Why the 270 Degree “Crossplane Twin” is Suddenly So Popular

Summary

Die Entwicklung von Zweizylinder-Motoren wird in diesem Skript untersucht, von den frühen 360°-Kurbelwellen über 180° bis hin zu den modernen 270°-Motoren. Es wird erklärt, wie verschiedene Kurbelwinkel das Fahrerlebnis und die Leistung beeinflussen, während auch auf die Herausforderungen bei der Herstellung und den Emissionsvorschriften eingegangen wird. Der historische Hintergrund zeigt, warum der 270°-Winkel schließlich populär wurde und warum er immer noch nicht perfekt ist. Es wird sogar ein alternativer 285°-Winkel vorgestellt, der die perfekte Balance der Vibrationen bieten könnte, was die Geschichte von Motorentechnologie und Fortschritt im Detail erzählt.

Takeaways

• 😀 Die meisten Motorradmotoren wurden über 100 Jahre lang mit 360°-Kurbelwellen gebaut, da diese eine regelmäßige Leistungsausgabe und eine einfachere Karburatoreinstellung ermöglichten.
• 😀 180°-Kurbelwellen bieten eine leichtere Drehung und eine höhere Drehzahl, ideal für kleinere, schnell drehende Motoren wie den RC116 mit 21.000 U/min.
• 😀 270°-Kurbelwellen wurden in den letzten Jahren populär, da sie eine bessere Balance der Sekundärvibrationen bieten und die Motoren dadurch angenehmer zu fahren sind.
• 😀 Die Euro5-Emissionsvorgaben erforderten eine Reduktion der unverbrannten Kohlenwasserstoffe, was zu einer verstärkten Nutzung von Zweizylindermotoren führte, da diese effizienter bei der Verbrennung sind.
• 😀 Motorräder mit 270°-Kurbelwellen wie die Africa Twin und Yamaha CP2 bieten eine signifikante Verbesserung der Emissionswerte im Vergleich zu 360°-Motoren.
• 😀 Sekundärvibrationen entstehen durch das Ausbalancieren der Kolbenbewegungen und sind bei größeren, schnelleren Kolben problematisch. Daher bieten 270°-Kurbelwellen einen besseren Kompromiss in der Balance.
• 😀 Die Einführung der 270°-Kurbelwelle kam aufgrund der Erschwinglichkeit neuer Fertigungstechnologien erst 100 Jahre nach der Entwicklung der ersten Motorradmotoren.
• 😀 Der Ingenieur Phil Irving hatte bereits vor 60 Jahren die Idee einer Crossplane-Kurbelwelle, aber es war wirtschaftlich nicht sinnvoll, diese zu produzieren, bis Maschinen zur Fertigung dies ermöglichten.
• 😀 In den 1960er Jahren entwickelte Dick Cookson erstmals einen echten Crossplane-Zweizylinder, aber erst 30 Jahre später begannen Hersteller wie Honda und Yamaha ernsthaft, 270°-Kurbelwellen einzuführen.
• 😀 Der ideale Crossplane-Zweizylinder, wie von Irving vorgeschlagen, hätte eine 285°-Kurbelwelle, was eine noch bessere Balance und reduzierte Vibrationen ermöglicht hätte, aber aufgrund der Fertigungskosten wird dies nur von KTM realisiert.

Q & A

Warum wurden ursprünglich 360° Kurbelwellen bei Motorrädern verwendet?

360° Kurbelwellen wurden verwendet, weil sie es ermöglichten, dass beide Kolben gleichzeitig zündeten, was die Kraft gleichmäßig verteilte und die Vergasung mit einem einzelnen Vergaser erleichterte. Diese Konstruktion war auch ideal für eine einfache und gleichmäßige Kraftübertragung bei den Motorrädern der alten Schule.

Warum sind 180° Kurbelwellen schneller drehend als 360° Kurbelwellen?

