4 Ventile viel besser als 3?

[Simon1974]

Hallo liebe Leute !

Da Mercedes jetzt langfristig seine 6 und 8 Zylinder auf 4 Ventile umstellen wird, hätte ich gerne gewusst, ob die Vorteile der 4 Ventiltechnik gegenüber den 3-Ventilern gravierend sind. Mercedes hat ja nicht ohne Grund vor 7 Jahren die 3-Ventiltechnik eingeführt, obwohl die meisten Hersteller 4-Ventiltechnik favorisieren. Ein Grund waren natürlich die Kosten.....

LG Simon

[Moonstone]

Hallo!

Bei den 3-Ventilern ist es bautechnisch wesentlich einfacher die strengen Abgasnormen einzuhalten. Die Motoren haben aufgrund ihrer Bauart ein besseres Abgasverhalten beim Kaltstart. Dies kombiniert mit der modernen Motorelektronik und der Doppelzündung lässt sie sehr sparsam laufen. Ein weiterer Vorteil gegenüber den 4-Ventilern liegt darin, dass 3-Ventiler i.d.R. nur eine Nockenwellle pro Zylinderreihe besitzen. Das bedeutet weniger zu bewegende Masse, was positiv im Verbrauch und natürlich auch in der Laufruhe der Maschine auswirkt. Auch die mechanische Anfälligkeit dieser Motoren ist geringer als beim 4-Ventiler. Ein letzter Vorteil ist der bessere Drehmomentverlauf im unteren Drehzahlbereich, was ebenfalls auf die Bauart zurückzuführen ist und beim 4-Ventiler nur mit ernormem technischen Aufwand (Stichtwort: Resonanzsaugrohre, variable Ventilsteuerung) zu realisieren ist.

Natürlich hat der 3-Ventiler auch seine Nachteile. So ist die Leistungsausbeute aufgrund des schlechteren Ladungswechsels geringer. Beim maximalen Drehmoment kommt er ebenfalls nicht an die Werte eines 4-Ventilers ran. Auch ist der 3-Ventiler nicht so drehfreudig wie ein 4-Ventiler.

 

Die Frage, warum man bei Mercedes erst von 2-Ventil- auf 4-Ventiltechnik umgestellt hat, um dann ein paar Jahre später auf 3-Ventiltechnik und jetzt erneut auf 4-Ventiltechnik überzugehen lässt sich wie folgt beantworten:

Ende der 80er Jahre waren die seit mehreren Jahrzehnten gebauten 2-Ventiler an ihrer Leistungsgrenze angelangt. Eine höhere spezifische Literleisung lies sich nur über Aufladung, bzw. Mehrventiltechnik realisieren. Die erste Generation von modernen 4-Ventiler war geboren. Mitte der 90er Jahre, nachdem man gerade eine Rezession hinter sich hatte, besann man sich scheinbar darauf, dass die reinen Leistungsdaten keine primäre Rolle mehr bei Motoren spielen, sondern viel mehr in Zukunft auf die Reduktion des Schadstoffausstoßes geachtet wird. Mit der 3-Ventiltechnik war man bestens für die kommenden Jahre gerüstet. Hinzu kam noch, dass man dank modernen Motorelektronik und Doppelzündung an die Leistung der älteren 4-Ventiler herankam. In den letzen Jahren hat jedoch eine Art PS-Boom eingesetzt, bei dem sämtliche Hersteller immer wieder versuchen mit immer größeren Schritten die anderen zu überbieten. Der Markt scheint dies zu wünschen. Diese rasant steigenden Leistungsansprüche lassen sich jedoch nicht mit 3-Ventil-Saugmotoren erfüllen. Aus diesem Grund kommt jetzt eine neue "hochgezüchtete" 4-Ventiler-Generation, die alles bisher auf dem Saugmotorsektor dargewesene klar in den Schatten stellt. Dieser Vorgang findet nicht alleine bei Mercedes statt, sondern bei so ziemlich allen namhaften Herstellern. Dank moderner Technik lassen sich fast alle Vorteile beider Motorenkonzepte miteinander in den neuen 4-Ventiler vereinen. Bleibt abschließend nur zu hoffen, dass dies nicht zu lasten der Lebensdauer bzw. der Umwelt geht.

[Simon1974]

Danke

 

Hallo Oliver !

Vielen Dank für diese höchst kompetente Antwort. Ich hatte mal einen E280, natürlich gebraucht. (W124) Der hatte ja damals schon 4-Ventiltechnik. Resonanzsaugrohr. Ob er auch variable Ventisteuerzeiten hatte, weiß ich nicht mehr.Dann kamen ja irgendwann die 3-Ventil V6/V8 motoren.

