Die Funktionsweise eines Diesel-Saugmotors
Ein Diesel-Saugmotor arbeitet nach dem Viertaktprinzip. Der erste Takt wird Ansaugtakt genannt: Der Kolben bewegt sich im Zylinder abwärts. Dadurch entsteht im oberen Bereich, der Brennraum genannt wird, ein Unterdruck. Während der Abwärtsbewegung ist das Einlassventil offen. Durch den entstandenen Unterdruck wird Luft durch den Luftfilter und den Ansaugkrümmer in den Brennraum gesaugt (deswegen auch der Name Saugmotor). Im zweiten Takt bewegt sich der Kolben aufwärts; das Einlassventil ist in dieser Situation geschlossen. Die angesaugte Luft wird stark verdichtet - daher spricht man auch vom Verdichtungstakt. Je nach Motorenmodell findet eine Verdichtung von 20:1 bis 25:1 statt - das bedeutet, dass das Volumen der angesaugten Luft auf ein 20- bis 25-faches komprimiert wird. Dadurch entsteht eine große Hitze von etwa 600 Grad Celsius. Kurz bevor der Kolben seine höchste Stellung erreicht hat, die als oberer Totpunkt bezeichnet wird, wird Diesel mit einem hohen Druck von mehreren hundert bis mehreren tausend bar eingespritzt. Da der Dieselkraftstoff sehr fein zerstäubt wird, entzündet er sich und verbrennt. Es entsteht ein Verbrennungsdruck von mehr als 50 bar. Durch diesen Druck wird der Kolben wieder abwärts bewegt. Dieser dritte Takt wird Arbeitstakt genannt. Im vierten Takt bewegt sich der Kolben schließlich wieder aufwärts. Gleichzeitig ist das Auslassventil geöffnet, das verbrannte Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch den Auspuffkrümmer in den Auspuff und damit ins Freie geleitet. Dieser Takt heißt Auslasstakt.
Unterschiede zum Benzinmotor
In einem Benzinmotor finden die gleichen vier Takte statt wie in einem Dieselmotor. Ein Unterschied besteht darin, dass kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird. Der Kraftstoff wird in einem Vergaser oder einer modernen Gemischaufbereitungsanlage mit Luft gemischt. Beim Ansaugen wird dieses fertige Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum gesaugt.
Der nächste Unterschied besteht in dem deutlich geringeren Verdichtungsverhältnis. Bei einem Benzinmotor beträgt das Verdichtungsverhältnis durchschnittlich 8:1. Der wohl größte Unterschied besteht jedoch in der Zündtechnik. Bei einem Benzinmotor erfolgt die Zündung mittels Zündfunken, der von der Zündkerze erzeugt wird. Bei beiden Motorarten wird die Auf- und Abwärtsbewegung der Kolben mittels Kurbelwelle in Rotation umgewandelt. Die Kraft wird dann über die Kupplung an das Getriebe übertragen.
Motoren mit Turbolader
Eine Alternative zum Saugmotor ist die Aufladung mittels Turbolader. Beim Ansaugtakt wird die Luft nicht durch den Unterdruck angesaugt, sondern mittels einer Turbine in den Brennraum befördert. Dadurch wird wesentlich mehr Luft in den Brennraum geleitet. Das bedeutet, es muss auch mehr Diesel eingespritzt werden, um das erforderliche Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu erreichen. Der Vorteil einer Aufladung mittels Turbolader besteht darin, dass aus Motoren mit geringem Hubraum eine hohe Leistung erzielt wird.
