Ottomotor

Der O. ist ein Verbrennungsmotor mit interner Verbrennung.

Die Mischung des flüssigen Kraftstoffs mit der angesaugten oder komprimierten Luft (Turbolader) erfolgt im Vergaser oder bei der Einspritzdüse im Lufteinlasskanal. Bei gasförmigem Kraftstoff (Wasserstoffmotor, Autogas) lässt sich zwar leichter eine homogene Luft-Gas-Mischung herstellen, was sich günstig auf Brenneigenschaften, Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen (Schadstoffe aus Kfz) auswirkt, es ergeben sich aber Sicherheits- und Regelungsprobleme, da der Kraftstoff unter Druck steht.

Die Entzündung wird durch einen Funken von der Zündkerze bewirkt. Sowohl Autogas als auch Benzin und Alkoholkraftstoff bestehen aus Kohlenwasserstoffen. Eine für Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen wichtige Größe beim Verbrennungsprozess ist die Luftzahl, das Verhältnis von Luft zu Kraftstoff, das mit dem griechischen Buchstaben lambda bezeichnet wird.

Und zwar bedeutet lambda = 1, dass genauso viele Sauerstoffmoleküle in der Mischung zur Verfügung stehen, dass alle Wasserstoffatome zu Wasser und alle Kohlenstoffatome zu Kohlendioxid verbrannt werden können. Ein Gemisch mit lambda > 1 nennt man mager (Magermotor), eines mit lambda < 1 fett. Zum Starten mit kaltem Motor und für höchste Leistung braucht man fette Gemische, für geringsten Kraftstoffverbrauch leicht magere. Bei zu magerer Einstellung steigt der Verbrauch wieder an, und die Entzündung wird schwieriger.

Die Leistungsregelung erfolgt beim O. durch Dosierung des Gemisches, d.h., bei Teillast gelangt weniger Luft und weniger Kraftstoff in den Brennraum. Die Mischung wird bei niedrigen Drehzahlen meistens angefettet, um sichere Zündung zu gewährleisten.

Durch höhere Verdichtung kann man höhere Temperaturen im Brennraum und damit höheren Wirkungsgrad bzw. geringeren Kraftstoffverbrauch erreichen, muß aber auch mit vermehrter Stickoxid-Bildung rechnen (Schadstoffe aus Kfz).

Man benötigt dann einen Kraftstoff mit höherer Klopffestigkeit (Oktanzahl), dessen teurere Herstellung die Kraftstoffeinsparung teilweise wieder aufhebt. Seit einiger Zeit gibt es Antiklopfregelungen, bei denen durch einen Klopfsensor meist der Zündwinkel elektronisch so geregelt wird, daß ein Klopfen gerade vermieden wird. Solche Motoren können sich an unterschiedlich klopffeste Kraftstoffe anpassen.

Beim Zweitakt-O. wird das zum Schmieren notwendige Öl dem Kraftstoff beigemischt und mehr oder weniger unverbrannt durch den Auspuff ausgestoßen (erkennbar an der bläulichen Abgasfahne und am Geruch).

Zweitaktmotoren werden heute fast nur noch als einfache und kleine Antriebe für Mopeds, Rasenmäher und Boote hergestellt. Wegen ihrer besonders hohen Kohlenwasserstoff-Emissionen stellen sie eine große Umweltbelastung v.a. auf den Binnengewässern dar. Sie können ohne weiteres durch Viertaktmotoren, die es auch schon in der Größe von Modellflugzeugmotoren gibt, ersetzt werden.