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Der Zweitaktmotor und seine Zukunft PDF Drucken E-Mail
Montag, den 04. Februar 2008 um 02:36 Uhr

Der Zweitaktmotor und seine Zukunft

Fragen und Antworten

Welche Vorteile bietet der Zweitakter gegenüber dem Viertaktmotor?

Er ist leichter und billiger herstellbar, weil er keinen hohen Zylinderkopf mit Ventilen und deren komplizierten, kraftzehrenden Antrieb braucht.

Außerdem ist er wesentlich leistungsfähiger, weil jede Umdrehung einen Arbeitstakt beinhaltet (beim Viertakter nur jede 2. Umdrehung!) und die geöffneten Kanalquerschnitte wesentlich grösser sind als geöffnete Ventile, die nur einen Ringspalt freigeben. Die Vorverdichtung unterhalb des Kolbens wirkt außerdem als zusätzliche „Ladepumpe“.

Welche wesentlichen Nachteile hat der Zweitaktmotor?

1.) Die „Ölfahne“ 2.) Die Abgas – Emissionen 3.) Zu hoher Verbrauch

Klar ist: Der heutige Standard – Zweitakter ist wegen der genannten Nachteile in Zukunft nicht überlebensfähig, weil in o. g. Hinsicht kaum Entwicklung betrieben wurde. Dagegen hat der Viertaktmotor in der Abgasreduzierung einen Entwicklungsvorsprung von etwa 35 Jahren!

Lösung

1. Die Ölfahne kann gestoppt werden, wenn eine Ölpumpe das Öl direkt zu den abgedichteten Kurbelwellenlagern und durch seitliche Bohrungen direkt an die Zylinderlaufbahn führt. Dadurch ist eine drastische Reduzierung des Ölverbrauchs möglich, was auch Voraussetzung für die evtl. Verwendung eines Katalysators ist.

2. Bei den schädlichen Abgasen müssen wir 3 Arten unterscheiden:

a) Kohlenmonoxyd (Co): Dabei gibt es kaum Unterschiede zwischen Zwei –und Viertaktmotoren.

b) Stickoxide (Nox): produziert der Zweitakter weniger als der Viertakter, weil er geringere Drücke und kein glühendes Auslassventil hat.

c) Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Hc): produziert der Zweitakter mehr als der Viertakter. Der Grund sind hohe Spülverluste, weil das einströmende Frischgas teilweise in den noch offenen Auslasskanal gesaugt wird. Ein Teil davon kommt zwar wegen der Reflektion im Auspuff wieder zurück, aber der Rest gelangt durch das Endrohr ins Freie. Dies ist auch der Grund für den zu hohen Verbrauch! (3)

Wie kann man das ändern?

Nur durch den Einsatz einer Direkteinspritzung (DI). Dabei gelangt nur reine Luft durch die Überströmkanäle in den Zylinder. Der Kraftstoff wird erst eingespritzt, wenn der Auslass wieder geschlossen ist. Mit dieser Maßnahme wurden niedrigste Abgaswerte und Verbräuche erzielt, z. B. beim 50 ccm Roller von Aprilia und Peugeot.

Warum wird die Direkteinspritzung noch nicht bei größeren und leistungsstarken Motoren eingesetzt?

Viele Versuche, z. B. mit einem Orbital 3 – Zylinder – Automotor und mit der Bimota 500 ccm Vdue, sind wegen Überhitzung des Kolbens gescheitert.

Grund: Das beim heutigen Vergasermotor angesaugte Kraftstoff – Luftgemisch kühlt den Kolben von unten. Dagegen wird beim DI – Motor reine Luft angesaugt, die zur Kolbenkühlung bei weitem nicht ausreicht.

Folge: Der Kolben kann die Wärme nicht schnell genug ableiten und überhitzt. Es kommt zu Kolbenklemmern oder der Kolbenboden fällt ein.

Hier ist die Industrie gefordert, eine Lösung zur Kolbenkühlung, z. B. durch Wasser oder Öl, zu finden.

Fazit:

Wenn der Zweitaktmotor weiterentwickelt wird, hat er eine große Zukunft bei Kleinmotoren, Motorrädern und Autos, weil die Vorteile (leichter, billiger und leistungsfähiger) erhalten bleiben!

Autor: Jürgen Karrenberg

Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 24. November 2009 um 21:52 Uhr
 

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