laute schaltgeräusche f 800 s

[Roadslug]

vor kurzem wurde zur S1000RR in einem eigenen gesonderten Artikel zur Kolbenbeschleunigung erwähnt, daß die im oberen und unteren Totpunkt gleich hoch wäre - nur einer von vielen Brüllern in jedem Heft.

Das hätte ich jetzt aber auch so gesehen. Nach meinem Verständnis ist die Beschleunigung gleich der Geschwindigkeitsänderung (a = v/t). Die Geschwindigkeit ist jeweils an UT und OT gleich Null und die maximale Geschwindigkeit irgendwo dazwischen. Natürlich ist die Richtung eine andere, aber das war wohl nicht gemeint. Die auftretenden Kräfte sind natürlich bei Abwärts- und Aufwärtsbewegung unterschiedlich, aber hier wurde von Beschleunigung gesprochen. Was habe ich übersehen?

Roadslug

[815-mike]

Erklärung: Der Kurbeltrieb, also die Umwandlung der linearen Kolbenbewegung in die kreisförmige der Kurbelwelle, ist schlicht ein "Getriebe".
Einfach den Kolbenweg mathematisch beschreiben (Kurbelwinkel als Variable) und zweimal ableiten, dann hat man die Formel für die Beschleunigung. Bin kein EDVler; aber selbst für einfache mathematische Anwendungen sollte das kein Problem sein.
Wer da nicht mehr so geübt ist oder keine Lust hat, kann die (idR Näherungs)Formel in der Fachliteratur nachlesen.
Die Formel läßt schnell erkennen, was für einen deutlichen Einfluß die üblichen ("endlich") langen Pleuelstangen auf Beschleunigung und Geschwindigkeit in den Totpunkten haben!
Das muß man nicht unbedingt wissen - aber es ist immer wieder erstaunlich, wie reißerisch sogenannte Fachzeitschriften ihre Ahnungslosigkeit verbreiten...

[Roadslug]

Das hat mich jetzt ernsthaft beschäftigt, daher habe ich meine uralten Studiumsunterlagen rausgekramt. Was soll ich sagen, du hast natürlich recht. Durch das Schubstangenverhältnis (Verhältnis zwischen Pleuellänge und Hub) ist die maximale Kolbengeschwindigkeit nicht genau in der Mitte zwischen UT und OT sondern nach unten verschoben. Zwangsläufig muss dann auch die Beschleunigung im UT höher sein. Groß ist der Unterschied allerdings nicht, vielleicht sollte man es den unbedarften Journalisten nachsehen.

Roadslug

[815-mike]

1. Vorsicht; nicht verwechseln - es gibt zwei Maximalwerte für die Beschleunigung (3.Ableitung Null setzen...); die größere Beschleunigung liegt im OT, nicht im UT. Bei unendlich langen Pleueln sind die Beschleunigungswerte (nicht die Richtung) in OT und UT identisch.
2. Und: der Unterschied des Betrages der Beschleunigung ist NICHT gering! Die S1000RR hat ein Pleuelstangenverhältnis von rund 0,25; d.h. der Betrag der Beschleunigung ist im OT um rund 50% höher, als im UT.
5 % könnte man noch als gering bezeichnen - aber nicht 50%.
(Mal beiläufig als weitere Anregung zum Grübeln: Kraft ist Masse mal Beschleunigung - was folgt dann wohl aus diesen unterschiedlichen Beschleunigungswerten in OT und UT...?)

[Mimi]

Jetzt kommt die dumme Frage des Tages eines interessierten Fachfremden (Betriebswirt): Die einzelnen Kolben, sind ja über die Kurbelwelle verbunden. Entsprechen sind bei vier Zylindern immer zwei oben und zwei unten. Wenn sich zwei Zylinder vom UT nach oben bewegen udn den Zylinderinhalt verdichten, bewegen sich die anderen beiden vom OT durch die Verbrennung getrieben nach unten. Wenn jetzt ein Paar Zylinder sich schneller in die entgegengesetzte Richtung zu dem anderen Paar bewegt, heist das nicht, dass die Kurbelwelle sich verwindet???

