinders verbrennen.

Das sind Dampfmaschinen. Die bei der Verbrennung des Kraftstoffs entstehende Energie wird auf Dampf übertragen, der auf den Kolben im Zylinder einwirkt. In Verbrennungsmotoren wird bei ihrem Betrieb chemische Energie gespeichert.

Durch die Expansion von Gasen gegen den an der drehbaren Kurbelwelle befestigten Kolben wird thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt.

Motortypen

Hier  sind die  verschiedenen  Arten von Motoren :

1. Verwendete Kraftstoffarten
   1. Benzinmotor
   2. Dieselmotor
   3. Benzinmotor
2. Nach dem Betriebszyklus
   1. Oto-Zyklus-Motor
   2. Diesel-Zyklus-Motor
   3. Motor mit zwei Verbrennungsmotoren
3. Anzahl Hübe pro Zyklus
   1. Viertaktmotor
   2. Zweitaktmotor
4. Klassifiziert nach Zündart
   1. Hot-Spot-Zündmotor
   2. Fremdzündung (SI) Motor
   3. Motor mit Kompressionszündung (CI)
5. Anzahl der Zylinder
   1. Einzylinder-Motor
   2. Zweizylinder-Motor
   3. Dreizylindermotor
   4. Vierzylinder-Motor
   5. Sechszylinder-Motor
   6. Achtzylindermotor
   7. Zwölfzylinder-Motor
   8. Sechzehnzylinder-Motor
6. Klassifiziert nach Ventilanordnung
   1. L-Kopf-Motor
   1. I-Kopf-Motor
   2. F-Kopf-Motor
   3. T. Kopfantrieb
7. Klassifiziert nach Kühlsystem
   1. Luftgekühlter Motor
   2. wassergekühlter Motor
   3. Verdunstungskühlmotor

Zusätzlich zu den oben genannten  Klassifizierungen werden Verbrennungsmotoren auch aus folgenden Gründen klassifiziert:

1. Geschwindigkeit
   1. Motor mit niedriger Drehzahl
   2. Hochgeschwindigkeitsmotor
   3. Mittelgeschwindigkeitsmotor
2. Kraftstoffeinspritzmethode
   1. Vergasermotor
   2. Lufteinspritzmotor
   3. Solider oder belüfteter Einspritzmotor
3. Bewertungsmethode:
   1. Hit und verpassen Sie den gesteuerten Motor
   2. qualitativ geregelter Motor
   3. quantengesteuerter Motor
4. Anwendung:
   1. stationärer Motor
   2. Auto Motor
   3. Lokomotive
   4. Schiffsmotor
   5. Flugzeugmotor

Mehrere andere Typen von Verbrennungsmotoren werden ebenfalls zur Verwendung als Kraftwagen für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen. Diese beinhalten

1. Freikolbenmotor
2. Wankelmotor
3. Sterling-Motor

1. Einteilung nach den verwendeten Brennstoffarten

Gemäß der  Art des verwendeten Brennstoffs, Motoren  werden klassifiziert   in drei Klassen

1. Benzinmotor (oder Benzinmotor)
2. Dieselmotor
3. Benzinmotor

Benzinmotor

Ein Benzinmotor verwendet Benzin, um ihn anzutreiben. Benzin oder Benzin ist ein Kohlenwasserstoff, der aus Wasserstoff- und Kohlenstoffverbindungen besteht. Beim Saughub des Kolbens wird das Luft-Benzin-Gemisch in den Zylinder gesaugt. Das richtige Luft-Benzin-Gemisch erhält man vom Vergaser.

Das Gemisch wird während des Verdichtungstakts verdichtet, während des Arbeitstakts gezündet und Abgase werden während des Ausstoßtakts herausgedrückt. Oben am Zylinder ist eine Zündkerze angebracht, die einen Funken zur Zündung des Gemisches abgibt.

Dieselmotor

Bei diesen Motoren wird Dieselöl zum Antrieb verwendet. Dieselöl ist leicht, hat eine niedrige Viskosität und eine hohe Cetanzahl. Bei einem Dieselmotor wird während des Saughubs nur Luft in den Zylinder gesaugt und auf hohen Druck verdichtet, das Verdichtungsverhältnis beträgt 22: 1. Auch seine Temperatur steigt um etwa 1.000 Grad Fahrenheit.

