E-Mail


A    B    C    D    E    F    G    H    I    J    K    L    M    N    O    P    Q    R    S    T    U    V    W    X    Y    Z
Mobiles

Buchladen
Prüfungen/Tests

Radwechsel (Sim.)
Kraftstoff sparen
Geschichte
Formelsammlung
Reisen


Ganz neu ...

Ganz neu ...


Zylinder - Kurbeltrieb
Kolben 1
Kolben 2
Kolben 3
Kolben 4
Kolben - Geschichte
Kolben - allgemein
Kolben - Werkstoffe
Kolben - Belastung
Kolben - Maße
Kolben - messen
Kolben - Lkw
Kolbenbolzen 1
Kolbenbolzen 2
Kolbenringe 1
Kolbenringe 2
Kolbenringe 3
Pleuel
Geschichte Kurbelw.
Kurbelwelle 1
Kurbelwelle 2
Kurbelwelle 3
Kurbelwelle 4
Kurbelwelle 5
Kurbelwelle 6
Kurbelwelle 7
Lagerspiel messen
Gaskräfte Kurbeltrieb
Schw.-Dämpfer
Ausgleichswellen 1
Ausgleichswellen 2
5-Zyl.-Block
Schwungrad
Zylinderblock 1
Zylinderblock 2
Zylinderblock 3
Zylinderblock 4
Zylinderblock 5
Zylinderblock 6
Messungen
2-Takt-Zylinder
Renn.-Zyl. (class.)
V8-Zylinderblock
V8-Kurbelwelle 1
V8-Kurbelwelle 2
V10-Zylinderblock
V12-Zylinderblock
W12-Zylinderblock
W8-Zylinderblock

CO2-Emissionen
Drehmoment
Gasgeschwindigkeit
Hohlzylinder
Hub zu Bohrung
Hubraum
Hubraumleistung
Wirkungsgrad
Ber. Kurbeltrieb
Kolbenkraft
Verdichtungsverhältnis
Kolbengeschwindigkeit
Leistung effektiv
Leistung indiziert

Mehrzylindermotor 1
Mehrzylindermotor 2
Mehrzylindermotor 3
Mehrzylindermotor 4
Mehrzylindermotor 5
Mehrzylindermotor 6
Mehrzylindermotor 7
Mehrzylindermotor 8
Mehrzylindermotor 9
Mehrzylindermotor 10
Kurbeltrieb 1
Kurbeltrieb 2
Kurbeltrieb 3
Kurbeltrieb 4
Kurbeltrieb 5
Kurbeltrieb 6
Kurbeltrieb 7
Kurbeltrieb 8
Kurbeltrieb 9
Kurbeltrieb 10
Kurbeltrieb 11
Kurbeltrieb 12
Kurbeltrieb 13



  Kräfte und Momente am Kurbeltrieb




Teile des KurbeltriebsArt der Bewegung
Kolben und deren Anbauteile Hin- und hergehend
KurbelwelleDrehbewegung
Pleuel mit Schrauben und
Lagerschalen
oben hin- und hergehend,
unten drehend

Die größten Kräfte am Kurbeltrieb entstehen durch das Verbrennen des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Mit dem daraus resultierenden Drehmoment an der Kurbelwelle ist die Neigung des Triebwerks verbunden, sich gegen die Drehrichtung der Ausgangswelle(n) abzustützen. Allerdings bewegt sich ein Motor auch dann, wenn er kein nutzbares Drehmoment abgibt, z.B. im Leerlauf.

Einleuchtend sind hier die Schwingungen in Richtung der Kolbenbewegungen, besonders beim Einzylinder. Aber auch, wenn diese Hubbewegungen beim Mehrzylinder ausgeglichen sind, dreht sich der Hubkolbenmotor immer noch ein wenig um seine Kurbelwellenachse hin- und her. Die jeweilige Schwingung erreicht ihren Höhepunkt, wenn der untere Teil des Pleuels und damit die Kurbelwelle ganz zur Seite ausgelenkt sind. Noch genauer muss es heißen, wenn die Kurbelwellenkröpfung und die Mittelinie des Pleuels einen rechten Winkel bilden.

Gaskräfte sollte man von Massenkräften unterscheiden. Diese entstehen nämlich aus Unwuchten drehender Teile und gehen auch von hin-und hergehenden Massen aus, die überhaupt nicht oder nicht an gleicher Stelle ausgeglichen werden können. Gaskräfte entstehen durch den Druckanstieg bei der Verbrennung und wirken nach allen Seiten hin gleichmäßig.

Geht man von gleichem Druck aus, dann sind die auf den Kolben wirkenden Gaskräfte proportional zu dessen Oberfläche. Man könnte auch sagen, sie wachsen mit dem Quadrat der Bohrung. Sie sind jedoch eher bei geringeren Motordrehzahlen spürbar. Darüber werden sie meist von den schon erwähnten Momenten überlagert. So merkt man vielleicht im Leerlauf, dass Zündungen einzelner Zylinder z.B. durch einen Defekt leicht unterschiedliche Schüttelbewegungen am Motor hervorrufen.

Mögliche Alternativen zum Schubkurbeltrieb haben sich nicht durchgesetzt. Dabei ergaben sich mit der Zahnstange des Atmosphärischen Gasmotors, aber auch mit der ausgeklügelten Lösung des Kreiskolbenmotors nicht weniger, sondern insgesamt eher mehr Probleme. Sogar Motoren ohne Pleuel und Kurbelwelle hat es gegeben, die ihre Kraft hydraulisch weitergaben.

Nein, zum Kurbeltrieb scheint es keine Alternative zu geben, auch wenn seine Nachteile, wie ein ständig zwischen Höchstgeschwindigkeit und kurzzeitigem Stillstand pendelnder Kolben mit Teilen des Pleuels scheinbar überwiegen. Man hat gelernt, damit umzugehen. Sogar der Seitenwechsel des Kolbens ist meist in den Teil der Bewegung verlegt, der mit weniger Druck vom Brennraum arbeitet (siehe Desachsierung).

Die Gaskraft wird also über den Kolben auf das Pleuel übertragen. Dieses ist am Anfang des Arbeitstaktes noch relativ gerade. In dessen weiterem Verlauf und bei wohl noch ansteigender Gaskraft wird die Schräglage größer. Dies ist übrigens bei sonst gleichen Maßen von der Pleuellänge abhängig. Je länger, desto weniger Seitenkraft wirkt am Kolben auf die Zylinderwand. Allerdings lassen lange Pleuel den Motor auch höher werden, was seine Unterbringung erschwert.

Immerhin wird der rechte Winkel zwischen Pleuel und Kurbelkröpfung bei einem kurzen Pleuel nach wesentlich kürzerem Kolbenweg erreicht, was die Effektivität der Übertragung der in diesem Bereich noch besonders großen Gaskräfte steigert. Sollten Sie sich für die Berechnung der Kräfte interessieren, verweisen wir auf unseren entsprechenden Teil der Formelsammlung. 05/10



kfz-tech.deImpressumStichwortverzeichnis