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Takte und Turbinen: Viele Wege der Verbrennungsmotoren

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Mit Turbinen und mehr Takten  

Kennen Sie diese exotischen Motortypen?

20.07.2017, 18:29 Uhr | Stefan Weißenborn, dpa

Takte und Turbinen: Viele Wege der Verbrennungsmotoren. Mit Turbinen und mehr Takten - Exotische Motortypen (Quelle: dpa/tmn/Thomas Geiger)

Bekannter Jubilar: Der Ro 80 von NSU debütierte vor 50 Jahren und gilt als das wohl bekannteste Auto mit Wankelmotor. (Quelle: Thomas Geiger/dpa/tmn)

Verschwörungstheorien, Öko-Sünden und Notlösungen: Vom Holzvergaser bis zur Gasturbine sind schon viele Motortypen im Pkw eingesetzt worden.

Manche waren zu gut für diese Welt, andere schafften es nahezu unbemerkt in die Serie – und welche feiern ein Comeback?

Motoren: "Behutsam weiterentwickeln statt neu denken"

Motorenentwicklung ist teuer. Zumal der Druck auf die Industrie, möglichst effiziente Aggregate zu bauen, mit immer strengeren Abgasnormen größer wird. "Behutsam weiterentwickeln statt neu denken ist die Devise", sagt Marcel Mühlich, Technik-Berater beim Auto Club Europa (ACE). "Wenn ein Neudenken stattfindet, fokussiert es sich derzeit vor allem auf die Elektromobilität." Ansonsten gehe der Trend zum Einheitsmotor, die vielen herstellerübergreifenden Kooperationen belegten dies. Dass war einmal anders, zeigt die Geschichte. Sechs vergessene Motorentypen:

Stelzer-Motor 

Um dieses Konzept des 2007 verstorbenen deutschen Erfinders Frank Stelzer ranken sich Verschwörungstheorien: Es sei zu gut gewesen und hätte die Industrie, die seit Jahrzehnten viel Geld in die Entwicklung von Diesel- und Ottomotoren gesteckt hatte, durcheinander gewirbelt. Revolutionär war der Stelzer-Motor, ein Zweitakter, weil er aus nur acht Teilen bestand – gegenüber 300 Teilen bei herkömmlichen Verbrennern.

Das versprach weniger Reibungsverluste und einen höheren Wirkungsgrad. Er nutzte also die Energie im Sprit besser. Zudem ließ er sich mit Benzin, Diesel, Methanol, Ethanol oder Gas betreiben. Gegen den Stelzer-Motor sprechen relativ hohe Schadstoffemissionen, auf die Maximilian Bauer vom ADAC Technik Zentrum hinweist.

Gasturbine

"Das Prinzip hat den Nachteil, dass es immer auf konstanter Drehzahl läuft und sich deshalb als Alleinantrieb für Pkw nicht eignet", sagt Bauer. 1964 kam das Chrysler Turbine Car heraus, dem ein Antrieb vom Prinzip der Düsenjets eingepflanzt wurde. Es kam auf 130 PS. Gebaut wurden 50 identische Prototypen. Ein kleiner Turbinenmotor als Range Extender sei allerdings denkbar.

Fünftakt-Motor

Ein Ansatz, den viele Hersteller verfolgen, etwa Toyota und VW. "Im Prinzip handelt es sich um einen Viertaktmotor, bei dem die Zeiten zum Gemischansaugen variiert werden können - was man als fünften Takt bezeichnet", erläutert Bauer. Unterschieden werden zwei, voneinander abweichende Verfahren der variablen Ventilsteuerung. "Beide sind gang und gäbe, um den Wirkungsgrad zu verbessern." Das Atkinson-Prinzip kommt unter anderem im Toyota Prius und in Hybridautos von Ford oder Mercedes zum Einsatz. Das andere heißt Miller-Zyklus und findet sich unter anderem im aktuellen VW Golf 1.5 TSI.

Zweitaktmotor

DKW, Trabant, Wartburg - sie alle liefen mit Zweitaktmotor. Und so lange niemand auf die Schadstoffe achtete, gab es kaum Fundamentalkritik. Denn auch kleinem Hubraum ließ sich ordentlich Leistung entlocken. Heute hat das Prinzip, bei dem bei jeder Umdrehung gezündet wird, statt bei jeder zweiten wie beim Viertakter, im Pkw-Bereich keine Chance mehr. "Es muss technisch bedingt Öl verbrannt werden, darum ist der Zweitakter ökologisch bedenklich", sagt Mühlich. Hinzu kämen thermische Probleme.

Holzvergaser

Das war eine Notlösung wegen des Benzinmangels während und nach dem Zweiten Weltkrieg. "Dem Holz wurde durch Erhitzen Gas entnommen, das den Verbrennungsmotor antrieb", sagt Bauer. Meist an Nutzfahrzeugen wurde außen an der Karosserie ein Generator gebaut, den man mit Tankholz befüllte. "Er war in der Handhabung sehr kompliziert, man hatte Asche im Auto. Er wird nicht mehr kommen." Im Betrieb ging viel Wärme verloren. Die Autos fuhren nicht dynamisch.

Wankelmotor

Laufruhig und günstig zu produzieren – der Motor mit Kreiskolben beeindruckte, bekam seinen Spritdurst und die Probleme mit der Dichtigkeit aber nie so recht in den Griff. Das wohl bekannteste Wankel-Auto war der NSU Ro 80, der 1967 debütierte. Mazda hielt dem Prinzip, das ohne Ventile, Pleuel und Kurbelwelle auskommt, bis 2012 die Treue. Aber ab 2019 plant Mazda ein Hybridauto mit Wankelmotor als Range Extender, so Sprecher Jochen Münzinger. Auch ein Patent für einen "Wankelmotor als Primärantrieb" ist angemeldet.

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