Toyota Motor
MotorschadenVergleich

MotorschadenVergleich

Funktionsweise eines Motors

Motoren sind technisch aufwendige Aggregate, welche aufgrund ihrer Komplexität bei einem Motorschaden hohe Kosten verursachen können. Um die Entstehung der Kosten etwas verständlicher darzustellen, wird im Folgenden die Funktionsweise der zwei Hauptarten von Motoren erklärt. Die heutzutage am weitesten verbreiteten Arten sind die Viertaktversionen des Ottomotors (umgangssprachlich als Benziner bekannt) und die des Dieselmotors.

4 Schritte des 4 Taktmotors
Urheber: UtzOnBike - GNU Lizenz für freie Dokumentation

Der Ottomotor (Viertakt)

Ansaugen

Die Motoren werden als Viertakter bezeichnet, da der Prozess innerhalb des Motors in vier Schritten abläuft. Der erste Takt beginnt damit, dass der Kolben nach unten gezogen wird und durch den entstehenden Unterdruck das Luft-Benzin-Gemisch „ansaugt“, welches durch die Ventile im Zylinderkopf zugeführt wird. Die Ventile schließen sich am Ende des Taktes wieder.

Verdichtung

Im zweiten Takt fährt der Kolben nach oben und komprimiert so das Gemisch bis zum oberen Totpunkt des Zylinders. Das komprimierte Gemisch befindet sich zu diesem Zeitpunkt unter hohem Druck.

Entzündung

Durch einen Funken der Zündkerze, wird im dritten Takt das verdichtete Gemisch entzündet. Durch die Verbrennung und Explosion des Gemisches, wird der Kolben unter großer Kraft nach unten getrieben und wandelt so die thermische Energie (die durch Hitzeausdehnung entstehende Kraft) in Mechanische (Auf- und Abbewegung des Kolbens) um, indem diese auf Kolben und Pleuel wirkt. Die lineare Bewegung der Kolben wird dann, durch die Kurbelwelle, in eine Rotationsbewegung umgewandelt.

Ausstoß

Im vierten und letzten Takt öffnen sich die Auslassventile und der Kolben fährt wieder nach oben, wodurch die durch die Verbrennung entstandenen Abgase aus dem Zylinder gedrückt werden. Damit ist der 4-Takt-Zyklus abgeschlossen.

Diese vier Takte laufen versetzt voneinander ab, so befindet sich bei einem Vierzylinder Motor zu jedem Taktzeitpunkt jeweils ein Zylinder in dem Vorgang des Entzündens, um so durchgehend Leistung zu generieren. Gesteuert werden die Abläufe der Takte über die Nockenwelle, welche die Ventile öffnet und schließt. Diese wird entweder über einen Keilriemen oder eine Steuerkette angetrieben, welche wiederrum von der Kurbelwelle rotiert wird. Im späteren Verlauf wird auf die Steuerkette noch etwas näher eingegangen.

Der Diesel Motor (Viertakt)

Ansaugen

Der Dieselmotor beginnt im ersten Takt, damit, anders als beim Ottomotor, im Ansaugvorgang nur Luft ohne Kraftstoff durch die Einlassventile angesaugt werden.

Verdichtung

Der zweite Takt zeichnet sich auch hier durch die Schließung der Einlassventile und der Verdichtung aus. Beim Verdichten der Luft wird diese so stark komprimiert, dass sie sich erhitzt und Temperaturen in Höhe von etwa 700 – 900° Celsius erreicht.

Entzündung

Im dritten Takt des Dieselmotors ist die Luft im Zylinder stark erhitzt und es wird der Kraftstoff fein zerstäubt eingespritzt. Die Temperatur der komprimierten Luft reicht aus, um das Gemisch unmittelbar zu entzünden und so ebenfalls mechanische Kraft durch Heruntertreiben des Kolbens zu erzeugen.

Ausstoß

Der vierte Takt des Dieselmotors zeichnet sich, wie der des Ottomotors, dadurch aus, dass sich die Auslassventile öffnen und die Abgase aus dem Zylinder herausgeführt werden.

