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Was begrenzt eigentlich die maximale Drehzahl?

Themenstarteram 16. Oktober 2011 um 17:00

Kann mir hier jemand mit Fachwissen (Ingenieure vor) erläutern, was genau die Drehzahl eines Motors begrenzt und weshalb diese maximalen Drehzahlen von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich sind? Insbesondere, weshalb ist die maximale Drehzahl beim Diesel so viel niedriger und weshalb bei F1-Motoren oder Motorrädern so extrem hoch?

Danke im Voraus :)

Beste Antwort im Thema

Seid Ihr jetzt mit dem Schwanzvergleich fertig?

Da ist ein Forum kaum besser wie mancher Fachausschuß. Die Profs prügeln sich um Begriffe und deren Definitionen, den Rest tangiert das äußerst periphär. Und die Physik schonmal gar nicht. Also bitte weiter aufeinander rumhacken, das sah mit den Excel Sheets beinahe langweilig sachlich aus. Wenn man jetzt noch die Ordinate auf n/n_max normiert hätte, wäre die Skalierung nicht so "kaputt".

 

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Die Drehzahl wird durch den Drehzahlbegrenzer begrenzt.

Zitat:

Original geschrieben von assailant

Kann mir hier jemand mit Fachwissen (Ingenieure vor) erläutern, was genau die Drehzahl eines Motors begrenzt und weshalb diese maximalen Drehzahlen von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich sind? Insbesondere, weshalb ist die maximale Drehzahl beim Diesel so viel niedriger und weshalb bei F1-Motoren oder Motorrädern so extrem hoch?

Danke im Voraus :)

Das sind die bewegten Massen im Motor: Kolben, alle Wellen, Ventiltrieb und das Motormanagement.

Während der Fahrt kommt noch der Luftwiderstand hinzu.

Zitat:

Die Drehzahl wird durch den Drehzahlbegrenzer begrenzt.

Glaube, es ging mehr dahin, warum der Begrenzer begrenzen muss! ;)

Da spielen viele Faktoren rein! z.B. Materialeigenschaften, der Ventiltrieb (Federkraft, Masse des Ventiltriebes, Art des Ventiltriebes...) Auch, z.B. Die Geschwindigkeit, mit der das Gas im Brennraum verbrennt und sich ausdehnt. Allgemein die beweglichen Massen im Motor! Auch die Haltbarkeit, begrenzt die Motordrehzahl! (Ein Formel1-Motor, dreht 3x so hoch, wie ein PKW-Motor. Hält aber auch nur 500km! Dann wird dieser komplett überholt!)

Mal eben ist das nicht beschrieben! Was möchtest du speziell wissen? Möchtest du dazu eine Arbeit verfassen?

MfG

am 16. Oktober 2011 um 17:11

Ist kein Begrenzer vorhanden dreht der Motor bis 100T/Umin.:D

Äh oder auch ne.:cool:

Die Massenträgheit verhindert das aber recht zuverlässig.;)

Zitat:

Original geschrieben von Knecht ruprecht 3434

Die Massenträgheit verhindert das aber recht zuverlässig.;)

Irgendetwas wird sich langsamer bewegen, als ein anderes Bauteil. Diese, werden sich also schnell recht nach kommen! :D

MfG

am 16. Oktober 2011 um 17:56

Die näschste Frage würde sich stellen, für was möchte ich den Motor einsetzen. Kommt es auf Sparsamkeit an usw.. Abgasnormen wird auch noch intressant.

am 16. Oktober 2011 um 18:05

Zitat:

Original geschrieben von Johnes

(Ein Formel1-Motor, dreht 3x so hoch, wie ein PKW-Motor. Hält aber auch nur 500km! Dann wird dieser komplett überholt!)

