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Kurzhuber - Langhuber - Haltbarkeit
Kann man generalisiert sagen, dass ein Kurzhuber eine geringere Lebensdauer hat als ein Langhuber?
Vergleichsmaßstab soll sein: Motorradmotor mit 600ccm und mit 1250ccm bei jeweils 98 PS. Beides jeweils ausgereifte, gut ausgelegte Aggregate. z.B. Suzuki Bandit 1250 vs. Yamaha FZ6 Fazer.
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@allesgeht schrieb am 26. August 2015 um 18:35:44 Uhr:
Ihr Technikfetischisten kommt eh auf keinen Nenner!! Hört bitte auf Euch mit Euren Physikalischen Schlaumeierein! Kann und will keiner nachvollziehen, darum nochmal zur Frage : Was hält länger, Kurz- Langhuber?? Scheiß auf S2000 oder Boxer oder Flugzeugkram. Darum ist dieser Chat fast zur Doktorarbeit eines Technikers ausgeartet. Wollten Man das?
Auf dein erstes, sinnloses Posting habe ich aus Höflichkeit nicht geantwortet. Aber auf dein Zweites antworte ich jetzt doch.
Deine plakative Zur Schau stellung von schlichtem Charakter, Unwissen und Desinteresse, sich mit Technik zu befassen, finde ich in Anbetracht der konkreten Fragestellung deplaziert. Es mag Kreise geben, in denen man stolz sein kann, nicht mehr zu können als zu kaufen, zu konsumieren und dann schnell wegschmeißen, ohne die technischen Konzepte dahinter im Ansatz zu verstehen oder verstehen zu wollen. So eine Einstellung bleibt jedem unbenommen. Aber andere als blöd zu markieren, nur weil sie etwas mehr wissen wollen, das emprinde ich als daneben.
Es nervt es mich zunehmend, wie hier regelmäßig auf normale Fragen reagiert wird. Wenn man nichts sachdienliches beitragen kann, dann sollte man einfach nichts sagen. Wenn man die Frage nicht versteht oder blöd findet, sollte man auch nichts sagen. Wenn man keine Ahnung hat, ebenso.
Ich habe aus den Antworten einiges gelernt und finde den Threadverlauf sehr interessant.
Du kommst mir vor wie jemand, der einem Gespräch zwischen Fachleuten zuhört und nach fünf Minuten einfach nur einen lauten Furz lässt, nur weil er sich aus mangelnder Expertise nicht beteiligen kann, das nicht aushält und sich deswegen in seinem Ego gekränkt fühlt.
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100 Antworten
Ein langhubiger Motor hat bei gleicher Drehzahl eine höhere Kolbengeschwindigkeit. Der Motorblock wird natürlich auch höher. Dafür ist aber wegen der geringeren Schrägstellung des Pleuels die Reibung geringer. Die Massenkraft 2. Ordnung der osz. Massen ist wegen des geringeren Schrägstellung des Pleuels ebenfalls geringer.
Auch von der Ausnutzung der Verbrennungsgase sollte der Langhuber im Vorteil sein.
Wenn Drehzahl nicht das große Problem ist und Kompaktheit nicht so zwingend ist wird man einen Motor daher langhubig bauen. Nutzfahrzeugdiesel sind meines Wissens immer Langhuber.
Dort wo Kompaktheit und hohe Drehzahl notwendig/gewünscht sind wird man eher Kurzhuber bauen. Reine Rennmotoren sind meines Wissens immer Kurzhuber. Wegen der Schrägstellunhg des Pleuel gibt es aber auch da Grenzen.
Bei Fahrzeugmotoren besteht natürlich immer ein Bereich was man dann im einen oder anderen Fall als geeignetsten Kompromiss ansehen mag.
@gla:
Das mit der niedrigeren Schrägstellung des Pleuels bei einem Langhuber verstehe ich gerade nicht so ganz.
Müsste die Schrägstellung dann nicht größer sein als beim Kurzhuber, aufgrund der längeren Kurbelwellenwangen?
