Motorentechnik kann verwirrend sein – besonders wenn Begriffe wie „Ottomotor“ und „Benzinmotor“ scheinbar synonym verwendet werden. Tatsächlich gibt es zwischen diesen beiden Motortypen eine besondere Beziehung, die vielen Autofahrern nicht bewusst ist. Während alle Ottomotoren nach einem bestimmten Funktionsprinzip arbeiten, nutzen die meisten davon Benzin als Kraftstoff – aber nicht alle. Diese feine Unterscheidung ist entscheidend für das Verständnis moderner Verbrennungsmotoren.
Die Grundlagen des Ottomotors – eine bahnbrechende Erfindung
Der Ottomotor verdankt seinen Namen dem deutschen Ingenieur Nikolaus August Otto, der 1876 den ersten praktisch einsetzbaren Viertaktmotor entwickelte. Seine revolutionäre Erfindung basierte auf einem präzisen Arbeitsprinzip, das bis heute die Grundlage unzähliger Fahrzeuge bildet.
Das Funktionsprinzip des Ottomotors lässt sich in vier entscheidende Takte unterteilen:
- Ansaugtakt: Der Kolben bewegt sich nach unten und saugt ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in den Zylinder ein.
- Verdichtungstakt: Der Kolben bewegt sich nach oben und komprimiert das Gemisch.
- Arbeitstakt: Das komprimierte Gemisch wird durch einen Funken der Zündkerze entzündet und treibt durch die Expansion den Kolben nach unten.
- Ausstoßtakt: Der Kolben bewegt sich wieder nach oben und stößt die verbrannten Gase aus.
Das Kernmerkmal des Ottomotors ist die Fremdzündung – die Verbrennung wird durch einen externen Funken ausgelöst, nicht durch die Hitze der Kompression wie beim Dieselmotor. Diese Fremdzündung ist das definierende Element, nicht der verwendete Kraftstoff.
Benzinmotoren – die bekannteste Variante des Ottoprinzips
Wenn wir von Benzinmotoren sprechen, meinen wir in der Regel Ottomotoren, die mit Benzin betrieben werden. Benzin ist aufgrund seiner Eigenschaften ideal für das Ottoprinzip geeignet:
- Hohe Flüchtigkeit für gute Gemischbildung
- Geeignete Oktanzahl zur Vermeidung von unkontrollierter Selbstentzündung
- Gute Energiedichte für effiziente Leistungsentfaltung
Die meisten PKW weltweit nutzen Benzinmotoren, die nach dem Ottoprinzip arbeiten. Sie zeichnen sich durch ihre Laufruhe, die hohen erreichbaren Drehzahlen und ein günstiges Leistungsgewicht aus. Allerdings haben sie im Vergleich zu Dieselmotoren typischerweise einen höheren Kraftstoffverbrauch.
Wussten Sie schon?
Der erste funktionsfähige Ottomotor von 1876 hatte einen Wirkungsgrad von nur etwa 14%. Moderne Ottomotoren erreichen dagegen Wirkungsgrade von bis zu 40%.
Alternativen zum Benzin – auch Ottomotoren, aber keine Benzinmotoren
Hier wird der Unterschied zwischen Ottomotor und Benzinmotor wirklich deutlich: Das Ottoprinzip ist nicht auf Benzin als Kraftstoff beschränkt. Tatsächlich können Ottomotoren mit verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden:
Erdgas als Kraftstoff (CNG-Motoren)
Erdgasmotoren arbeiten nach dem Ottoprinzip mit Fremdzündung, nutzen jedoch komprimiertes Erdgas (CNG – Compressed Natural Gas) als Kraftstoff. Diese Motoren stoßen weniger CO₂ und Schadstoffe aus als herkömmliche Benzinmotoren. Viele Automobilhersteller bieten Fahrzeuge mit Erdgasantrieb an, die entweder als reine Gasmotoren oder als bivalente Systeme (mit zusätzlichem Benzintank) konzipiert sind.
Flüssiggas (LPG) als Alternative
Autogas oder LPG (Liquefied Petroleum Gas) ist ein weiterer alternativer Kraftstoff für Ottomotoren. Durch einfache Umrüstungen können konventionelle Benzinmotoren auch mit Flüssiggas betrieben werden. LPG-Motoren arbeiten nach demselben Prinzip, haben jedoch angepasste Einspritzanlagen und Steuergeräte.
