Stammtisch: Motorenkonzepte, deren Laufruhe und Haltbarkeit
Für alle Außenstehenden, denen der Threadbeginn etwas seltsam anmuten mag, hier eine kurze Erklärung:
Dies ist ein Thread, der aus diesem herausgeteilt wurde, da inhaltlich nicht mehr passend gewesen. Hier können die User sich nun im Rahmen der Netiquette austoben.
Editiert von Go}][{esZorN
Ein Zweizylinder mit nur der halben Anzahl Arbeitshuebe pro Umdrehung im Vergleich zum Vierzylinder braucht im Groben den doppelten Spitzendruck als der 4 Zylinder bei gleichem Hubraum und gleicher Drehzahl fuer gleiche Leistung.
Beim Einzylinder ist der mittlere Druck im Arbeitstakt = 4 * pe * (1/ mechanischer Wirkungsgrad) weil der Arbeitshub nur waehrend 1/4 der Zeit vom Viertaktprinzip arbeitet. (pe = mittlerer effektiver Kolbendruck des Motors, MPa.)
Vernachlaessigt man den mechanischen Wirkungsgrad ist beim 4-Zylinder der mittlere Druck im Arbeitstakt gleich dem mittleren effectiven Kolbendruck des Motors. Beim Zweizylinder ist der mittlere Druck im Zylinder = 2 * pe des Motors.
Der Spitzendruck im Zylinder ist rund 4.5 mal hoeher als der mittlere Zylinderdruck beim Einzylindermotor. Bei mehr Zylindern etwas niedriger, etwa 4:1 beim 4-Zylinder.
Der Motorspitzendruck im 0.9 Liter Zweizylinder im Vergleich zum 1.2 Liter 4-Zylinder ist etwa 2 * 145 Nm / 102 Nm = 2.8 mal hoeher bei maximalem Drehmoment das jedoch nicht bei gleicher Drehzahl anliegt.
Die Motorbelastung ist doch betraechtlich hoeher im kleinen Zweizylinder. Bei 50 bar im 4-Zylinder arbeitet der kleinere 2 Zylinder bis zu 140 bar Spitzendruck. Solche Werte sind allerdings heute ueblich. Der 4-Zylinder sollte besser ausgelegt sein und waere dann immer noch langlebiger. Ganz einfach weil der Faktor 2 wegfaellt.
Beste Antwort im Thema
OK, dann nehme ich das so hin und entschuldige mich.
112 Antworten
Yamaha XS650, ein so genannter Twingle (Twin Single) Viertakter mit Parallelzündung.
Nein, auch bei der XS650 arbeiten beide Zylinder versetzt.
http://xs650temp.proboards.com/thread/1467
Der Motor hat nur eine Zündspule, daher bekommen beide Zylinder im OT immer einen Funken. Der eine zündet, weil er sich im Arbeitstakt befindet, der andere nicht, da er sich im Auspufftakt befindet.
Wenn du's nicht glaubst, hier noch ein Foto von der Nockenwelle der XS650:
http://www.650motorcycles.com/images/CamIndexMark003B.jpg
Man sieht schön, das die Nocken der beiden Zylinder jeweils um 180° auf der Welle versetzt sind. Somit sind gleichzeitige Zündungen schlicht und einfach unmöglich.
Grüße,
Zeph
Auch Wiki schreibt im Englischen :
"Wie seine Zeitgenossen in seiner Klasse hat der XS 650 360° Kurbelwinkel. Dadurch wird eine gleichmäßige Zündfolge zwischen den beiden Zylindern erzielt das allerdings auch Vibrationen erzeugt anhand der gleichzeitigen Auf- und Ab-Bewegung der beiden Kolben. Die Schwingungen sind besonders im Leerlauf auffällig."
Es waere totaler Unsinn beide Zylinder im Viertaktbetrieb gleichzeitig zu zuenden. Motoren 101.
Ihr irrt Euch beide. Diese XS650 hat Parallelzündung:
https://thexscafedotcom.wordpress.com/2011/10/27/xs650-twingle/
Und alle Harleys haben nahezu gleichzeitige Zündung, lediglich um wenige Grad versetzt und dann ganz lange gar nichts.