Gleiche Pleuellänge vorrausgesetzt....denn je kürzer diese sind, desto schräger wird es wieder 
Zitat:
@Astra_X16XEL_Tuner schrieb am 24. August 2015 um 23:10:34 Uhr:
Müsste die Schrägstellung dann nicht größer sein als beim Kurzhuber, aufgrund der längeren Kurbelwellenwangen?
Eigentlich ist die Pleuellänge ein eigener Punkt.
Beim einem Extrem, beim Rennmotor, macht man auch das Pleuel möglichst kurz den längeres Pleuel bedeutet auch höheren Motorblock.
Beim anderen Extrem, dem Nutzfahrzeugdiesel, spielt vor allem Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit eine große Rolle. Ein mehr schrägstehendes Pleuel bedeutet mehr Querkräfte am Kolben und daher mehr Reibung aber auch mehr Abnüzung. Beim hohen Zündruck des Dieselmotors ist natürlich hohe Querkraft erst recht ein Nachteil.
Man man macht daher das Pleuel auch im Verhältnis etwas länger, also das Pleuelverhältnis (lambda =r/l) etwas kleiner.
Aber auch hier sind der Pleuellänge Grenzen gesetzt, weil ja auch hier der Motorblock dadurch höher wird.
Es ist aber halt auch hier der geeignetste Kompromiss bei einem hochdrehenden möglicht kompakten Rennmotor ein anderer als bei einem auf Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit ausgelegten Nutzfahrzeugmotor.
Zitat:
@CrossTec schrieb am 24. August 2015 um 14:33:24 Uhr:
Geil dich nicht zu sehr auf an den mittleren Kolbengeschwindigkeiten und den Aussagen irgendwelcher "Experten" mit ihren angeblich "konservativen" und "sehr konservativen" Auslegungen, diese Aussagen sind veraltet und waren 1980 Stand der Technik.
Blöderweise ist die Flammgeschwindigkeit eine Art Konstante. Je schneller der Kolben, desto später liegt der Verbrennungsschwerpunkt und desto heißer werden die Abgase. Was die Auslassventile grillt und den Spritverbrauch astronomisch werden lässt. Zudem sinkt die verfügbare Zeit zur Gemischbildung, was die Flammgeschwindigkeit nochmals begrenzt. Der magere Bereich einer Flamme sowie der viel zu fette brennt deutlich langsamer als das "Optimum" eines Gemisches.
Zitat:
Wenn man heute konstruktiv alle Register zieht sind im echten Rennbetrieb sogar bis zu 30 m/s möglich.
Quelle? Welcher Treibstoff? Nitromethan oder Methanol ist was anderes.
Nur als Anregung: Betrachte nicht den Drehzahlbegrenzer, sondern den Punkt der Bestleistung. Porsche GT3 hat 77,5mm Hub @ 8250 UPM, was 21.3 m/s ist. Der kann bis 9000 gedreht werden, aber da hat der Motor keine maximale Leistung mehr. Ein Honda S2000 hat 84mm Hub @ 8300 UPM, sind halt 23 m/s. BMW S1000RR hat 49,7mm Hub und 13.500 RPM, 22.2 m/s. Hält leider nur von 12 bis Mittag, jedenfalls bei BMW.
Selbst Formel-1 Motoren haben obenrum bestenfalls 25 m/s, siehe http://www.auto-motor-und-sport.de/.../...t-nicht-vollgas-7997567.html ... 15.000 RPM maximal (sicher nicht P_max) und 53 mm Hub. Die alten V8 Motoren hatten typisch 40mm Hub und drehten BIS 19.000 UPM, sind maximal 25 m/s. Komisch oder?
Übrigens auch der Grund, wieso Flugmotoren um/unter 12 m/s ausgelegt werden. Die Verdichtung (korreliert mit Wirkungsgrad und damit Abgastemperatur) ist typisch nicht so hoch, dafür ist der Kolbenspeed gering, der Verbrennungsschwerpunkt liegt halt weit oben. Die Dinger laufen nach dem warmwerden im Leerlauf 1-2 Minuten auf 100% (Startleistung) und werden dann für den Reiseflug auf 70-80% gedrosselt. Kannst dir kurz überlegen, welchem Geschwindigkeitsprofil das bei einem PKW entspricht. Diese Motoren halten trotzdem 2000h ohne Ausfall und bei begrenztem Service, was etwa 300-400 tkm Reichweite im Reiseflug entspricht.
