Zitat von Serpel Statt ein Praliné genüsslich auf der Zunge zergehen zu lassen, stopft ihr gleich eine ganze Packung rein, ...
Also ich muß schon sagen, da war bisher ja (unvermeidlicherweise) schon auch einiges an Fettglasur mit dabei, aber das hier:
Zitat von Serpel ... Was beim Einzylinder (und gleichlaufenden Paralleltwin) für ein unausgeglichenes Moment 1. Ordnung sorgt, bewirkt beim Gegenläufer gerade für den hundertprozentigen Ausgleich desselben wie obige Skizze zeigt, da dieses Kippmoment gegenphasig auf beide Zylinder wirkt. ...
... das ist wirklich was besonders Feines, da sollte man sich ein bißchen Zeit nehmen um das zu genießen!
Zitat von Serpel... die 3. Ordnung ist nicht nur um weitere 70% schwächer als die 2., sondern wirklich bereits fast Null!
... wiederum für ein leicht säuerliches Aufstoßen sorgt...
Du hattest in h(µ) = sqrt(p² - r²*sin²(µ)) das sin²(µ) durch x substituiert, um dann die Taylorreihe von h(x) in a=0 zu entwickeln. Dabei treten zwar auch ungeradzahlige Potenzen von x mit nichtverschwin- denden Koeffizienten auf, aber nach der Resubstitution erhälst du natürlich nur noch Sinusterme mit geradzahligem Exponenten. Die jedoch liefern bei der Umwandlung (oder meinetwegen Fourieranalyse) nur Terme mit ... cos(2k*Pi). Die dritte Ordnung ist demnach nicht fast, sondern genau = 0 .
In Antwort auf:Was deine Anschauung von gegebenen Motoren und deren freien Kräften und Momenten angeht, ich denke du machst es dir da selber schwerer als nötig. Ich hab' den Eindruck, du versuchst dir einen kräfte- und momentenfreien Mehrzylinder aus ebensolchen (4fach ausgleichsgewellten) 1Zylindern zusammenzusetzen. Das gibt aber z.B. beim V4 ein ziemliches Durcheinander und bei noch größeren Motoren wird's dann richtig häßlich.
Moin,
absolut nicht. Damit mache ich es mir leicht. Die Birne ist schon geschält, der Motor schon geändert. Geht schnell, gell?
Die Welle, die im V-Ausschnitt läuft, ist eigentlich die Propellerwelle. Hinten am Motor ist dann - allerdings mit einer anderen Übersetzung - der Antrieb für das Ladegebläse. Nun will ich aber nichts verkommen lassen, also wird das Gebläse neu gebaut und dreht nicht mehr 15.000/min, sondern 9.000/min (bei 4500/min Nenndrehzahl des Motors). Der Puuster muß freilich neu ausgelegt werden, aber das ist halt Schicksal. Was nun wohl nicht mehr so ganz klappen wird, ist, den Anlasser im Gebläse zu integrieren. Ich brauche also doch einen "normalen" Anlasser und das wollte ich eigentlich nicht - shit happens.
Die beiden Wellen, die unterhalb der Kurbelwelle liegen, werden so geändert, daß die erste, vom Motor angetriebene Welle gegensinnig mit der gleichen Drehzahl läuft und u.a. die Einspritzpumpe antreibt. Die zweite Welle jedoch, die zunächst die gleiche Übersetzung hatte, wird nun auf das doppelte gebracht. Nun laufen beide Ausgleichswellen in umgekehrter Drehrichtung und zähmen den Motor. Zusätzliche Zahnräder (bis auf den Anlasser) brauche ich nicht - sie waren alle schon vorher da.
Damit keine Momente zweiter Ordnung sich einschleichen, müssen die Ausgleichswellen beide den gleichen Abstand von der Kurbelwelle haben. Das geht!
Jetzt wird´s spannend - wir kommen nun zum 270°-Reihentwin - dem Twin der Twins sozusagen ...
