Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik Der Viertaktmotor von Nikolaus August Otto
Im Viertakt drückte er der Welt seinen Stempel auf: Nikolaus August Otto (1832-91), Erfinder einer Verbrennungskraftmaschine, die Motorisierung in großem Stil möglich machte.
Der Erfinder Lénoir baut den ersten Verbrennungsmotor
Die Initialzündung für die Industrielle Revolution kam mit dem Einsatz von Dampfmaschinen. Überall dort, wo es Kohle gab, konnten sie mechanische Energie liefern. Im Zuge der Kokserzeugung aus Kohle kam ein neuer Brennstoff auf den Markt: das Leuchtgas. Es konnte bequem durch Rohrleitungen transportiert werden.
Tüftler wie der Belgier Jean Joseph Étienne Lénoir begannen nun Motoren zu konstruieren. Nicht ein Hilfsgas wie Wasserdampf sollte sie zur Expansion bringen, vielmehr war die kontrollierte Explosion eines Gemisches aus Leuchtgas und Luftsauerstoff zur Erzeugung der nötigen mechanischen Energie vorgesehen. Für solche Motoren war kein Dampfkessel mehr erforderlich, sie konnten kleiner und leichter gebaut werden als Dampfmaschinen. Lénoirs Gasmotor funktionierte, war aber noch nicht besonders leistungsfähig, weil er das explosive Gemisch nicht verdichtete und somit die Füllung des Brennraums sehr gering blieb.
Eine historische Leistung: Ottos Viertaktverfahren
Der ehemalige Handlungsreisende Nikolaus August Otto (1832-91), eigentlich ein Nichttechniker, erkannte, dass zur Leistungssteigerung eine Vorverdichtung des Gas-Luftgemisches erforderlich ist.
Seine Konstruktion sah folgendes Verfahren vor:
- Ansaugen des Gemisches in einen Zylinder
- Kompression
- Zündung des Gemisches, Verbrennung und Arbeit
- Austritt des verbrannten Gemisches aus dem Zylinder
Anfang 1876 wurde ein erstes Versuchsmodell gebaut. Weitere Maschinen, die bis zu acht PS leisteten, folgten. Im Jahr darauf erhielt der Otto-Motor das Deutsche Reichspatent 532 und wurde von der Deutzer Gasmotorenfabrik produziert. Schnell ersetzte "Ottos neuer Motor" die bisherigen "atmosphärischen" Gasmotoren und verdrängte auch die Dampfmaschinen aus Kleinbetrieben. Der weitere Erfolg wurde durch Patentstreitigkeiten überschattet, verbittert starb Otto im Alter von 69 Jahren.
Gottlieb Daimler treibt die Motorisierung voran
Der technische Direktor der Deutzer Gasmotorenfabrik, Gottlieb Daimler, entwickelte den Motor weiter. Als Kraftstoff diente ihm ein Gemisch aus verdunstetem Benzin. 1885 konstruierte er ein Motorrad mit einem schnell laufenden Ottomotor als Antrieb. 1886 folgte Carl Benz mit einem Dreirad, dem Uhrahn des modernen Automobils. Im Lauf der Jahrzehnte wurden die motorgetriebenen Pferdekutschen durch zweckmäßigere Bauformen ersetzt. Mit modernen Produktionsformen wie dem Fließband wurden bald Millionenstückzahlen erreicht.