Ist es zwangsläufig war, daß Reihensechser laufruhiger sind, als z.B. ein V6 mit Ausgleichswellen ?

Dieses Forum ist wirklich klasse !!!!!!

LG Simon

[Moonstone]

Re: Danke

 

Zitat:

Original geschrieben von Simon1974

Ist es zwangsläufig war, daß Reihensechser laufruhiger sind, als z.B. ein V6 mit Ausgleichswellen ?

Ja, das stimmt! Der Reihensechser hat bauartbedingt einen vibrationsarmeren Lauf als der V6. Der Reihensechser ist sogar vibrationsarmer als der V8! Aufgrund des Winkels zwischen den beiden Zylinderbänken besitzt der V6 einen schlechteren Masseausgleich. Je nach Zylinderwinkel gibt es da nochmal deutliche Unterschiede. So gelten V6 Motoren mit einem 60° Winkel noch als die vibrationsarmsten ihrer Gattung. Winkel mit 90°, wie sie Mercedes verbaut, sind dagegen ausgesprochen ungünstig für einen V6 und werden normalerweise nur bei LKW-Motoren verwendet, bei denen V6- und V8-Motoren auf der gleichen Produktionslinie hergestellt werden. Genau dies ist aber auch der Grund, weshalb Mercedes diesen Winkel bei den PKW-V6 verwendet. Sie werden gemeinsam mit den V8 hergestellt. So besitzen beide einen großen Anteil an gleichen Bauteilen. Erst der 180° Winkel bietet wieder den gleichen optimalen Masseausgleich wie ein Reihensechser. Diese Motoren werden zur Zeit nur von Porsche gebaut und werden normalerweise auch "Boxermotoren" bekannt. Der noch geeignetse V6-Zylinderwinkel von 60° ergibt sich durch die Zündversetzung, auch Kröpfung genannt, der einzelnen sechs Zylinder. Diese beträgt nämlich 120°. Ein 120° V6 bietet die gleiche Laufkultur, jedoch baut dieser Motor ziemlich breit und ist daher keine besonders geeignete Lösung für den normalen PKW. Bevor man einen 120° V6 nimmt, würde man gleich zum Boxermotor mit der besseren Laufruhe greifen. Die Ausgleichswellen beim 90° V6 von Mercedes dienen in erster Linie dazu, das 90° Problem zu beheben. An die Laufruhe eines Reihensechsers oder Boxers kommen die Motoren jedoch nie ganz heran. Dennoch handelt es sich um sehr laufruhige Maschinen, die sich trotz ihres ungünstigen Zylinderwinkels vor der V6-Konkurrenz nicht verstecken müssen.

[Big R]

Re: Re: Danke

 

@Moonstone:

Full Ack!

Nur:

Zitat:

Original geschrieben von Moonstone

Erst der 180° Winkel bietet wieder den gleichen optimalen Masseausgleich wie ein Reihensechser. Diese Motoren werden zur Zeit nur von Porsche gebaut und werden normalerweise auch "Boxermotoren" bekannt.

Stimmt nicht ganz, es gibt auch 180 Grad V-Motoren. 180 Grad V ist es, wenn sich jeweils 2 Kolben einen Hubzapfen der Kurbelwelle teilen (gab's mal bei Ferrari), und Boxer ist es, wenn jeder Kolben einen eigenen Hubzapfen hat.

So unterscheidet sich auch der sogenannte "echte" V-Motor vom "unechten": beim echten sitzen immer 2 Kolben an einem Hubzapfen.

[Powermikey]

Wobei meines Wissens der Boxermotor auch eine andere Zündfolge als der V-Motor hat, deshalb hört er sich ja ganz anders an...

Gruß Mick

[Rostlöser5032]

Re: Re: Re: Danke

 

Zitat:

Original geschrieben von Big R

[B[...] es gibt auch 180 Grad V-Motoren. 180 Grad V ist es, wenn sich jeweils 2 Kolben einen Hubzapfen der Kurbelwelle teilen (gab's mal bei Ferrari), und Boxer ist es, wenn jeder Kolben einen eigenen Hubzapfen hat.

So unterscheidet sich auch der sogenannte "echte" V-Motor vom "unechten": beim echten sitzen immer 2 Kolben an einem Hubzapfen.

Nur zum Verständnis:

Ein echter V-Motor mit 180° Zylinderwinkel wäre dann erst als 8-Zylinder ausgeglichen, oder ?

Das entspräche dann von der Bauweise zwei gegeneinader gebauten Reihenvieren mit gemeinsamen Kurbelzapfen.

Gleichzeitig bedeutet das aber auch, daß immer zwei Zylinder zusammen zünden.

Klingt also wie ein Vierzylinder.

Kein Wunder, daß sowas nicht oft gebaut wird :D

 

MfG ZBb5e8