Lange hab ich mich gefragt, was dieses Kurbelwellen-Layout - für viele weder Fisch noch Fleisch - in einem Paralleltwin eigentlich soll. Von höherem Drehmoment bei tiefen Drehzahlen ist da immer die Rede. Das halte ich für ausgemachten Schwachsinn. Die Sache mit dem besseren Füllungsgrad kann ich zwar nicht beurteilen, bin mir aber trotzdem ziemlich sicher, dass allein aus ungleichen Saugtakten resultierende Unterschiede die Leistung des Motors wohl nicht erheblich beeinflussen.
Immerhin vermittelt der 270°-Twin auch beim gemütlichen Cruisen mehr Spaß als jedes andere mir bekannte Motorenkonzept, obwohl sich mir der Grund dafür nicht erschließen mag. Das einzige, was sich objektiv feststellen lässt, ist der verblüffend ruhige Lauf dieses Motors. Der hat aber damit wenig zu tun - eher im Gegenteil.
Trotzdem stellt sich (mir jedenfalls ) die Frage, wie die Triumph-Leute dieses nahezu vibrationsfreie Elektromotor-Feeling hingekriegt haben. Das sollte doch mit einer solch asymmetrisch gekröpften Kurbelwelle gar nicht zu schaffen sein - oder?
Theoretische Grundlagen haben wir inzwischen ja mehr als genug. Von daher ist klar, wie sich die freien Massenkräfte der beiden Zylinder zueinander verhalten. Da ein Kolben dem anderen um 90° hinterherläuft, tun das auch die Massenkräfte im Diagramm, und zwar sowohl bei der 1. Ordnung (blau, türkis) als auch bei der 2. Ordnung (hellgrün, rot):
Und - große Verblüffung: die Massenkräfte 2. Ordnung heben sich vollständig gegenseitig auf! Das gab´s bisher weder beim Gleich- noch beim Gegenläufer, auch beim V2 nicht und erst recht nicht beim Einzylinder!
Selbst die Massenkräfte 1. Ordnung addieren sich nicht auf den doppelten Betrag der Einzelschwingung (wie beim Gleichläufer), sondern lediglich auf das Wurzel-aus-zwei-fache (ca. 40% mehr/schwarze Kurve):
Am liebsten würde ich an der Stelle die Diskussion zu diesem Rumpel-Twin bereits wieder abbrechen, ehe jemand auf die Idee kommt, Fragen zu stellen. Denn leider haben sich diese Kräfte 2. Ordnung nicht in Luft aufgelöst, sondern machen sich weiterhin - dadurch dass sie an verschiedenen Enden der KW angreifen - als freie Momente 2. Ordnung bemerkbar.
Diese Momente lassen den Motor jedoch nur seitlich (um die Längsachse des Motorrads) "dreh"-schwingen, was sich beim Fahren sicherlich längst nicht so stark bemerkbar macht wie Hüpfschwingungen von unten gegen den Allerwertesten (wie bereits in anderem Zusammenhang erwähnt).
Auf welche Weise man den weitaus stärkeren Einflüssen 1. Ordnung beim 270°-Twin (durch AW) beikommen kann, sehen wir im nächsten Beitrag.
Zitat Lange hab ich mich gefragt, was dieses Kurbelwellen-Layout - für viele weder Fisch noch Fleisch - in einem Paralleltwin eigentlich soll.
Du suchst die Antwort an der falschen Stelle. Dieses Motorenlayout hat etwas mit dem Klang zu tun. Zuerst wollte Yamaha mit der TRX klanglich an die Ducatis rankommen und dann wollte Triumph - und hier war es noch vordergründiger - das gewohnte Klangbild der Amerikaner befriedigen. Kurz, dieser Cruiser-Krüppel von Triumph sollte möglichst so wie eine Harley klingen. Und die rumliegenden Kurbelwellenreste kamen dann in die Scrambler ...
.... und außerdem solltest Du Dir auch mal Gedanken darum machen,was überhalbe des Kolbens so passiert. Das,was Du,Serpel,für "ausgemachten Schwachsinn" befindest ,ist in der Realität ein veritabler Trick um einmal implizierte Energie sinnvoll zu steigern. Das Prinzip des Aufschaukelns dürfte Dir doch eigentlich geläufig sein,oder? Du bist Dir einerseits nicht sicher,erlaubst Dir aber trotzdem ein Urteil über ungleiche Sauglängen?