Zitat:
Nur als Anregung: Betrachte nicht den Drehzahlbegrenzer, sondern den Punkt der Bestleistung. Porsche GT3 hat 77,5mm Hub @ 8250 UPM, was 21.3 m/s ist. Der kann bis 9000 gedreht werden, aber da hat der Motor keine maximale Leistung mehr. Ein Honda S2000 hat 84mm Hub @ 8300 UPM, sind halt 23 m/s. BMW S1000RR hat 49,7mm Hub und 13.500 RPM, 22.2 m/s. Hält leider nur von 12 bis Mittag, jedenfalls bei BMW.
Übrigens auch der Grund, wieso Flugmotoren um/unter 12 m/s ausgelegt werden. Die Verdichtung (korreliert mit Wirkungsgrad und damit Abgastemperatur) ist typisch nicht so hoch, dafür ist der Kolbenspeed gering, der Verbrennungsschwerpunkt liegt halt weit oben. Die Dinger laufen nach dem warmwerden im Leerlauf 1-2 Minuten auf 100% (Startleistung) und werden dann für den Reiseflug auf 70-80% gedrosselt. Kannst dir kurz überlegen, welchem Geschwindigkeitsprofil das bei einem PKW entspricht. Diese Motoren halten trotzdem 2000h ohne Ausfall und bei begrenztem Service, was etwa 300-400 tkm Reichweite im Reiseflug entspricht.
Auch für dich eine Anregung, auch wenn´s dir nicht passt: Betrachte das gesamte zulässige Drehzahlband und nicht nur die Nenndrehzahl bei der die maximale Leistung erreicht wird.
Warum? Denk mal drüber nach, vielleicht kommst du sogar drauf...
Und das wären nun mal bei dem o.g. Honda-Motor bei 84mm Hub und zulässigen 9000 U/min exakt 25,2 m/s und das bei einem Großserienmotor.
Und diese Motoren gelten, im Gegensatz zu dem BMW-Kram, ohne Wenn und Aber als standfest.
Und komm bitte nicht schon wieder mit irgendwelchen Flugmotoren. Der Vergleich mit PKW-Motoren ist ja nicht nur im Hinblick auf die zahlreichen konstruktiven Besonderheiten, die sich auf das völlig unterschiedliche Nutzungsprofil/-Umgebung zwangsläufig ergeben, wirklich mehr als albern...
Zitat:
@CrossTec schrieb am 25. August 2015 um 15:04:12 Uhr:
Auch für dich eine Anregung, auch wenn´s dir nicht passt: Betrachte das gesamte zulässige Drehzahlband und nicht nur die Nenndrehzahl bei der die maximale Leistung erreicht wird.
Bei einem Alltagsmotor (Stichwort "Haltbarkeit") ist der Punkt zwischen maximaler Leistung und Revlimiter genau wie oft interessant? Vor allem wenn man auch noch hochschalten kann? Dass die Antwort bei einem Rennwagen und der Frage ("maximale Beschleunigung vs. Topspeed am Ende der längsten Geraden") ne andere ist, das steht außer Frage.
Ich hab keine Ahnung, warum du dich am S2000 so aufgeilst. Dessen Motorenkonzept hat sich nicht so richtig durchgesetzt. Die paar Prozent mehr Kolbenspeed machen den Braten auch nicht wirklich fett.
Der Honda hat als 240PS Hochdrehzahlmotor nebst 268 km/h Topspeed. Bei 8250 Touren (@Nennleistung unterstelle ich) sind das 3100 Touren @ 100 km/h. Bzw. 8.7 m/s. Ein simpler Audi A4 2.0i (Bauernmotor "ALT") hat 2690 Touren @100km/h, was bei 92.8mm Hub auf 8.3 m/s hinausläuft. Dramatischer Unterschied. Den bei normaler Benutzung keine Sau merken wird.
