Leistungsausbeute bei 2takt und 4-takt motoren
Hallo
Ich interessiere mich gerade sehr für das 2-takt prinzip. Da ein 2-takter ja keinen "Leerhub" hat und bei jeder Verbrennung zündet müsste er ja theoretisch bei gleichem Hubraum die doppelte Leistung als ein 4-takter haben, da dieser ja bei jeder 2 umdrehung zündet. Nehmen wir mal die neue ktm 1290 super duke. Sie soll mit ihrem 1200ccm-zwei-zylinder 180 Ps haben. Das wären dann pro zylinder 90 Ps auf 600 ccm. der 2- takter aus einer honda cr 500 hat um die 60 Ps. Und genau hier liegt das Probelm. Die Honda hat mit ihrem 500er 2 takt motor 60 PS. Die neue Ktm 500 exc mit ihrem 4-takter hat ungefähr die gleiche Leistung. Aber eigentlich müsste die 500er 2 takt ja viel mehr Leistung als der 4-takter haben. Liegt diese "Leistungsgleichheit" daran das es schon lang keine 500er 2-takt motoren entwicklung gab oder liege ich komplett falsch?
Ich hoffe das ich meine Frage verständlich ausgedrückt habe und würde mich über Antworten freuen.
Gruß
Thunderman
PS: es soll nix heißen das ich als bsp. nur ktm und honda genommen habe ;D
1 Antwort
Ganz so unrecht hast du nicht. Wegen der doppelten Anzahl der Arbeitstakte pro Umdrehung der Kurbelwelle sollte der Zweitakter die doppelte Leistung haben - ABER.
Gleichen technischen Stand vorausgesetzt, haben die Zweitakter tatsaächlich eine höhere Leistung und ein höheres Drehmoment als Vierrtakter. Die Leistungshöchstgrenze bei Rennviertaktern mit Saugmotor liegt bei annähernd 300 PS/Liter Hubraum. Die Zweitakt - Rennmaschinen von Suzuki und Yamaha gingen locker über 400 PS/Liter. Die Zweitakter sind stärker, aber nicht doppelt so stark.
Das liegt zum Einen daran, dass der Hubraum bei Zweitaktern nur ein Theoretischer ist (ein geometrischer). Der Viertakter benutzt zur Gaswechselsteuerung Ventile die sich im Zylinderkopf befinden. Als Arbeitsraum steht ihm also der gesamte Hubraum zur Verfügung. Entscheidend für die Leistung ist da der Füllungsgrad der Zylinder. Diese bequeme und exakte Gassteuerung hat der Zweitakter nicht. Bei ihm werden die Zylinderwände und die Kolben zum Gaswechsel genutzt. Das bedeutet, dass beim Zweitakter ein erheblicher Teil des Hubes und damit des Hubraumes ohne Leistungsbeitrag nur als Pumpe und Ventil für den Gaswechsel benutzt wird. Deshalb steht einem Zweitakter, abhängig von der Konstruktion, nicht der doppelte Arbeitsraum zur Verfügung, sondern im Schnitt nur das etwa 1,4 fache. Andererseits kommt dem Zweitakter zugute, dass durch klevere Gestaltung der Kanäle und der Auspuffanlage und durch die sogenannte Kurbelgehäusepumpe (siehe Schnürle Umkehrspülung) ein gewisser Auladungseffek entsteht, der beim Viertakter schwer zu erreichen ist, wenn man keinen Turbolader oder Kompressor verwenden will oder darf. In gewissen Drehzahlbereichen haben extreme Rennzweitakter eine Überladung über den geometrischen Hubraum hinaus bis fast 200% erreicht. Aber nur in gewissen Drehzahlbereichen, weshalb das nutzbare Drehzahlband in der Regel schmal war und die Motoren sehr "spitz" waren. Daher brauchten Hochleistungszweitakter bis zu 14 Gänge. Ein weiterer Nachteil des Zweitakters ist, dass er gegenüber dem Viertakter "langhubiger" ausgelegt werden muß, da ein Teil des Hubes durch die Gaswechselsteuerung verloren geht. Dadurch ist die Kolbengeschwindigkeit und damit die Drehzahl begrenzt. Suzuki hat das dadurch ausgeglichen, dass man der 50er Werksrennmaschine stolze DREI Zylinder verpasst hat.
Fazit: Tatsächlich ist der Zweitakter grundsätzlich etwas leistungsfähiger als der Viertakter. Durch moderne Werkstoffe, Zündungen und Einspritzung könnte dieser Vorteil noch weiter ausgebaut werden. Dadurch wäre der Nachteil der etwas "schlampigen" Gassteuerung zu beseitigen und die Schmierprobleme (bis zum Kolbenfresser) gehören wegen der modernen Schmierstoffe und der Beschichtungen auf Kolben und Zylinder auch der Vergangenheit an. Leider ist sein Image versaut und kaum jemand kümmert sich noch um die Weiterentwicklung und Produktion von Zweitaktern, obwohl der Zweitakter heute genauso umweltfreundlich wie ein Viertakter laufen kann.
Den Gedanken hatte ich auch schon mehrmals und habe ihn auch noch nicht ganz aufgegeben. Ich war mal an der Entwicklung von Kleinflugzeugmotoren beteiligt (bis ca 130 PS). Das waren hochmoderne Zweitakter. Daher weiß ich, was in diesen Motoren steckt.
danke hast mir sehr weiter geholfen, habe jetzt festgestellt dass ich doch noch nicht so der 2-takt vollahungtyp bin ;D. Ich persönlich würde am liebsten eine neue firma ründen die nur 2takter herstellt /entwickelt-wird aber leider wohl ein Traum bleiben aber wer weiß (= die hoffnung stirbt zu letzt.