Auf sone quantitative Diskussion tät ich mich nicht einlassen, Wännä.
Wie willst Du Schwingungen 1. und 2. Ordnung bezüglich ihrer Auswirkungen auf das Wohlbefinden des menschlichen Körpers und Geistes miteinander vergleichen? Gemeinhin werden die hochfrequenten Schwingungen als die gemeineren angesehen. Sind ja auch energiereicher, so ähnlich wie beim Atom.
Bei gleichförmiger Drehbewegung der Kurbelwelle bewegt sich der Kolben nicht genau sinusförmig (in Abhängigkeit von der Zeit) auf und ab. In sehr guter Näherung kann man diese Oszillationsbewegung aber als Überlagerung von zwei Sinusschwingungen darstellen:
- Die Grundschwingung mit KW-Frequenz und halbem Kolbenhub als Amplitude. Diese verursacht die Massenkräfte 1. Ordnung.
- Die 1. Oberschwingung mit doppelter KW-Frequenz und etwa einem Drittel bis einem Viertel des halben Kolbenhubs als Amplitude. Diese bewirkt die Massenkräfte 2. Ordnung.
Effektiv zu spüren auf dem Töff ist natürlich nur die Summe der beiden Ordnungen als Überlagerung. Ob und inwieweit man sie getrennt wahrnehmen kann, ist eine andere Frage.
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Ein bisschen ein "Gefühl" für diese spezielle Schubkurbelgeometrie vermittelt die Vorstellung der Kolbenstellung in Abhängigkeit des KW-Drehwinkels: Hat sich die Kurbelwelle 90° aus der Senkrechten zur Seite gedreht, so hat der Kolben bereits mehr als die Hälfte seines gesamten Hubs ausgehend vom oberen Totpunkt zurückgelegt. Oder anders gesagt: Die obere Hälfte der Kolbenbewegung wird schneller zurückgelegt als die untere.
Zitat Oder anders gesagt: Die obere Hälfte der Kolbenbewegung wird schneller zurückgelegt als die untere.
das glaube ich jetzt einfach mal. ganz nachvollziehen kann ich es aber nicht. was mir klar ist: die kolbengeschwindíngkeit ist in abhänigkeit des winkels der kurbelwelle zur pleuelstange unterschiedlich.
da aber der kolben mittig zur kurbelwellenachse auf und ab schwingt müßte die geschwindigkeit der ersten 90 grad der kurbelwelle exact gleich sein wie bei den zweiten 90 grad?
Zitat von Helmutda aber der kolben mittig zur kurbelwellenachse auf und ab schwingt müßte die geschwindigkeit der ersten 90 grad der kurbelwelle exact gleich sein wie bei den zweiten 90 grad?
Die Aufwärtsbewegung des Kolbens ist zwar symmetrisch zur Abwärtsbewegung, der obere Teil der Bewegung aber nicht zum unteren.
Stell Dir mal eine Schubkurbel vor, bei der die Kurbelwellenkröpfung gleich lang wie der Pleuel ist. Dann zieht die KW den Kolben bereits nach ein Drehung von nur 90° aus dem oberen Totpunkt heraus in den unteren Totpunkt hinein, wo der Kolben dann während der nächsten 180° Drehung der KW in Ruhe verharrt. Erst wenn die KW-Kröpfung die untere Hälfte der Drehbewegung durchlaufen hat, beginnt sich der Kolben wieder zu heben. Und auch dann durchläuft er den gesamten Hub vom UT bis zum OT wieder bei einer Drehung der KW von nur 90°.
Man müsste vielleicht noch ergänzen, dass bei einem solchen Schubstangenverhältnis von 1:1 (KW-Kröpfung zu Pleuellänge) zu beachten ist:
1. Das Amplitudenverhältnis der Massenkräfte 2. zu 1. Ordnung ist größer als 1.
2. In einem solch extremen Fall kann man die Kräfte höherer Ordnung längst nicht mehr vernachlässigen.
3. Durch das abrupte Abbremsen des Kolbens im unteren Totpunkt wird der Kurbeltrieb unmittelbar zerstört, womit 1. und 2. keine Rolle mehr spielen. Falls er das Abbremsen wider Erwarten aber überlebt haben sollte, bekommt er 180° später so eine aufs Dach, dass alles in tausend Stücke zerfällt.
Ist natürlich nur ein Gedankenexperiment. Aber sinngemäß gilt es auch für realistische Schubstangenverhältnisse.
das verstehe ich jetzt nicht ! Wieso ist das Verhältnis größer 1 ?
Es IST 1. Und damit verdoppeln sich schlicht die Kräfte.
Im unteren Totpunkt heben sie sich auf, was mit einer genialen Laufruhe belohnt wird , allerdings nur für eine halbe Umdrehung . Dann allerdings setzt etwas ein, was ich mal mit "Division bei Zero Error" bezeichnen möchte.
Serpel, bitte erfinde dafür eine oder mehrere Massenausgleichswellen. Dir fällt bestimmt was ein. Zur Not mit Reiherentwicklung oder so.
Zitat Stell Dir mal eine Schubkurbel vor, bei der die Kurbelwellenkröpfung gleich lang wie der Pleuel ist. Dann zieht die KW den Kolben bereits nach ein Drehung von nur 90° aus dem oberen Totpunkt heraus in den unteren Totpunkt hinein, wo der Kolben dann während der nächsten 180° Drehung der KW in Ruhe verharrt. Erst wenn die KW-Kröpfung die untere Hälfte der Drehbewegung durchlaufen hat, beginnt sich der Kolben wieder zu heben. Und auch dann durchläuft er den gesamten Hub vom UT bis zum OT wieder bei einer Drehung der KW von nur 90°.
ich habe meine Vorstellungskraft schon ein bisschen strapazieren müssen, aber ich habe es verstanden. das ist echt spannend.
Zitat von Wännädas verstehe ich jetzt nicht ! Wieso ist das Verhältnis größer 1 ? Es IST 1. Und damit verdoppeln sich schlicht die Kräfte.
Ich hatte doch mal hergeleitet, dass das Amplituden-Verhältnis aus der Summe sämtlicher Massenkräfte von 2. und höherer Ordnung zur Massenkraft 1. Ordnung stets genau dem Schubstangen-Verhältnis entspricht (damals hab ich allerdings noch mit dem reziproken Wert von SV gearbeitet). Da bei SV=1 die höheren Ordnungen (ab 3. aufwärts) nicht mehr vernachlässigt werden können, folgt (unter Berücksichtigung der Vorzeichen), dass die 2. Ordnung allein für sich sogar eine deutlich größere Amplitude als die 1. Ordnung besitzt.
Ferner strebt für SV=1 die Massenkraft gegen unendlich, wenn sich die KW der 90° Marke nähert. SV=1 ist also nicht realisierbar.
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, allerdings nur für eine halbe Umdrehung . Dann allerdings setzt etwas ein, was ich mal mit "Division bei Zero Error" bezeichnen möchte.