Zylinderoffset bei 2 Taktern

[Tutti_Salutti]

Hi,

 

ich bin über ein YT-Video ( https://www.youtube.com/watch?v=gwtZkHoVMso  ) gestolpert welches den Zylinderversatz bei Hubkolbenmotoren beschreibt und das Ganze eher positiv beschreibt.

Abgesehen vielleicht von den Massekräften die dann bei dem Versatz von Kolben und Kurbelwelle nicht mehr so gut in Ausgleich gebracht werden können.

Aber die Vorteile scheinen ein längerer Arbeitstakt (in Grad KW-Umdrehungen), mehr Hubraum, geringere Führungskräfte am Kolben im Arbeitstakt und zumindest bei 4T ein geringerer Verbrauch zu sein.

Wird alles wohl auch schon länger bei Nutzfahrzeugen und auch hochdrehenden Supersportmotorrädern umgesetzt.

 

Bei einer LF-Vespa könnten man sowas doch auch umsetzen mit Langlöchern bei den Stehbolzenbohrungen am Zylinder und Passhülsen zur Fixierung des Offsets. Bei den 63mm+ Tuningzylindern hat man dann evtl keine ausreichende Freiräume da die Zylinderwandung zu gering für einen Versatz sind und auch der Zylinderfuss zu dünn um ihn im Block zu versetzen. Auch der steilere Pleulwinkel beim Verdichtungstakt müsste man evtl duch ein Kürzen des Zylinderfuss berücksichtigen damit das Pleul nicht mit dem Zylinderfuss kollidiert. Bisschen Kaltmetall in die Lücke zwischen Motorblock und Zylinderfuss bräuchte es evtl auch. Bei den 125 und 150ccm Zylindern im Smallblock mit den symetrischen Überströmern sollte man doch sowas umsetzen können, oder?

 

Könnte mir vorstellen dass man mit einem längeren Arbeitstakt und einen kürzeren Verdichtungstakt doch auch bei einem 2Takter mehr Drehmoment bei geringen Drehzahlen erzeugen könnte.

Oder würde der oszillierende Kolben der dann weniger gut duch die KW ausbalanciert wäre zu starke Vibrationen bei der Vespa erzeugen?

 

Hat das schonmal jemand bei der Vespa versucht? Jemand weitere Gedanken dazu oder Infos?

 

Gruesse

Tutti

 

[7werner7]

Hi, ich kenn das vid. 

Meine Einschätzung ist, dass das beim 2-T keinen oder kaum Vorteile gibt

Hauptsächlich weil die vermuteten Vorteile bei der Abwärtsbewegung des Kolbens, bei der Aufwärtsbewegung wieder relativiert werden. Die Unwucht die daraus entsteht würde ich auch nicht unterschätzen. Beim 1-Zylinder kann ich mir nicht vorstellen, dass das was bringt.

Vielleicht liege ich aber komplett falsch - wäre dann auch cool.  

Andererseits könnte man mal nachmessen, vielleicht laufen viele Vespamotore ohnehin schon mit Versatz!? 

[karren77]

hab das mal bei einem pk motor gemessen: es waren 0,4mm versatz von gehäusehals zu kuwe-achse. 

[Tutti_Salutti]

vor einer Stunde schrieb karren77:

hab das mal bei einem pk motor gemessen: es waren 0,4mm versatz von gehäusehals zu kuwe-achse. 

 

Ok, heisst am originalen Motorgehäuse ohne Modifikationen?

Und in welche Richtung? Zylinder wäre zum Auslass (nach hinten bei der PK) versetzt gewesen?

Das wäre dann ja entsprechend die Variante mit dem in Grad verlängerten Arbeitstakt.

Stellt sich vielleicht noch die Frage ob die Zylinder selbst dann uasserzentrisch gebohrt sind und das evtl wieder ausgleichen.

