Drehmoment 1 Zylinder vs 4 Zylinder

[Floram]

Werte Leser,
Obwohl dies auch für den Automobilbereich zutrifft bezieht sich die Frage auf den 4-Takt Rasenmäher.

Z.B 160 ccm 1 Zylinder im Vergleich zu einem 4 Zylinder 4-Takter mit je 40 ccm Hubraum pro Zylinder. Ich weiß, 4 Zylinder werden nicht gebaut, es geht nur im den Vergleich.

Bei hohem und feuchtem Gras kommt der Rasenmäher oft zum Stehen. Beim Einzylinder besteht ein starkes Drehmoment im Arbeitshub das zum Teil an das Schwungrad abgegeben wird das dann die anderen 3 Takte überbrückt. Der Widerstand vom Gras ist allerdings immer vorhanden.

Beim 4-Zyliider sind die Drehmomente der einzelnen Hübe wesentlich geringer aber theoretisch folgt ein Hub nach dem anderen ohne Leertakte. Das ausgeglichene geglättete Drehmoment beider Motoren durfte gleich sein.

Welcher der beiden Motore hat das größere Durchzugsvermögen? Bzw. welcher Motor hat die bessere Chance nasses hohes Gras zu schneiden, oder umgekehrt, welcher Motor bleibt zuerst stehen?

Es hängt wohl auch vom Schwungrad ab, reicht dies aus die drei Leertakte beim Einzylinder zu überbücken?
Wie seht ihr das?

[GaryK]

Zitat:

@Floram schrieb am 17. November 2016 um 18:53:24 Uhr:

Wie sieht es nun mit dem Drehmoment aus? Welcher Motor braucht mehr Schwungradmasse? Welche Säge kann den dickeren Baum durchsägen?

Kettensägen sind ein Thema für sich. Aber um auf den KFZ Motor zurückzukommen nochmal das Beispiel Yamaha R6 als 600er Supersport vs 660er Enduro-Eintopf. Die XT660 hat sogar noch etwas weniger absolutes und relatives Drehmoment als die R6. 660ccm, 58 Nm bei 5250 RPM. 100 x 84 mm BxH. Was bei 5250 RPM auf 14.7 m/s Kolbengeschwindigkeit am Punkt des höchsten Drehmomentes hinausläuft. Und bei 6000 RPM (Nennleistung) sinds 17 m/s.

Die R6 als Vierzylinder hat 67 x 42 mm BxH. Maximales Drehmoment 66 Nm bei 11000 RPM und 129PS bei 14.500 RPM. Also max. Drehmo mit 15.4 m/s und maximale Leistung bei 20 m/s. Ohne Nockenwellenverstellung ist das ein vollkommen "normaler" Wert.

Wenn du nur aufs Drehmoment schielst, dann schlielst du "daneben". Weil der Kolbenhub und die somit erreichbaren Drehzahlen eine nicht unerhebliche Rolle spielen. Zudem erlauben "Vielzylinder" in der Regel größere relative Ventilflächen. Die XT660 hat mit 100mm Bohrung gerundet 800 mm² für Ventile. Die 4 x 67 mm erlauben jedoch 360 mm² mal vier. Was in Summe größere Ventilflächen und damit mehr Luftdurchsatz gestattet. Aber eben bei wenig relativer Drehzahl auch Strömungsgeschwindigkeiten schnell zusammenbrechen lässt. Was die Verwirbelung des Gemischs versaut und diese wiederum versaut die Homogenität. Was dich Abbrandgeschwindigkeit kostet und nebenbei die Schadstoffe hochtreibt.

Kurzhuber mit viel Drehzahl fahren sich sehr spitz. Deswegen sind in Sauger-PKW auch aufwändige Nockenwellensteuerungen verbaut. Siehe VVT Technik bei Honda, Valvetronic/Vanos bei BMW... Damit lassen sich Strömungsgeschwindigkeiten an den Einlassventilen erhöhen und das hilft dem Drehmomentverlauf untenrum.

[Rael_Imperial]

Zitat:

@Zephyroth schrieb am 18. November 2016 um 08:06:05 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 17. November 2016 um 22:20:14 Uhr:

Gar keine. War ja auch nicht Projektziel.

Nichts anderes hab' ich geschrieben.

Hallo????

Doch, hast Du. Du hast nämlich eine Frage gestellt. Auf diese habe ich geantwortet.

[Floram]

Zitat:

@GaryK schrieb am 17. November 2016 um 16:09:43 Uhr:

Wieviel Motorentechnik möchstest du hören?

Geometrien von Brennräumen sind nicht frei wählbar. ...........

Hello Gary (was ises Kinderschuhe? Kabelbaum?)

Nur soviel Technik wie nötig.

Wollte nur auf das Thema "Drehmoment 1 Zylinder vs 4 oder Mehrzylinder" eine Antwort.

Was du geschrieben hast ging am Ziel vorbei.
Ungesagt aber erwartet waren gleiche Voraussetzung, gleicher Gesamthubraum, gleicher Drehzahl, gleiches Hubverhältnis obwohl dies nur sehr wenig und nur wegen Reibverlusten das Drehmoment beeinflusst.

