Schwingungen bei Hubkolbenmotoren

Axel Berger schrieb:

Ich versuche mir das mit dem Zylindereinzelvolumen zu erklären. Desto mehr Volumen ein Brennraum hat, desto effektiver kann die Verbrennung bei niedriger Geschwindigkeit wohl ablaufen, somit liegt dann viel Drehmoment an, was ein Motor mit mehr Zylindern, aber gleichem Hubraum eventuell erst bei höheren Drehzahlen erreicht, dort wird er dann aber eher stärker sein.

Da es wenig gute Vergleichsmöglichkeiten zwischen 4- und 6-Zylindern mit gleichem Hubraum gibt, wird es aber schwer das zu beweisen.

Gruß, Tom

Heiko Aßmus schrieb:

Beim richtigen Autoteilehändler gibts auch keine Mehrfachpackungen, sowas sieht man nur im Baumarkt, zu überhöhten Preisen.

Gruß Dieter

"Tom M." schrieb:

Gabs, aber die Dichtigkeitsprobleme mit dem geteilten Kurbelgehäuse waren nicht sinnvoll in den Griff zu bekommen.

Gruß Dieter

Ralf Kusmierz schrieb:

Liegen die Kolben wirklich auf der GLEICHEN Achse oder gibt es nicht doch Achsversatz durch die Pleuelbreite? Ist ein Pleuel gegabelt um koaxial mit dem zweiten zusammenarbeiten zu können oder greift es gar asymmetrisch an der Kurbelwelle an?

Wieso? Die Drehmomente müssen übertragen werden. Sie fordern Material. Wird die Welle länger, ändert das an den Drehmomenten nichts und zudem braucht man für das ganze Motorgehäuse auch noch mehr Material.

Ist aber so. Sie haben leider noch keine theoretischen Lehrbücher gelesen. Jedes einzelne Lager bremst. Jede Kugel und jede Nadel auch, weshalb man versucht, wenigstens mit einem möglichst kleinen Durchmesser klar zu kommen, um die Reibarbeit (insbesondere die Reibwege) minimieren zu können. Aber das geht dann halt auf Kosten der Lebensdauer und man muss - wie so oft im richtigen Leben - den richtigen Kompromiss finden.

Unsere Profs haben immer gesagt, dass es von großer Ingenieurskunst zeugt, wenn ein Gerät z.B. 6 Jahre halten soll, die einwandfrei macht und es nach 6 Jahren und einem Tag dann schlagartig wg. Verschleiß in sämtlichen Komponenten auseinander fällt.

Eben.

Viel Spaß damit!

Servus Christoph Müller

Tobias Meyer schrieb:

Aus der Hüfte schieße ich da nicht. Da wird es im Detail viel zu bedenken geben.

Servus Christoph Müller

Axel Berger schrieb:

Ein großes Volumen hat weniger Oberfläche als wenn dieses auf mehrere kleine aufgeteilt wird. Je mehr Wärme dem Brennraum entzogen wird, desto weniger Leistung steht am Kolben zur Verfügung. Die Leistung verschwindet dann unangenehmerweise im Kühler statt Bewegung zu erzeugen. Wärmetransport geht viel schneller als sich Viele das so vorstellen. Insbesondere wenn auch noch große Temperaturdifferenzen, Verwirbelungen, chemische Reaktionen und hoher Druck im Spiel sind, wie es bei Otto- und Dieselmotoren ja zweifellos der Fall ist. Hat man eine kleine Oberfläche, hat man mehr Zeit für den Verbrennungsvorgang, weil ja der Wärmetransport entsprechend der Oberfläche kleiner ist. Wenigzylindermotoren können deshalb langsamer laufen als Vielzylindermotoren. Vielzylindermotoren können den unerwünschten Wärmetransport durch die großen Oberflächen nur verhindern, indem die verfügbare Zeit verkürzt wird. Deshalb die hohen Drehzahlen. Weil dann für die Verbrennung nicht mehr genug Zeit bleibt, braucht man einen Kat zur endgültigen Nachverbrennung der Abgase. Die wesentlichen Fortschritte der letzten Jahre war hauptsächlich die Beeinflussung der Spül- und Verbrennungsvorgänge in den Zylindern. Zur Verhinderung des Wärmetauschs mit den festen Strukturen wird versucht, an den Wänden möglichst kalte Luft als Isolierung strömen zu lassen, während der Verbrennungsprozess quasi im Inneren dieser Kaltluftblase vonstatten geht. Das hat u.a. dazu geführt, dass viele Autos im Winter den Fahrgastraum nicht mehr warm gekriegt haben, weil die Abwärme nun vermehrt durch den Auspuff und nicht mehr durch den Kühler verschwand, von dem die Innenraumheizung allerdings gespeist wird. Die Anpassung der Wärmetauscher kam erst später.

Servus Christoph Müller

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Es sollen *zwei* hintereinanderliegende Kurbelwellen sein - wovon schreibe ich denn die ganze Zeit? Natürlich fluchten die exakt.

