unbek. (514) Kolbenausführungen 514/614: Rechtskolben, Linkskolben, Autothermikkolben,..

[15er DEUTZ]

Hallo,
ich bin beim Durchstöbern des Werkstatthandbuches für die 514/614 Motorenbaureihe auf die verschiedenen Kolbenausführungen gestoßen. Wer nicht im Besitz dieses Handbuches ist, dem habe ich die entsprechenden Seiten eingescannt und beigefügt.
Das es Kolben mit glattem Kolbenboden und jene mit V- oder T-förmiger Aussparung gibt war mir auch bekannt. Aber warum gibt es diese Rechts- und Linkskolben, also Kolben mit desachsiertem Kolbenbolzen? Meine erste Vermutung war, dass es sich um Bauraumverkleinerung (wenn auch nur minimal) handeln könnte, jedoch so vermute ich weiter, hat die Ingenieure damals der Bauraum nicht übermäßig gestört, Hauptsache es entstehen haltbare robuste Produkte.
Weiterhin irritiert mich, dass man diese verschiedenen Kolben auch gleichzeitig in einem Motor verbauen kann, denn strenggenommen ist mit einem desachsierten Kolben der OT der Kurbelwelle nicht mehr identisch mit dem OT des Kolbens. Jedoch muss man parallel bedenken, dass bei einer Desachsierung zunächst das eine Bauteil seinen OT erreicht (sagen wir mal zunächst die Kurbelwelle) und sich ja anschließend wieder minimal auf den Weg zum UT macht, während das Pleuel auf einmal senkrecht steht und sich der "zweite" OT einstellt. Aus diesen zwei Zuständen bildet sich ein resultierender OT, der OT des Kolbens, der eigentlich ausschlaggebend für uns und das Laufen des Motors ist und genau dieser resultierende OT weicht ab, je nachdem welchen Kolben man verwendet.
Ich habe das ganze jetzt nicht numerisch nachgerechnet, aber vermutlich ist die OT-Verschiebung so gering, dass ein "alter Deutz" davon nicht beeinflusst wird. Dann frage ich mich aber warum gab es denn nun die Links- und Rechtskolben?

Ich hoffe ihr könnt meinen Gedanken folgen und versteht was ich meine...

 

[GTfan]

moin,

da sich die Einbauanweisungen auf die Strömungsrichtung der Kühlluft beziehen, dürften die Deutz-Ingenieure mit einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung im Zylinderrohr über den Radius gedacht oder gerechnet haben.
Dementsprechend hätte man auch eine ungleiche Wärmeabfuhr aus den Kolben, damit das Ausdehnungsverhalten passt hat man dann auf diese außermittig gebohrten Kolben gesetzt.

Der spätere Ersatz durch Mahle-Einheitskolben sagt alles zum fortschreitenden Erkenntnisgewinn...

Den Gedanken des Verhinders von kippenden Kolben halte ich für unwahrscheinlich, da wären dann die Einbauanweisungen lediglich zum Sicherstellen einer einheitlichen Richtung bei der Montage.

Die Idee der Verschiebung des OT ist nur auf dem Papier zu finden. Real würdest du das z.B. bei einer Kompressionsmessung in der natürlichen Streuung nicht wieder finden. Bei den maximal angegebenen 2,5mm Seitenversatz macht der Kolben einen um höchstens ein paar hunderstel Millimeter weniger Weg! Dass diese einen Verzug im kaum messbaren Zeitbereich verursachen, sollte klar sein.
Mit der Länge der Pleuelstange könnte man das jetzt noch genauer ausrechnen...

mfG
GTfan

 

[Pauly]

Hi Tobi,
Lanz hatte in den 30er Jahren herausgefunden, dass desachsierte Kolben das Drehmoment erhöhen oder, wenn er falsch herum läuft, verringern. Und das auch eingesetzt um zu verhindern, dass die Zweitakter zu oft in die falsche Richtung losstarten. Mein 16er macht es, wie jeder Lanz, trotzdem gelegentlich.

Und ich denke, dass auch Deutz etwas mehr Drehmoment damit herausgekitzelt hat. Kraft kann man ja nie genug haben.

 

[GTfan]

moin,

der OT verschiebt sich durch die Maßnahme um deutlich weniger als eine Winkelminute. Die Wirklänge des Pleuels verringert sich bei dem Hub der 514er-Serie um ein paar hundertstel Millimeter, damit auch das Hubvolumen um einen äußerst geringen Wert. Der Mitteldruck verändert sich ebenfalls in geringstem Maße.
Mir fehlt gerade die Zeit, das vor zu rechnen.

Und dann soll man das Drehmoment damit noch erhöhen können? Im messbaren Bereich?
Hast du dich mal mit der Berechnung des Drehmomentes eines Viertaktmotors befasst? Ist dir klar, welche Auswirkungen die oben genannten Veränderungen auf das Drehmoment haben?

Außerdem machst du den Fehler, Zweitakt- und Viertaktmotor in einen Topf zu werfen. Gerade die Berechnung des Drehmomentes unterscheidet sich hier durch die unterschiedliche Anzahl der Arbeitstakte um den Faktor 2! Von daher hat das ganze bei einem Zweitakter mehr Berechtigung, als bei einem Viertakter. Wenn du dann noch die unterschiedlichen Hubvolumen eines 10L-Bulldogs und die eines 514er-Motors berücksichtigst, endest du irgendwo deutlich hinter dem Komma bei der Nm-Angabe!

Diese Theorie kann man also getrost abhaken!

mfG
GTfan

 

[Pauly]

Hallo zusammen,

was GTFan schreibt ist sicher richtig und durchdacht. Und ja, ich bin kein Motorfachmann, und die dynamischen Prozesse der Verbrennung sind mir ein Rätzel.

Mein Wissen diesbezüglich kommt von einem kurzen Absatz aus dem Buch: Klaus Häfner - Kühlerbulldogs (1989)
Dort steht, dass Dr. Huber (Lanz) 1928 durch Experimente herausgefunden hat, dass mit Desachsierung bei dem 28PS Zweitakter 2 PS mehr drin sind (7%). Und darum wurde er in Zukunft als Typ 15/30 verkauft. Wieviel mehr Drehmoment gefunden wurde ist leider nicht aufgeführt, auch keine technischen Details. Aber Dr. Huber soll ein Patent auf die Leistungssteigerung und Drehmomenterhöhung bekommen haben.
Doch wie GZFan schon sagt es war ein Zweitakter mit wassereimergroßem Kolben ...