MfG

da muß ich Dir ein wenig wiedersprechen, laut dem aktuelle Reglement dürfen die doch nurnoch einige Motoren pro Saison benutzen, ein Formel1 Motor wird heute über mehrere Rennen (inkl Training und Qualifying) eingesetzt, auch bei einigen anderen Rennserien, wo Formelmotoren laufen, wundert man sich wie lange die laufen, teilweise tsde Km ohne Schaden.

Es geht bei dem Formelmotor m.M. primär um die Platz- und Gewichtseinsparung.

das wäre aber auch schon ne Doktorarbeit für sich, die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Konzepte(Hochdrehzahl/Drehmoment und womöglich noch Dieselkonzepte) zu vergleichen.

LG

Falsch! Der Rumpfmotor darf nicht gemacht werden. Der Rest wird immer und immer wieder erneuert! Der komplette Motor kann 8x gewechselt werden. Mit dem Motor, der im Quali gefahren wird, muss man auch ins Rennen gehen.

MfG

Themenstarteram 16. Oktober 2011 um 19:37

Zitat:

Original geschrieben von Johnes

Zitat:

Die Drehzahl wird durch den Drehzahlbegrenzer begrenzt.

Glaube, es ging mehr dahin, warum der Begrenzer begrenzen muss! ;)

Da spielen viele Faktoren rein! z.B. Materialeigenschaften, der Ventiltrieb (Federkraft, Masse des Ventiltriebes, Art des Ventiltriebes...) Auch, z.B. Die Geschwindigkeit, mit der das Gas im Brennraum verbrennt und sich ausdehnt. Allgemein die beweglichen Massen im Motor! Auch die Haltbarkeit, begrenzt die Motordrehzahl! (Ein Formel1-Motor, dreht 3x so hoch, wie ein PKW-Motor. Hält aber auch nur 500km! Dann wird dieser komplett überholt!)

Mal eben ist das nicht beschrieben! Was möchtest du speziell wissen? Möchtest du dazu eine Arbeit verfassen?

MfG

Ja, genau, es geht darum, welche technischen Probleme bei hohen Drehzahlen auftreten und so noch höhere verhindern.

Eine Arbeit will ich dazu nicht verfassen ;) sondern einfach mal die Problematik dahinter verstehen.

Insbesondere interessiert mich der angesprochene Zusammenhang zwischen Haltbarkeit und Drehzahl. Was genau führt bei hoher Drehzahl zu geringerer Haltbarkeit? Und weshalb gilt das nicht für Motorräder?

Bei Dieseln habe ihc mir überlegt, wird die relativ geringe Drehzahl vermutlich mit der Zündung des Gemisches und der dafür benötigten Zeit zusammenhängen und bei zu kurzer Zeit keine vollständige Zündung mehr erreicht, stimmt das soweit?

Gilt das in ähnlicher Weise auch für Benziner oder könnte man wie bereits angesprochen theoretisch einen Motor mit extrem hohen Drehzahlen und entsprechend hoher Leistung bauen (von der Haltbarkeit abgesehen)?

am 16. Oktober 2011 um 19:44

Zitat:

Insbesondere interessiert mich der angesprochene Zusammenhang zwischen Haltbarkeit und Drehzahl.

Was sich mehr bewegt ist logischer Weiße mehr Verschleiß ausgesetzt.:D

Zitat:

Was genau führt bei hoher Drehzahl zu geringerer Haltbarkeit?

Hochdrehzahlmotoren gehen nicht schneller kaputt als andere Motoren.:D

Vorausgesetzt ordentlicher Motorenbau.

Als Beispiel die BMW M Modelle.;)

Zitat:

Und weshalb gilt das nicht für Motorräder?

Was beim Auto und der Physik gilt, gilt auch fürs Motorrad.:D

am 16. Oktober 2011 um 19:45

hohe Drehzahl heißt nicht immer hoher Verschleiß, aber die Motoren sind schon anfälliger, weil alles leichter gebaut werden muß, eben um die Massekräfte gering zu halten.

Am Ventiltrieb entstehen natürlich auch größere Kräfte, durch die stärkere Beschleunigung der Teile.

theoretisch werden auch die Lager höher belastet, wobei das der geringste Punkt ist.

