Im Verbrennungsraum eines Vier-Takt-Motors (Otto-Motor) wird die im Kraftstoff gebundene chemische Energie durch einen Verbrennungsprozess in Wärmeenergie überführt. Die entstehenden Verbrennungsgase dehnen sich bei der Hitze aus und verrichten üben diesen Weg mechanische Arbeit.
Benzin enthält als Hauptbestandteil Alkane wie z.B. Hexan.
Oxidation von Hexan
Hexan + Sauerstoff -> Kohlenstoffdioxid + Wasser(dampf) / exotherm
1. Takt Ansaugen
1 = Benzin-Luft-Gemisch
2 = Einlassventil (hier offen)
3 = Zündkerze
4 = Kolben
5 = Kurbelwelle
6 = Pleuelstange
7 = Kurbelgehäuse
8 = Zylinder
9 = Auslassventil (hier geschlossen)
Der sich abwärts bewegende Kolben erzeugt im Zylinder einen Unterdruck und saugt dadurch, bei geöffnetem Einlassventil, das Benzin-Luft-Gemisch an.
2. Takt Verdichten
Bei geschlossenen Ventilen bewegt sich der Kolben aufwärts, wodurch das Benzin-Luft-Gemisch verdichtet wird. Gegen Ende dieses Taktes, wenn der Kolben sich in der Nähe des oberen Totpunktes befindet, wird das Benin-Luft-Gemisch durch die Zündkerze gezündet. Die explosionsartige Verbrennung setzt ein. Die Entzündung wird schon zum 3. Takt, dem Arbeitstakt, zugeordnet.
3. Takt Arbeiten
Bei der Explosion entstehen Gase, die eine "Druckwelle" verursachen: Der Kolben wird bei geschlossenen Ventilen nach unten getrieben. Über die Pleuelstange wird die Kraft auf die Kurbelwelle übertragen, die dadurch in Drehung versetzt wird. Am Ende der Kurbelwelle befindet sich ein Schwungrad, das als mechanischer Energiespeicher dient.
4. Takt Ausschieben
Der sich aufwärts bewegende Kolben schiebt die Abgase bei geöffnetem Auslassventil (A) bis auf den im Brennraum verbleibenden Rest aus dem Zylinder.