Fahrzeugmotoren
Unsere Autos werden in der Regel
mit Verbrennungsmotoren angetrieben. Jedoch wird aufgrund des hohen Schadstoffausstoßes von Verbrennungsmotoren die Entwicklung und Forschung von Elektromotoren und Hybridantrieben weiter vorangetrieben, die zur Zeit noch eher eine Nischenstellung bei den Autoantrieben haben.
Zu den Anforderungen an Fahrzeugmotoren gehören neben einem niedrigen Leistungsgewicht und geringem Raumbedarf eine hohe Hubraumleistung, sowie ein niedriger Kraftstoffverbrauch. Aber auch eine einfache Bedienung und eine sehr hohe Zuverlässigkeit sind von großer Relevanz bei einem Fahrzeugmotor. Bei Pkws werden bis auf wenige Ausnahmen Viertaktmotoren verwendet. Dabei überwiegen weltweit die Ottomotoren, wobei in den letzten Jahrzehnten in Europa ein starker Zuwachs von Dieselmotoren zu verzeichnen war. Was nicht zu letzt mit den günstigeren Dieselpreisen und einigen anderen Vorteilen der letzten Jahre gegenüber dem Ottomotor zu erklären ist. Fahrzeuge im Mittelklassebereich werden in den allermeisten Fällen mit Vierzylindern ausgestattet. Wobei im Oberklassesegment auch sechs, acht oder zwölf Zylindermotoren zu finden sind. Im Bereich der Lkws, der Omnibusse und der Ackerschlepper kommen vier bis zwölf zylindrische Dieselmotoren zum Einsatz. Zur Leistungssteigerung auch mit Turbo.
Da Verbrennungsmotoren von Autos immer schärfere Abgasgesetze befolgen müssen, sind sie heute überwiegend mit Einrichtungen zur Abgasemissionsreduktion, sogenannten Katalysatoren ausgestattet.
Beim Verbrennungsmotor wird durch die Verbrennung eines Kraftstoff-Luftgemischs in einem Zylinder mechanische Arbeit erzeugt. Der Aufbau eines Verbrennungsmotors ist bei allen Bauarten, mit Ausnahme von Kreiskolbenmotoren, vom Grundsatz identisch. In einem Zylinder der durch einen entsprechenden Zylinderkopf abgeschlossen ist, bewegt sich ein durch eine Kurbelwelle und Pleuel angetriebener Kolben. Entsprechende Öffnungen im Zylinderkopf oder im Zylinder dienen zur Zufuhr einer frischen Ladung Kraftstoff-Luftgemischs und der abfuhr von verbrannten Gasen. Sie werden dabei im Takt der Kolbenbewegungen durch Ventilen oder durch den Kolben selbst geöffnet oder entsprechend geschlossen. Ein Motorgehäuse besteht aus dem Kurbelgehäuse bzw. dem Zylinder-Kurbelgehäuse und der Ölwanne. Es schließt den Raum für den Kurbelbetrieb nach außen hin ab und enthält die Kurbelwellenlager, die Ölpumpe, die Ölleitungen und bei Wasser gekühlten Motoren die Kühlwasserräume.
Elektromotoren haben einen viel größeren Drehzahlbereich als ihr Verwandten die Verbrennungsmotoren. Dies bedeutet dass bei einem Elektromotor kein Getriebe und keine Kupplung nötig ist. Eine weitere Besonderheit der Elektromotoren ist, dass sie selbstständig anlaufen können und somit einen Anlassmotor und die Lichtmaschine ersetzen. Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren haben die Elektromotoren auch viel weniger bewegliche Elemente. Was zur Folge hat, dass keine Ölwechsel mehr nötig sind und auch sonst sehr Wartungsarm sind. Kühlung erhalten die Motoren durch eine Luft- oder Wasserkühlung. Ein weiteres Element welches den Elektromotor vom Verbrennungsmotor unterscheidet ist dass fehlen eines Kraftstofftanks und der entsprechenden Kraftstoffpumpe.
Elektromotoren haben einen bedeutend höheren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren, dies zeigt besondere Auswirkungen bei einer Teilbelastung und da Autos im Stadtverkehr in den allermeisten Fällen mit einer Teillast fahren bieten sich die Elektromotoren gerade hierfür an.
Unter Hybrid versteht man den lateinischen Begriff für aus Verschiedenem zusammen gesetzt /gemischt / von zweierlei Herkunft oder zwitterhaft. Dies bedeutet für einen Hybridantrieb, dass er aus zwei Maschinen / Motoren besteht und angetrieben wird. So wird zum Beispiel bei Bussen ein Elektrogenerator durch einen Dieselmotor angetrieben. Mit dem Strom des Elektrogenerators werden dann die Elektromotoren für den Achsenantrieb versorgt.
