[Sascha]

Ich habe eine Logik/Verständnisfrage zur Funktionsweise eines Zweitaktmotors. Allerdings möchte ich zuerst die Funktionsweise erklären, bevor ich meine Frage stelle, da ich der Meinung bin, dass nach dem Lesen der Erklärung vielleicht einige hier im Forum auch eine Lösung wissen.

Als Beispiel dient uns hier ein Zweitaktmotor mit Schlitzsteuerung (Fenster mit Kanälen an der Zylinderwandung) und Kurbelgehäusespülung.

Im ersten Takt (Ansaug- und Verdichtungstakt) erzeugt der aufwärts in Richtung des oberen Totpunkts (ab jetzt O.T.) gehende Kolben einen Unterdruck im Kurbelgehäuse. Sobald der Einlassschlitz durch die UNTERE Kolbenkante freigegeben wird strömt Frischgas aus dem Vergaser in den Kurbelraum. Durch den Unterdruck hat das Frischgas eine hohe Einströmgeschwindigkeit und füllt so den Raum rasch aus. Das Frischgas, das inzwischen durch die Überströmkanäle - die mit dem Kurbelgehäuse verbunden sind - in den Zylinderraum Oberhalb des Kolbens geflutet wurde, wird im letzten Arbeitszyklus im Kurbelgehäuse vor- und durch den Kolben auf seinem Weg nach oben weiter verdichtet. Die Zündung erfolg nun kurz bevor der Kolben den O.T. erreicht durch eine mittig im Zylinderkopfdeckel eingelassenen Zündkerze. Während das brennende Gemisch sich im Verbrennungsraum weiter ausbreitet überschreitet der Kolben den O.T.

Bevor ich jetzt zum Zweiten Takt (Arbeiten und Spülen) komme, möchte ich erst meine Frage stellen.

Wenn im Kurbelgehäuse, durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens ein Unterdruck entsteht, wie schafft es dann das Frischgas, trotz dieses Unterdrucks, durch die Überströmer hindurch so schnell in den Bereich oberhalb des Kolbens zu kommen? Eigentlich müsste der Unterdruck doch das Frischgas im Kurbelgehäuse halten, da der Kolben ja weiter aufsteigt und so den Unterdruck weiter verstärkt oder zumindest auf gleichem Niveau hält (oder ist das ein Denkfehler meinerseits und der Unterdruck sorgt sogar eher dafür, dass das Frischgas über die Überströmkanäle nach oben in den Zylinderraum "gezogen" wird?). Außerdem glaube ich, dass wenn die untere Kolbenkante den Einlass freigibt, die Überströmkanäle bereits durch die obere Kolbenkante verschlossen sind. Damit muss ich aber falsch liegen sonst ergibt das ganze ja keinen Sinn. So das war alles, nun komme ich zum zweiten (T)Akt.

Der zweite Takt (Arbeiten und Spülen) wird durch Kolben eingeleitet, nachdem er nun durch den einsetzenden Verbrennungsschub nach unten gedrückt wurde und Arbeit Leistet. Auf seinem Weg in Richtung unterem Totpunkt (ab jetzt U.T.), verringert sich der Raum im Kurbelgehäuse und verdichtet das dort im ersten Takt eingelagerte Frischgas. Kurz vor U.T. gibt die obere Kolbenkante den Auslassschlitz frei. Die verbrannten Gase entspannen sich und Strömen in den Auslasskanal. Wenig später gibt der Kolben auch die Einlass-Überströmschlitze im Zylinder frei. Das vorverdichtete Frischgas strömt jetzt aus dem aus dem Kurbelgehäuse in den Zylinderraum oberhalb des Kolbens und spült so die restlichen Abgase hinaus. Die Öffnungen der Auslass- und Überströmkanale sind für kurze Zeit gleichzeitig offen, bevor sie dann wieder vom Kolben verdeckt werden. Der Kolben unterschreitet U.T. und gleitet jetzt wieder zum ersten Takt nach oben. Leider entweichen bevor der Kolben diese Kanäle wieder abdeckt auch Frischgase aus dem Zylinder, was zu einem großen Nachteil von Zweitaktern führt. Die Frischgase gelangen durch den Auslasskanal unverbrannt in den Auspuff.

