Jetzt bleiben wir erst einmal endgültig beim Hubkolbenmotor, sonst kriegen wir nie eine eindeutige Beantwortung möglicher Fragen hin. Es geht im Folgenden zunächst um die Beschreibung der Vorgänge und dann um mathematische Größen (keine Angst!), die einen solchen Motor eindeutig beschreiben.

Ein Zyklus des Viertaktverfahrens beginnt mit dem Ansaugtakt. Der heißt so, weil durch den nach UT strebenden Kolben sich der Zylinderraum vergrößert. Der Druck sinkt knapp unter den Atmosphärendruck und dieser sorgt jetzt für die Füllung des Raumes, beim Direkteinspritzer mit reiner Luft oder sonst mit Luft-Kraftstoff-Gemisch.

Ist der Motor durch Turbo oder Kompressor aufgeladen, verliert der Begriff 'Ansaugtakt' seine Berechtigung. Übrigens ist in diesem Takt auch nicht immer die kühlende Wirkung einer auf ca. 100°C absinkenden Temperatur garantiert. Das kann aber durch Ladeluftkühlung wieder etwas korrigiert werden. Bei manchen Modi z.B. der Benzin-Direkteinspritzung wird auch schon in diesem Takt eingespritzt.

Nach dem Umkehrpunkt bewegt sich der Kolben nach OT. In den allermeisten Fällen sind die Ventile schon recht frühzeitig im Verdichtungstakt geschlossen. Je höher das Drehzahlniveau eines Motors, desto länger versucht man noch, durch Offenlassen des Einlassventils die Trägheit der Frischgassäule zu nutzen und damit die Füllung zu verbessern.

Es gibt aber auch den umgekehrten Fall, bei dem man bewusst wieder Luft zurück in das Ansaugsystem zurückkehren lässt. Zu Atkinson/Miller später mehr. Irgendwann muss aber jeder Viertaktmotor verdichten, denn das war der Sinn seiner Erfindung. Das, was dann zur Zündung übrig bleibt, ist jetzt endgültig die Füllung. Die wird unterschiedlich je nach Motordrehzahl, Temperatur und anderen Faktoren dann irgendwann vor OT eingeleitet.

Der sich durch die Verbrennung enorm steigernde Druck treibt den Kolben ein weiteres Mal nach UT. Der Arbeitstakt muss alles an Energie liefern, was die anderen Takte verbrauchen. Und natürlich noch mehr, denn erst wenn alles rechnerisch abgezogen ist, was bei einem Verbrennungsmotor noch abgezweigt wird, beginnen die DIN-kW am Schwungrad zu zählen.

Auslassventile öffnen, bevor der Kolben UT erreicht. Denn die Abgase brauchen eine gewisse Zeit, sich für den Austritt zu entscheiden. Ebenso bleiben die Auslassventile noch bis in den Ansaugtakt hinein geöffnet, um die Energie der austretenden Abgase für die Frischgase nutzbar zu machen. 'Ventilüberschneidung' nennt man das.

Ist die Motorsteuerung entsprechend variabel ausgelegt, kann man die Ventile so steuern, dass man bewusst Abgas im Motor belässt. Innere Abgasrückführung nennt man diese nicht gerade leistungssteigernde Maßnahme. Es ist Teil der umfangreichen Abgasentgiftung von Verbrennungsmotoren. Mehr dazu können Sie im Buch 'Benzineinspritzung' der gleichen Reihe nachlesen.