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Motorenbau

Theorie - Vierzylinder-Boxermotor

Ein Boxermotor ist ein Motor, bei dem sich die Zylinder flach zu beiden Seiten der Kurbelwelle in einer Ebene leicht versetzt gegenüber liegen. (Zylinderbankwinkel 180°) Jeder Zylinder besitzt eine eigene Kröpfung an der Kurbelwelle. Daher genügen beim Vierzylinder-Boxermotor beispielsweise drei Kurbelwellenlager. Diese Bauweise erlaubt eine kürzere Ausführung der Kurbelwelle als beim Reihenmotor. Dadurch verfügt der Boxermotor über eine hervorragende Laufruhe, höchste Zuverlässigkeit und einen niedrigen Schwerpunkt (Unterflurmotor).

Aufgabe

Beim Vierzylinder-Boxermotor werden Leertakte genau wie beim Vierzylinder-Reihenmotor vollständig vermieden. Im Unterschied zu diesem werden auch die durch die Pleuelstellung verursachten Massenkräfte zweiter Ordnung vermieden. So kann auf die im Bild rechts unten gezeigten Gegengewichte weitestgehend verzichtet werden.
Weitere Vorteile
- ruhiger Lauf,
- geringe Baulänge,
- niedriger Schwerpunkt im Fahrzeug.

Funktion

Je zwei gegenüberliegende Kolben bewegen sich auf einander zu oder von einander weg. Daher auch die Bezeichnung Boxer- oder Gegenläufer-Motor. Zündfolgen 1-4-3-2 und 1-2-3-4, bei denen jeweils die 1 und die 3 festliegen. Eine eventuelle andere Zündfolge entsteht nur, wenn sich der Motorenhersteller nicht an die Norm der Zylindernummerierung hält. Die Kurbelwelle ist meist dreifach, seltener fünffach gelagert. Eine absolute Ausnahme ist die vierfache Lagerung beim VW-Käfer-Motor, weil hier noch ein Hauptlager außerhalb mitgezählt wurde.

Vor-/Nachteile

Der Motor erzeugt kaum Vibrationen, da durch die gegenüberliegende Anordnug der Zylinder die bei der Bewegung der Kolben entstehenden Kräfte wechselseitig aufgehoben werden. (Massenkräfte 1. und 2. Ordnung werden vermieden.) Das Ergebnis ist ein seidenweicher, runder Lauf des Motors. Ein weiterer Vorteil ist, daß durch die horizontale Anordung der Ein- und Auslaßkanäle der Boxermotor sehr niedrig gebaut werden kann und durch seine beiden gleichschweren Zylinderreihen sehr gut ausbalanciert ist. Daraus resultiert ein tiefer Schwerpunkt und es läßt sich ein symmetrisches Fahrwerkskonzept realisieren.
Ein Nachteil ist der hohe Bauaufwand durch zwei Zylinderköpfe. Außerdem ist der Motor wegen seiner großen Baubreite ungeeignet für einen Quereinbau. Ein DOHC-Motor hat als Boxer- oder (echter) V-Motor nicht zwei sondern vier oberliegende Nockenwellen.

Vergleich

Da heute die gleichen Motoren in verschiedenen Modellreihen eingesetzt werden, hat sich der Reihenmotor durchgesetzt. Er ist universeller nutzbar und billiger in der Herstellung. Auch kann er leichter z. B. um einen Zylinder erweitert werden. Offensichtlich ist es für die Automobilhersteller günstiger, einen Reihenmotor mit zwei Ausgleichswellen zu produzieren als einen Boxermotor. Interessant wäre hier ein Gewichtsvergleich.

Quelle: kfz-tech.de


Vierzylinder-Boxermotor mit dreifach gelagerter Kurbelwelle (4 Gegengewichte)

 
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