Dieselöl wird durch einen Injektor am Ende des Verdichtungstaktes eingespritzt, der sich aufgrund der hohen Temperatur der Druckluft entzündet und verbrennt. Eine separate Zündanlage ist nicht erforderlich. Die brennenden Gase dehnen sich aus, drücken den Kolben während des Arbeitstakts nach unten, und schließlich werden die Gase während des Ausstoßtakts herausgedrückt.

Gasturbinen

Die Gasturbine besteht im Wesentlichen aus zwei Abschnitten – einem Vergasungsabschnitt und einem Leistungsabschnitt. Der in Gasturbinen verwendete Brennstoff kann Benzin, Kerosin oder Öl sein. Der Gasteil verbrennt den Brennstoff im Brenner und liefert das resultierende Gas an den Leistungsteil, wo es die Leistungsturbinen antreibt. Die elektrische Turbine dreht dann die Räder des Autos durch  eine Reihe von Gängen.

Der Vergaser besteht aus einem Kompressor, der einen Rotor mit einer Reihe von Schaufeln um seinen äußeren Rand hat. Während sich der Rotor dreht, wird Luft zwischen den Schaufeln übertragen und durch die Zentrifugalkraft in den Brenner geschleudert. Dadurch steigt der Luftdruck im Brenner. Der Brennstoff wird in den Brenner eingespritzt, wo er verbrennt und der Druck erhöht wird.

2. Einteilung nach dem Arbeitszyklus

Je nach Betriebszyklus können Automotoren von den folgenden drei Typen sein:

1. Ottomotor.
2. Diesel-Zyklus-Motor.
3. Zweitaktmotor.

Otto-Zyklus oder Konstantvolumen-Zyklus

Otto-Zyklus oder Zyklus mit konstantem Volumen. Dieser Zyklus wurde 1876 von dem deutschen Wissenschaftler Otto praktisch eingeführt, obwohl der französische Wissenschaftler Beaud Roche ihn 1862 beschrieb. Motoren, die mit diesem Zyklus betrieben werden, werden als Ottomotoren bezeichnet. Benzinmotoren arbeiten in diesem Kreislauf.

Das Motor-IC unterliegt keiner zyklischen Veränderung, hier wird jedoch davon ausgegangen, dass das Arbeitsmedium reine Luft ist, die keine chemische Veränderung erfährt. Die Luft wird einfach erhitzt und abgekühlt, um einen Kreislauf zu durchlaufen. Es wird auch davon ausgegangen, dass das perfekte Indikatordiagramm akribisch verfolgt wird.

Dieselzyklus oder Konstantdruckzyklus

Der Dieselkreislauf wurde im Jahr 1897 von Dr. Rudolf Diesel eingeführt. Motoren, die in diesem Kreislauf laufen, werden als Dieselmotoren bezeichnet. Die Abbildung zeigt das pv-Diagramm des Dieselkreislaufs.

Der Dieselkreislauf unterscheidet sich in einem Punkt vom Ottokreislauf. Im Dieselkreislauf wird Wärme bei konstantem Druck statt bei konstantem Volumen zugeführt.

Die Luft im Zylinder wird während des Kompressionstaktes von Punkt 1 nach 2 komprimiert. Nun wird Wärme bei konstantem Druck von Punkt 2 nach 3 zugeführt, dann wird die Luft von Punkt 3 nach Punkt 4 adiabatisch expandiert. Schließlich wird Wärme bei . abgegeben ein konstantes Volumen von Punkt 4 zu 1. Die Luft kehrt in ihren ursprünglichen Zustand zurück und der Zyklus ist abgeschlossen.

Doppelzyklus (oder Doppelverbrennungszyklus)

Bei diesen Motortypen wird dem Kraftstoff mehr Zeit zum Verbrennen im Dieselmotor gewährt, ohne den Wirkungsgrad negativ zu beeinflussen.

Vor dem Ende des Verdichtungstaktes wird Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt, so dass die Verbrennung teilweise mit konstantem Volumen und teilweise mit konstantem Druck fortgesetzt wird. Dieser Zyklus wird als dualer Zyklus bezeichnet. Tatsächlich laufen bereits alle Dieselmotoren in diesem Zyklus. Die Abbildung zeigt den Doppelzyklus im pv-Diagramm.

Da der Kraftstoff vor dem Ende des Verdichtungstakts des Doppelzyklus in den Zylinder eingespritzt wird, sorgt er für die Zündverzögerungseigenschaften des Kraftstoffs.

