Das Zweitaktprinzip

2-Takt-Motoren – was passiert im Motor?

Da viele sich fragen „Was genau passiert da eigentlich in meinem Motor, und wo ist der Unterschied zum 4-Takt-Motor?“, werde ich dies mal hier erklären.

Takte? Hä?

Die Bezeichnung „2-Takt“ kommt nicht von ungefähr – die „Taktung“ des Motors beschreibt die Kolbenbewegungen im Motor, die für einen vollständigen Arbeitsablauf (ansaugen, verdichten, verbrennen, auspuffen) nötig sind. Beim 2-Takter wird dies in einem Aufwasch erledigt – während der Kolben im Zylinder nach unten gleitet, saugt er neues Kraftstoff-Luft-Öl-Gemisch an, das den Hohlraum, der im Kurbelwellengehäuse entsteht, wieder füllt. Während dies passiert, wird nämlich das Gemisch, das im nächsten Arbeitsablauf verbrannt werden soll, durch Überströmkanäle im Zylinder oder Kolben in die „Brennkammer“ gesogen. Das frische Gemisch verdrängt das verbrannte Gemisch, bzw. dessen Abgas.

Im Gegensatz zum 4-Takter passiert hier ein Arbeitsablauf in der Hälfte der Zeit, da ein 4-Takter zum ansaugen, verdichten usw. je EINE Kolbenbewegung braucht – der 2-Takter hingegen nur insgesamt 2 Kolbenbewegungen benötigt.

Ansaugen des Benzin/Luft Gemisches:

Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens, entsteht ein Unterdruck in dem Kurbelgehäuse (der runde Hohlraum unterhalb des Kolbens). Durch diesen Unterdruck öffnen sich die Membranklappen und frisches Benzin / Luft Gemisch wird durch den Vergaser in das Kurbelgehäuse angesaugt.

Verdichten:

Durch die grade angesprochene Aufwärtsbewegung des Kolbens werden Ein- und Auslasskanal verschlossen und das Benzin / Luft Gemisch überhalb des Kolbens im Brennraum des Zylinderkopfes komprimiert. Die stärke mit der komprimiert wird, hat großen Einfluss auf die Stärke der Explosion die durch die Zündkerze ausgelöst wird. Gezündet wird ganz kurz vor dem Oberen Totpunkt (OT oder Wendepunkt) des Kolbens.

Auslass der Abgase:

Die Explosion dehnt sich innerhalb des Zylinders aus, dadurch wird der Kolben nach unten gedrückt und öffnet somit den Auslasskanal des Zylinders. Die heißen Abgase können durch die Auspuffanlage entweichen.

Überströmen bzw. füllen der Brennraumkammer:

Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens entsteht ein Überdruck in dem Kurbelgehäuse wodurch das dort befindliche Benzin / Luft Gemisch über den Überstromkanal in den Spülraum oberhalb des Kolbens gedrückt wird. Da sowohl Ein- als auch Auslasskanal geöffnet sind, kann ein Teil des Gemisches durch den Auslass entweichen. Dieser Teil wird durch die reflektierte Druckwelle die beim Auslass der Abgase entsteht zurück in den Zylinder gedrückt. Wie diese Resonanz in der Auspuffanlage entsteht, kann man sehr gut am zweiten Bild von oben erkennen.

How Two-stroke Engines Work

Unterschiede zum 4-Takter:

Nun, der 2-Takter ist zwar laut vielen Konstrukteuren eine total veraltete Technik, hat aber doch seine Vorzüge. Zum Beispiel ist ein 2-Takt-Motor wesentlich leichter als ein 4-Takter mit dem gleichen Hubraum und der gleichen Zylinderzahl. Des weiteren ist er wesentlich einfacher aufgebaut, wodurch man mit einem gesunden Maß an technischem Geschick oft Kosten für einen Mechaniker sparen kann. Ein weiterer großer Vorteil bezogen auf den Rennsport ist, dass der 2-Takter bei gleichem Hubraum sehr viel mehr Leistung erzeugt als ein 4-Takter, nämlich ungefähr das doppelte. (Vergleich: Honda NSR500 – ca. 190 PS, Kawasaki ZZR 600 – ca. 100 PS) Natürlich ist die Technik des 2-Takters schon etwas angestaubt, das erklärt auch einige seiner Nachteile. Allen voran würde ich die hohe Umweltbelastung setzen. Da der 2-Takter das Öl, das zur Kolbenschmierung verwendet wird, nicht wie beim 4-Takter einfach wieder in die Ölwanne zurückpumpt, sondern mit dem Benzin und der Luft mitverbrennt, entstehen viele unverbrannte Stickoxide im Abgas, welche die Umwelt doch stark schädigen können. Zum Vergleich: Ein Einzylinder 2-Taktmotor mit 125 cm³ Hubraum verursacht so viel schädliche Abgase wie 200 Benzin-Autos mit geregeltem Katalysator. Des weiteren sind 2-Takter, wenn sie auf hohe Motorleistungen ausgelegt sind, nicht sonderlich Haltbar. Ein Kolben für die Aprilia RS125 z.B. hält nur ca. 18000 km und muss danach gewechselt werden. Der Kolben einer „großen“ Sportmaschine hält locker das 3-4 fache davon. Ein weiterer Punkt, warum 2-Takt Motoren mit einem Hubraum von mehr als 250 cm³ nur noch im Antiquariat oder auf der Rennstrecke zu finden sind, ist die doch etwas gewöhnungsbedürftige Leistungsentfaltung. Soll heißen: Der 2-Takt-Motor hat im unteren Drehzahlbereich weder besonders viel Leistung noch Drehmoment, dafür kommt aber ab einem bestimmten Drehzahlbereich ein „Kick“, wo die Leistung und das Drehmoment dramatisch ansteigt. Durch diesen „Kick“, der je nach Hubraumklasse mehr oder weniger Kraftvoll ausfällt, kann man eine große 2-Takt-Maschine nur noch bedingt auf der Straße fahren. Richtig übersetzt zieht z.B. der „Kick“ bei einer Cagiva Mito (BJ 93) in Gang 1-4 das Vorderrad in die Höhe. Ist man dies nicht gewöhnt und man hat noch nicht allzu viel Fahrerfahrung, kann das schnell böse enden.

Quelle: www.2takt.net Mit freundlicher Genehmigung durch Maik Siebel

Quelle Grafiken: www.schwabenkart.de