SERPEL ,5,setzen.
Setzt Dich doch mal gedanklich ans Meer und beobachte Wellenbewegungen!
Zitat von FalconeDu suchst die Antwort an der falschen Stelle. Dieses Motorenlayout hat etwas mit dem Klang zu tun. Zuerst wollte Yamaha mit der TRX klanglich an die Ducatis rankommen und dann wollte Triumph - und hier war es noch vordergründiger - das gewohnte Klangbild der Amerikaner befriedigen. Kurz, dieser Cruiser-Krüppel von Triumph sollte möglichst so wie eine Harley klingen.
Also, das mit dem Ducati-Klangbild kann ich nachvollziehen. Der Scrambler hat tatsächlich die Obertonreihe der Ducati L-Twins zu bieten. Ganz speziell im Schiebebetrieb klingt das wirklich sehr fein!
Aber das mit den Harleys halte ich ein wenig für ein vielstrapaziertes Gerücht. Denn weder ein Ducati-L2 noch ein Yamaha TRX-Reihenzweizylinder noch ein 270° Triumph Paralleltwin () klingt annähernd wie ein Harley Vauzwo. Das können die ja auch gar nicht, weil Harley ja den 45°-Zylinderwinkel bietet.
O.K. falscher Begriff. Wenn in einem Zylinder Arbeit verrichtet wurde (um anzusaugen & zu verdichten)dann steht dem kurz dannach zündenden Zylindroiden mehr ,der (durch das gezündete Gemisch)gewonnen Energie zu Verfügung.Er musste halt weniger Arbeit auf der Minusseite verbuchen... Diesen Effekt kannst Du auch als "Big Bang" bei Reihenvierern finden,obwohl dieser Trick hier eher den Hintergedanken hatte gestresste Hinterreifen und Fahrwerke zu entlasten...
Wenn man nun einen Twin so baut,kann man die Saugrohrlänge, für den Einzelzylinder gesehen, auf "lang" machen & trotzdem ein drehzahlfreudiges Aggregat hinbekommen,da durch die lange Untätigkeit von 270°KW,die Möglichkeit des richtigen Schwingungsimpulses der Gassäule auch bei höheren Drehzahlen in der Airbox entsteht - man baut sich eine satte Vorbeschleunigung des Gemisches ein! Kombiniert mit entsprechendem Drall lassen sich Aufladungseffekte bis zu 120% Zylinderfüllung (Betrachtung gegenüber dem selben Hubraum)erzielen. Und daraus resultiert der Drehmomentzuwachs.
Zitat von WännäDie Birne ist schon geschält, der Motor schon geändert. Geht schnell, gell?
Sa-gen-haft!
Zitat Hinten am Motor ist dann - allerdings mit einer anderen Übersetzung - der Antrieb für das Ladegebläse. Nun will ich aber nichts verkommen lassen, also wird das Gebläse neu gebaut und dreht nicht mehr 15.000/min, sondern 9.000/min (bei 4500/min Nenndrehzahl des Motors). ... Die zweite Welle jedoch, die zunächst die gleiche Übersetzung hatte, wird nun auf das doppelte gebracht. Nun laufen beide Ausgleichswellen in umgekehrter Drehrichtung und zähmen den Motor. Zusätzliche Zahnräder (bis auf den Anlasser) brauche ich nicht - sie waren alle schon vorher da. Damit keine Momente zweiter Ordnung sich einschleichen, müssen die Ausgleichswellen beide den gleichen Abstand von der Kurbelwelle haben. Das geht!
Ja, super! Nur der Vollständigkeit halber, es ist dir wahrscheinlich sowieso klar: die Gegengewichte der beiden Ausgleichswellen sollten beide in Kurbelwellen- richtung gesehen auf Höhe des mittleren Hauptlagers liegen um keine Momente zu erzeugen.
Zitat von Serpel Lange hab ich mich gefragt, was dieses Kurbelwellen-Layout - für viele weder Fisch noch Fleisch - in einem Paralleltwin eigentlich soll.
