Man verbrennt Kraftstoff in einem geschlossenen Zylinder, lässt das expandierende Gas einen Kolben antreiben, und schon hat man einen Verbrennungsmotor. Die Idee ist einfach. Doch bis er zuverlässig funktionierte, brauchte es über ein Jahrhundert Tüftelei.

Nicolaus Otto konstruierte 1876 den ersten praktischen Viertaktmotor. Rudolf Diesel folgte in den 1890er Jahren mit der Kompressionszündung. Der Viertaktzyklus – Ansaugen, Verdichten, Arbeiten, Ausstoßen – bestimmt noch heute den Betrieb der meisten Straßenmotoren. Eine Zweitaktvariante zündet bei jeder Umdrehung und findet sich weiterhin in Kettensägen und einigen Motorrädern.

Kernkomponenten

• Zylinderblock und Kolben.
• Kurbelwelle zur Umwandlung von linearer Bewegung in Rotation.
• Ventile und Nockenwelle zur Steuerung des Gasstroms.
• Kraftstoffsystem zur Mischung von Luft und Kraftstoff.
• Kühl- und Schmiersysteme.

Die Effizienz ist die Schwachstelle. Die meisten Benzinmotoren wandeln nur etwa ein Viertel der Kraftstoffenergie in Bewegung um. Der Rest entweicht als Wärme über Abgas und Kühler. Turboaufladung, Direkteinspritzung und variable Ventilsteuerung haben den Unterschied zwar verringert, doch Elektromotoren wandeln Energie immer noch deutlich effizienter um. Deshalb steht der Verbrennungsmotor erstmals seit hundert Jahren vor ernstzunehmender Konkurrenz.