Ein Zweitaktmotor schafft also das, was ein Viertaktmotor in zwei Kurbelwellen-Umdrehungen schafft in nur einer. Das führt einen zu der Annahme, dass Zweitaktmotoren die doppelte Leistung eines Viertakters produzieren können. Stimmt aber nicht ganz. Ein Zweitakter schafft durch Füllungsprobleme die beim Gaswechsel und der Verbrennung entstehen bei gleichem Hubraum "nur" etwa die 1,3 bis 1,5 Fache Leistung. Die Vermischung von Frisch- und Abgasen verschlechtern die Leistungsausbeute eines Zweitakters.

Auf Wunsch kann ich meine Frage nachdem sie geklärt wurde aus diesem Posting entfernen und der Thread könnte so als Sticky ganz oben im Technikforum festgepinnt werden, wenn ihr wollt und die Rennleitung einverstanden ist. Außerdem kann ich gerne noch eine ebenso ausführliche Erklärung zur Funktionsweise eines Viertakters erstellen und die Vor- und Nachteile der beiden Motoren in einem Extra-Thema beleuchten.

MfG
Sascha

PS: Sehe gerade, dass ich für die Erstellung dieses Beitrags fast eine Stunde gebraucht habe. Hoffe also das hilft dem ein oder anderen hier weiter, was das technische Verständnis angeht. =)

[Jeanine]

Wieso um alles in der Welt habe ich 0 Komma Nix an Verstaendnis fuer sowas-.-

Uns fehlt da glaube ich ein Gen!

Total ueberfluessig, musste aber mal gesagt werden!

[Sascha]

Zitat von dermitderZR7

Hi Sascha,

ich versteh das jetzt nicht ganz. War das eine echte Frage?

Wenn der Kolben nach unten geht, entsteht im Kurbelgehäuse ein Überdruck, der die Frischgase durch die Einlasskanäle in den Zylinderraum presst, die Abgase werden dabei ausgespühlt.

Geht der Kolben nach oben ensteht eine Unterdruck, der über die Steuerrung das Gemisch durch den Vergaser ansaugt. Dann sind die Frischgase ja schon weg.

Mit Bildern HIER

Das hab ich ja soweit verstanden. Mein Problem ist nur, dass der Kolben beim Zweitakter ja zuerst nach oben geht. Dabei werden die Frischgase angesaugt. Der Kolben wandert dann weiter nach oben, aber da müssen ja dann erstmal die Frischgase hin. Und ich verstehe nicht wie die Frischgase trotz unterdruck im Kurbelgehäuse nach oben wandern können. Der erste Takt ist ja zweifelsfrei der, bei dem der Kolben nach oben geht und die Gase ansaugt. Erst im zweiten Takt wird das ganze gespült etc. Hab ich ja oben auch sehr ausführlich so erklärt. Wahrscheinlich besteht da einfach ein Denkfehler von mir.

@Jeanine: Wie schon oft gesagt wurde. Am einfachsten ist Learning by Doing, oder in dem Fall "Seeing" um solche Vorgänge zu verstehen. Man muss es mal gesehen haben. Zumindest bebildert, weil in den Zylinder kann man ja beim laufenden Motor eh ned rein gucken.

Danke für die zusätlichen Bilder Jan. =)

[Jason]

Edit: Alte Text war mumpitz.

Die dadurch enstandene Unterdruck beim absenkenden Kolben ist von nöten um die Luft quasi rein zu ziehen. Ohne den unterdruck wurde ja nichts angesaugt werden.
Um deine Frage zu beantworten, wenn der Kolben weit genung unten ist, wird der Gemisch freigelassen, da nun die Öffnung oben den Unterdrück löst.

[Sascha]

Ja soweit hab ich das ja verstanden. Das Problem was mir nicht in den Kopf will, ist wie das Frischgas in den Zylinderraum kommt, während der Kolben sich weiter nach oben bewegt. Der Unterdruck bleibt ja bestehen, müsste das Frischgas dann nicht eigentlich im Kurbelgehäuse gefangen sein? Ein Teil davon bleibt ja auch im Kurbelgehäuse zurück um dann bei der Spülung zur Verfügung zu stehen. Anscheinend wird durch den Unterdruck das Frischgas aber nicht unten gehalten, sondern mit dem Kolben nach oben gezogen, richtig? Wenn ja, dann hab ich das jetzt verstanden =)

[dermitderZR7]

Wenn der Kolben am oberen Totpunkt ist, hat das Kurbelgehäuse das größte Volumen. Danach sind alle Kanäle geschlossen und im KG wird ein Überdruck aufgebaut....

[Sascha]

Jaaaa, danke! Jetzt hab ich das kapiert. Meine Bilder waren etwas unvorteilhaft dargestellt, weil auf denen der Einlass erst von der unteren Kolbenkante freigegeben wurde, wenn der Kolben schon so hoch war, dass die Überströmer dadurch auch schon verschlossen war.

