4-Takt-Prinzip

Ansaugtakt (Phase 1)
Der Ansaugtakt beginnt mit dem Öffnen des Einlassventils (Pos. A) einige Grad Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (OT) und endet nach dem unteren Totpunkt (UT). Der Zylinder soll während des Ansaugtakts möglichst vollständig mit Luft-Kraftstoff-Gemisch gefüllt werden. Der abwärtsgehende Kolben (Pos. M) vergrößert das verfügbare Volumen des Zylinders (Pos. E) und saugt frisches Luft-Kraftstoff-Gemisch durch das geöffnete Einlassventil in den Zylinder ein.

Verdichtungstakt (Phase 2)
Der aufwärtsgehende Kolben verkleinert das Volumen des Zylinders und verdichtet das Luft-Kraftstoff-Gemisch. Die Verdichtung beträgt etwa 1:7...1:11, je nach Motorbauweise. Je höher die Verdichtung ist, um so höher ist der thermische Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors, und um so besser lässt sich der Kraftstoff ausnutzen. Die Höhe der Verdichtung ist durch die Klopfgrenze begrenzt. Klopfen bedeutet eine unregelmäßige, unkontrollierte Verbrennung des entzündeten Gemischs unter großem Druckanstieg. Das Klopfen führt zu Schäden am Motor. Durch gleichmäßiges Luft-Kraftstoff-Gemisch und durch Ausnutzung von Strömungseffekten im Ansaugweg, aber auch durch geeignete Brennraumgestaltung, kann die Klopfgrenze in Richtung höherer Verdichtung verschoben werden. Kurz vor dem Erreichen des OT entzündet die Zündkerze das verdichtete Luft-Kraftstoff-Gemisch und leitet so die Verbrennung ein.




Arbeitstakt (Phase 3)
Nachdem der Zündfunken an der Zündkerze (Pos. K) das verdichtete Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet hat, steigt die Temperatur durch die Verbrennung des Gemisches an, und der Druck im Zylinder erhöht sich. Der entstehende Druck treibt den Kolben wieder abwärts. Er gibt über die Pleuelstange (Pos. N) Arbeit an die Kurbelwelle (Pos. P) ab, die in der Zeiteinheit als Motorleistung verfügbar ist. Die Leistung steigt dabei mit zunehmender Drehzahl stetig an. Deshalb ist zur Anpassung der günstigsten Motordrehzahl an die Fahrgeschwindigkeit ein Getriebe erforderlich.

Ausstoßtakt (Phase 4)
Der aufwärtsgehende Kolben stößt die verbrannten Gase (Abgas) durch das geöffnete Auslassventil (Pos. J) aus. Nach dem vierten Takt wiederholt sich der Taktzyklus. Im praktischen Zyklus überschneiden sich die Öffnungszeiten der Ventile etwas, wodurch Gasströmungen und Gasschwingungen zum besseren Füllen und Entleeren des Zylinders ausgenutzt werden.