180° Kurbelwellen haben leichtere Kurbelwellen, was bedeutet, dass sie weniger Trägheit haben und somit schneller hochdrehen können. Diese Bauweise führt zu einem schnelleren Ansprechverhalten des Motors.

Welche Bedeutung hat die Reduktion von Sekundärvibrationen in modernen Motorradmotoren?

Sekundärvibrationen entstehen, wenn ein Kolben bei oben und unten totem Punkt ausgerichtet wird. Diese Vibrationen werden besonders bei größeren und schnelleren Motoren problematisch. Moderne Konstruktionen wie die 270° und 180° Kurbelwellen reduzieren diese Vibrationen und sorgen so für ein ruhigeres Fahrerlebnis.

Was hat den Wechsel von 360° zu 270° Kurbelwellen beschleunigt?

Der Wechsel zu 270° Kurbelwellen wurde durch strengere Emissionsvorschriften und die Notwendigkeit, die unverbrennbaren Kohlenwasserstoffe zu reduzieren, beschleunigt. Die 270° Kurbelwellen verringern die Länge der Spalten in den Kolbenringen und tragen so zur Erfüllung der Emissionsanforderungen bei.

Warum sind 270° Kurbelwellen für Motorräder heutzutage so weit verbreitet?

270° Kurbelwellen bieten eine gute Balance zwischen Leistung, Emissionsreduzierung und Vibrationskontrolle. Diese Technologie ermöglicht es den Herstellern, Motorräder mit optimierter Leistung zu produzieren, die den strengen Emissionsnormen entsprechen und gleichzeitig das Fahrverhalten verbessern.

Was ist der Unterschied zwischen einer 270° und einer 285° Kurbelwelle?

Eine 270° Kurbelwelle hat eine versetzte Ausrichtung der Kolben, die eine bessere Balance der Sekundärvibrationen im Vergleich zu einer 360° oder 180° Kurbelwelle ermöglicht. Phil Irving schlug jedoch vor, dass eine 285° Kurbelwelle das perfekte Gleichgewicht der Sekundärvibrationen bieten würde, da die Kolbenbewegung bei 75° nach oben totem Punkt am schnellsten ist.

Warum wurde die 285° Kurbelwelle nicht weit verbreitet?

Die 285° Kurbelwelle wurde aufgrund der hohen Fertigungskosten und der Komplexität der Herstellung nicht weit verbreitet. Die meisten Hersteller bevorzugen die 270° Kurbelwelle, die einfacher zu produzieren und günstiger ist.

Wie hat die Einführung der Euro5-Abgasnorm die Entwicklung von Motorradmotoren beeinflusst?

Die Euro5-Abgasnorm hat den Druck auf Hersteller erhöht, den CO2-Ausstoß und die Menge an unverbrennbaren Kohlenwasserstoffen zu reduzieren. Dies hat zur Entwicklung von 270° Kurbelwellen geführt, da diese Bauweise den Motor effizienter macht und gleichzeitig die Emissionsanforderungen erfüllt.

Welche Rolle spielt KTM in der Entwicklung der 285° Kurbelwellen?

KTM ist der einzige Hersteller, der derzeit die 285° Kurbelwelle verwendet. Sie haben erkannt, dass diese Technologie das beste Ergebnis in Bezug auf die Reduktion von Sekundärvibrationen bietet und investieren in die teurere Fertigungstechnik, um diese Motoren herzustellen.

Warum war der 270° Kurbelwellenmotor in den letzten Jahren so beliebt?

Der 270° Kurbelwellenmotor hat sich aufgrund seiner ausgezeichneten Balance zwischen Vibration, Leistung und Emissionskontrolle durchgesetzt. Er erfüllt nicht nur die modernen Abgasnormen, sondern bietet auch ein besseres Fahrerlebnis durch reduzierte Vibrationen und eine verbesserte Leistung im Vergleich zu älteren Motorkonfigurationen.