Funktionsweise des Zweitaktmotors – und wie alles anfing

Jeder Anfang ist schwer

Der erste Zweitaktmotor wurde vom belgischen Ingenieur Étienne Lenoir im Jahr 1859 entwickelt. Der englische Ingenieur Dugald Clerk verbesserte diesen Motor 1878. Schon damals ähnelte der Zweitaktmotor stark dem Prinzip, das wir heute kennen. Die bekannte moderne Bauart wurde schließlich 1889 von Joseph Day entworfen.

Die vier Zyklen der Verbrennung

Der Zweitaktmotor besitzt – wie der Name sagt – nur zwei lineare Bewegungen des Kolbens, im Gegensatz zum Viertaktmotor. Die vier grundlegenden Vorgänge eines Motors sind: Ansaugen, Verdichten, Verbrennen/Expandieren und Ausstoßen.

Diese vier Zyklen finden auch im Zweitaktmotor statt, jedoch werden sie innerhalb von nur zwei statt vier Umdrehungen der Kurbelwelle durchgeführt.

Der Zyklus des Zweitaktmotors

Verbrennung / Ausdehnung

Der Kolben befindet sich am oberen Totpunkt. Die Zündkerze entzündet das Kraftstoff-Luft-Gemisch. Die Explosion drückt den Kolben nach unten und komprimiert gleichzeitig das Frischgas im Kurbelgehäuse.

Einlass / Auslass

Näher am unteren Totpunkt öffnet der Kolben die Einlass- und Auslasskanäle. Das frische Gemisch strömt in den Zylinder und verdrängt das verbrannte Gas in den Auspuff.

Kompression

Auf dem Weg zum oberen Totpunkt komprimiert der Kolben das Gemisch erneut und schließt gleichzeitig die Kanäle. Im Kurbelgehäuse entsteht Unterdruck, der neues Frischgas ansaugt. Der Zyklus wiederholt sich, sobald der obere Totpunkt erreicht ist.

Erster Takt: Verdichten / Ansaugen

Durch die Aufwärtsbewegung wird das Gemisch im Zylinder verdichtet, was Temperatur und Druck erhöht. Gleichzeitig entsteht im Kurbelgehäuse Unterdruck, wodurch frisches Gas einströmt.

Kurz vor dem oberen Totpunkt zündet die Zündkerze das Gemisch. Die Verbrennung erfolgt nahezu auf konstantem Volumen, wodurch hoher Druck entsteht.

Zweiter Takt: Arbeiten / Vorverdichten

Das heiße Gas expandiert und drückt den Kolben nach unten. Dabei wird das zuvor angesaugte Frischgas im Kurbelgehäuse vorverdichtet. Beim unteren Totpunkt entweichen die Abgase und werden anschließend durch das einströmende Frischgas ausgespült.

Beim erneuten Weg nach oben schließt der Kolben die Kanäle, und der Vorgang beginnt erneut. Das Kurbelgehäuse dient hier als Pumpe, um das notwendige Verdichtungsverhältnis zu erzeugen.

Durch Planen des Zylinderkopfs kann das Verdichtungsverhältnis gesteigert werden – was die Leistung erhöht. Gegebenenfalls muss dabei der Zündzeitpunkt angepasst werden.