Hallo!
Naja, wenn eine (oder gar zwei) Ausgleichswellen vorhanden sind ist das ja vibrationstechnisch eine gute Lösung und vom Ungleichförmigkeitsgrad her zumindest ein Kompromiß aus Paralleltwin und Gegenläufer. Nachteil ist halt die teurere Kurbelwelle... Der erste Großserienmotor mit einer solchen KW war wohl der TRX850 Motor, und da war der Haupt- grund für den 270° Versatz angeblich der Klang, der ja zumindest theoretisch dem einer Ducati gleicht (wegen den 270°/450° Zündabständen). Eine andere mögliche Begründung hab' ich in den "Yamaha-News" im Artikel über den 2009er R1 Motor gelesen, ich halte sie für nicht allzu plausibel, will sie aber trotzdem mal wiedergeben, weil's vielleicht ein interessanter Aspekt ist und so auch auf einen 270° Twin zutrifft: Der R1 Motor hat ja 90° Hubzapfenversatz und laut Yamaha ist ein Vorteil dieser Anordnung die konstantere Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle im Betrieb: die Summe der kinetischen Energie aller vier Kolben ändert sich bei dieser Bauart sehr viel weniger als bei einer herkömmlichen 4- Zylinderkurbelwelle (da wird sie ja = 0 in den Totpunkten), somit ist auch die Änderung der kine- tischen Energie der KW geringer, sprich sie dreht sich "gleichförmiger". Ob das wirklich ein nennenswerter Vorteil ist sei mal dahingestellt (vorstellbar daß der Kurbeltrieb eines solchen Motors mit etwas weniger Trägheitsmoment sprich Schwungmasse auskommt als ein "normaler", aber davon war in dem Artikel nicht die Rede...), Yamaha findet es jedenfalls toll!
Zitat Wenn man nun einen Twin so baut,kann man die Saugrohrlänge, für den Einzelzylinder gesehen, auf "lang" machen & trotzdem ein drehzahlfreudiges Aggregat hinbekommen,da durch die lange Untätigkeit von 270°KW,die Möglichkeit des richtigen Schwingungsimpulses der Gassäule auch bei höheren Drehzahlen in der Airbox entsteht - man baut sich eine satte Vorbeschleunigung des Gemisches ein!
Kuuuckuuck!
Da komm ich nicht so ganz mit . . .
Also mal ein Wort vom Thermo- bzw. Gasdynamiker: das mit den Saugrohrlängen wird oft total überschätzt. Wenn der Motor aufregend klingen soll und die Welle deshalb verdreht wird, löst das Begeisterung aus und die wird dann mit Argumenten untermauert, die an den Haaren herbeigezogen werden. Richtige Männer stehen halt selten zu ihren Gefühlen, sie brauchen technische Argumente, aber eigentlich ist es ziemlich egal. Füllungen von 120 % sind ziemlich unrealistisch. Das wäre ein Ladedruck von 0,2 bar ü. Für sowas braucht man einen Lader, das bekommt man sonst nicht hin. Überhaupt kann man - wenn sowas wirklich greift - immer nur einen Zylinder besser füllen, der andere hat wegen der Asymmetrie das Nachsehen.
Wenn man Gasdynamik betreibt und schwingende Gassäulen will, muß man vor allem erstmal Längen bauen, die richtig in Resonanzschwingung geraten. Wenn wir einfach mal 330 Meter pro Sekunde für die Druckfortpflanzungsgeschwindigkeit im Saugrohr unterstellen, dann werden diese Rohre bei konsequenter Auslegung so lang, daß man sie um das ganze Mopeet wickeln kann. Im Effekt wächst der Widerstand dadurch so stark an, daß die Füllung schlechter wird - nicht besser.