Bauteile, die oft ein Motorschaden verursachen

Während die hauptbeteiligten Bauteile in dem Prozess der Kolben, Pleuel, Kurbelwelle und Ventile sind, funktioniert der Motor nicht ohne unzählige weitere Komponenten. Diese mögen zuerst unscheinbar erscheinen, jedoch sind diese notwendig zum schadensfreien Betrieb des Motors. Im Folgenden werden die üblichen Bauteile, welche ein Motorschaden verursachen können, aufgeführt. So stellt sich als einer der Hauptgründe für Motorschäden das Versagen der Steuerkette dar.

Steuerkette wechseln Kosten

Die Steuerkette

Die Steuerkette verbindet die Kurbelwelle mit der Nockenwelle und synchronisiert so die Öffnung der Ventile mit den Kolben, abhängig von der vorhandenen Drehzahl. Da die Steuerkette gespannt werden muss und die Spannvorrichtung ein Verschleißteil ist, kann die Kette bei hoher Laufzeit des Motors und nicht ausreichender Wartung, über- oder sogar herunterspringen. Sollte die Kette überspringen, kollidieren die Kolben mit den geöffneten Ventilen und verursachen unmittelbar einen Motorschaden.

Der Ölhaushalt des Motors

Das Öl übernimmt innerhalb des Motors eine der wichtigsten Aufgaben. Das Öl trennt die beweglichen metallischen Bauteile vollständig voneinander und verhindert so die extreme Reibung, welche bei übereinander Gleiten von Metallen entsteht. Dies geschieht durch die stoffeigene Viskosität des Öls, welche ein Maß für die Zähflüssigkeit darstellt. Je höher die Zähflüssigkeit ist, desto besser trennt es die Komponenten voneinander. Ist der nötige Öldruck nicht vorhanden, so werden die Metallischen Bauteile nicht vollständig voneinander getrennt und es kann zur Beschädigung oder Zerstörung dieser führen.

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Kühlflüssigkeit

Die Kühlflüssigkeit übernimmt im Motor die Kühlung aller Bauteile, welche unter hoher thermischer, also Temperaturbedingter, Belastung stehen. So verhindert es die Ausdehnung und Kontraktion der Bauteile, welche aufgrund der erhöhten Temperaturen auftreten würden und so Verformungen hervorrufen könnten. Verformungen von Komponenten innerhalb des Motors, kann zum Versagen multipler Bauteile führen.

Defekte Kopfdichtung

Die Zylinderkopfdichtung trennt den Zylinderkopf von dem Rumpf des Motorgehäuses und dichtet den Verbrennungsraum sowie die Kühlwasserkanäle und Motorölkanäle ab. Die Dichtung ist sowohl den Hochtemperaturen aus dem Brennraum, sowie der gleichzeitigen Kühltemperatur der Kühlmittel ausgesetzt, was eine Extremsituation für das Material darstellt. Aufgrund dessen ist ein Versagen der Kopfdichtung nach hoher Laufzeit nicht unüblich. Die Konsequenz daraus ist ein nicht vollständiges Abdichten, welches wiederum fehlenden Öldruck und Kühlwasser zur Folge haben kann. Die Auswirkungen dieser wurden im vorangegangenem bereits behandelt.

Ausgebaute Zylinderkopfdichtung

Zusammenfassung

Abschließend lässt sich also erkennen, dass schon kleinere Fehlfunktionen der „Nebenbauteile“ zu Motorschäden führen können. Diese lassen schnell erhöhte Kosten entstehen, da die Funktion der Komponenten einander bedingt und es so bei Schäden zu einer Kettenreaktion kommen kann. Aufgrund dessen ist oft eine Abwägung der Kosten zwischen Motorinstandsetzung, Beschaffung eines Austauschmotors oder sogar dem Fahrzeugverkauf wichtig, um die kostengünstigste Variante zu finden.

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