1. Takt - Ansaugen von Frischgas

In der 535er Virago schlummert ein 2-Zylinder-V-Motor, der nach dem Otto-4-Takt-Prinzip arbeitet. Ich möchte hier einmal den idealen Kreisprozess eines 4-Takt Ottomotors erklären. Beim 1-ten Takt  bewegt sich der Kolben von seiner obersten Stellung (OT=Oberer Totpunkt) zur untersten Stellung (UT=Unterer Totpunkt.). Dabei ist das Einlassventil geöffnet, über das das Verbrennungsgemisch (auch Frischgas genannt) vom Vergaser in den Zylinder gelangt. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens entsteht im Zylinder ein Unterdruck, der über die gesamte Bewegung des Kolbens konstant ist.(hier p1). Der Druck ist niedriger als der Umgebungsdruck (Luftdruck). Durch diesen Unterdruck wird das Verbrennungsgemisch in den Zylinder gesaugt. Auf dem linken Bild sieht man im unteren Bereich den Kolben am Ende des 1. Taktes. Im oberen Bereich des Bildes sieht man das entsprechende p-V Diagramm (p= der Druck, V= das Volumen oberhalb des Kolbens). In diesem Diagramm sieht man also den im Zylinder herrschenden Druck bei der entsprechenden Kolbenstellung.

2. Takt - Kompression

Im 2-ten Takt ist das Einlassventil geschlossen und der Kolben wird wieder zum Oberen Totpunkt bewegt.  Im Zylinder wird das Gas komprimiert und so entsteht ein höherer Druck. Man spricht bei diesem Vorgang von einer isentropen Verdichtung. Der Maximaldruck Pk (auch Verdichtungsdruck genannt) soll bei der Virago zwischen 10-12 bar liegen. Der Wert wird mit einem Manometer ermittelt, der anstelle der Zündkerze in den Zylinder geschraubt wird. Gemessen wird bei voll geöffneter Drosselklappe und der Betätigung des Starters (der Kerzenstecker des anderen Zylinders muss natürlich entfernt sein, denn der Motor soll ja nicht mit nur einem Zylinder starten). Der Druckunterschied zwischen den beiden Zylinder soll 0,1 bar nicht überschreiten.

3.Takt - Verbrennung und Expansion

Beim 3-ten Takt wird das Benzingemisch mittels Zündkerze gezündet. Nimmt man nun an, dass die Verbrennung sehr viel schneller als die Kolbenbewegung verläuft, so bleibt der Kolben während der gesamten Verbrennung stehen. Da die Verbrennungsgase wesentlich mehr Raum benötigen als das Frischgas, steigt der Druck ohne Änderung des Volumens schlagartig an (wie schon gesagt, der Kolben bleibt als Gedankenmodel während der Verbrennung stehen). Dies ist im p-V Diagramm als die Gerade von Punkt 3 zu Punkt 4 zu sehen. Man spricht dabei von von einer isochoren Wärmezufuhr. Dieser hohe Druck bewegt nun den Kolben vom OT wieder zum UT. In diesem Takt wird die im Benzin gebundene chemische Energie umgewandelt in Wärme- und Bewegungsenergie. Nur in diesem Takt wird Arbeit gewonnen, die letztlich das Motorrad antreibt.

4. Takt - Ausschieben der Abgase

Beim 4-ten Takt wird zuerst das Auslassventil geöffnet und der Restdruck entweicht, wie auch Wärme, dem Zylinder (Linie 5-6). Dann werden die restlichen Verbrennungsgase vom Kolben in den Auspuff geschoben, indem dieser vom UT wieder zum OT bewegt wird. Auch hier muss wieder Arbeit aufgewendet werden. Durch die Kolbenbewegung werden die Gase aber zusammengedrückt und somit ist der Druck höher als der Umgebungsdruck, sprich Luftdruck. Das Auslassventil wird geschlossen, das Einlassventil geöffnet und der Kreisprozess beginnt von vorne mit dem 1-Takt. Eine Sache möchte ich hier aber schon einmal einfliesen lassen. Was hier beschrieben wurde ist Theorie und deswegen auch als idealen Prozess bezeichnet. Die Wirklichkeit sieht leicht anders aus. Das geschilderte ist aber die Grundlage. Warum z.B der Zündfunke nicht erst bei Punkt 3 erfolgt, erkläre ich dann in den einzelnen Kapitel.