Ein Viertaktmotor, auch Otto Motor nach seinem Miterfinder Nicolaus August Otto benannt ist eine Verbrennungskraftmaschine. Der Begriff „Ottomotor“ geht zurück auf eine Anregung des VDI aus dem Jahre 1936 und wurde erstmals im Jahre 1946 in der DIN Nr. 1940 verwendet.
Der Einsatz von Viertaktmotoren in der SHK-Haustechnik ist heute mit Block-Heizkraftwerken (BHKW), oder auch Kraft-Wärme Kopplung (KWK) genannt durchaus technisch sinnvoll. Die Leistungsdaten eines solchen Motors werden allerdings nicht in PS (Pferdestärke) angegeben, sondern in kw. In der Gebäudetechnik werden heute vorwiegend Viertaktmotore mit folgenden Leistungen eingesetzt.
1kwel bis 50kwel
2,5kwth bis 85kwth
Dabei werden Hubräume von 110-163cm3 (Vaillant ecoPower 1.0) bis 2000cm3 (Viessmann vitobloc 200) erreicht.
Alle 4-Takt-Kolbenmotoren haben die oben dargestellten Prozesse gemeinsam. Mit Takt ist ein Kolbenhub gemeint, das heißt eine Aufwärts- oder eine Abwärts-Bewegung des Kolbens. Während eines Arbeitsspieles mit vier Takten dreht sich die Kurbelwelle zweimal. (Die Besonderheit bei dem dargestellten Motor sind die unterschiedlichen Hubraumvolumia. Diese entstehen durch ein "gebrochenes Pleul". Der Fachbegriff lautet Knickpleul, oder auch nach seinem Erfinder Mederer-Motor.) Der Vorteil dieser Konstruktion ist der geringere Verschleiß und daraus resultierend ein hoher Wirkungsgrad, da das Pleul nicht so stark auslenkt wird die Reibung an der Zylinderwand minimiert und gleichzeitig die Standzeit erhöht.
1. Ansaugen
Der Kolben bewegt sich nach unten. Das Einlassventil wird geöffnet und Gas-/Luft-Gemisch gelangt in den Zylinder. Das Volumen oberhalb des Kolbens beträgt 110 cm³ (Kompressionsvolumen)
2. Verdichten
Die Kurbelwelle treibt den Kolben nach oben. Alle Ventile sind geschlossen und das Gas-/ Luftgemisch wird komprimiert. Der Kolben fährt zum ersten Mal in den oberen Totpunkt.
3. Verbrennen (und damit Ausdehnen)
In diesem Takt erfolgt die Zündung. Die Ventile sind geschlossen und das Gas-/Luftgemisch verbrennt explosionsartig. Dadurch wird der Kolben nach unten beschleunigt und treibt die Kurbelwelle an. Im Zylinder entsteht ein Volumen von
163 cm³ (Abgasvolumen). In diesem Takt wird die Energie der Verbrennung in die Rotationsenergie der Kurbelwelle übertragen.
4. Ausstoßen
Das Auslassventil wird geöffnet und der Kolben fährt wieder in den oberen Totpunkt. Die Abgase werden ausgestoßen. Der Brennstoff und Abgas sind theoretisch vollständig voneinander getrennt. In der Praxis kommt es aber doch zu einer kurzen Berührung während der sogenannten Ventilüberschneidung (Übergang von 4. Takt zum 1. Takt).
Da die grundlegenden 4 Arbeitsschritte sich immer in der gleichen Reihenfolge wiederholen, wird diese Ablaufsequenz als Kreisprozess bezeichnet.
