Kurbelwelle Massenkräfte

R

reb

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09. März 2008
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11
Hallo,
ich plane derzeit einige Motor-Modifikationen an meiner R 100. Ich will
dabei die Kurbelwelle nicht überlasten und habe deshalb folgende Frage:

Welche Parameter (Drehzahl oder Gewicht von Kolben+Pleuel) haben den
größten Einfluß auf die Belastung der Kurbelwelle und zu welchem Zeitpunkt
(Arbeitstakt) treten diese am stärksten auf ???


Als Laie bin ich eher an einer groben (wenn auch ungenauen) Beschreibung
der Auswirkungen interessiert und weniger an den exakten Formeln.

Gruß,
Rene
 
Hallo Rene,

so einfach, grob und ungenau lässt sich das nicht beantworten. Ich
möchte Dir folgendes Buch dazu empfehlen:

Ludwig Apfelbeck : "Wege zum Hochleistungs-Viertaktmotor"
ISBN: 3-87943-578-2

Es behandelt zwar nicht die modernste Technik a'la GP-Motoren
> 150 PS/liter, gibt aber sehr fundierte Infos.

Andreas
 
Original von reb
Hallo,
ich plane derzeit einige Motor-Modifikationen an meiner R 100. Ich will
dabei die Kurbelwelle nicht überlasten und habe deshalb folgende Frage:

Welche Parameter (Drehzahl oder Gewicht von Kolben+Pleuel) haben den
größten Einfluß auf die Belastung der Kurbelwelle und zu welchem Zeitpunkt
(Arbeitstakt) treten diese am stärksten auf ???


Als Laie bin ich eher an einer groben (wenn auch ungenauen) Beschreibung
der Auswirkungen interessiert und weniger an den exakten Formeln.

Gruß,
Rene
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Hallo Rene,
das Apfelbeck-Buch ist höchst interessant, das ist richtig.
Allerdings für einen Laien eher nicht geeignet.
Die stärksten Belastungen auf die Kurbelwelle wirken beim Viertaktmotor zum einen im dritten Takt, also im Arbeitstakt. Da wirken der Verbrennungsdruck und die Massekräfte im folgenden UT. Zum anderen wird der Kurbeltrieb im vierten Takt sehr stark belastet, da der Kolben dann nicht gegen ein dämpfendes Gaspolster läuft.
Und aufgrund der Drehzahlabhängigkeit der Massekräfte steigt die Belastung mit zunehmender Drehzahl und mit zunehmendem Gewicht.
Beim Zweitakter gibt es keine wechselnde Lastrichtung, durchaus ein Vorteil.......
Wenn Du nun aber einfach so leichtere Bauteile einbaust (Kolben, Pleuel), kannst Du noch ein anderes Problem kriegen: Dann kann es sein, dass der Wuchtgrad der Kurbelwelle nicht mehr passt, so dass es ein Vibrationsproblem gibt.......
Habe ich gerade bei meiner DKW RT 350 erlebt, die ich vor Jahren restauriert gekauft habe. Dieser Motor läuft normalerweise sanft wie ein Kätzchen, aber meiner hat vibriert wie die Sau. Da alle Maßnahmen nichts brachten, habe ich die Kurbelwelle ausgebaut und auseinandergepresst. Dabei kam zum Vorschein, dass verschiedene Hubscheiben verbaut waren, nämlich Hubscheiben mit unterschiedlichen Auswuchtbohrungen.........
Der Wuchtgrad passte also nicht zu den Kolben.
Die Kurbelwelle wurde vor 13 Jahren von einem Fachbetrieb..... überholt.

Hoffe, geholfen zu haben !
::-))

Habe die Ehre!
Jochen
 
Wie Jochen schon schrub: Im Arbeitstakt herrscht die stärkste Belastung. Allerdings ist der Kurbeltrieb des Boxers in dieser Richtung fast schusssicher dimensioniert. Problematisch wird es erst mit hohen Drehzahlen, die Welle biegt sich heftig durch, Dauerbrüche können die Folge sein. Ausserdem ist der Ölkreislauf nicht für hohe Drehzahlen ausgelegt.
 
Hi,
danke für eure Antworten, neben Drehzahl und Gewicht scheint also auch
die Leistung im Arbeitstakt ein entscheidender Faktor zu sein. An anderer
Stelle habe ich einen Hinweis gefunden, das die Drehzahl sogar im Quadrat
auf bestimmte Kräfte einwirkt.

Wo fangen aus eurer sicht "hohe Drehzahlen" an ?

Was ist mit "Dauerbrüche" gemeint ?

Warum biegt sich die symetrische Boxer-Kurbelwelle eigentlich "heftig", eine
Guzzi-Welle hat z.B. nur 44mm dünne Pleuelzapfen, die Boxer-Welle
scheint mit ihren 48mm doch sehr biegeresistent ausgelegt zu sein ?

Gruß,
Rene
 
Als hohe Drehzahlen erachte ich alles ab etwa 7000/min.
Dauerbrüche sind Ermüdungsbrüche, die von Kerben ausgehen. Damit sind auch konstruktive Kerben gemeint, etwa die Übergänge an den Zapfen.
Die Boxerwelle ist im Vergleich zur Guzziwelle relativ lang zwischen den Hauptlagern, wodurch die sich auch stärker biegen kann.
 
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