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Klingeln

Dieses entsteht, wenn es (oft schon durch geringe Fehler im Verbrennungsablauf) zu einer zusätzlichen Verbrennung kommt. Das dadurch induzierte Geräusch wird Klingeln (Klopfen) genannt. Es wird durch die Stosswellen erzeugt, die durch die zusätzliche unkontrollierte Verbrennung hervorgerufen werden. Normalerweise breitet sich die Flammfront im Gemisch von der Zündkerze kugelförmig aus. Diesen weichen Druckanstieg können spontane Verbrennungen im Endgas (siehe Endgas) stark stören. Beim Aufeinandertreffen der ersten - regulären - mit der zweiten Flammfront entstehen dann die Druckspitzen, die man von außen hören kann, und durch welche die Kolben und Kurbelwellenlager stark belastet werden. Es kann bis zum Schmelzen des Kolbenbodens kommen. Ursachen für das Klingeln sind meist:
ein zu früh gewählter Zündzeitpunkt oder
eine zu hohe Verdichtung für die verwendete Benzinsorte
Auch besteht in sehr Hubraumstarken Einzylindern mit langen Flammwegen eher die Gefahr von Selbstzündungen (eine Doppelzündung mit zwei Zündkerzen kann hier Abhilfe schaffen)
Die Oktanzahl ROZ (Research Oktan Zahl) ist ein Maß für die Klopffestigkeit eines Kraftstoffes. Je höher die Oktanzahl ist, desto klopffester ist auch der Sprit. Es werden garantierte Mindestoktanzahlen angegeben: Normal Bleifrei muss 91 ROZ, Super Bleifrei 95 ROZ und Super Plus 98 ROZ aufweisen.

Klopfen

siehe Klingeln

Kolben

Ein Kolben ist ein zylinderförmiges Maschinenbauteil, das sich im Zylinder hin- und herbewegt. Die Aufgabe des Kolbens ist es, in einer Kolbenmaschine physikalischen Druck in Bewegung umzusetzen und dadurch die Maschine anzutreiben oder durch Kompression eines Mediums einen Druck zu erzeugen (Kolbenpumpe). Der Kolben zeigt folgende funktionale Partien: ein Kolbenboden, der mit dem Medium in Kontakt steht, das Kolbenhemd: das zylindrische Bauteil, das mit einem kleinen Spiel in die Zylinderbohrung passt, den Kolbenbolzen mit seiner Lagerung, der den Kolben mit dem Pleuel verbindet.
Kolben für Hubkolbenmotoren werden heutzutage oft aus Aluminium gefertigt, früher hingegen oft aus Gusseisen. Die Herstellung der Urform erfolgt mittels Druckguss-Maschinen. Teils werden Kolben anschließend geschmiedet, was ihnen eine höhere Festigkeit und verbesserte gerichte Wärmeleitfähigkeit verleiht. Anschließend folgt die mechanische Bearbeitung auf den Außendurchmesser, für die Ventiltaschen und die Kolbenbolzen-Bohrung. Der Kolbenboden ist oftmals leicht vorgewölbt. Er trägt bei Viertakt-Motoren in der Regel flache Taschen für die Ventile. Gelegentlich trägt der Kolbenboden auch eine Vertiefung, entweder als Halbkugel zur Optimierung des Verbrennungsablaufes ("Heron"-Kolben, z.B. Ford Granada 3.0-Liter-Motor aus englischer Fertigung), oder enthält die Vorkammer eines Dieselmotors (MAN-M-Verfahren). Das Kolbenhemd trägt oft innen einen eingegossenen Stahl-Verbundwerkstoff ("Autothermik"-Kolben), um das Durchmesserwachstum bei Erwärmung zu steuern. Zur Gewichtsersparnis ist heutzutage bei vielen schnellaufenden Viertaktmotoren das Kolbenhend an den Seiten (an den Kolbenbolzen-Öffnungen) zurückgenommen, um Gewicht zu sparen ("Slipper"-Kolben). Das zylindrische Kolbenhemd trägt eine oder mehrere Nuten für die Kolbenringe, deren oberster der Kompressionsring ist, und die unteren als Ölabstreifringe dienen. Bei Zweitaktern können die Kolbenhemden auch mit Fenstern versehen sein. Bei alten Motoren bis in die 1950er Jahre kann der Kolbenboden eine "Nase" tragen, um den Gaswechsel- oder Spülvorgang zu steuern. Modernere Zweitakt-Motoren besitzen jedoch in der Regel einen flachen Kolbenboden, da die Spülung bzw. der Gaswechsel als "Umkehrspülung" (System Schnürle) mit einem Richtungswechsel im Hubraum erfolgt. Die Kraftübertragung des Kolbens auf das Pleuel geschieht über den Kolbenbolzen. Dieser wird im Kolben in der nach innen verdickten Partie des Hemds in einer Bohrung gelagert. Diese Bohrung trägt oft am Ende Nuten für Sicherungsringe ("Seegerringe"), um das seitliche Auswandern des Kolbenbolzens zu begrenzen. Bei thermisch hoch belasteten Kolben (Turbodiesel-Motoren) wird oftmals mit Spritzdüsen eine Ölkühlung des Kolbeninneren realisiert.