3. Klassifizierung nach Hubzahl pro Zyklus

Nach der Anzahl der Hübe pro Umdrehung werden Pkw-Motoren klassifiziert als

1. Viertaktmotor.
2. Zweitaktmotor.

Viertaktmotor

Der Viertakter vervollständigt während des Vierkolbenhubs einen Arbeitszyklus, nämlich Ansaugen, Verdichten, Kraft und Ausstoßen. Diese vier Hübe erfordern zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Somit erfolgt bei jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle nur ein elektrischer Hub des Kolbens.

Zweitaktmotor

Der Zweitaktmotor durchläuft einen Arbeitszyklus während zweier Kolbenhübe. Diese beiden Hübe erfordern eine Umdrehung der Kurbelwelle. Somit gibt es bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle einen Krafthub für den Kolben. Daher erzeugt ein Zweitaktmotor doppelt so viel PS wie ein Viertaktmotor gleicher Größe und arbeitet mit der gleichen Geschwindigkeit.

Bei einem Zweitaktmotor werden der Einlass- und der Verdichtungstakt sowie der Leistungs- und der Auslasstakt kombiniert. Zweitaktmotoren werden in Motorrädern und Rollern verwendet. Viertaktmotoren werden in Pkw, Lkw und Bussen eingesetzt.

4. Klassifizierung nach Zündart

Nach der verwendeten Zündungsart werden moderne Pkw-Motoren hauptsächlich in zwei Gruppen eingeteilt:

1. Motoren mit Funkenzündung.
2. Motoren mit Kompressionszündung.

Fremdzündungsmotor

Bei einem Ottomotor ist im Zylinderkopf eine Zündkerze eingebaut, die am Ende des Verdichtungstakts einen elektrischen Funken erzeugt, um den Kraftstoff zu entzünden. Benzinmotoren sind Ottomotoren.

Kompressionszündungsmotor

Bei diesen Motoren wird der Kraftstoff durch die Wärme der Druckluft im Zylinder gezündet. Es ist kein Funke darin, um einen Funken zu erzeugen. Die Luft im Zylinder während des Kompressionshubs wird relativ auf einen höheren Druck komprimiert.

Das Verdichtungsverhältnis ist auch höher als das eines Ottomotors. Am Ende des Verdichtungstaktes wird Kraftstoff eingespritzt  ,  der aufgrund der Wärme der komprimierten Luft verbrennt. Dieselmotoren sind selbstzündende Motoren. Motoren mit Hot-Spot-Zündung werden praktisch nicht verwendet.

5. Einteilung nach Anzahl und Anordnung der Zylinder

Kraftfahrzeugmotoren können einen, zwei, drei, vier, sechs, acht, zwölf und sechzehn Zylinder haben. Ein Einzylindermotor wird in Rollern und Motorrädern verwendet. Der Zweizylindermotor wird in Traktoren eingesetzt. Vier- und Sechszylindermotoren werden in Pkw, Jeeps, Bussen und Lkw eingesetzt.

Comet Truck und Bus haben Sechszylindermotoren. Amerikanische Pkw haben Achtzylindermotoren. Zwölf- und Sechzehnzylindermotoren werden auch in einigen Pkw, Bussen, Lkw und Industrieanlagen eingesetzt. Der Dreizylinder-Motor wird auch in ausländischen Autos mit Frontantrieb verwendet.

Die Zylinder können auf verschiedene Weise angeordnet werden – vertikal, horizontal, kaskadierend (inline), in zwei Reihen oder schräg gestellten Reihen (V-Typ), in zwei gegenüberliegenden Reihen (flach oder Pancake) oder wie Speichen auf einem Rad (radial).

Einzylinder-Motor

Diese Arten von Motoren werden im Allgemeinen für leichte Fahrzeuge wie Roller und Motorräder verwendet. Das maximale Volumen eines Einzylindermotors ist auf etwa 250-300 ccm begrenzt. Eine höhere Motorgröße erfordert aufgrund der höheren Unwuchtkräfte in einem Einzylindermotor schwerere Motoren.