Ethanol und andere Biokraftstoffe
Ottomotoren können auch mit Ethanol oder Ethanol-Benzin-Gemischen (E85, E10) betrieben werden. Diese Motoren folgen weiterhin dem Ottoprinzip, obwohl der Kraftstoff teilweise oder vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird. Besonders in Ländern wie Brasilien sind Ethanol-Ottomotoren weit verbreitet.
Die technischen Unterschiede zwischen Otto- und Dieselmotoren
Um den Ottomotor vollständig zu verstehen, lohnt ein Vergleich mit seinem wichtigsten Konkurrenten – dem Dieselmotor. Beide sind Verbrennungsmotoren, funktionieren jedoch nach unterschiedlichen Prinzipien:
| Merkmal | Ottomotor | Dieselmotor |
|---|---|---|
| Zündung | Fremdzündung durch Zündkerze | Selbstzündung durch Kompression |
| Verdichtungsverhältnis | 8:1 bis 14:1 | 14:1 bis 25:1 |
| Gemischbildung | Außerhalb oder innerhalb des Zylinders | Nur innerhalb des Zylinders |
| Kraftstoffe | Benzin, Gas, Ethanol etc. | Diesel, Biodiesel |
| Wirkungsgrad | 25-40% | 30-45% |
Der fundamentale Unterschied ist die Art der Zündung: Während der Ottomotor eine externe Zündquelle benötigt, entzündet sich der Kraftstoff im Dieselmotor durch die hohe Temperatur, die bei der starken Kompression der Luft entsteht.
Moderne Entwicklungen – wenn die Grenzen verschwimmen
In der modernen Motorentechnik verschwimmen die Grenzen zwischen den Konzepten zunehmend. Innovative Technologien kombinieren Eigenschaften beider Motortypen:
HCCI-Motoren (Homogeneous Charge Compression Ignition)
Diese experimentelle Motorform vereint Elemente von Otto- und Dieselmotoren. Wie beim Ottomotor wird ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet, aber die Zündung erfolgt wie beim Dieselmotor durch Kompression. Diese Technologie verspricht die Effizienz des Diesels mit den geringeren Emissionen des Ottomotors zu verbinden.
Direkteinspritzung bei Ottomotoren
Moderne Ottomotoren verwenden immer häufiger Direkteinspritzungssysteme, die ursprünglich eine Domäne der Dieseltechnologie waren. Dabei wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt, was zu einer effizienteren Verbrennung führt. Diese Technologie hat die Effizienz von Benzinmotoren deutlich verbessert.
Besonders bemerkenswert ist die Entwicklung von Dual-Fuel-Systemen, bei denen Ottomotoren zwischen verschiedenen Kraftstoffen wechseln können. Diese Flexibilität macht den Ottomotor auch in Zeiten steigender Kraftstoffpreise und wachsenden Umweltbewusstseins zu einer relevanten Technologie.
Fazit: Jeder Benzinmotor ist ein Ottomotor, aber nicht jeder Ottomotor ist ein Benzinmotor
Die entscheidende Erkenntnis lautet: Der Begriff „Ottomotor“ beschreibt ein Funktionsprinzip mit Fremdzündung, während „Benzinmotor“ einen Motortyp bezeichnet, der spezifisch mit Benzin betrieben wird. Jeder Benzinmotor ist also ein Ottomotor, aber nicht jeder Ottomotor muss zwangsläufig ein Benzinmotor sein.
Dies erklärt, warum Erdgas-, Autogas- und Ethanolmotoren ebenfalls als Ottomotoren klassifiziert werden. Sie folgen demselben grundlegenden Arbeitsprinzip mit Fremdzündung, verwenden jedoch alternative Kraftstoffe statt Benzin.
Für den alltäglichen Sprachgebrauch mag diese Unterscheidung pedantisch erscheinen, doch für das technische Verständnis von Verbrennungsmotoren ist sie essentiell. Sie verdeutlicht, dass die Zukunft des Ottomotors nicht ausschließlich an fossiles Benzin gebunden ist, sondern vielmehr an das ingenieurtechnische Prinzip der kontrollierten Verbrennung mit Fremdzündung – eine Erkenntnis, die angesichts der Herausforderungen im Bereich alternative Kraftstoffe und Emissionsreduzierung zunehmend an Bedeutung gewinnt.