Technik: Kurbeltrieb

Laut Wikipedia ist "ein Verbrennungsmotor eine Wärmekraftmaschine, die durch innere Verbrennung von Treibstoff mechanische Arbeit verrichtet." Die meisten Verbrennungsmotoren nutzen dabei ein uraltes mechanisches Prinzip, welches bereits vor der Erfindung der Dampfmaschine bekannt war, den Kurbeltrieb. Damit bezeichnet man hier alle Komponenten, welche die Kraft umleiten, die durch die Ausdehnung des Verbrennungsgases beim Arbeittakt entsteht. Das sind Kolben, Pleuelstangen, Kurbelwelle mit ihren Verbindungen und Lagern. Das Besondere am Kurbeltrieb ist, dass er eine lineare Bewegung in eine rotierende umsetzt. Oder anders ausgedrückt, dass dabei eine Kraft in ein Drehmoment  gewandelt wird, welches letztendlich zum Antrieb eines Fahrzeuges genutzt werden kann.  Das funktioniert, indem ein exzentrisch angeordneter Hubzapfen zunächst über eine Pleuelstange mit dem Kolben verbunden wird. Der Hubzapfen ist wiederum an einer oder mehreren Scheiben angebracht, die in Rotation versetzt werden. Jetzt müssen diese Scheiben noch auf einer Welle sitzen und man kann die Rotation weiterleiten, zum Beispiel an ein Antriebsrad. Soweit das Prinzip. Reiht man mehrere Kurbeltriebe aneinander, entsteht ein Mehrzylindermotor, der eine gleichmäßigere Drehmomentabgabe und höhere Drehzahlen zulässt.  Bei unseren Motorrädern ist zwischen dem Kurbeltrieb und dem angetriebenen Rad natürlich noch eine Kupplung, ein Getriebe und ein Sekundärtrieb (Kette, Kardan) angeordnet. Daher finden sich an der Kurbelwelle noch weitere Elemente: ein Zapfen oder ein Zahnrad für den Primärantrieb zur Kupplung, ein Zapfen für die Lichtmaschine und der Nockenwellenantrieb. Schauen wir uns jetzt mal an, welche Bauarten es bei GS- und GSX-Motoren gibt.
	Kurbeltrieb mit gebauter Kurbelwelle SUZUKI hat sich bei der Entwicklung der ersten GS-Motoren noch stark an die Konstruktionsprinzipien der Zweitakter angelehnt.  So entstanden Kurbelwellen, die aus vielen Einzelteilen zusammen gepresst wurden. Damit kannte man sich aus und wollte, obwohl das Ganze recht aufwändig war, kein Risiko eingehen. Hier seht Ihr die Kurbelwelle der GS 750, welche in ähnlicher Form auch bei der zweizylindrigen GS 400, der GS 550, GS 850, GS 1000 und GS 1100, aber auch bei der GSX 1100 eingebaut wurde. Das ist nicht weiter verwunderlich, denn SUZUKI vertraute lange Zeit auf solide Rollen- bzw. Rillenkugellager für die Kurbelwelle. Und die lassen sich nur montieren, wenn man die Kurbelwelle aus Einzelteilen zusammensetzt. Diese Bauweise war zwar sehr zuverlässig und gut geeignet für ein Baukastensystem, doch hat sie auch ein paar Nachteile.
Zunächst ist es recht schwierig, die Kurbelwelle genau winkelig zusammen zu pressen. Das können nur Spezialisten. Sollten einmal Lager oder andere Komponenten ausgetauscht werden müssen, gehört diese Arbeit eindeutig in die Hände von Fachwerkstätten. Auch das Auswuchten der Kurbelwelle ist schwieriger, denn man kann die Pleuel dazu nicht entfernen. Viele Hersteller ähnlicher Konstruktionen haben deshalb ganz darauf verzichtet und man darf sich nicht wundern, dass diese Motoren größere Vibrationen aufweisen.  Das Tuning von Motoren mit gebauten Kurbelwellen stößt auch schnell an Grenzen, denn die Kräfte werden so groß, dass sich die Kurbelscheiben gegen die eingepressten Zapfen verdrehen können. Da hilft dann nur noch, die verpressten Komponenten miteinander zu verschweißen.
	Kurbeltrieb mit einteiliger Kurbelwelle Viel einfacher sind Kurbeltriebe mit einer einteiligen Kurbelwelle, die im Gesenk-Schmiedeverfahren oder im Gussverfahren hergestellt wird. Hier kommen keine Rollen- sondern Gleitlager zum Einsatz und die Pleuel haben für die Montage ein geteiltes Fußlager. SUZUKI hat erst Anfang der 80er Jahre bei einigen Modellen diese Bauform gewählt, d.h. bei der GS 450, GS 650 (Bild), GSX 400 und GSX 750. Dieser Umstieg erfordert einige tief greifende Veränderungen am Motorkonzept, beispielsweise ein Hochdruckschmiersystem, um die empfindlichen Gleitlager ausreichend zu schmieren.  Hier liegt auch der Nachteil dieser Konstruktion: Gleitlager benötigen bessere Ölqualitäten, vertragen weniger Schmutzpartikel im Öl und nehmen Mangelschmierung (z.B. beim Kaltstart) sehr übel. Dennoch hat sich der Kurbeltrieb mit einteiliger Kurbelwelle im Motorradbau durchgesetzt - nicht zuletzt aus wirtschaftlichen Gründen.
Wem das noch nicht genügend theoretisch war, kann unten weiter klicken und mehr über den Massenausgleich im Kurbeltrieb sowie das Auswuchten erfahren.

© Michael (23.03.06 )    [Start]