Kurbelwelle im unteren Totpunkt

Der untere Totpunkt (OT) ist die Position, in der ein Kolben seinen tiefsten Punkt in der Zylinderbohnung erreicht, am weitesten vom Zylinderkopf entfernt. In diesem Moment bilden die Pleuelstange und die Kurbelwelle den größtmöglichen Winkel, und die Kurbelwelle hat sich um 180 Grad vom oberen Totpunkt (UT) gedreht. Das Zylindervolumen ist maximal, was bei einem Viertaktmotor bedeutet, dass dies am Ende des Saughubs oder des Arbeitshubs auftritt, je nach Taktphase.

Jeder Hubkolbenmotor hat für jeden Zylinder eine OT-Position. Bei einem Einzylinder-Motor gibt es einen OT pro vollständige Umdrehung; bei einem Vierzylinder-Motor gibt es vier separate OT-Positionen, die in Folge auftreten, wenn die Kurbelwelle dreht. Die genaue Lage ist auf dem Schwungrad oder dem Kurbelwellendämpfer mit einer eingeritzten Linie oder einer gegossenen Kerbe markiert, die mit einem ortsfesten Zeiger am Motorblock fluchtend ist. Diese Fluchtung dient als kritische Timing-Referenz für Techniker, die Zündversteller-Kontrollen, Ventileinstellung und Lagerkontrolle durchführen.

Um den OT zu finden, muss der Motor so positioniert werden, dass der Kolben nach unten fährt, bis er bei maximaler Ausdehnung stoppt. Der mechanische Widerstand verhindert, dass der Kolben weiter fährt; weitere Drehung der Kurbelwelle kehrt die Richtung um. Bei Motoren mit zugänglichen Timing-Marken wird die Kurbelwelle rückwärts und vorwärts leicht um den OT gedreht, während man den Zeiger gegen die Schwungrad-Markierung beobachtet, um die Position zu bestätigen. Moderne Diagnosegeräte verwenden Kurbelwellenwinkel-Sensoren, um den OT elektronisch zu bestimmen, aber das physische Referenzdatum bleibt für manuelle Arbeiten unverzichtbar.

Der OT ist wichtig, weil viele Motorspezifikationen relativ dazu gemessen werden. Verdichtungsverhältnis-Berechnungen verwenden das Volumen, das vom OT zum UT gestrichen wird. Ventilsteuerung wird in Grad vor oder nach dem OT bei den Ein- und Auslasshüben ausgedrückt. Die Lagerspielbkontrolle erfordert oft, dass die Kurbelwelle am OT festgehalten wird, sodass eine Pleuellager- oder Hauptlagerzapfen in einer vorhersagbaren Ausrichtung liegt. Falsche OT-Identifikation führt zu falscher Zündverstellung, fehlausgerichteten Ventilereignissen und Messfehler, die sich zu schlechter Motorleistung oder Schäden summieren.

Der Begriff "Totpunkt" bezieht sich auf die beiden Punkte in jedem Kolbenhub, in denen die Pleuelstange momentan senkrecht zur Kurbelwellenbewegung steht und einen Augenblick erzeugt, in dem die Kolbengeschwindigkeit null ist. An diesen geometrischen Positionen kann die Kurbelwelle keine Bewegung auf den Kolben übertragen oder umgekehrt, daher ist ein Schwungrad oder gespeicherte Energie erforderlich, um sie beim Anlassen zu durchfahren. Deshalb sind Totpunkte kritische Kontrollpunkte und sind auf jedem jemals gebauten Hubkolbenmotor markiert.