In einem Zylinder gibt es einen Energieimpuls in zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Somit wird von den vier Hüben der Kolben Energie in einem Hub abgegeben und in den restlichen Hüben der Kolben wird Energie verbraucht, um den Reibungswiderstand der beweglichen Teile zu überwinden. Die Drehmomentverteilung während des Zyklus ist ungleichmäßig, was zu grober Arbeit und Vibrationen führt.

Da es einen Kolben und eine Pleuelstange gibt, die sich ohne Arbeitsteile hin- und herbewegen, um ihr Gewicht auszugleichen, hat ein Einzylindermotor kein mechanisches Gleichgewicht. Der Motor wird jedoch durch das an der Kurbelwelle befestigte Gegengewicht und auch durch die Verwendung eines schweren Schwungrades mehr oder weniger ausgeglichen, so dass sein Schwung eine relativ konstante Bewegung erzeugt.

Schwankungen der Motordrehzahl verursachen Schwingungen, selbst in den besten Ausführungen von Einzylindermotoren. Daher sind Einzylindermotoren zur Verwendung in Kraftfahrzeugen nicht wünschenswert.

Zweizylinder-Motor.

Diese Art von Motoren werden hauptsächlich in Traktoren verwendet. Es wird auch in kleinen deutschen Autos und dem Daf aus Holland verwendet. Die Zylinderanordnung in Zweizylindermotoren kann von drei Typen sein

• vertikaler Typ in Zeile
• V-Typ.
• entsprechender Typ

Dreizylindermotor

Der Dreizylindermotor wird in einem Auto mit Frontantrieb verwendet, bei dem sich das Differenzial zwischen Motor und Getriebe befindet. Die drei Zylinder sind in Reihe angeordnet. Dies ist ein Zweitaktmotor. Das Kurbelgehäuse dieses Motors dient als Ansaug- und Vorkompressionskammer.

Jeder Zylinder hat einen geschlossenen Abschnitt des Kurbelgehäuses. Somit sind die die Kurbelwelle tragenden Hauptlager gestanzt, so dass das Kurbelgehäuse in drei separate Kammern unterteilt ist, eine für jeden Zylinder.

Vierzylinder-Motor

Vierzylindermotoren werden hauptsächlich für normale Autos verwendet. Das erzielte Drehmoment ist im Vergleich zu einem Zweizylindermotor gleichmäßiger, da pro Umdrehung zwei Arbeitshübe erzielt werden.

Die Zylinder eines Vierzylindermotors sind wie folgt angeordnet:

• vertikaler Typ in Zeile
• V-Typ.
• entsprechender Typ

Sechszylinder- und Achtzylindermotor

Die Sechs- und Achtzylindermotoren sorgen für ein gleichmäßigeres Drehmoment und eine höhere Leistung. Die Zylinder dieser Motoren sind ebenfalls dreifach in Reihe, V und entsprechender Bauart, wie bei Vierzylindermotoren angeordnet. Reihen-6-Zylinder-V-8-Motoren werden fast universell eingesetzt. Der Winkel zwischen den Zylinderreihen bei V-8-Motoren beträgt normalerweise 90 Grad.

V-8-Motoren werden auch mit kleineren V-Winkeln hergestellt, aber der Ventilbetätigungsmechanismus ist bei ihnen kompliziert. V-6-Motoren haben zwei Reihen von drei Zylindern, die schräg zueinander stehen. Die Kurbelwelle hat nur drei Kurbeln, wobei Pleuel der gegenüberliegenden Zylinder in den beiden Reihen an der Kurbelwelle befestigt sind. An jeder Kurbelwelle sind zwei Stangen befestigt.

Der V-8 hat zwei Reihen von vier Zylindern, die schräg zueinander stehen. Die Kurbelwellen haben vier Arme mit Pleuelstangen von gegenüberliegenden Zylindern in den beiden Reihen, die mit einer einzigen Kurbelschraube verbunden sind. Somit sind an jedem Kurbelzapfen zwei Stangen angebracht und auf jeder Kurbelwelle wirken zwei Kolben. Die Kurbelwelle wird in der Regel auf fünf Lagern gelagert.

Zwölf- und Sechzehnzylindermotoren.

Die Zylinderanordnung in Zwölf- und Sechzehnzylindermotoren kann von den folgenden Typen sein:

1. V-Typ oder Pfannkuchen-Typ hat zwei Zylinderreihen.
2. Typ W hat drei Zylinderreihen.
3. Typ X hat vier Zylinderreihen.