Die Beanspruchung ist nicht die Verdrillung, sondern die Biegung, und die wird wegen der geringeren Stützweite durch zusätzliche Lager verringert.

Glaube ich nicht.

... proportional zu seiner Last bzw. Tragfläche. Und wie man das verteilt, ist hupe.

Das mit dem Durchmesser ist klar, hat aber mit der Zahl der Lager nichts zu tun.

So ist das wohl.

:-)

Gruß aus Bremen Ralf

Moin,

Christoph Müller schrub:

Ich würde - wenn das so schön ruhig läuft und im Anbetracht der heutigen Marktsituation - eher daran denken, auf diese Weise einen PKW-tauglichen Zweizylinder zu bauen. Bei Kleinwagen und Spritsparmodellen neigt man ja ohnehin zu weniger Zylindern (3 oder

CU Rollo

Moin,

Dieter Wiedmann schrub:

Sind die denn beim Diesel andere, als beim Benziner?

Und ist es nicht beim Boxer eher üblich, das Kurbelgehäuse wie gehabt (beim Reihenmotor) am Stück zu bauen und die Zylinder dranzuschrauben?

CU Rollo

Ihr könnt mich jetzt auslachen, aber ich halte die Ente für ein gelungenes Konzept für einen Boxermotor. Ich habe einige Jahre einen Citroen GSA gefahren und der hatte einen Vierzylinder Boxermotor mit Luftkühlung. (letztlich zwei Entenmotoren hintereinander) Ich mochte den Motor. Verbrauch war ok und thermische Probleme gab es auch keine mit dem Motor. Das Fahrzeug hat an anderen Stellen genervt, wie z.B. der innenliegenden Scheibenbremse, deren Bremssättel schneller rosteten, wie die Bremsbeläge abgefahren wurden, oder der Mechaniker Gynäkologenhände mit zwei zusätzlichen Gelenken benötigte, um irgend etwas der Kiste zu reparieren.

Grüße Günter

Roland Damm schrieb:

Klar. Im Diesel herrschen wesentlich höhere Spitzendrücke. Deshalb verwendet man in Dieselmotoren gerne Gleitlager und bei Ottomotoren gerne Wälzlager. Auf Gleitlager kann man schon mal "mit dem Hammer draufschlagen". Wälzlager nehmen einen solche Behandlung dagegen ziemlich krumm und sind dann gerne geneigt, ihren Dienst zu quittieren. Heben Zylinderkopfdichtungen ab, dann strömen heiße Gase durch. Die Nasa hat mit solchen Erscheinungen ziemlich üble Erfahrungen machen müssen und deshalb einen Spaceshuttle mitsamt Besatzung verloren.

Servus Christoph Müller

Ralf Kusmierz schrieb:

Dann hast du ja - finanziell gesehen - fast ZWEI Motoren.

Lager bremsen auch schon ohne Last. Auch das Durchwirbeln und Verdrängen von Schmierstoffen kostet Leistung, weshalb sie gerne warm werden. Dazu kommen noch unvermeidliche Fertigungstoleranzen, die nicht immer alle Lager sauber laufen lassen. Zudem sorgt jedes Lager mehr für höhere Ausfallwahrscheinlichkeit.

Servus Christoph Müller

Roland Damm schrieb:

Wenigzylindermotoren decken auch meistens einen größeren Drehzahlbereich ab, wodurch man sich auch noch Gänge im Getriebe sparen könnte. Zusammen mit elektromagnetisch betätigten Ventilen könnte das schon was draus werden. Ob der Markt solche "Sparmotoren" allerdings aufnimmt, sei mal dahingestellt. 80% aller Entscheidungen werden schließlich aus dem Bauch heraus gefällt und nur 20% vom Verstand. Zweizylindermotor im Auto - da kann man ja gleich eine Ente fahren...

Servus Christoph Müller

Das habe ich beim ersten Lesen auch gedacht. Aber dann: Die Kompression und die harten Verbrennungsstöße wirken auf den Kopf, der zieht am Zylinder, der zieht über seinen Fuß am Gehäuse und das leitet die Kraft bis zur Fuge in der Mitte.

Wenn wir Trabant und Mopeds mal wegnehmen, wieviele wälzgelagerte Ottomotoren kannst Du hier aufzählen? Siehst Du, ich auch nicht.

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Im Kurbelgehäuse?

Es _gibt_ Ottos mit Wälzlagern, aber das sind meistens kleine Zweitakter mit Ölnebelschmierung. "Richtige" Motoren haben natürlich immer Gleitlager mit Öldruckschmierung.

Da unterscheiden sich Boxer- und Reihenmotoren doch gleich wie?

Da war weit und breit kein Kolbenmotor am Werkeln ...

Gruß aus Bremen Ralf

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Daran habe ich leise Zweifel. Motoren kosten wohl pro Zylinder, weitaus weniger pro Kurbelwelle (weil solche Schmiedeteile ziemlich nach Gewicht bezahlt werden - Kurbelwelle durchsägen und die Zylinder auf die beiden Hälften verteilen macht es also nicht _sooo_ dramatisch teurer), und dann noch ein bißchen nach Gewicht und Drehzahl. Den wesentlichen Unterschied sehe ich in den beiden Zahnrädern zum Koppeln der beiden Kurbelwellen - das könnte aber der (bezahlbare) Preis für die hohe Laufruhe sein.

