Grundlagen der Mechanik und Pneumatik erklärt

Motorentechnik

Viertakt-Motor

Luft gelangt in den Zylinder, Kraftstoff wird zerstäubt und das Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert. Die Verbrennung drückt den Kolben mit großer Kraft nach unten, wodurch der Motor Arbeit verrichtet. Bei der Aufwärtsbewegung werden die Abgase aus dem Zylinder ausgestoßen.

Zweitakt-Motor

Dies sind Kolbenmaschinen, bei denen der Arbeitstakt in nur einer Umdrehung der Kurbelwelle erfolgt. Stufen: Druckluft und Gas treten in das Vakuum des Kurbelgehäuses ein, was die Luft und das neue Benzingemisch in den Zylinder zwingt. Der Kolben gibt seitliche Öffnungen (Überströmkanäle) frei, durch die das komprimierte frische Gemisch in den Zylinder strömt, während die Abgase nach außen entweichen.

Wankelmotor

Er besitzt einen dreieckigen Kolben, der den Raum im Stator in drei Kammern mit veränderlichem Volumen unterteilt. Es finden drei 4-Takt-Zyklen statt, die um ein Drittel des Rotors versetzt sind. Alles geschieht in einer einzigen Umdrehung der Kurbelwelle.

Nockenwelle

Ein Bauteil, das sich um eine exzentrische Achse dreht. Die Drehung bewirkt das Anheben oder Absenken eines Tasthebels. Dies ermöglicht das synchrone Öffnen und Schließen der Ventile. Mehrere Nocken auf einer Welle werden in Ottomotoren verwendet.

Mechanische Werkzeuge

Zahnstange

Besteht aus einem Metallstab mit Zähnen, die in ein Zahnrad greifen, um eine kreisende Bewegung in eine geradlinige umzuwandeln (oder umgekehrt). Verwendung findet dies bei Lenkungen von Fahrzeugen.

Schraubstock

Ein Werkzeug in der Werkstatt, das fest auf der Werkbank montiert ist. Ein Teil ist beweglich und wird über eine Schraube bedient, um Werkstücke sicher einzuspannen.

Schraubenschlüssel

Ein Werkzeug aus Eisen, dessen Kopf durch Drehen des Griffs in der Weite verstellt werden kann, um Muttern oder Schrauben zu lösen oder festzuziehen.

Kurbel

Wandelt eine hin- und hergehende Bewegung in eine Drehbewegung um (oder umgekehrt). Sie dient dazu, zwei Bauteile zu verbinden. Bei einem Kompressor treibt ein Elektromotor die Kurbel an, um den Kolben zu bewegen und Luft zu verdichten.

Kurbelwelle

Eine Welle mit Kröpfungen, die eine lineare Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt. Sie wird in Motoren verwendet, um die Verbrennungskraft in Drehmoment zu übersetzen. Bei 4-Zylinder- oder 6-Zylinder-Motoren sind die Kurbelwellen so angeordnet, dass ein gleichmäßiger Lauf gewährleistet ist.

Getriebe (Reducer)

Ein Getriebe, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwischen Motordrehzahl und Antriebsrädern geändert werden kann. Während der Motor mit tausenden Umdrehungen pro Minute läuft, ermöglicht das Getriebe bei schweren Maschinen wie Bulldozern eine langsamere Geschwindigkeit bei höherer Kraftentfaltung.

Pneumatik

Kompressor

Ein Gerät zur Verdichtung von Flüssigkeiten oder Gasen (meist Luft). Es gibt volumetrische Kompressoren und Turbolader. Die Druckluft wird oft in einem Kessel gespeichert. Ein Sicherheitsventil verhindert Überdruck, und ein Manometer zeigt den aktuellen Druck an.

Zylinder

Nutzt Druckluft, um mechanische Kraft zu erzeugen. Wird das Ventil betätigt, strömt Druckluft in den Zylinder und bewegt den Kolben, während die Luft auf der anderen Seite entweicht.

3/2-Wegeventil

Wählt zwischen der Zufuhr von Druckluft oder der Entlüftung. Bei Betätigung des Knopfes verschiebt sich das Ventil, um den Luftstrom freizugeben.

Regelventil

Besitzt eine Einstellschraube, um den Luftdurchfluss zu drosseln und damit die Geschwindigkeit des Zylinderantriebs zu regulieren.

Rückschlagventil

Verhindert, dass die Luft aus dem System zurückströmt, wenn der Kompressor abschaltet.

Logikventil ODER

Leitet Luft in den Zylinder, wenn eines der Eingangssignale anliegt.

Logikventil UND

Lässt Luft nur durch, wenn an beiden Eingängen Druck anliegt. Es steuert einen Doppelkolben, der den Durchgang blockiert, wenn nur einseitig Druck vorhanden ist.

5/2-Wegeventil

Dient dazu, zwei Ausgänge mit einem Eingang zu verbinden und die Durchflussrichtung zu steuern.

Pneumatisch betätigte Ventile

Werden durch Niederdruck-Steuersignale geschaltet.