[karren77]

versatz in fahrtrichtung, also weg von der auslass seite

[Tutti_Salutti]

vor 23 Stunden schrieb 7werner7:

Meine Einschätzung ist, dass das beim 2-T keinen oder kaum Vorteile gibt

Hm, aber gerade bei 2t dachte ich dass nichtsymetrische Ein und Auslasszeiten eigentlich richtig spannend wären. Wenn der Auslass später öffnet im Arbeitstakt und sich dafür schneller schliesst beim Kompressionstakt wäre doch schon einiges gewonnen.

 

Zur Frage der Virationen: Die erhöhte Unwucht duch den Offset könnte man evtl mit einer Vollwangenwelle mit mehr Masse im Zaum halten. Kann aber auch nicht einschätzen wie stark sich das auswirkt. Aber die Massenkräfte durch die KW hat man beim PX/PK Motor ja auch und die ist auch nicht kompensiert.

 

Bearbeitet 20. Januar 2024 von Tutti_Salutti

[Tutti_Salutti]

vor 4 Minuten schrieb karren77:

versatz in fahrtrichtung, also weg von der auslass seite

Ah, hab gerade nochmal nachgedacht und bin gerade bisschen verwirrt. Gerade denke ich das wäre anders als ich zuerst geschrieben habe doch die Seite mit dem verlängerten Arbeitstakt. Dreht ja auch vom Polrad gesehen im Uhrzeigersinn und der Arbeitstakt liegt dann in Fahrtrichtung.

[karren77]

schau mal hier:

 

 

[Kebra]

War da nicht was, das wenn man den

Zyl. 180°verdreht verbaut, sich dieser schneller

ovalisiert ?

[Tutti_Salutti]

vor 4 Stunden schrieb karren77:

schau mal hier:

 

 

 

ok, das Posting von pxwasti200 scheint zum Thema zu passen. Im Deutschen heisst das was ich als Zylinderoffset bezeichent habe also Schränkung. Spannend.

Und wie er schreibt sind die Steuerzeiten nicht mehr symetrisch und die Drehrichtung bzw die Lage von Auslass spielt eine Rolle. Das heisst auch dass bei den  SF Standardzylindern mit dem Auslass gegen die Drehrichtung (nach schräg hinten / oben) der Versatz des Zylinders in Fahrtrichtung nach vorne und bei den LF Zylindern nach unten Richtung Auspuff erfolgen sollte, um den Arbeitstakt in Grad KW-Umdrehung zu verlängern und das Kolbenkippeln in dem Takt zu reduzieren.

Wäre spannend zu sehen ob das bei den originalen Motorblöcken bereits der Fall ist.

Bearbeitet 19. Januar 2024 von Tutti_Salutti

[Han.F]

Der @powerracer könnte da sicher einiges dazu erzählen!

[Phantomias]

Warum sollte es zu mehr Hubraum kommen durch den Zylinderversatz (siehe Eröffnungspost)?

Bei unseren dünnwandigen Zylinderhemden, falls überhaupt vorhanden ist ohnehin kaum Platz für einen Versatz. Soweit ich weiß wird der Versatz wegen dem Kolbenkippen gemacht, und zwar in die "falsche" Richtung wenn man eine geradere Stellung des Pleuels beim Arbeitshub möchte. Besser ein langes Pleuel verwenden.

[Phantomias]

Es kommt angeblich zu einer unwesentlichen Erhöhung des Hubes. Interessanter wäre der Einfluss auf die Steuerzeiten bzw. Zeitquerschnitte. Gibt es dazu einen Rechner?

[wasserbuschi]

Um wie viel Grad verschieben sich denn die Steuerzeiten bei einer realisierbaren Desachsierung? 

Kann mir nicht vorstellen, dass das spürbar ist... 

[JungSiegfried]

der hub kann sich nicht erhöhen. die bauhöhe des motors verringert sich aber, dadurch bekommt man bei gegebenem bauraum mehr hub untergebracht. siehe z.b. die vr6 motoren von vw.