[Roadslug]

Die mechanische Verbindung der einzelnen Kolben/Pleuel über die Kurbelwelle bewirkt natürlich eine identische Geschwindigkeit und Beschleunigung der Bauteile. Das hat aber mit den auftretenden Kräften nichts zu tun, da hier auch noch die Gaskräfte eine Rolle spielen.

Roadslug

[Tito_2000]

Da ihr schon so genau am fachsimpeln seid: Die Erdanziehungs- und Fliehkräfte dürft ihr natürlich auf nicht vergessen, aber auf Geraden UND in Kurven bitte

[815-mike]

Nu Tito, laß uns alte Leute doch mal tiefgründig sein!


...Ich hatte zur Verdeutllichung schon geschrieben, daß der Kurbeltrieb selber ein GETRIEBE ist. Bestehend aus Kolben, Kurbelwelle und Pleuel - und hier liegt vielleicht der Knackpunkt für viele, weil sie Getriebe zumeist mit eindeutig festgelegten Übersetzungen (zb 6-Gang-Getriebe zwischen Motor und Hinterrad) in Verbindung bringen.

Über eine mathematische Funktion wird das Getriebe "Umsetzung der geradlinigen Kolbenbewegung in die Rotationsbewegung der Kurbelwelle" beschrieben. Bei gleichmäßger Drehzahl der Kurbelwelle kann sich der Kolben absolut nicht gleichmäßig schnell im Zylinder bewegen; er wird permanent zwischen den Totpunkten beschleunigt und abgebremst und hat in den Totpunkten sogar die Geschwindigkeit "0".

Vielleicht hilft folgender Getriebe-Vergleich weiter: Grob genähert läuft eine 4-Zylinder-1000er bei 4000/min im 6.Gang 100km/h, im 1.Gang 50 km/h.

-> Übertragen auf das Getriebe "Kurbeltrieb": Im OT-Bereich entspricht die "Übersetzung" des Kolbens zur Kurbelwelle dem 6.Gang, im UT-Bereich dem 1.Gang. Bei gleichbleibender Drehzahl der Kurbelwelle ist der Kolben im OT-Bereich (exakt im OT selber ist die Geschwindigkeit natürlich 0) also schneller unterwegs, als im UT-Bereich. Und es besteht kein Grund für die Kurbelwelle, sich deswegen zu verwinden; schließlich gibt sie allen Kolben via Pleueln vor, wie die sich in jedem Augenblick zu bewegen haben.
Auch schon geschrieben: die Kolbenbeschleunigungen/geschwindigkeiten wären in UT- und OT-Bereich absolut gleich, wenn der Pleuel unendlich lang wäre - das hätte aber etwas problematische Auswirkungen auf die Bauhöhe eines Motors...

[DerKoch]

Nicht dass ich Ahnung von der Sache hätte aber kann es sein dass die Kolbengeschwindigkeit am höchsten ist wärend die Kurbelwellenkröpfung 90˚ bzw. 270˚ passiert?

[Roadslug]

Da ihr schon so genau am fachsimpeln seid: Die Erdanziehungs- und Fliehkräfte dürft ihr natürlich auf nicht vergessen, aber auf Geraden UND in Kurven bitte

*Kicher* Nicht zu vergessen die Mondanziehungskraft. Bei Neumond fährt man ganz beschwingt, während sie einem bei Vollmond in die Federn presst.
@DerKoch
Die maximale Kolbengeschwindigkeit ist nicht beim Kurbelwinkel 90° sondern wenn Kurbel und Pleuel zusammen einen Winkel von 90° bilden. Der Kurbelwinkel, bei dem das der Fall ist, hängt vom Verhältnis zwischen Hub bzw. Kurbelradius und der Pleuellänge ab. Die Berechnungsformel hinzuschreiben verkneife ich mir jetzt aber. Wen es interessiert der sollte sich das am besten zeichnerisch ermitteln.

Roadslug