Motortypen und ihre Architektur

Heute möchte ich dir von den Unterschieden zwischen Motoren erzählen, denn auch wenn für viele alles gleich ist und sie sich nur durch den verwendeten Kraftstoff unterscheiden, Benzin oder Diesel, bietet dieses Thema viel Stoff, da es viele Architekturen gibt, die jeweils ihre eigenen Konstruktionsmerkmale und Anwendungen haben

Deshalb möchte ich dir, wenn auch schneller als mir lieb ist, heute eine kleine Zusammenfassung bieten, in der wir über die verschiedenen Arten von Architekturen und Motoren sprechen, denn auch wenn es nicht so aussieht, wird ein Benzinmotor nicht genauso gebaut wie ein Diesel, ein Zweitakter nicht wie ein Viertakter, ein Erdgasmotor nicht wie ein Elektromotor …

Wie du siehst, wird die Sache ziemlich kompliziert. Deshalb werde ich versuchen, dir das Thema etwas zusammenzufassen, damit es viel klarer wird. Zunächst können wir es, wie könnte es anders sein, nicht ohne einen Blick auf ein wenig Geschichte tun, ein Thema, das viele langweilig finden, das dich aber dank einiger Kuriositäten sicher interessieren wird.

Kurioserweise waren die ersten Motoren, die das Licht der Welt erblickten, Elektromotoren, doch sie wurden schließlich beiseitegelegt, weil benzinbetriebene Motoren deutlich leistungsfähiger und einfacher umzusetzen waren. Unter denen, die zu Beginn entstanden, stechen die fast zeitgleich von Karl Benz und Gottlieb Daimler gebauten hervor, die die Grundlagen für die Mechaniken legten, die wir heute sehen.

Dank dieser ersten Blöcke finden wir sehr unterschiedliche Mechaniken, je nachdem beispielsweise, wo sie im Auto untergebracht sind oder welche Architektur sie haben. Je nach Lage, in den meisten Fällen außer bei hochpreisigen Sportwagen, die den Motor in Mittel-Heck-Position tragen, finden wir die Blöcke in Frontposition, quer oder längs eingebaut.

Das bedeutet, dass unser Block quer eingebaut sein kann, eine Methode, die heute am weitesten verbreitet ist, da man die Fronten der Autos möglichst kurz gestalten und einen möglichst großzügigen Innenraum bieten möchte, während bei Längsmotoren von Motoren die Rede ist, die normalerweise in Fahrzeugen mit Hinterradantrieb verwendet werden, obwohl sie auch bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb zum Einsatz kamen.

Nachdem wir die Typologie der gängigsten Motoren kennen, ist es an der Zeit, über ihre Architektur zu sprechen, die heute grundsätzlich in Reihenmotoren, V-Motoren und Boxermotoren mit horizontal gegenüberliegenden Zylindern eingeteilt wird. Wie du siehst, ist das Angebot groß.

Reihenmotor: Diese Motorenart zeichnet sich dadurch aus, dass die Zylinder senkrecht in einer Reihe angeordnet sind. Diese Blöcke können mit zwei bis acht Zylindern angeboten werden, wobei der Vierzylinderblock heute am weitesten verbreitet ist. Interessanterweise ist diese Architektur am einfachsten zu bauen und zu reparieren, weshalb es nicht verwundert, dass sie so verbreitet ist.

V-Motor: Die Zylinder sind auf zwei Blöcke verteilt, die durch einen gemeinsamen Unterbau verbunden sind und einen Winkel bilden, der variieren kann (60 Grad, 90 Grad, …). Normalerweise wird er für Blöcke mit sechs oder mehr Zylindern verwendet. Durch diese Architektur erhält man deutlich kompaktere Blöcke, wodurch sich etwa eine kürzere Kurbelwelle ergibt, was wiederum ein Vorteil ist. Leider hat er auch Nachteile, etwa dass er doppelt so viele Nockenwellen wie ein Reihenmotor benötigt, was Entwicklung, Bau und Wartung erschwert.

Motor mit horizontal gegenüberliegenden Zylindern: Dies ist ein sehr besonderer Fall des V-Motors, dessen beide Blöcke in einem Winkel von 180 Grad angeordnet sind. Vorab sei erwähnt, dass er als Boxermotor bezeichnet wird und heute etwa in Modellen wie dem 911 von Porsche oder Subaru in deren leistungsstärksten Varianten verwendet wird. Als wichtigster Vorteil ist zu nennen, dass sich die Bauhöhe des Motors verringert, was seinen Einbau in alle Arten von Fahrzeugen erleichtert, die zwar eine große Breite, aber nicht die nötige Höhe aufweisen.

Wankelmotor: Schließlich kann ich mich nicht verabschieden, ohne den Wankelmotor zu erwähnen, einen Block, der seinen Namen seinem Erfinder, dem Ingenieur Felix Wankel, verdankt, der für die damalige Zeit eine revolutionäre Konstruktion schuf, bei der anstelle der bekannten Zylinder und Kolben ein dreieckig-gelappter Rotor in einer ovalen Kammer arbeitet.

Ein sehr unkonventioneller Motor, der mit sehr geringem Hubraum dieselbe Leistung wie sein Gegenstück mit sechs Zylindern, ob als V-Motor oder Reihenmotor, erreichen kann. Bei diesem Motortyp wird das Gemisch aus Kraftstoff und Luft durch eine Ansaugöffnung angesaugt und zwischen einer der Flächen des Rotors und der Kammerwand eingeschlossen. Die Drehung des Rotors verdichtet das Gemisch, das durch eine Zündkerze entzündet wird. Die Abgase werden durch eine Auslassöffnung mit der Bewegung des Rotors ausgestoßen. Der Zyklus findet an jeder der Flächen des Rotors einmal statt, wodurch sich bei jeder Umdrehung drei Leistungsphasen ergeben.

Leider haben neue Technologien diesen Motortyp schließlich verdrängt, abgesehen von einigen Modellen, die bis heute diesen Motortyp verwendeten, das letzte war meines Wissens der Mazda RX8. Einer seiner Nachteile ist vielleicht vor allem seine geringe Haltbarkeit.