IG Ostdeutsche Fahrzeuge

In diesem Fred möchte ich gern die Funktionsweise des 2-Takt-Ottomotors am Beispiel eines 1968er Starmotors, also eines M53KFL erläutern. Die Funktionsweise diese Motors läßt sich auf alle 2-Takt-Ottomotoren mit Kurbelkastenpumpe und ohne Ventil-, also mit reiner Schlitzsteuerung anwenden. Die Funktionsweise von Membrangesteuerten, oder Drehschiebergesteuerten Motoren ist prinzipiell gleich, es werden allerding asymetrische Steuerzeiten erreicht.

Fragen können bitte gern gestellt werden. Ich denke auch daran, diesen Fred allzeit zu erweitern, um sämtliche Unklarheiten zu diesem Motor zu behandeln. Ich denke dabei nur an die "Schwingenden Säulen".

Da der Zweitaktmotor nicht die Möglichkeit hat, das Kraftstoffluftgemisch selbsttätig anzusaugen, muß ihm das Gemisch durch Überdruck zugeführt werden. Das kann mit Hilfe einer Ladepumpe, mit einem Gebläse (Roots-Gebläse), oder im einfachsten Fall durch die Pumpwirkung des Kurbelgehäuses geschehen.

Auf dem Bild sehen wir ein Schnittmodel des Simsonmotors. Oberhalb des Kolbens befindet sich der Verbrennungsraum, in welchem die Arbeitsleistung erbracht wird. Unterhalb des Kolbens befindet sich die Kurbelkammer. Beide Räume ändern durch die Bewegung des Kolbens ihr Volumen und damit ändert sich auch der Druck der Gase in diesen Räumen. Es gibt einen Ansaugkanal (1), durch welchen das Kraftstoffluftgemisch vom Vergaser her angesaugt wird. Dann gibt es noch die Verbindungskanäle vom Kurbelgehäuse zum Zylinder, die Überströmkanäle (2). Schlussendlich gibt es noch den Auslassschlitz (3), durch welchen die Abgase den Zylinder in den Auspuff verlassen.

Bewegt sich der Kolben nun nach oben, verschließ er die Überströmschlitze und den Auspuffschlitz. Das Kurbelgehäuse ist nun mehr, oder weniger Gasdicht abgeschlossen. Mit der Aufwärtsbewegung des Kobens vergrößert sich das Volumen im Kurbelgehäuse, die Gasmenge bleibt aber gleich, somit entsteht ein Unterdruck.

Sobald das Kolbenhemd den Einlassschlitz frei macht, wird das Kraftstoffluftgemisch durch den Unterdruck im Kurbelgehäuse in Selbiges angesaugt.

Nachdem der Kolben nun seine höchste Stellung, den oberen Totpunkt (OT) durchlaufen hat, bewegt er sich wieder nach unten und beginnt den Kanal wieder zu verschließen. Durch die Trägheit des Krafstoffluftgemisches im Ansaugkanal strömt dieses weiterhin in das Kurbelgehäuse...

...bis das Kolbenhemd den Kanal verschließt. Durch die weitere Abwärtsbewegung des Kolbens verkleinert sich das Volumen im Kurbelgehäuse, die Gasmenge bleibt aber nahezu gleich und der Druck steigt damit an.

Dies geschieht so lange, bis der Kolbenboden, das heißt, die obere Kante des Kolbens die Überströmkanäle öffnet, ab diesem Zeitpunkt beginnt das vorverdichtete Gas in den nahezu drucklosen Zylinder zu strömen.

Wenn der Kanal komplett geöffnet ist, strömt das vorverdichtete Gas in den Zylinder.

Der Kolben bewegt sich nach oben und verdichtet das übergeströmte Gas. Unterhalb des Kolbens wird zur gleichen Zeit wieder der Einlassschlitz frei gegeben und es strömt erneut Kraftstoffluftgemisch in das Kurbelgehäuse.

Im Fall des Starmotors zündet die Zündkerze 1,5mm vorm oberen Totpunkt. Das Kraftstoffluftgemisch wird entzündet und es breitet sich von der Kerze weg eine Flammfront aus.

Je höher die Klopfestigkeit des Kraftstoffes ist, desto langsamer breitet sich diese Front aus. Der durch die Wärme entstehende Druck breitet sich im Zylinder gleichmäßig aus und "drückt" den Kolben nach OT nach unten...

Ich habe die Flammfront mal sinngemäß eingezeichnet...

Jetzt, nach OT fängt die Kraft an, auf den Kolben zu wirken.

Auf diesem Bild wirkt die Maximale Kraft auf den Kolben...

Bevor der Kolben die Überströmkanäle frei gibt, wird der Auslassschlitz geöffnet. Das verbrannte Gas begint in den Auspuff zu strömen.

Der Auspuffschlitz wird mehr und mehr frei gegeben. Das Gas kann nun ausströmen. Frischgas beginnt nun aus den freigegebenen Überströmkanälen in den Zylinder einzuströmen.

Wenn die Überströmkanäle voll geöffnet sind, drücken die Frischgase die Verbrannten Gase aus dem Zylinder. Die Kunst ist es, den Zylinder möglichst vollständig mit Frischgas zu füllen und das verbrannte Gas restlos zu entfernen.
Die Überströmkanäle sind extra schräg nach hinten gerichtet, sodaß das Frischgas im hinteren Teil des Zylinders aufsteigt am Zylinderkopf umgeleitet wird und im vorderen Teil des Zylinders wieder absteigt, um das verbrannte Gas herauszudrücken und selbst den Zylinder vollständig zu füllen. Dieses Prinzip nennt sich "Schnürle-Umkehrspülung". Leider gelangt auch ein kleiner Teil des Frischgases in den Auspuff. Das sorgt für den Anstieg der unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas gegenüber 4-Taktmotoren.

Der Kolben komprimiert das Gas im Zylinder. Unterhalb des Kolbens entsteht wieder ein Unterdruck. Der Einlasskanal wird frei gegeben und frisches Gas strömt in den Kurbelkasten.

Die Kerze zündet...

Das Kraftstoffluftgemisch beginnt zu verbrennen...

Der Kolben wird erneut durch das verbrannte Gas nach unten gedrückt...

usw.usw.usw.

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