Klar. Proportional zur Lagerfläche und zur Tangentialgeschwindigkeit, aber NICHT proportional zur Anzahl der Lager.

Das sehe ich auch nicht so. Wenn Du ein 50 mm breites Gleitlager in fünf einzelne Lager von knapp 10 mm Breite zersägst und nebeneinander auf demselben Wellenzapfen montierst, wo soll da die verringerte Zuverlässigkeit herkommen? Im Gegenteil: wenn bei einem dieser fünf Teillager die Schmierung ausfällt (Schmierkanal verstopft), dann müßte nicht einmal ein Funktionsverlust des Aggregats auftreten, weil die restlichen vier es wahrscheinlich auch noch packen - als Mehrkosten hätte man abgesehen vom Montageaufwand lediglich die zusätzlichen Schmierbohrungen.

Außerdem gehen Gleitlager nicht kaputt, wenn der Motor nicht klopft, das Öl in Ordnung ist und er nicht überdreht wird (wobei letzteres eher andere Teile demoliert).

Gruß aus Bremen Ralf

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Christoph Müller schrieb:

Leider funktioniert ein koaxialer Zweizylinder-Boxermotor als Viertakter nur schlecht, weil das Kurbelgehäusevolumen periodisch mit dem gesamten Hubraum komprimiert wird.

Wegen der höheren thermischen Trägheit aufgrund des höheren Hubvolumens pro Zylinder? Naja ...

Sind das nicht wegen des hohen Stromverbrauchs furchtbare Wirkungsgradkiller? So ein Nockenhebel gibt doch wenigstens einen großen Teil der Ventilbetätigungsenergie wieder an die Welle zurück, aber ein Elektromagnet?

Gut, wahrscheinlich werden Ventilbetätigungsfedern durch Gasdruck gespannt und die Bewegung dann nur noch durch eine magnetische Sperrklinke freigegeben - stelle ich mir allerdings auch nicht gerade unkompliziert vor. (Ich hatte kürzlich mal überschlagen, daß mein Mopped gerade mal 10 ms für eine Kurbelwellenumdrehung Zeit hat (die Kolbenbeschleunigung habe ich mich dann gar nicht auszurechnen getraut), da liegen die Ventilsteuerzeiten im ms-Bereich.)

Niemand interessiert, *was* unter der Haube ist. Man will nur wissen, wie es sich "anfühlt". Wenn er praktisch unhörbar leise summt, kauft ihn die eine Hälfte genau deswegen und die andere genau deswegen nicht, wenn er ordentlich brummt und vibriert, ist es genauso, nur wenn er scheiße klingt und asthmatisch röchelt, dann kauft ihn niemand, und das gilt auch, wenn er keinen flachen Drehmomentverlauf und zuwenig "Bums" bei niedrigen Drehzahlen hat: die Karre muß schließlich auch an der Ampel und auf der Beschleunigungsspur aus dem Knick kommen und darf da nicht lahmen und hinterherhecheln - genau das macht Motorleistungen unter ca. 70 kW/t sinnlos (sind theoretisch ca.

Man muß Motoren also großzügig dimensionieren und dafür sorgen, daß sie dann im unteren Teillastbereich sparsam (und ggf. leise) sind.

Gruß aus Bremen Ralf

Ralf Kusmierz schrieb:

Zunächst mal nur im Zylinder. Aber dieser hohe Druck resultiert natürlich auch in eine Kraft, die über den Kolben und das Pleuel an die Kurbelwelle durchgereicht wird.

sag' ich doch.

Mit Boxer- und Reihenmotor hat das nicht grundsätzlich was zu tun. Aber ich könnte mir vorstellen, dass mit längeren Bauteilen auch mehr Bewegung und damit auch mehr Undichtigkeit ins Spiel kommt. Beim Boxer sind die Abstände zwischen den Zylinderköpfen halt schon erheblich größer als bei einem Reihenmotor. Dass man da mit durchgehenden Bolzen arbeitet (also Befestigen des einen Zylinderkopfes mit dem Gegenüberliegenden), was eigentlich sinnvoll wäre, glaube ich eher nicht, weil sie der Kurbelwelle im Weg wären. Dann muss das Kurbelgehäuse die Kräfte aufnehmen, das dann schnell mit kleinen Deformationen und infolgedessen mit Undichtigkeiten reagieren dürfte. Ist aber jetzt eher Spekulation.

Das Problem war trotzdem das Gleiche. Wird eine Dichtung im Zusammenhang mit hohen Temperaturen und Drücken undicht, dann strömt das heiße Zeug durch und richtet jede Menge Schaden an. Auch den, dass die Dichtung selbst dadurch verbrennt, was die Schadensentstehung deutlich beschleunigt.

Servus Christoph Müller