Der Saugmotor: Wie er funktioniert, Vorteile des Saugmotor und Unterschiede zum Turbomotor

Der Saugmotor: Funktionsweise, Vorteile und die Unterschiede zum Turbomotor

Beim Saugmotor handelt es sich um einen klassischen Motoraufbau. Diese Art von Aggregat gehört heute nur noch selten zur Serienausstattung von Neuwagen. Prinzipiell funktioniert dieser ohne Zusatzaggregate, wie Turbolader, sodass es keine zusätzliche Luftverdichtung gibt. Grundlage ist in der Regel ein Viertaktarbeitszyklus, welcher zunächst mit dem Ansaugen der notwendigen Luft beginnt. In den meisten Fällen setzt man heutzutage auf den Einsatz einer Turboaufladung. Dies liegt daran, dass solche Motoren oftmals eine höhere Kraftstoffverbrauchseffizienz besitzen. Dennoch gibt es auch noch heute Fahrzeuge, welche bewusst damit ausgestattet werden. Dazu gehören Sportwagen, denn so lässt sich ein so genanntes Turboloch vermeiden. Auch leistungsärmere Motoren werden zum Teil noch als Saugmotoren vertrieben. Dabei sei noch erwähnt, dass sich die Bezeichnung in der Vergangenheit eher auf die Versorgung mit Kraftstoff bezog, es heute durch die Kraftstoffeinspritzung in erster Linie um die Versorgung mit Ansaugluft geht.

Was ist ein Saugmotor?

Auch wenn sich die Bezeichnung meist auf einen Dieselmotor bezieht, gibt es auch Ottomotoren, welche nach diesem Prinzip arbeiten. Zu den vier Takten gehört der erste Ansaugtakt. Während dieses Takts bewegt sich der Kolben im Zylinder nach unten, um so das Volumen zu vergrößern. Auf diese Art und Weise wird ein Unterdruck erzeugt, welcher ausreichend ist, um von außen Luft in den Motor einzusaugen. Dies gelingt natürlich dadurch, dass das Einlassventil geöffnet bleibt. Dabei wird die Ansaugluft durch den Motorluftfilter grob gereinigt. Vor dem Beginn des nächsten zweiten Taktes wird das Einlassventil geschlossen, sodass die Kolbenaufwärtsbewegung die angesaugte Luft zusammendrückt, also verdichtet. Diese Kompression auf etwa ein Zwanzigstel des ursprünglichen Volumens erhitzt diese im Saugmotor des Autos auf rund 600°C. Beim Dieselmotor erfolgt zu diesem Zeitpunkt die Kraftstoffeinspritzung, also schlussendlich kurz vor dem Erreichen des höchsten Punktes des Kolbens im Zylinder. Der benötigte Druck beträgt dabei hunderte bis tausende Bar. So kann der Kraftstoff zerstäubt und anschließend des Luft-Kraftstoff-Gemisch noch ein wenig weiter verdichtet werden. Nun entzündet sich dieses unmittelbar selbst und die kraftvolle Abwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder beginnt. Bezeichnet wird dies daher auch als so genannte Arbeitstakt. Nach dem Öffnen des so genannten Abgasauslassventils bewegt sich der Kolben nach oben, sodass die entstandenen Abgase nach außen in den Abgaskrümmer gedrückt werden können. Passend bezeichnet man diesen vierten und letzten Takt daher auch als so genannten Auslasstakt.

Leichte Abweichungen gibt es, wenn es um einen Ottomotor geht, welcher als nicht als Turbo, sondern als Saugmotor ausgelegt wurde. Hier ist die Erklärung des Saugmotors ebenfalls zutreffend, weil es ebenfalls vier Takte gibt. Dennoch müssen Sie beachten, dass im Arbeitstakt kein Benzin eingespritzt wird, sondern bereits ein fertiges Luft-Kraftstoff-Gemisch im Rahmen des Ansaugtakts in den Zylinder eingebracht wird. Ein weiterer Unterschied ist natürlich auch, dass dieses verdichtete Gemisch aktiv durch eine Funkenentladung der zum Zylinder gehörigen Zündkerze entzündet und verbrannt wird.