Aus dieser Tatsache geht dann wieder der nächste Zusammenhang hervor, nämlich das die Kolbenkräfte und Verbrennungsdrücke eben nicht so stark sein können wie bei einem Motor, der langsam dreht und wo die Pleul und Kolben wesentlich massiver gebaut werden können.

Darum werden bei Hochleistungsmotoren auch gerne Titanpleul eingesetzt (leicht und stabil) Keramiklegierungen als Kolben gibt es wohl auch, ich weiß nicht, evtl in der Formel1, weiß evtl der Johnes.

Um alle Zusammenhänge zu erfasssen solltes Du Dir evtl mal ein Buch zulegen, über Motorentechnik, ist so oder so interessant und da steht bestimmt noch das ein oder andere drin, was hier nicht zur Sprache kommt.

Grüße

am 16. Oktober 2011 um 19:49

Zitat:

Original geschrieben von Knecht ruprecht 3434

Was beim Auto und der Physik gilt, gilt auch fürs Motorrad.:D

nicht ganz, ein Auto ist wesentlich schwerer und deswegen sind auch die Antriebskräfte größer, beim Motorrad eben nicht.

trotzdem halten die Dinger oft nicht, das liegt aber daran, das ein M Motor z.B.:D;) so teuer ist wie das beste Motorrad komplett.;)

am 16. Oktober 2011 um 19:56

Dafür drehen Motorrad Motoren auch viel höher als Auto Motoren.:D

Die ganzen Bauteile sind auch viel schwächer als beim Auto.

Deshalb kann man schon dies vergleichen.

Die Naturgesetze gelte für alle Fahrzeuge.:D

Die Flammgeschwindigkeit nebst Zündverzug ist das jeweilige Limit.

Rechnen wir mal. Nehmen wir einen Benziner wie meinen Audi V6. 93mm Hub und 6300 UPM macht eine mittlere Kolbengeschwindigkeit von 19.5 m/s. Etwas mehr Hub wie Bohrung, Cruiser-Motor der eher untenrum geht.

Ein Motorradmotor wie meine Suzuki GSXR 750 (749 ccm) schafft 148PS bei 12.500UPM und 46mm Hub. Macht 19.1 m/s für einen Motor, der fast doppelt soviel Bohrung wie Hub hat und dir als "rennnaher" Motor obenrum die Socken auszieht.

Ein BMW M3 GTS geht bis 8300 UPM Nenndrehzahl und hat 75.2 mm Hub, das sind 20.8 m/s. Und apropos GT, ein Porsche GT3 RS hat die gleiche Liga.

Der Drehzahlbegrenzer ist dazu da, dass der Wagen nicht zu hoch dreht. Denn wenn der Kolben quasi so schnell läuft wie die Flammenfront (bergab z.B.), so expandiert das Gemisch effektiv nicht mehr wirklich und die volle Flammtemperatur röstet dir die Auslassventile und den Zylinderkopf.

Beim Diesel hast du das Problem, dass diese einen nennenswerten Zündverzug haben und zudem eine geringere (turbulente) Flammgeschwindigkeit. Daher ist üblicherweise bei knapp über 4300 UPM Feierabend. Durch den hohen Zündverzug macht auch ein Kurzhuber nicht so wirklich viel Sinn.

Was die Haltbarkeit angeht: Meine letzte '600er hat nun 80.000 km auf der Uhr. Erster Motor, trotz typisch > 10.000 UPM wenn man etwas Spass haben will. Meine aktuelle '750er Gixx steht bei 45.000 km, davon ca 2000 km beim Vorbesitzer auf "Renntrainings" absolviert. Die meisten Motorräder sterben nicht gerade an Motorschwäche, da ist Kaltverformung üblicherweise Ursache Nummer 1. Ältere '900er Honda CBR sind mit weit über 100.000 km unterwegs, erster Motor, keine Revision.

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