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![Avatar von Go}][{esZorN](https://img.motor-talk.de/media/user/goeszorn-u4959/0_original.gif){kind=avatar}
Ein gleichläufiger Paralleltwin hat schon genug konstruktive Probleme mit sich herumzuschleppen, weshalb er ja auch meistens in Motorrädern verbaut wurde.
Wenn man ihm neben den Problemen mit den Massenkräften auch noch eine Parallelzündung spendieren würde, könnte man auch gleich einen Eintopf bauen. Wer würde so einen Irrsinn konstruieren?
Edit:
@Flat_D:
Das ist aber auch eine umgebaute Maschine, kein Werksmopped.
mfg
Zitat:
@Go}][{esZorN schrieb am 24. Mai 2016 um 11:17:23 Uhr:
Ein gleichläufiger Paralleltwin hat schon genug konstruktive Probleme mit sich herumzuschleppen, weshalb er ja auch meistens in Motorrädern verbaut wurde.
Wenn man ihm neben den Problemen mit den Massenkräften auch noch eine Parallelzündung spendieren würde, könnte man auch gleich einen Eintopf bauen. Wer würde so einen Irrsinn konstruieren?mfg
Einfache Antwort: Harley Davidson z.B. Und offenbar recht erfolgreich. Ob es Schwachsinn ist oder nicht, will ich nicht beurteilen. Aber die beiden Zülinder dieses V-Motors mit engem Winkel zünden nahezu gleichzeitig. Es ging ja nun auch nicht um die Frage ob es sinnvoll ist oder nicht, sondern ob es das überhaupt gibt oder nicht. Und ja, das gibt es. Ich bin selbst kein Freund davon aber das war nciht die Frage.
Die neue Yamaha YZF R1 hat sogar eine Crossplane Kurbelwelle um gerade NICHT gleichmäßige Zündabstände zu haben. Da soll der BigBang Effekt sogar mit 4 Zylindern ausgenutzt werden.
Zitat:
@Go}][{esZorN schrieb am 24. Mai 2016 um 11:17:23 Uhr:
Edit:
@Flat_D:
Das ist aber auch eine umgebaute Maschine, kein Werksmopped.mfg
Das weiß ich aber das war ja auch nicht die Frage. Ich sollte ein Beispiel liefern und habe eins geliefert. Mission erfüllt, der Kandidat erhält 100 Punkte. 😁
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 11:13:19 Uhr:
Ihr irrt Euch beide. Diese XS650 hat Parallelzündung:
https://thexscafedotcom.wordpress.com/2011/10/27/xs650-twingle/
Ne, das ist ein Umbau von Rennställen für's Trackracing, Yamaha hat das Ding so nie produziert. Sieht man auch schön an der Schweißstelle der modifizierten Nockenwelle.
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 11:13:19 Uhr:
Und alle Harleys haben nahezu gleichzeitige Zündung, lediglich um wenige Grad versetzt und dann ganz lange gar nichts.
Auch das stimmt nicht. Harleys zünden 315° und 405°, da ist nix mit kurz hintereinander. Lediglich eine ebenfalls für's Trackracing modifizierte XR-750 hat den BigBang. Die feuert 45° 625°
Quelle:
https://en.wikipedia.org/wiki/Big-bang_firing_order
http://auto.howstuffworks.com/question325.htm
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 11:28:38 Uhr:
Das weiß ich aber das war ja auch nicht die Frage. Ich sollte ein Beispiel liefern und habe eins geliefert.
Die Argumentation ist recht schwach, wenn man sich auf von Bastlern modifizierte Modelle berufen muß.
Ebenso gab's Audi-Flatplane-V8 für die DTM, bis sie verboten wurden. Vorschrift war Verwendung von Serienbauteilen, Audi argumentierte das die Flat-Plane-Kurbelwelle ja aus der Verdrehung einer Cross-Plane-Welle entsteht, waren also auch modifizierte Wellen.
Grüße,
Zeph
Ich habe auch nicht behauptet, daß es sie serienmäßig von einem Großserienhersteller gäbe. Ich habe nur gesagt, es gibt sie. Was soll daran nun eine "schwache Argumentation" sein? Ihr dreht Euch die Regeln nachträglich so hin, bis meine Antwort nicht mehr paßt? Diese Art der Konversation führt zu nichts.