In Autos und Bussen wurden Zwölf- und Sechzehnzylindermotoren eingesetzt. LKW und Industrieanlagen. Der einzige heute gebaute Pkw mit Zwölfzylindermotor ist der Ferrari.

7. Klassifizierung nach Ventilanordnungen

Automobilmotoren werden entsprechend der Anordnung der Ein- und Auslassventile an unterschiedlichen Positionen im Zylinderkopf des Blocks in vier Klassen eingeteilt. Diese Anordnungen werden „L“ TF und T genannt. Das Wort „LIFT“ ist leicht zu merken, um die vier Ventilanordnungen zu nennen. Die I-Kopf-Konstruktion wird häufig in Automobilmotoren verwendet.

I-Kopf-Motor

Bei einem I-Head- oder Overhead-Ventil-Motor befinden sich die Ventile im Zylinderkopf. Reihenmotoren haben normalerweise die Ventile in einer Reihe. V-8-Motoren können die Ventile in einer einzelnen Reihe oder in einer Doppelreihe auf jeder Bank haben. Unabhängig von der Anordnung treibt eine Nockenwelle alle Ventile an.

L-Kopf-Motor

Bei der L-Kopf-Anordnung liegen die Ein- und Auslassventile nebeneinander und werden von einer einzigen Nockenwelle angetrieben. Die Brennkammer und der Zylinder des invertierten L. Alle Motorventile befinden sich in einer Reihe, mit Ausnahme der V-8-L-Kopf-Motoren, bei denen sie in zwei Reihen angeordnet sind.

Bei L-Kopf-Motoren befinden sich die Ventilmechanismen im Block, sodass der Zylinderkopf bei einer Motorreparatur leicht entfernt werden kann. Obwohl der L-Kopf-Motor langlebig und zuverlässig ist, ist er nicht besonders an hohe Drücke angepasst.

Der erste Kopfventilaktuator ist an ein hohes Kompressionsverhältnis besser anpassbar. Bei einem I-Kopf-Ventilmotor kann das Spiel auf einen größeren Betrag reduziert werden als bei einem L-Kopf-Motor Bei einigen I-Kopf-Motoren gibt es Taschen in den Kolbenböden, in denen sich das Ventil bewegen kann, wenn der Kolben geöffnet ist bei TDC

F-Kopf-Motor

Dieser Motor ist eine Mischung aus L-Kopf- und I-Kopf-Motoren, bei denen sich normalerweise ein Ventil im Kopf und das Auslassventil im Zylinderblock befindet. Beide Gruppen werden von derselben Nockenwelle angetrieben.

T. Kopfantrieb

Ein T-förmiger Motor hat Einlassventile auf einer Seite und Auslassventile auf der anderen Seite des Zylinders. Somit sind für den Betrieb zwei Nockenwellen erforderlich.

7. Klassifizierung nach Kühlart

Nach der Art des Kühlverfahrens werden Automotoren hauptsächlich in zwei Kategorien eingeteilt:

1. Luftgekühlte Motoren.
2. Wassergekühlte Motoren.

Luftgekühlte Motoren

Luftgekühlte Motoren werden in Motorrädern und Rollern verwendet. Bei luftgekühlten Motoren sind die Zylindertrommeln normalerweise getrennt und mit Metallrippen ausgestattet, die eine große Abstrahlfläche ergeben, um die Kühlrate zu erhöhen.

Viele luftgekühlte Motoren sind mit Metallkappen ausgestattet, die den Luftstrom um die Zylinder lenken, um die Kühlung zu verbessern. Da diese Motoren kein Wasser verwenden, wird das Problem der Wartung bei kaltem Wetter beseitigt.

wassergekühlte Motoren

Diese Arten von Motoren werden in Bussen, Lastkraftwagen, Autos und anderen schweren vierrädrigen Kraftfahrzeugen verwendet. Diese Motoren verwenden Wasser, dem ein Frostschutzmittel hinzugefügt wird, das als Kühlmedium dient.

Wasser wird durch Wassermäntel um jede Brennkammer, Zylinder, Ventilsitze und Ventilschäfte herum verantwortlich gemacht. Nachdem es die Motormäntel im Block und Zylinderkopf passiert hat, wird das Wasser durch den Kühler geleitet, wo es durch die durch den Kühler angesaugte Luft gekühlt wird.

Verdunstungskühlmotoren werden praktisch nicht verwendet.