Die Vorteile eines Saugmotors

Es gibt eine ganze Reihe von positiven Eigenschaften dieser Motorbauart, sodass selbst im Rennsport manchmal ein Kampf zwischen Saugmotor und Turbomotor stattfindet. Doch lassen Sie uns zunächst über die allgemeinen Vor- und Nachteile dieser Technologie sprechen. Ein Nachteil weswegen ein Saugmotor nicht mehr die Standardmotorenbauweise ist, ist dessen vergleichsweise schlechter Wirkungsgrad. Auch das so genannte Leistungsgewicht spricht gegen einen solchen einfachen Fahrzeugmotor.

Zu den wichtigsten bauartbedingten Vorteilen gehört, dass kein Turboloch vorhanden ist. So wird das Gas nahezu sofort angenommen. Betrachtet man die Unterschiede zwischen Sauger und Turbo, so geht es beim Turboloch darum, dass die Aufladung (also die Kompression) nur dann effektiv sein kann, wenn der Turbolader eine ausreichende Drehzahl erreicht. Daher wirkt der Motor gerade im unteren Drehzahlbereich weniger kraftvoll. Doch selbst wenn der Motor schon in einem höheren Leistungsbereich arbeitet, kann sich die Gasannahme verzögert anfühlen. Dies liegt dann daran, dass die Turboturbinenräder zunächst einmal beschleunigt werden müssen. Inzwischen gibt es jedoch Strategien, um diese Probleme zu minimieren, sodass die Leistung des Saugmotors nur in speziellen Einsatzbereichen wirklich überlegen ist. Zu den Verbesserungen für die Turboleistung gehören veränderliche Leitschaufeln, Druckspeicher, aber auch eine Verringerung des Trägheitsmoments des Turboladers. Besonders leistungsstarke Motoren verfügen darüber hinaus meist sogar über zwei Turbolader, weshalb diese manchmal auch als Biturbo bezeichnet werden. Eine weitere Möglichkeit ist ein zusätzlicher Antrieb des Turbos – beispielsweise mit Hilfe eines Elektromotors.

Sauger versus Turbo – wer bietet mehr Leistung

Ganz im Allgemeinen erreicht ein Motor mit einem Turbolader eine höhere Leistung. Dies liebt natürlich zum einem daran, dass es eine gewisse Effizienzsteigerung schon durch den höheren Wirkungsgrad erreicht wird. Der eigentliche Grund ist jedoch, dass bei gleichem Motoraufbau mehr Kraftstoff in einem kürzeren Zeitraum verbrannt und in mechanische Energie umgewandelt werden kann. Dies liegt daran, dass sich mehr Luft in der Brennkammer befindet, wenn der Diesel eingespritzt wird. Darüber hinaus besitzt diese eine höhere Dichte und auch eine höhere Temperatur. Ein Resultat daraus ist ein gesteigerter Motormitteldruck, was wiederum zu mehr Motordrehmoment führt. Bei Ottomotoren muss unter Umständen die Verdichtung verringert werden, damit sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch nicht zu einem ungünstigen Zeitpunkt selbst entzündet. Dies bezeichnet man in der Fachsprache auch als Motorklopfen.

Fazit

Ob Sie einen Saugmotor oder einen Turbo bevorzugen, hängt in erster Linie auch mit Ihrem persönlichen Geschmack zusammen. Grundsätzlich lässt sich jedoch festhalten, dass Turbomotoren einige Vorteile bieten, wodurch diese Bauart heute der beliebteste Motoraufbau ist. Reine Saugmotoren kommen hingegen in erster Linie bei Spezialanwendungen zum Tragen. Dazu gehört beispielsweise der Motorsport, wo eine direkte Gasannahme sehr wichtig werden kann. Außerdem finden Sie diese Motorentechnologie in Ausnahmefällen noch bei sehr kleinen PKW-Motoren.

Ein Tipp von AUTODOC:

Auch wenn des Tuning eines klassischen Saugmotors weniger leicht von der Hand geht als bei einem Motor mit zusätzlichem Turbolader, ist es dennoch möglich. Wichtig ist es dabei, dass ein Chiptuning in der Regel nicht ausreichend ist, sondern mehrere Einzelmaßnahmen sinnvoll miteinander kombiniert werden müssen. Ausnahmen sind dabei Motoren, welche vom Hersteller lediglich elektronisch gedrosselt wurden. Zu den anderen sinnvollen Einzelmaßnahmen gehören zum Beispiel eine Optimierung der Ansaugluftführung oder auch der Einsatz einer Einzeldrosselanlage oder einer veränderten Nockenwelle. Lassen Sie sich dabei am besten von einem erfahrenen Experten beraten.

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