Es ist mehr eine Grundsatzfrage als eine Frage der möglichen Auslegungen. Natürlich kann ein Mehrzylinder höher drehen und lässt sich in Bezug auf Leistung vorteilhafter auslegen. Beim Beschleunigen oder beim Sägen ist das Drehmoment wichtiger als Leistung, wohlbemerkt gleiche Drehzahl.

So, wie ist nun deine Antwort zum Thema: 1 Zylinder vs Mehrzylinder?
Besonders beim 2-Takter? Also nicht im Automobilbau.
Welche Säge 1 Zylindermotor oder 3 Zylindermotor sägt den dickeren Baum? (sprich welcher hat ein höheres Drehmoment, welcher Motor benötigt ein höheres GD^2 des Schwungrades)

Gruß

[gla]

Zunächst einmal Drehmoment allein sagt nicht soviel solange man nicht die Drehzahl berücksichtigt:
http://www.dmot.at/drlk.pdf
Solange beide Motoren den gleichen Leistungverlauf über den Drehzahlbereich haben (bei gleichen Drehzahlbereich hieße das auch gleichen Drehmomentverlauf) ist es gleichgültig ob 1-Zylinder 3-Zylinder.

Bei einem Dreizylinder könnte man allerdings wegen des kleineren Kolbenhubs die Drehzahl weiter hinauf treiben. Das heißt mehr Leistung und daher bei entspechender Übersetzung auch mehr Zugkraft für die Kette.
Für die unterschiedliche Übersetzung würde möglicherweise ganz einfach ein kleineres Ritzel für die Kette reichen, wenn man eine zusätzliche Getriebebersetzung braucht wirds aufwendig.
Der Dreizylindermotor wäre wesentlich aufwendiger zu bauen und wohl größer, er hätte aber wohl auch einen gleichmäßgeren Lauf.
Der Einzylindermotor braucht aber ein deutlich größeres Schwungrad.

Bei Motorsägen wo es daher primär auf Handlichkeit und Gewicht ankommt aber auch auf nicht zu aufwendige Bauweise da baut man Einzylinder.
Bei Motorädern, wo man oft möglichst viel Lesitung heraus holen will, ein wenig mehr Gewicht nicht so schlimm ist, man auch bereit ist größeren Baufwand in Kauf zu nehmen, aber auch auf etwas ruhigeren ausgeglichernen Lauf Wert legt, da baut man dann meist Mehrzylindermotoren.

[Rael_Imperial]

Zitat:

@Floram schrieb am 18. November 2016 um 17:04:38 Uhr:

Beim Beschleunigen oder beim Sägen ist das Drehmoment wichtiger als Leistung, wohlbemerkt gleiche Drehzahl.

Wer findet den Fehler??

[Go}][{esZorN]

Bei der Drehzahl einer Säge fliegt mir der Automotor bestimmt um die Ohren?

[Rael_Imperial]

Mööp! Falsche Antwort. 😁

[Floram]

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 18. November 2016 um 20:55:57 Uhr:

Zitat:

@Floram schrieb am 18. November 2016 um 17:04:38 Uhr:

Beim Beschleunigen oder beim Sägen ist das Drehmoment wichtiger als Leistung, wohlbemerkt gleiche Drehzahl.

Wer findet den Fehler??

Vielleicht willst du darauf hinaus das bei gleicher Leistung und Drehzahl auch das Drehmoment gleich ist. Gleiche Leistung habe ich nicht vorausgesetzt. Bei gleicher Drehzahl und Hubraum muss das Drehmoment (und Leistung) nicht unbedingt gleich sein bei unterschiedlicher Zylinderzahl.

Kannst du was zu dieser Punkt beitragen?

[Floram]

Zitat:

@Go}][{esZorN schrieb am 18. November 2016 um 21:27:06 Uhr:

Bei der Drehzahl einer Säge fliegt mir der Automotor bestimmt um die Ohren?

Wie immer, sehr zynisch und völlig am Thema vorbei. Nichts Sachliches sondern nur stänkern.
Übrigens, ich bin nicht der Themenstarter. Wieso wird mir das in die Schuhe geschoben?

Vielleicht hat das was mit dem Namen "ZorN" zu tun?

[Go}][{esZorN]

Jetzt habe ich aber langsam die Nase voll von dir! Ich habe in dem Zitat von dir weder gestänkert, noch war das zynisch und ich habe dich auch in keinster Weise erwähnt! 😠

Ich kann dir aber versichern - den Blödsinn mit meinem Nickname hast du mir an anderer Stelle schon einmal völlig ungerechtfertigt vorgeworfen - dass du mich kennenlernen wirst, wenn du so weitermachst. 😠

Ich habe nicht geschrieben, du seist der Themenstarter und ich habe dir auch nichts unterstellt. Gegenbeweise jederzeit gerne.

mfg

[Floram]

Zitat:

@gla schrieb am 18. November 2016 um 18:20:35 Uhr:

Zunächst einmal Drehmoment allein sagt nicht soviel solange man nicht die Drehzahl berücksichtigt:
http://www.dmot.at/drlk.pdf
Solange beide Motoren den gleichen Leistungverlauf über den Drehzahlbereich haben (bei gleichen Drehzahlbereich hieße das auch gleichen Drehmomentverlauf) ist es gleichgültig ob 1-Zylinder 3-Zylinder.