Zitat:
Ich hab keine Ahnung, warum du dich am S2000 so aufgeilst. Dessen Motorenkonzept hat sich nicht so richtig durchgesetzt. Die paar Prozent mehr Kolbenspeed machen den Braten auch nicht wirklich fett.
Und mir will sich der Grund nicht erschliessen, warum du dich derart an (uralten) Flugmotoren so aufgeilst und diese ständig mit PKW-Motoren vergleichst. Deren Motorkonzept hat sich im PKW-Bereich noch viel weniger durchgesetzt.
Stimmt, es ging ja "nur" um Haltbarkeit. Fahre mit (d)einem S2000 rund 2000 Stunden bzw. 400.000 km mit mindestens 80% Last.
Meine Güte, geht das schon wieder los mit deinen Milchmädchenrechnungen und hanebüchenen Vergleichen?
Immer noch nicht mitbekommen, dass sich Flugmotoren durch die sehr speziellen Anforderungsbedingungen im Bezug auf absolute Betriebssicherheit konstruktiv von PKW-Motoren deutlich unterscheiden (u.a. gesetzlich vorgeschrieben: Doppelzündung mit zwei unabhängige Zündanlagen, keine Zahnriemen und Steuerketten da zu grosse Ausfallwahrscheinlichkeit, maximal zuverlässige Gemischbildung und absolute Schmiersicherheit durch Trockensumpfschmierung)?
Dein geradezu klassischer logischer Fehlschluss im Bezug auf die Laufleistungen liegt darin begründet, dass die im Vergleich sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeiten beim klassischen Flugmotor nicht zwingende konstruktive Notwendigkeiten sind, sondern dies ergibt sich ganz automatisch aus der Tatsache, dass diese Motoren relativ grosse Hubräume haben und hohe Drehzahlen gar nicht erwünscht sind, da die Luftschraube aufgrund von Betriebsgrenzen gar nicht so hoch drehen darf und die maximale Nennleistung dadurch viel früher erreicht werden muss (i.d.R. zw. 2500-3000 U/min).
Dadurch ergeben sich also ganz zwangsläufig äusserst moderate mittlere Kolbengeschwindigkeiten, was der Lebensdauer natürlich zuträglich ist. Ein geradezu klassischer Fall von Verwechslung von Kausalität und Korrelation.
Auch erheblich erschwerende Betriebsbedingungen beim PKW-Motor wie viele Kaltstarts und Kurzstrecken,-/Stadtverkehr die bei Flugmotoren natürlich nicht vorkommen, lässt du bei deinen stark hinkenden Vergleichen komplett ausser Acht, (ganz zu schweigen von der Tatsache, dass der Flugmotor kaum wechselnde Drehzahlen kennt und quasi ständig im optimalen Drehzahlbereich läuft), obwohl diese Parameter einen ganz massiven Einfluss auf die Lebensdauer des Triebwerks haben.
Hier mal ein Beispiel, welche Laufleistungen selbst ein winziger Dreizylinder ohne Reparaturen und Überholung bei optimalen Betriebsbedingungen und vernünftiger Pflege abspulen kann, obwohl er mit Sicherheit im Bezug auf die Leistungsabforderung nicht geschont wurde:
http://www.autobild.de/.../500.000-km-test-smart-city-coupe-53148.html
Ich weiss nicht, was mich mittlerweile mehr aufregt; dass Du allen Ernstes PKW-Motoren und Flugmotoren in unzulässiger Weise direkt vergleichst oder die Ahnungslosen im Hintergrund, die für solche albernen und hanebüchenen Vergleiche auch noch auf DANKE klicken.
Mir reichts; ich bin raus, dafür ist mir die Zeit echt zu schade...
Auch hier irrst du. Ein Rotax 912 (verbreitet wie Fußpilz) zum Beispiel dreht bis 5800 hoch, die Drehzahl der Luftschraube wird über ein Getriebe verringert. Es gibt mittlerweile mehr Motoren, die mit Getrieben arbeiten als solche ohne. Trotzdem hat das Ding eine TBO von 2000h und eine Zulassung als Flugmotor. Genau wie die Lycomings, die auch "nur" 2000h halten, dafür ohne Getriebe auskommen.