Wir dürfen nicht vergessen (Gott, jetzt hab ich auch schon so einen professoralen Ton drauf), daß ein normaler Saugmotor nur die eine Atmosphäre Druck hat, die ihn von außen füllen soll. So eine Kolbenmaschine ist keine Vakuumpumpe, sie hat Toträume, Schadräume, Verluste etc. . . anders gesagt, es steht keine wirklich große Druckdifferenz zum Füllen zur Verfügung. Bei modernen Automotoren setzt man auf lange Ansaugwege und spritzt den Kraftstoff quasi auf das Einlaßventil. So bekommt man tatsächlich etwas bessere Füllung. Aber sobald man einen Vergaser an diese langen Rohre setzen würde, wäre der Effekt wieder vorbei, weil das Gemisch auf dem langen Weg sich trennt und Benzin als Rinnsal durch das Rohr fließt. Es gibt schöne Anschauungsmodelle dazu aus Plexiglas, die man an laufenden Motoren anschauen kann.
Beim Auspuff ist das grundsätzlich anders. Wenn der Auslaß öffnet (egal ob Zweitakter oder Viertaktventil), steht noch ein Restdruck von ca. 4 bar zur Verfügung - je nach Auslegung. Damit ballert regelrecht eine Druckwelle durch den Auspuffkanal, mit der sich viel mehr beginnen läßt. Auf der Rückseite einer solchen Stoßfront bildet sich Unterdruck, der die Brennkammer richtiggehend leersaugt und während der Ventilüberschneidung gleich noch Gemisch mit ansaugt. Das Sekundärluftsystem der W funktioniert z.B nach diesem Prinzip.
Die Massenkräfte zweiter Ordnung werden klar eliminiert. Die Ami-V8s haben ja deshalb auch die verdrehten Kurbelwellen und laufen mechanisch ruhiger, als die deutschen oder italienischen V-Motoren. Ich denke nicht, daß dies Pate gestanden hat bei der Bauweise, sondern die Hersteller versuchen einfach, den gleichen Kram immer wieder neu zu verkaufen. Was sollen sie sonst auch machen? Es gibt doch schon alles. Der Motorradfahrer ist mit zwei Zylindern, zwei Rädern, zwei Lenkerenden, zwei Fußrasten, zwei Spiegeln einfach schon glücklich. Er braucht keine elektrischen Spiegelversteller, keine elektrischen Sitzversteller (oder -heizungen), kein Radio, keine Scheibenwischer, gerade mal Blinker dürfen über eine Elektronik an und aus gehen. Auch mit einer noch so intelligenten Getriebeautomatik läßt sich der begeisterungsunfähiger Motorradfahrer nicht locken . . Da muß man sich eben was einfallen lassen.
@Serpel, für den 270°-Twin habe ich diesen Massenausgleich zweiter Ordnung selbst auch schon festgestellt. Das ist lange her und ich habe nicht weitergedacht, sondern einfach nur gemeint, ein 90°-V-Motor hätte das automatisch auch. Immerhin ist die Zündfolge gleich. Nun aber, da ich vollständig erleuchtet wurde, ist mir die Sache klar. Ich bin aber immer noch dran, mir die Sinusoberschwingung zu verplastischen. Einen kleinen Stapel Papier habe ich schon verbraucht. Uff, Mathematik ist schwierig . . . und lange her
Zitat Denn weder ein Ducati-L2 noch ein Yamaha TRX-Reihenzweizylinder noch ein 270° Triumph Paralleltwin () klingt annähernd wie ein Harley Vauzwo. Das können die ja auch gar nicht, weil Harley ja den 45°-Zylinderwinkel bietet.
Sicher nicht - aber man wollte wohl schon vom Klangbild eines Paralleltwins abweichen (wegen der Ähnlichkeit zum BMW-Boxer? ), sie sollte halt mehr prötteln als schnurren - und ein Klang genauso wie der einer Harley hätte Triumph wohl Probleme bereitet, da Harley doch (angeblich) den Klang geschützt hat. Irgendwo meine ich, diese Begründung sogar mal gelesen zu haben.
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) die Frage, wie die Triumph-Leute dieses nahezu vibrationsfreie Elektromotor-Feeling hingekriegt haben. Das sollte doch mit einer solch asymmetrisch gekröpften Kurbelwelle gar nicht zu schaffen sein - oder?
. . Da muß man sich eben was einfallen lassen.