Nein, es die Kette deiner Aussagen, die eine schwache Argumentation ausmachen. Ich darf dich nochmal daran erinnern...
Zitat:
@flat_D schrieb am 21. Mai 2016 um 15:48:31 Uhr:
Und das wäre beim 2-Zylinder-Boxer noch weniger, da er zeitgleich beide Zylinder zünden muß, um keine freien Massekräfte zu erzeugen.
Was inzwischen hinlänglich widerlegt ist. Du hast aber selbst eh schon gemerkt, das dies ziemlich schnell hingeschriebener Blödsinn war.
Zitat:
@flat_D schrieb am 23. Mai 2016 um 21:14:44 Uhr:
Es gibt auch 2-Zylinder-Viertaktmotoren, die beide Zylinder gleichzeitig zünden.
Hier ist aufeinmal von Boxer (um den es ursprünglich ging) nicht mehr die Rede. Du versuchst abzulenken.
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 06:39:32 Uhr:
Yamaha XS650, ein so genannter Twingle (Twin Single) Viertakter mit Parallelzündung.
Ein von Einzelpersonen für den Renneinsatz modifizierter Motor. Die normale XS650 zündet abwechselnd. Dies ist aber eine wichtige Information, die du bewußt verschweigst. Das kann gut gehen, aber nicht wenn zwei Member dies gleich unmittelbar nach deinem Post aufdecken. Das macht kein gutes Bild.
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 11:13:19 Uhr:
Und alle Harleys haben nahezu gleichzeitige Zündung, lediglich um wenige Grad versetzt und dann ganz lange gar nichts.
Auch das ist inzwischen widerlegt. Lediglich eine (auch modifizierte) Harley tut dies.
Du versuchst regelmäßig, die Ausnahmen zur Regel zu erklären. Spätestens dann, wenn dir die Argumente ausgehen.
Grüße,
Zeph
Das Problem ist, Du versuchst klugzuscheißen. Aber Du liest nicht, was ich schreibe, sondern reimst Dir etwas zusammen, was ich nie behauptet habe.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Mai 2016 um 13:34:04 Uhr:
Zitat:
@flat_D schrieb am 21. Mai 2016 um 15:48:31 Uhr:
Und das wäre beim 2-Zylinder-Boxer noch weniger, da er zeitgleich beide Zylinder zünden muß, um keine freien Massekräfte zu erzeugen.
Du markierst nur einen Teil meines Satzes fett, obwohl die Bedingung für die Richtigkeit meiner Aussage im nicht fett markierten Teil steckt. Ein 2-Zylinder Boxer muß nicht zeitgleich beide Zylinder zünden. Aber er muß (oder müßte) beide zeitgleich zünden, wenn er keine freien Massekräfte mehr haben soll. Und genau das habe ich geschrieben und das ist auch richtig. Denn 2-Zylinder Boxer, die abwechselnd zünden, brauchen eine Ausgleichswelle, um nicht zu vibrieren (Achtung!!! Ich behaupte NICHT, daß ein 2-Zylinder Boxer zwingend immer eine Ausgleichswelle braucht. Nicht, daß Du mir das wieder unterstellen willst). Aber das überliest Du eben einfach und unterstellst mir statt dessen, ich hätte behauptet, jeder 2-Zylinder Boxer würde beide Zylinder parallel zünden. Das steht da aber gar nicht.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Mai 2016 um 13:34:04 Uhr:
Zitat:
@flat_D schrieb am 23. Mai 2016 um 21:14:44 Uhr:
Es gibt auch 2-Zylinder-Viertaktmotoren, die beide Zylinder gleichzeitig zünden.
Hier ist aufeinmal von Boxer (um den es ursprünglich ging) nicht mehr die Rede. Du versuchst abzulenken.