Was das Thema "Konstanz" angeht, die so schonend ist - fahre einen beliebigen normalen PKW Motor bzw. den von dir immer wieder angeführten S2000 nach wenigen Minuten Leerlauf zuerst mit Vollgas (Startleistung) auf 220 hoch und mach dann den Tempomat rein. Für Stunden. Das Ding hält nicht lange. Diese Lektion hat Porsche mit den ölgekühlten Boxermotoren für viel Geld lernen müssen. Nach Einführung der Wasserkühlung war für diesen Block ein zweites Leben als Flugmotor vorgesehen. Leider ein Griff ins Klo.
Es ist kaum zu vermeiden, dass eine niedrige Kolbengeschwindigkeit im typischen Lastbereich zugleich die Standzeit erhöht. Einfach weil der Verbrennungsschwerpunkt weit oben liegt, was sowohl für einen hohen Wirkungsgrad als auch für tiefe Abgastemperaturen sorgt. Und dem Motor somit thermische Last nimmt.
Nochmal: natürlich kann man mit Lagern/Pleueln Scheiße bauen. Aber ein für 20-25 m/s ausgelegter Motor ist nicht wirklich haltbar wenn die Leistung auch abgefordert wird. Ich bin gespannt wie sich Audis 2.4V6 mit 177PS auf Dauer macht. Der hat die gleiche niedrige Kolbengeschwindigkeit (Designwert) wie die alten 306 PS M113 Benz V8. Übrigens sind beides "Kurzhuber". Der Benz mit 97 Bohrung, 84 Hub.
Ihr Technikfetischisten kommt eh auf keinen Nenner!! Hört bitte auf Euch mit Euren Physikalischen Schlaumeierein! Kann und will keiner nachvollziehen, darum nochmal zur Frage : Was hält länger, Kurz- Langhuber?? Scheiß auf S2000 oder Boxer oder Flugzeugkram. Darum ist dieser Chat fast zur Doktorarbeit eines Technikers ausgeartet. Wollten Man das?
Bei gleicher Drehzahl / Fahrprofil und gleichen oder ähnlichen verwendeten Materialien hält der Kurzhuber länger
Zitat:
@ladafahrer schrieb am 26. August 2015 um 18:42:42 Uhr:
Bei gleicher Drehzahl / Fahrprofil und gleichen oder ähnlichen verwendeten Materialien hält der Kurzhuber länger
Das glaube ich kaum, da dieser ja immer höher drehen muß, um die Kraft auf der Straße zu bekommen.
Der Wankelmotor hält auch lange. Ab und zu.
Zitat:
@Corsadiesel schrieb am 26. August 2015 um 18:44:59 Uhr:
Das glaube ich kaum, da dieser ja immer höher drehen muß, um die Kraft auf der Straße zu bekommen.
Nein, pauschal falsch. Siehe die M113 500er Benze, das sind Kurzhuber.
Eben weil der Kurzhuber bei gleicher Drehzahl und gleichem Hubraum, somit ähnlichem Luftdurchsatz eine ähnliche Leistung hat. Somit ist der Kolben bei gleicher Leistung langsamer unterwegs, was das Material schont. Sorry, noch einfacher kann ichs nicht beschreiben.
Dass der Kurzhuber mehr Drehzahlpotenzial als der Langhuber hat und somit prinzipiell eine höhere Leistung ermöglicht steht explizit auf einem anderen Blatt. Weil mehr Leistung ist mehr Luftmasse und diese erfordert mehr Ventilfläche. Womit wieder das VANOS/Valvetronic bzw. VTEC ins Spiel kommt, gerade damit die Strömungsgeschwindigkeit an den Ventilen im grünen Bereich ist. Zu langsam ist schlecht, zu hoch kostet Zylinderfüllung. Die allerersten 16V hatten halt nix mit Nockenwellenverstellung und waren "unten" bei den Gasgeschwindigkeiten zu langsam durch die Ventile durch. Das kostete Verwirbelung und diese will man haben.