Wann ist die Kolbengeschwindigkeit am grössten?
Wann ist die Kolbengeschwindigkeit am grössten? (In Grad)
9 Antworten
Immer nach der Zündung egal ob Diesel Benziner .
Die Kolbengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit (v), mit der der Kolben eines Hubkolbenmotors den Weg vom oberen Totpunkt (OT) zum unteren Totpunkt (UT) oder umgekehrt, zurücklegt.
Die maximale Kolbengeschwindigkeit ist im Wesentlichen durch das Schmieröl und die Werkstoffpaarung von Kolben und Zylinder begrenzt und überschreitet nur bei wenigen Großserienmotoren 20 m/s.
Formel 1 Motor liegt bei 25 m/s
In der Praxis ist die Kolbengeschwindigkeit bei Langhuber-Motoren ähnlich wie bei Kurzhuber-Motoren.
Ebenfalls kaum Unterschiede gibt es zwischen Zweitakter- und Viertakter-Motoren.
Sogar die kleinen Modellflugzeugmotoren weisen ähnliche Kolbengeschwindigkeiten auf wie grosse Schiffsdieselmotoren. Standardwerte für mittlere Kolbengeschwindigkeiten liegen zwischen 10 und 15 m/s.
Ich befürchte, dass ich hier mal wieder den Spielverderber spielen muss^^ Alle Antworten mit 90°KW, bzw. 270°KW sind leider falsch!
Der Kolben sitzt nicht direkt auf der Kurbelwelle, sondern ist mit dieser über das Pleuel verbunden. Somit ist der Kolben immer mittig über der Kurbelwelle. Soweit sollte das ja klar sein. Dadurch ergibt sich aber für den Kolben keine sinusförmiger Verlauf der Kolbengeschwindigkeit! Dies wäre nur der Fall, wenn der Kolben sich mit der Kurbelkröpfung zur Seite bewegen würde. Das macht er aber nicht. Wenn man fit in Mathe ist, kommt man für die Kolbengeschwindigkeit zu folgender Formel:
v(phi)=r*omega*(sin(phi)+(r/l_p)/2*sin(2*phi))
mit:
v(phi) = Kolbengeschwindigkeit in Abhängigkeit des Kurbelwinkels
phi = Kurbelwinkel in °KW
r = Kurbelradius = Hub
omega = Kurbelwellen-Winkelgeschwindigkeit
l_p = Länge des Pleuel
So....ersmal sacken lassen^^
r/l_p beschreibt das Pleuelstangenverhältnis, die ist bei PKW-Motoren überlicherweise irgendwo im Bereich von 0,25 angeordnet. Bei diesem Pleuelstangenverhältnis errericht der Kolben seine maximale Geschwindigkeit bei 76°KW nach OT, bzw. bei 76°KW vor OT (bzw. 284°KW).
Das führt auch dazu, dass bei einem 4-Zylinder-Motor, bei dem ja immer jeweils 2 Kolben gegenläufig laufen, bei 76°KW die nach unten laufenden Kolben sich schneller im Zylinder bewegen, als die sich gerade noch oben laufenden Kolben! Klingt komisch, ist aber so^^
Du bist ja ein lustiger Kerl^^ Wie lange muss man eigentlich suchen, bis man 2 Monate alte Antworten rausgekramt hat? Möchstest du jetzt zu jeder meiner Antworten einen Kommentar schreiben?
Es ist übrigens eine Verbrennung und keine Explosion. Den Unterschied kennst du bestimmt. Und die Verbrennung setzt vor OT ein. Schließlich wollen wir ja nach Möglichkeit unseren Verbrennungsschwepunkt im Bereich von 8°KW n. OT haben. Und bevor du da einhakst: Ja ich weiß, dass es Betriebsbereiche gibt, in denen man vom optimalen Zündwinkel abweichen muss. Kennst du sie auch? ;)
Salue
Der Kolben beschleunigt und bremst immer wieder ab. Am langsamsten ist er beim oberen und beim unteren Totpunkt. Es kommt da fast zum Stillstand. In der Mitte seiner Bewegung, also wenn er nach einem der Totpunkte 90 Kurbelwellen-Grad zurückgelegt hat, hat er seine grösste Geschwindigkeit.
Das sich ständig veränderte Geschwindigkeit hat einen Einfluss auf die Übersetzung. Wenn nun ein Oldtimerbesitzer es gut meint, und über das Kerzenloch Motoröl einfüllt, und nehmen wir an, er füllt 1 ccm mehr ein als der Brennraum gross ist und er nachher die Kerze wieder einschraubt wird es problematisch.
Er ist nämlich nun in der Lage, alleine mit Hilfe des Kickstarters so viel Kraft auszuüben, dass sich die Pleuelstange verbiegt.
Das kommt in der Praxis schon mal vor.
Es grüsst Dich
Tellensohn
Das hängt von der Geometrie des Motors ab, ist aber immer etwas oberhalb von 90° bzw. 270°. Der Kolben ist dann etwas schneller als der Mittelpunkt des unteren Pleuellagers.
Im oberen OT und im unteren OT ist der Kolben im Stillstand, während er die Richtung wechselt. Und bei waagerechtem Hubzapfen ist die Kolbengeschwindigkeit am größten. Also bei 90 bzw. 270 Grad kW.
Ja, Du hast wohl Recht. Aber für jemanden ohne Doktor in MAthematik ist die Vorstellung mit den 90 und 270 Grad nachvollziehbar, auch wenn es nicht so ganz richtig ist.
Kolben sind also immer Zentral gelagert auf den Pleuel ? Da muss ich dich leider enttäuschen. Knapp daneben ist auch dabei. Gibt sowas was Desachsierung heißt, was bedeutet das der Kolben leicht versetzt auf dem Pleuel ist, um schon im Verdichtungstakt vor OT bewusst seine Anlageseite ändert um den Verschleiß an den Zylinderinnenwänden zu minimieren und Kolbenkipper zu verhindern. Das die Zündung knapp 30Grad vor OT im Verdichtungstakt ist, jedoch die Explosion erst im Arbeitstakt nach OT einsetzt wenn der Kolben sich bereits nach unten bewegt solltest du ja wissen als ,,Profi"