Kolbenringe

Kolben von Moped- Auto- und Motorradmotoren besitzen einen bis mehrere Kolbenringe, die gleich mehrere Aufgaben erfüllen:
den Kolben gegen den Brennraum abdichten
den von der Kurbelwelle an die Zylinderwände geschleuderten Ölfilm verteilen (Viertakter)
überschüssiges Öl wieder vom Zylinder abstreifen (damit es nicht in den Brennraum gelangen kann) Sie werden daher in Kompressionsringe und in Ölabstreifringe unterteilt.
Kolbenringe werden aus feinkörnigen Gusseisenlegierungen oder aus hochfesten Stählen gefertigt. Die Ringmaterialien müssen gute Notlaufeigenschaften besitzen, dürfen nicht schnell verschleißen und müssen über einen weiten Temperaturbereich einsatzfähig sein. Die Form des entspannten, noch nicht montierten Rings wird von den Herstellern so gewählt, dass er im eingebauten Zustand innerhalb der Zylinderbohrung eine möglichst gleichmäßige Anpresskraft entwickelt. Zur Verbesserung des Einlauf und Verschleißverhaltens werden Kolbenringe häufig an der Lauffläche mit Hartchrom, Molybdän oder anderen Werkstoffen beschichtet. Die häufigsten heute verwendeten Formen speziell von Kompressionsringen sind der Rechteckring und der Minutenring der an der Ringflanke leicht konisch ausgebildet ist (Winkel zirka 45 Minuten). Im Neuzustand liegt der Minutenring im Gegensatz zum Rechteckring nur an der Unterkante an. Mit zunehmender Laufzeit dann verbreitert sich die Kontaktfläche.

Kompressionsring

siehe Kolbenring

Krümmer



Kupplung

Eine Kupplung ist ein Maschinenenelement, das zum ständigen oder zeitweiligen Verbinden von gegeneinander verdrehbaren Teilen verwendet wird. Aufgabe ist die Übertragung von Drehbewegung und Drehmoment. Dabei liegen Drehachsen der zu verbindenen Teile (nahezu) in einer Flucht. Man unterscheidet grob in schaltbare und nicht schaltbare Kupplungen. Kupplungen dienen nicht zur Drehmomentwandlung, dies wird vom Getriebe übernommen. Kupplungen verbinden die antreibende und angetriebene Seite durch Kraftschluss, Formschluss oder Stoffschluss. Sie erlauben je nach Ausführung zusätzlich den Ausgleich von Längenänderungen, Winkelbeugungen, Querverlagerungen (Fluchtungsfehler) oder können auch der Schwingungsdämpfung im Triebstrang dienen.
Bei fast allen Motorradmotoren mit querliegender Kurbelwelle wird heute eine Mehrscheibenkupplung auf der Getriebeeingangswelle verwendet. Der Primärantrieb überträgt das Antriebsmoment der Kurbelwelle über Zahnräder, Ketten oder Zahnriemen auf den Kupplungskorb. Dieser ist auf der Getriebeeingangswelle frei drehbar gelagert. Die Reibbeläge der Kupplung greifen nun mit ihrer radial angebrachten Außenverzahnung in diesen Kupplungskorb ein. Zwischen je zwei Reibbelägen befindet sich jeweils eine Stahlscheibe, die mittels einer innen angebrachten Verzahnung mit der fest auf der Getriebeeingangswelle montierten Kupplungsnabe verbunden ist. Das Paket aus Reib- und Stahlscheiben wird durch eine Druckplatte und Federn hier kommen sowohl zylindrische Stahlfedern als auch so genannte Teller oder Membranfedern zum Einsatz - zusammengepresst. Dadurch wird zwischen den Reib und den Stahlscheiben eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, die das Motoren-Moment auf das Getriebe überträgt. Beim Betätigen des Kupplungshebels - dem Auskuppeln - hebt nun eine Druckstange, die in der Regel durch die Hohlgebohrte Getriebeeingangswelle läuft die Druckplatte gegen den Federdruck an. Dadurch lösen sich die Reibbeläge von den Stahlscheiben, so dass sich Kupplungskorb und Nabe gegeneinander verdrehen können: Die Kupplung trennt. Mehrscheibenkupplungen können entweder trocken oder im Ölbad laufend angeordnet werden. Motoren mit längs-liegender Kurbelwelle verwenden in der Regel allerdings eine Einscheiben-Trockenkupplung. Sie wird beim Pkw direkt hinter der Kurbelwelle zwischen Motor und Getriebe angeordnet. Dadurch dreht die Kupplung (und damit die Getriebeweingangswelle) in der Regel mit der Motordrehzahl.