Ich versuche nicht abzulenken. Du liest eben das, was Du lesen möchtest. Ja, es gibt auch 2-Zylinder-Reihenmotoren, die parallel zünden. Ich werde ja wohl noch selbst entscheiden dürfen, was ich anspreche. Damit wird meine Aussage zum Boxer ja nicht widerlegt oder unrichtig. Du fantasierst wieder.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Mai 2016 um 13:34:04 Uhr:
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 06:39:32 Uhr:
Yamaha XS650, ein so genannter Twingle (Twin Single) Viertakter mit Parallelzündung.Ein von Einzelpersonen für den Renneinsatz modifizierter Motor. Die normale XS650 zündet abwechselnd. Dies ist aber eine wichtige Information, die du bewußt verschweigst. Das kann gut gehen, aber nicht wenn zwei Member dies gleich unmittelbar nach deinem Post aufdecken. Das macht kein gutes Bild.
Und? Wo ist das Problem? Sind von Einzelpersonen modifizierte Motoren keine Motoren? Ich habe ja nicht behauptet, daß alle 2-Zylinder zeitgleich zünden. Woher nimmst Du diese Behauptung? Du liest schon wieder nicht, was geschrieben wurde. Stattdessen arbeitest Du schon wieder mit Unterstellungen. Ich wurde nach EINEM Beispiel gefragt und ich habe EIN Beispiel gebracht.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Mai 2016 um 13:34:04 Uhr:
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 11:13:19 Uhr:
Und alle Harleys haben nahezu gleichzeitige Zündung, lediglich um wenige Grad versetzt und dann ganz lange gar nichts.
Auch das ist inzwischen widerlegt. Lediglich eine (auch modifizierte) Harley tut dies.
Na wenigstens da habe ich mich tatsächlich geirrt. Das extrem ungleichmäßige Leerlaufgeräusch der Harleys lies mich vermuten, daß die alle so zünden, wie dieses eine Modell. Zu meiner Verteidigung kann ich sagen, daß ich mich nie für Harleys interessiert habe. Meine Motorräder hatten fast alle 4 Zylinder und deutlich über 100PS.
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 14:43:44 Uhr:
Das Problem ist, Du versuchst klugzuscheißen.
Vielleicht, nur das macht deine Aussagen nicht richtiger. 😉
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 14:43:44 Uhr:
Du markierst nur einen Teil meines Satzes fett, obwohl die Bedingung für die Richtigkeit meiner Aussage im nicht fett markierten Teil steckt. Ein 2-Zylinder Boxer muß nicht zeitgleich beide Zylinder zünden. Aber er muß (oder müßte) beide zeitgleich zünden, wenn er keine freien Massekräfte mehr haben soll. Und genau das habe ich geschrieben und das ist auch richtig. Denn 2-Zylinder Boxer, die abwechselnd zünden, brauchen eine Ausgleichswelle, um nicht zu vibrieren (Achtung!!! Ich behaupte NICHT, daß ein 2-Zylinder Boxer zwingend immer eine Ausgleichswelle braucht. Nicht, daß Du mir das wieder unterstellen willst).
Das ist schlicht und einfach falsch. Punkt.
Die Vibrationen eines Motors kommen nicht von den Zündungen, sondern von den Massekräften und Massemomenten. Zweizylinder-Boxer bekommt eine Ausgleichswelle, weil der Versatz der Zylinder (der sich nicht vermeiden läßt) zu freien Massemomenten führt, aber nicht weil er beide Zylinder gleichzeitig zünden muß.
Wie gesagt, geh in die BMW-Werkstatt und laß dir einen 2-Zylinder-Boxer zeigen (auch wenn der nur 2 Zylinder und unter 100PS hat).
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 14:43:44 Uhr:
Na wenigstens da habe ich mich tatsächlich geirrt. Das extrem ungleichmäßige Leerlaufgeräusch der Harleys lies mich vermuten, daß die alle so zünden, wie dieses eine Modell. Zu meiner Verteidigung kann ich sagen, daß ich mich nie für Harleys interessiert habe.
Dann sollte man vielleicht zu dem Thema nichts sagen.
Grüße,
Zeph
Das ist so nicht richtig. Die Vibrationen eines Motors kommen aus mehreren Quellen. Darunter sind neben den Massekräften und Massemomenten auch die Vibrationen aus der Verbrennung. Stell Dir einen Boxermotor im Schnitt vor. Wenn der rechte Zylinder zündet, wird der rechte Kolben nach links zur Kurbelwelle hin gedrückt, während der gesamte Motorblock entgegengesetzt nach rechts gedrückt wird. Daß ein 2-Zylinder-Boxer mit abwechselnder Zündung nicht vibrationsfrei läuft, weiß jeder, der schon mal eine 2CV Ente gefahren ist.
