Das viertakt-arbeitsverfahren

. Nicolaus August Otto ließ sich einen solchen Lenoir-Motor bauen, an dem er seine Theorien experimentell erprobte. Er fand Schwachstellen in Lenoirs Prinzip, welche er im Laufe seiner Versuche immer weiter beseitigte und so die Leistungs-fähigkeit des Motors bei Verringerung des Verbrauchs steigerte.
. Um eine weichere Verbrennung mit weniger harten Stößen im Lenoir-Motor zu erreichen, mußte das Gas-Luft-Gemisch verdichtet werden. Bei der darauf folgenden Entzündung des Gemischs durch einen elektrischen Zündfunken dehnte sich dieses aus und drückte den Kolben nach unten. Durch dessen Schwung wurde über eine Pleuelstange die Energie aus einer Abwärtsbewegung in eine Dreh-bewegung der Kurbelwelle umgewandelt. Auf dieser Kurbelwelle befanden sich Ausgleichsgewichte, die den Motorlauf ruhiger und sanfter gestalteten und außerdem, als Folge deren Trägheit, den Kolben wieder nach oben bewegten. Bei dieser Aufwärtsbewegung drückte der Kolben die Abgase, die bei der Explosion entstanden, aus dem Zylinder hinaus.
. Das sich daraus ergebende Viertakt-Verfahren besteht also aus:
1. Ansaugen. Das brennbare Gemisch wird durch den Saugeffekt des sich ab-wärtsbewegenden Kolbens in den Zylinder hineingesaugt.
2. Verdichten. Durch die darauffolgende Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das im Zylinder befindliche Gemisch komprimiert.
3. Verbrennung. Befindet sich der Kolben in seiner höchsten Position (Oberer Totpunkt), ist die Verdichtung am größten und die Entzündung des Gemischs erfolgt. Durch die Ausdehnung des verbrannten Gases wird der Kolben erneut nach unten bewegt.
4. Ausstoß. Der Kolben bewegt sich wieder nach oben, wobei er die verbrannten Gase ausstößt.
. Bei den heutigen Viertakt-Motoren wird die Füllung und Entleerung der Zylinder mit Löchern im Zylinderkopf erreicht, die durch Ventile geöffnet bzw. geschlossen werden. Die Nockenwelle, welche die Ventile betätigt, wird durch die Kurbelwelle im Übersetzungsverhätnis 1:2 meist über einen Zahnriemen angetrieben. Das sich die Nockenwelle halb so schnell wie die Kurbelwelle dreht, liegt daran, daß der Kolben zwei Auf- bzw. Abwärtsbe-wegungen macht, bis er einen vollständigen Arbeitstakt beendet hat (siehe oben). Die Nockenwelle kann neben den Zylindern am Motorblock liegen und die Ventile über Stößel, Stoßstangen und Kipphebel betätigen, oder sie liegt über den Ventilen und betätigt diese direkt. Das Benzin-Luft-Gemisch gelangt bei heutigen Motoren durch eine mechanische oder eine elektronische Einspritzung in die Zylinder. Sie ist den Anforderungen der immer strenger werdenden Abgasvorschriften in besserem Maße gewachsen als der Vergaser, der früher das Gemisch zusammenstellte und es dann von den Kolben ansaugen ließ. Die erste direkte Einspritzung beim Benzinmotor geht derzeit in Serie. Sie wird sich langfristig beim Ottomotor ebenso durchsetzen wie beim Diesel (s.u.). Denn der Verbrauchsvorteil ist so vielversprechend, daß auf Dauer kein Hersteller daran vorbeigehen kann. Dieser Vorteil liegt bei rund 10 %.