[Phantomias]

Das war die Quelle:

Given a 90.3mm stroke of the first-generation 2.8 VR6, 164mm con rod length, ±12.5mm cylinder offset and assumed zero piston-pin offset, maximum true stroke is 90.585mm.  On the right bank with positive cylinder offset (toward the anti-thrust side) the maximum stroke length occurs at 186° CA (referenced to TDC), and the pistons' closest approach to true TDC occurs at +3°CA (0.0016mm below true TDC).  On the left bank with negative cylinder offset, the same maximum stroke length of 90.585mm occurs at 174° CA and closest approach to true TDC occurs at -3°CA

[JungSiegfried]

keine ahnung, wie das ermittelt wurde, aber wenn ich den hub als doppelten kurbelradius annehme, wovon ich grundsätzlich ausgehen würde, lässt mein bisheriges verständnis von geometrie das nicht zu.

 

nachtrag: sollte nicht sogar eher das gegenteil der fall sein?

Bearbeitet 20. Januar 2024 von JungSiegfried

[Phantomias]

Was hätte das für einen Einfluss auf Motoren mit Kolbensteuerung? Die Steuerzeiten wären ja bei ca. 185 Grad Arbeitshub und 175 Grad Gegenhub ja nicht mehr symmetrisch. 

Ich befürchte das geht für die Kolbensteuerung gerade in die verkehrte Richtung?

[Tutti_Salutti]

 

vor 8 Minuten schrieb Phantomias:

Was hätte das für einen Einfluss auf Motoren mit Kolbensteuerung? Die Steuerzeiten wären ja bei ca. 185 Grad Arbeitshub und 175 Grad Gegenhub ja nicht mehr symmetrisch. 

Ich befürchte das geht für die Kolbensteuerung gerade in die verkehrte Richtung?

 

Wo wäre das Problem?

Auslass öffnet etwas später und Arbeit wird bis dahin über mehr Grad auf der KW übertragen mit weniger Reibung und besserem Hebelarm an der KW.

 

Die ÜS haben dann in der Folge etwas weniger Zeit / Grad KW-Umdrehung für den Gastausch.

Für mehr Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen könnte das doch passen.

Reso wäre eher problematisch. Irgendwann wäre dann der Gastausch bei hohen Drehzahlen evtl nicht mehr ausreichend in dem kurzen Zeitquerschnitt.

Insofern wäre das doch die richtige Richtung wenn man an einen Tourenmotor denken würde.

 

Die zusätzliche Unwucht / Moment wenn Kolben und KW-Schwerpunkt nicht mehr fluchten wäre dagegen sicher ein Nachteil. Evtl wäre das mit einer schwereren Vollwange irgendwie im Zaum zu halten. Aber Unwuchten hat man ja beim Vespamotor sowieso immer.

 

[Phantomias]

vor 11 Minuten schrieb Tutti_Salutti:

 

 

Wo wäre das Problem?

 

 

Der Einlass bei Kolbensteuerung. Hier ist eine Assymetrie in die richtige Richtung anzustreben.

 

Warum die Überströmer weniger Zeit für den Gastausch haben sollen würde mir jetzt nicht einleuchten.

Bearbeitet 20. Januar 2024 von Phantomias

[Tutti_Salutti]

 

hier nochmal zum Unterschied von Deachsierung und Schränkung mit Links zu Wikipedia:

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Kolben_(Technik)#Desachsierung_des_Kolbenbolzens

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Schränkung_(Kurbelwelle)

 

(im letzten Link sind auch ein paar Angaben zu mm der SChränkung bei gängigen 4T Motoren angegeben. Deren Dimensionen sind ja nicht sehr weit weg von LF-Zylindern bei Bohrung  und Hub und so vielleicht ein Ausgangspunkt.)

 

 

 

Hier was pxwasti200 schonmal gepostet hat im GSF: