Wissenswertes: Motor
Ein Mercedes-V6-Rennmotor aus der DTM Ein Motor (lateinisch: Beweger) ist eine Vorrichtung,die mechanische Arbeit verrichtet, indem sie andere Energieformen, zum Beispiel thermische Energie, chemische Energie oder elektrische Energie, umwandelt. In der Regel verfügen Motoren über eine Welle, die sie in Rotation versetzen und durch sie mechanische Vorrichtungen wie Getriebe antreiben. Ausnahmen sind Raketenmotoren und Linearmotoren. Heute sind Verbrennungsmotoren und Elektromotoren von herausragender Bedeutung. Sprachlich ist die Abgrenzung zu Maschine und Antrieb oft nicht klar. Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Anforderungen an Motoren 3 Übersicht verschiedener Typen 4 Arten von Motoren 4.1 Dampfmaschine 4.1.1 Funktionsweise 4.1.2 Bewegungsumsetzung 4.1.3 Sonstiges 4.1.4 Entwicklung, Zukunft 4.2 Dampfturbine 4.3 Verbrennungsmotoren 4.3.1 Optimierung der Verbrennungsmotoren 4.3.2 Selbstzünder (Dieselmotor) 4.3.3 Fremdzünder (Ottomotor) 4.3.4 Verbrennungsmotor-Typen 4.3.5 Entwicklung, Zukunft 4.4 Gasturbinen 4.4.1 Wirkungsgrad und Anwendungen 4.4.2 Raketenantrieb 4.5 Elektromotor 5 Alternative Antriebssysteme 5.1 Ergänzung der klassischen Automotoren 5.2 Alternative Treibstoffe 5.3 Verbesserungen an Otto- und Dieselmotor 6 Zusammenfassung: heutige Tendenzen im Fahrzeug-Motorenbau 7 Historie 8 Siehe auch Geschichte Die frühesten Motoren könnten um 100 Herons Dampfturbinen zum Öffnen großer Tore gewesen sein. 1678 soll es ein Dampfauto für den Kaiser von China gegeben haben (Ferdinand Verbiest). Auch sind Vermutungen zum Umgang ägyptischer Priesterschaft mit Heißgasen zum Bewegen riesiger Türen plausibel. Die technische Entwicklung zu heutigen Motoren begann nachvollziehbar mit der um 1712 von Thomas Newcomen erfundenen und 1778 von James Watt weiter entwickelten Dampfmaschine. Die Dampfmaschine veränderte die wirtschaftlichen und sozialen Strukturen Europas und löste die industrielle Revolution aus. Vor der Erfindung der Automobile war die Dampfmaschine der meistverwendete Motor. Aufgrund ihres besseren Wirkungsgrades und der hohen Energie-Speicherdichte der Kraftstoffe sind seitdem Verbrennungsmotoren in den Vordergrund getreten, die fossile Brennstoffenergie erst in Wärmeenergie und dann in mechanische Energie umwandeln. Hierbei wird unterschieden zwischen den sehr weit verbreiteten Hubkolbenmotoren (Otto- oder Dieselprozess, Viertaktmotor, Zweitaktmotor) und Kreiskolbenmotoren (Wankelmotor). Heute regeln in den Automobilen eigene Motorsteuerungen die Verbrennungsvorgänge. Für die Zukunft strebt man einen Wechsel der Energiequelle mobiler Motoren an, um der Verknappung und damit Verteuerung fossiler Brennstoffe zu begegnen. Angenehmer Nebeneffekt ist dabei die Reduktion der Emissionswerte. Voraussetzung hierfür sind wiederum praktikable Verhältnisse von Energiedichten und der Speicherung nichtfossiler Energie vor allem für den mobilen Einsatz (d. h. für Kraftfahrzeuge). Bezüglich gespeicherter Energiemengen und mitführbarer Gewichte sind zukünftig Elektromotoren, Hybridantriebe oder Wasserstoffantriebe mögliche Alternativen zum klassischen Automobilmotor. Erheblicher Entwicklungsaufwand wird z. B. auf dem Gebiet der Brennstoffzellen getrieben. In allen Größen, von Spielzeugen bis Industrieanlagen, finden Elektromotoren für Gleichstrom und Wechselstrom Verwendung (elektrische Maschinen). Viele Elektromotoren - speziell solche mit Permanentmagneten - können auch als Generatoren arbeiten, wenn sie mechanisch angetrieben werden. Für Generatoren, Elektromotoren sowi Transformatoren im Kilo- und Mega-Watt-Bereich wird verstärkt an der Anwendungsreife von Supraleitern geforscht. Anforderungen an Motoren Motoren und andere Kraftmaschinen wandeln chemische, elektrische oder thermische Energie in mechanische Energie (Arbeit) um. Sie sollen aus moderner Sicht einen hohen Wirkungsgrad besitzen - d. h. den Kraftstoff optimal und daher bei geringem Verbrauch ausnutzen, wenig Emissionen verursachen oder zumindest wenig Schadstoffe ausstoßen, eine möglichst hohe Leistung bei geringem Gewicht entwickeln, hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer aufweisen und je nach Anwendung weitere spezielle Eigenschaften besitzen. Zu Beginn des Motorenbaues stand - praktisch bei jeder der Grundprinzipien - die Erzielung der nötigen Leistung. Weitere Kenngrößen von Motoren sind neben der Leistung (Leistungsverbrauch an Strom oder Kraftstoff und abgegebene mechanische Leistung) noch die Masse, die Drehzahl und der Wirkungsgrad. Übersicht verschiedener Typen Elektromotor Dampfmaschine (mit externer Verbrennung bzw. Wärmequelle) Zyklische Verbrennungskraftmaschine Stelzer-Motor Hubkolbenmotor (mit interner Verbrennung als Standmotor oder Umlaufmotor) Ottomotor Dieselmotor Gegenkolbenmotor Glühkopfmotor Rotationskolbenmotor (mit interner Verbrennung) Wankelmotor Drehkolbenmotor (eine kinematische Form des Wankelmotor) Kreiskolbenmotor (zweite kinematis