Besteht denn Interesse, dass ich diese Serie (ohne doofe Fragen :-D) weiterführe und auch noch den Viertakter+Vor- und Nachteile der beiden Motoren hier Poste?... Wenn das gut ankommt kann ich auch noch Ein- und Mehrzylindermotoren erläutern/beschreiben. Wenn ihr aber denkt, das sei vergebene Liebesmüh, weil die die es nicht wissen, es eh nicht verstehen werden und die die es wissen das ganze nicht nochmal brauchen, dann könnt ihr ruhig so ehrlich sein und mir das sagen, bevor ich mir die Mühe mache =)

Gruß und Danke für eure (wie immer zuverlässige) Hilfe! =)

[dermitderZR7]

Zitat von Sascha

...Wenn ihr aber denkt, das sei vergebene Liebesmüh, weil die die es nicht wissen, es eh nicht verstehen werden und die die es wissen das ganze nicht nochmal brauchen, dann könnt ihr ruhig so ehrlich sein und mir das sagen, bevor ich mir die Mühe mache =)....

Dann gehe ich mal davon aus, das Du nicht sauer bist, wenn ich sage: Mach Dir nicht den Stress...

[Sascha]

Absolut nicht, im Gegenteil =) Dachte nur so ein Forum braucht auch mal ein paar Beiträge mit starkem Technik input, um auch die Hintergründe was so in einer Maschine passiert zu verstehn. Aber dann werd ich mir den Stress wohl nicht machen. Wer das hier liest kann mich ja Anfragen ob ich so einen Thread nicht doch mal auf machen will =)

Edit: Jan dein Bild zeigt allerdings auch einen Zweitaktzylinder mit Vorverdichtungsventil am Kurbelgehäuse, das ist ja wiederum ein kleiner Unterschied zu meinem Beispiel des Schlitzgesteuerten Motors (mit Vergaser statt Einspritzung)

[dermitderZR7]

Na, aber es ist doch gut zu wissen, das es genug Leute im Forum gibt, die auch die Technik hinter der Technik verstehen....

[Sascha]

Das find ich aber auch. Ich hab mich schon seit ich mein Rollerchen hatte so dermaßen dafür Interessiert, ich könnte jeden Technik happen, der für meine Schrauberinteressen von Belang ist geradezu verschlingen =) Aber zu der Theorie gehört auch die Praxis und da muss ich noch ein wenig lernen. Außerdem wärs glaub ich nicht schlecht, wenn ich mir sehr bald mal nen Drehmomentschlüssel anschaffe.. Das ist nämlich ein Werkzeug zu dem man bei den "hauseigenen" Inspektionen besser nicht zu selten greifen sollte, damit auch wirklich alles hundertprozentig so sitzt wie es sollte. =)

[Michael P.]

Die Frage ist super geklärt worden.

Wenn wir hier jetzt noch die Doppelkolben-Zweitakter, Gegenschlagkolben-Zweitakter, Drehschieber und die Membransteuerung beim Zweitakter erklären, dann haben wir das deutsche Schulbildungssystem derart unterstützt, das uns der große Bildungsorden am purpurnen Band überreicht werden müsste.

Bei den Drehmomentschlüsseln kaufe Dir am besten gleich zwei: einen kleinen für die M6 und M8-Schrauben und Muttern sowie den normalen für die größeren Sachen. Nach jedem Benutzen bitte die Feder wieder entlasten!

[Horatio]

Zitat von Michael P.

Die Frage ist super geklärt worden.

Wenn wir hier jetzt noch die Doppelkolben-Zweitakter, Gegenschlagkolben-Zweitakter, Drehschieber und die Membransteuerung beim Zweitakter erklären, dann haben wir das deutsche Schulbildungssystem derart unterstützt, das uns der große Bildungsorden am purpurnen Band überreicht werden müsste.

Naja, der Rest ist jetzt ja nicht mehr schwer zu verstehen. Das was du ansprichst sind nur noch Bauformen und haben mit der Taktung nur indirekt zu tun. Außer Membransteuerung, das was rel. leckeres^^

[Sascha]

An die Membransteuerung kann ich mich gerne mal dran machen, das hab ich soweit auch intus und sogar gut verstanden :-D (Gesetz dem Fall das wird wirklich mal ernsthaft gewünscht)

[Horatio]

Ja gerne , warum denn nicht?
Interesse besteht auf jeden Fall... auch bei mir :-P