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So funktioniert ein Saugmotor

AUTOR: REDAKTION | 04. MAI 2018


So funktioniert ein Saugmotor

Der Saugmotor ist heutzutage eine Seltenheit bei neuen Fahrzeugen geworden. Doch grundsätzlich handelt es sich beim Saugmotor um einen Verbrennungsmotor, der keine zusätzliche Luftverdichtung mithilfe eines Kompressors oder Turboladers vornimmt.

Der Diesel-Saugmotor – die Funktionsweise

Bei einem Saugmotor in Fahrzeugen handelt es sich um einen Motor, der meist auf einem Viertaktprinzip basiert. Dabei wird der erste Takt als Ansaugtakt bezeichnet. Bei diesem vollzieht der Kolben eine Abwärtsbewegung im Zylinder. Im Rahmen dieser Abwärtsbewegung bleibt das Einlassventil offen und es entsteht ein Unterdruck. Dieser Unterdruck durchläuft den Luftfilter sowie den Ansaugkrümmer und wird direkt in den Brennraum „gesaugt“. Aus diesem Grund wird der Motor als Saugmotor bezeichnet.

Im zweiten Takt vollzieht der Kolben eine Aufwärtsbewegung und das Einlassventil schließt sich. Hierdurch wird die angesaugte Luft verdichtet, so dass je nach Motorenmodell eine hohe Verdichtung stattfindet. Je nach Motor und Fahrzeug kann die angesaugte Luft auf das 20- bis 25-fache ihres ursprünglichen Volumens komprimiert werden. Aufgrund dieses Vorgangs entsteht eine hohe Temperatur von rund 600 Grad Celsius. Bevor der Kolben die höchste Stellung erreicht, den sogenannten Totpunkt, wird Diesel unter einem hohen Druck von mehreren hundert bis tausend Bar in den Brennraum eingespritzt. Durch den hohen Druck wird der Kraftstoff fein zerstäubt und es findet eine unmittelbare Verbrennung statt. Hierbei entsteht ein Verbrennungsdruck von rund 50 Bar, welcher den Kolben erneut in die Abwärtsbewegung bringt. Dieser Schritt wird als Arbeitstakt bezeichnet. Der letzte Takt zeichnet sich durch eine erneute Aufwärtsbewegung aus, in dem das Auslassventil geöffnet ist. Durch diese Öffnung kann das verbrannte Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Auspuffkrümmer und anschließend aus dem Auspuff entweichen. Allgemein wird dieser Takt als Auslasstakt bezeichnet.

Unterschiede beim Benzin-Saugmotor

Im Grundsatz ist die Funktion bei einem Benzinmotor identisch, denn auch hier werden die vier identischen Takte ausgeführt. Allerdings wird im Rahmen des Arbeitstakts kein Kraftstoff in den Brennraum injiziert. Vielmehr wird der Kraftstoff in einem Vergaser oder einer Gemischaufbereitungsanlage mit Luft versetzt. Beim eigentlichen Ansaugen wird dieses fertige Gemisch dann in den Brennraum gesogen. Zusätzlich weicht das Verdichtungsverhältnis stark ab, so dass die Luft lediglich auf ca. das Achtfache des Volumens verdichtet wird. Der stärkste Unterschied macht sich bei der Zündtechnik bemerkbar, denn der Benzinmotor zündet lediglich mithilfe eines Zündfunkens, welcher von der Zündkerze verursacht wird.

Die Kraft erzeugen beide Motorenarten durch die Auf- und Abwärtsbewegungen der Kolben. Mithilfe einer Kurbelwelle wird diese Energie in Rotation umgewandelt und über die Kupplung an das Getriebe übertragen.

Unterschiede zum Turbomotor

Saugmotoren werde heute immer häufiger durch ein turbogeladenes Äquivalent ersetzt. Im Grundsatz wird bei einem turbogeladenen Motor die Luft nicht durch einen Unterdruck angesaugt. Stattdessen kommt eine Turbine zum Einsatz, welche die Luft in den Brennraum befördert. Durch dieses Verfahren kann wesentlich mehr Luft in den Brennraum eingespeist werden, so dass ein stärkeres Kraftstoff-Luft-Verhältnis erreicht wird. Durch diesen Ansatz können vor allem hubraumschwache Motoren mit einem hohen Leistungsniveau versehen werden, was beispielsweise moderne Downsizing-Strategien unterstützt, also den Trend zu Motoren mit relativ geringem Hubraum.

Die Vor- und Nachteile eines Saugmotors

Saugmotoren bieten im Vergleich zu Turbomotoren einige Vorteile. Insbesondere die Wartung dieser Motoren ist einfach, so dass sich dies auch im Preis bemerkbar macht. Hieraus resultiert eine höhere Zuverlässigkeit, da der Motor über weniger Einzelteile verfügt. Zudem sind Saugmotoren günstiger in der Entwicklung und Produktion. Viele Fahrer beschweren sich beim turbogeladenen Motor über ein sogenanntes Turboloch. Dieses ist beim Saugmotor nicht vorhanden, so dass das Fahrzeug unmittelbar auf die Gasannahme reagiert. Der Nachteil eines Saugmotors besteht vor allem in einem höheren Gewicht. Hierdurch ergibt sich ein schlechterer Wirkungsgrad. Dieser Umstand führt dazu, dass immer mehr Hersteller auf aufgeladene Motoren setzen, denn diese erreichen ein höheres Leistungsniveau bei einer effizienteren Verbrennung. Dies ist insbesondere bei Volumenfahrzeugen wichtig. Dahingegen setzen insbesondere Sportwagenhersteller auf den Saugmotor, da dieser über kein Turboloch verfügt.

Auch der Klang eines Saugmotors ist einzigartig, denn die Geräusche werden nicht durch einen Turboverdichter gedämpft. Je nach Bauart können zudem weitere tonale Eigenschaften hinzukommen, die sich in einem Heulen bemerkbar machen. Dieser Sound ist vor allem bei Sportwagen beliebt. So setzten Marken wie Porsche, Audi, Bentley, Maserati oder Ferrari auf diesen Motortyp.

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