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 15:41:18 Uhr:
Wenn der rechte Zylinder zündet, wird der rechte Kolben nach links zur Kurbelwelle hin gedrückt, während der gesamte Motorblock entgegengesetzt nach rechts gedrückt wird.
Das ist richtig, aber nicht komplett. Du vergisst die Kraft mit der sich die Kurbelwelle gegen die Lager nach links abstützt. Diese ist genauso groß, wie jene die den Zylinder nach rechts drückt. Sprich nach außen wirken keine Kräfte, die durch die Verbrennung verursacht werden. Das einzige was nach außen kommt, ist das Drehmoment das durch den Hebelarm an der Kurbelwelle entsteht.
Würden Kräfte durch die Explosion nach außen entstehen, müßte ein Einzylindermotor (oder jeder Motor, dessen Zylinder in eine Vorzugsrichtung schauen) eine Art "Rückstoß" haben. Hat er aber nicht.
Das was bei der Ente vibriert, ist das Massemoment verursacht durch den Zylinderversatz und die Drehbeschleunigung der Kurbelwelle, da die Zündungen 360° auseinanderliegen.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@flat_D schrieb am 24. Mai 2016 um 15:41:18 Uhr:
Das ist so nicht richtig. Die Vibrationen eines Motors kommen aus mehreren Quellen. Darunter sind neben den Massekräften und Massemomenten auch die Vibrationen aus der Verbrennung. Stell Dir einen Boxermotor im Schnitt vor. Wenn der rechte Zylinder zündet, wird der rechte Kolben nach links zur Kurbelwelle hin gedrückt, während der gesamte Motorblock entgegengesetzt nach rechts gedrückt wird.
Wie soll das denn bitte funktionieren? Die Kolben stützen sich an der Kurbelwelle ab, welche ebenfalls im Motorblock verankert ist. Da wirkt keine Kraft in jene Richtung, in welcher eine Verbrennung stattfindet. Einfaches Beispiel: Ein Motor mit schlechter Laufruhe im Schubbetrieb, also ohne Verbrennung. Nehmen die Vibrationen in diesem Betriebszustand etwa ab? Nein, das tun sie nicht.
Zitat:
Daß ein 2-Zylinder-Boxer mit abwechselnder Zündung nicht vibrationsfrei läuft, weiß jeder, der schon mal eine 2CV Ente gefahren ist.
Der Punkt, auf den ich hinauswollte: Ein Zweizylinder - Boxermotor läuft ruhiger als ein Dreizylinder - Reihenmotor, was allerdings auch zugegebenermaßen keine hohe Kunst ist, weil so ein Dreizylinder hinsichtlich der Laufruhe ganz unten, beinahe schon bei den Ein, - und Zweizylinder - Reihenmotoren, mitspielt.
Zitat:
Ich habe auch nicht behauptet, daß es sie serienmäßig von einem Großserienhersteller gäbe. Ich habe nur gesagt, es gibt sie. Was soll daran nun eine "schwache Argumentation" sein? Ihr dreht Euch die Regeln nachträglich so hin, bis meine Antwort nicht mehr paßt? Diese Art der Konversation führt zu nichts.
Geben tut es so einiges, ob es halt sinnvoll und serientauglich ist, ist die relevante Frage. Auch einen V8 - Motor mit 50 cm³ Hubraum habe ich in den weiten Bereichen des Internet bereits gesichtet, allerdings erwarte ich nicht, dass in absehbarer Zeit ein Motorroller damit ausgerüstet wird. 😉
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 24. Mai 2016 um 16:13:40 Uhr:
Das einzige was nach außen kommt, ist das Drehmoment das durch den Hebelarm an der Kurbelwelle entsteht.
...und natürlich die Schwingungen, welche die gleitenden und sich drehenden Bauteile aufgrund ihres Eigengewichtes an den Motorblock abgeben.