Bei einem Dreizylinder könnte man allerdings wegen des kleineren Kolbenhubs die Drehzahl weiter hinauf treiben. Das heißt mehr Leistung und daher bei entspechender Übersetzung auch mehr Zugkraft für die Kette.
Für die unterschiedliche Übersetzung würde möglicherweise ganz einfach ein kleineres Ritzel für die Kette reichen, wenn man eine zusätzliche Getriebebersetzung braucht wirds aufwendig.
Der Dreizylindermotor wäre wesentlich aufwendiger zu bauen und wohl größer, er hätte aber wohl auch einen gleichmäßgeren Lauf.
Der Einzylindermotor braucht aber ein deutlich größeres Schwungrad.

Bei Motorsägen wo es daher primär auf Handlichkeit und Gewicht ankommt aber auch auf nicht zu aufwendige Bauweise da baut man Einzylinder.
Bei Motorädern, wo man oft möglichst viel Lesitung heraus holen will, ein wenig mehr Gewicht nicht so schlimm ist, man auch bereit ist größeren Baufwand in Kauf zu nehmen, aber auch auf etwas ruhigeren ausgeglichernen Lauf Wert legt, da baut man dann meist Mehrzylindermotoren.

Danke für den Link und Kommentar, gla.
Der Link ist allgemein, geht aber auch an diesem Thema vorbei.

Der Unterschied zwischen 1 Zylinder und Mehrzylinder ist gefragt bei gleichem Gesamthubraum und etwa gleicher Drehzahl. Obwohl, Drehzahl ist eigentlich gar nicht wichtig. Ich schreib das nur weil Gary gleich mit Leistung geantwortet hat das wie gesagt am Thema vorbeigeht. Das Drehmoment hängt nur vom Hubraum und dem mittleren effektiven Kolbendruck ab, und von Verlusten die sicher auch zwischen Einzylinder und Mehrzylinder unterschiedlich sind.

Der Einzylinder braucht ein grösseres Schwungrad GD^2 als der 3- Zylinder der 3 Arbeitstakte mit kleinerer Spitzenkraft gegenüber der einen großen Spitzenkraft beim Einzylinder aufweist. Was noch? Bei welchem Motor ist ein höheres Drehmoment zu erwarten und warum?

[Rael_Imperial]

Zitat:

@Floram schrieb am 18. November 2016 um 23:28:57 Uhr:

Zitat:

@Rael_Imperial schrieb am 18. November 2016 um 20:55:57 Uhr:

Wer findet den Fehler??

Vielleicht willst du darauf hinaus das bei gleicher Leistung und Drehzahl auch das Drehmoment gleich ist.

Genau das meinte ich.

Zitat:

Gleiche Leistung habe ich nicht vorausgesetzt.

Tut nichts zur Sache.

Zitat:

Bei gleicher Drehzahl und Hubraum muss das Drehmoment (und Leistung) nicht unbedingt gleich sein bei unterschiedlicher Zylinderzahl.

Natürlich nicht. Selbst bei gleicher Drehzahl, gleichem Hubraum und gleicher Zylinderzahl müssen Drehmoment und Leistung nicht gleich sein. Gibt ja Hunderte von Beispielen dafür.

Zitat:

Kannst du was zu dieser Punkt beitragen?

Nö. Bei einer Diskussion, die schon über neun Seiten läuft und bereits persönliche Liebesbekundungen ausgetauscht werden, halte ich mich lieber raus. MT-Erfahrung. Bin schließlich lernfähig 😁

[Rael_Imperial]

Zitat:

@Floram schrieb am 18. November 2016 um 23:32:35 Uhr:

Übrigens, ich bin nicht der Themenstarter. Wieso wird mir das in die Schuhe geschoben?

Vielleicht hat das was mit dem Namen "ZorN" zu tun?

Das könnte vielleicht daran liegen, dass unter Deinem Nick "Themenstarter" steht und Du den ersten Beitrag verfasst hast.

Könnte natürlich auch zufällig sein.

[Go}][{esZorN]

Shit, das habe ich vorhin noch nicht mal gesehen, da es in der App nicht angezeigt wurde.
Aber egal: Ich dachte, dass das vorhin mal ein leichtes Rätsel zum Wochenausklang sei. Für einen Ing wahrscheinlich, aber ich muss dann echt nachdenken, und nicht immer kommt das Richtige raus.
Von meiner Seite aus ist alles gut. 🙂

mfg

[Floram]

OK. Von mir auch. Alles in Ordnung.

mfg.