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  Verbrennungsmotor - Zweitaktmotor 3



1   Oberer Totpunkt
2   Unterer Totpunkt
3   Überströmkanäle öffnen
4   Überströmkanäle schließen
5   Auslasskanal öffnet
6   Auslasskanal schließt
7   Einlass
8   Auslass

Das wäre ein typisches symmetrisches Steuerdiagramm für einen Zweitaktmotor, der es im Uhrzeigersinn abarbeitet. Der Auslasskanal mündet höher im Zylinder als die Überströmkanäle, wird demnach eher geöffnet und später geschlossen. Das ist sinnvoll, solange z.B. der Restdruck im Zylinder etwas größer ist als bei der Vorverdichtung im Kurbelgehäuse. Es sollen also erst einmal die Abgase entweichen, bevor die Frischgase den Zylinderraum füllen.


Umgekehrt ist durch das spätere Schließen ein Entweichen unverbrannter Gase in den Auslasstrakt möglich, weil der noch offen ist und die Überströmkanäle schon geschlossen sind. Keine Frage, man hätte das gern umgekehrt, kann das aber mit einer reinen Schlitzsteuerung durch den Kolben nicht realisieren. Noch zum Diagramm oben: Den Bereich der Spülung erhält man, indem man den kompletten Bereich 7 nach unten klappt. 9 wäre dann der Beginn des Spülens (11) und 10 das Ende.


Jetzt wird es unsymmetrisch, hier durch die Wirkung eines im vorigen Kapitel erwähnten Membranventils. Die entfaltet sich nicht so sehr bei niedrigen Drehzahlen, ist also für ein vom Motor erwartetes breites Leistungsspektrum wenig geeignet, sondern erst bei hohen Drehzahlen wirksam. Der Einlasskanal wird wesentlich früher vor OT geöffnet, als er nach OT geschlossen wird. Sogar der Austrritt der Gase wird von dieser Unsymmetrie beeinflusst, obwohl sich am Auslasskanal nichts geändert hat.

Es wurde schon der größere Restdruck der verbrannten Gase erwähnt. Dessen Wirkung möchte man aber eigentlich länger auf den Kolben wirken lassen, statt ihm den Auslasskanal allzu frühzeitig zu öffnen. Das Problem kann eine den Auslasskanal teilweise verschließende, eingeschobene Klappe mindern helfen, die von einem Servomotor z.B. je nach Motordrehzahl gesteuert wird. Drehschieber im Einlass statt der Membranventile waren lange Zeit Hoffnungsträger, brachten aber nicht genügend Haltbarkeit mit. Alle diese Methoden sind geeignet, die starre Steuerung der Kanäle durch den Kolben zu flexibilisieren.


Das wäre eine ganz besonders einfache Schiebersteuerung durch eine Öffnung im Gegengewicht der Kurbelwelle. Der Einlasskanal ist durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet. Er mündet so in das Kurbelgehäuse, dass er durch die eine Kurbelwange geöffnet und geschlossen werden kann. Allerdings sind die Kurbelwangen nicht ohne Grund so geformt. Sie sollen den toten Raum des Kurbelgehäuses möglichst ausfüllen, um ein möglichst hohes Vorverdichtungsverhältnis zu erreichen.

Unser Buch über die Schmierung befasst sich auch mit dem Zweitaktmotor.


Erwähnenswert sind noch die Verbrennungsmotoren für Modelle, meist modifizierte Zweitaktmotoren. Sie arbeiten nach dem schon von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach angewandten Prinzip der Glühzündung. Also ein dauernd entzündetes Gemisch, das stets so neue Nahrung erhält, dass die Drücke passend zur richtigen Kolbenstellung ansteigen. Dazu ist eine genaue Festlegung der Steuerzeiten nötig, unten im Bild deutlich gemacht durch eine hohle Kurbelwelle, die gleichzeitig auch als Einlassschieber funktioniert. Die Motoren verdoppeln z.T. die ohnehin schon hohen Literleistungen von sonstigen Zweitaktmotoren. Honda hat das Prinzip in den 90ern bei seinem Projekt EXP-2 in einen Einzylinder-Zweitakter mit 400 cm3 übernommen, an der Dakar-Rallye teilgenommen und die Standfestigkeit bewiesen.


Zum Schluss noch etwas (ältere) Cart-Technik, um die Leistungsfähigkeit kleinerer Zweitaktmotoren zu beweisen:










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