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Motorenbauart MB V8
Hallo, ich habe eine kurze Frage zur Bauart des Motor vom W211 E500. Hier ein Paar Daten:
-V-Motor
-8 Zylinder
-90Grad versetzte 4Zylinderbänke
-Hubraum: 4966 ccm
-3 Ventile pro Zylinder
- 24 Ventile
-max. Drehmoment 460NM von 2900-4500 U/min
-225KW/306PS bei 5600 U/min
Hier meine Frage: Es gibt 2 Bauformen eines V8 Motors die sich nur in der Kröpfung der Kurbelwelle unterscheiden.
-Cross-Plane (90Grad versetzte Zapfen)
-Flat-Plane (180 Grad versetzte Zapfen, wie 4Zyl hintereinander)
Die Cross-Plane sind bekannt für das typisch amerikanische "V8-Geballer" und die Flat-Plane V8 für einen ruhigeren Lauf.
Bei meinem Motor ich den Unterschied jedoch Akkustisch nicht klar herausfinden, bis ca. 3000 Touren heult der Motor und darüber wird dieses typische brabbeln.
Weiss jemand welche Bauform die 500er sind?
Beste Antwort im Thema
Bei mir kommt was anderes raus. Cross-Plane hat keine freien Kräfte 1. und 2. Ordnung. Da die Kräfte 1. Ordnung unsymmetrisch sind ergeben sich jedoch Momente 1. Ordnung die mit Gewichten an der Kurbelwelle ausgeglichen werden können. Momente 2. Ordnung entstehen nicht. Damit ist der Motor nahezu vollständig ausgeglichen. Höhere Ordnungen spielen i.d.R. keine Rolle mehr. Ist auch das gleiche was laut diverser Bücher herauskommt (z.B. Bosch-Taschenbuch)
Bei der Flat-Plane heben sich nach meiner Zeichnung Kräfte 1. Ordnung sowie die Momente 1. und 2. Ordnung auf wie bei den 4Zylindern. Übrig bleiben aber Kräfte 2. Ordnung, weshalb die Flat-Plane Kurbelwelle in Strassenfahrzeugen eine untergeordnete Rolle hat. Soll aber strömungstechnische Vorteile im Ansaug- und Abgasbereich bringen weshalb diese im Rennsport öfter verwendet wird.
Muss mal suchen ob es im Netz eine gute Quelle dazu gibt.
Gruß Meik
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33 Antworten
Der 500 hat eine Kurbelwelle mit 90 Grad Kröpfung. Flache Wellen kommen in der Regel nur bei Sportmotoren z.bsp. (Ferrari V8, 4,3Ltr. 490PS) zum einsatz. Sie ermöglichen eine bessere max. leistung als eine "normale" Welle. Ausnahmen bestätigen aber die Regel, ein Passat W8 hat zum Beispiel eine Flachwelle.
Kann man einfach die normale Welle gegen eine flache tauschen? Was gibts beim 210er e55 für leistungssteigernde Möglichkeiten?
Muss dann nicht auch im Zylinderkopf eine andere Nockenwelle verbaut werden und die Zündung für ein paar Zylinder vertauscht werden?
Zitat:
Original geschrieben von Atomicfan2003
Ausnahmen bestätigen aber die Regel, ein Passat W8 hat zum Beispiel eine Flachwelle.
Dürfte aber damit zusammenhängen, das es kein V sonder ein W-Motor ist. Daher wohl die Reihenmotor-Welle.
Gruß Inge
Die Anzahl der Kröpfungsebenen der Kurbelwelle hat nichts mit Reihenmotor oder V-Motor zu tun.
Auch Reihenmotoren haben (abgesehen von Vierzylindern) häufig bis regelmäßig mehrere Kröpfungsebenen.
Der M113 hat eine Flat-Plane-Kurbelwelle, was bei 90° Zylinderbankwinkel dazu führt, daß sich eine gleichmäßige Zündfolge von 90° ergibt.
Wenn in einer Zylinderbank die Kolben in Totpunktlage stehen, stehen alle Kolben der anderen Zylinderbank in Mittellage. 90° weiter ist es dann umgekehrt. Wenn eine Bank in Totpunktlage steht sind zwei Kolben im OT und zwei im UT. Einer im OT zündet während der andere gerade den Ansaugtakt beginnt. Das wiederholt sich alle 90° abwechselnd pro Bank.)
Bei 90° Zylinderbankwinkel und einer Cross-Plane-Kurbelwelle ergäbe sich alle 180° eine gleichzeitige Zündung zweier Zylinder, da dabei immer 4 Kolben gleichzeitig im OT stehen.
Je Bank gleichzeitig zwei im OT und zwei im UT.
90° weiter stehen dann alle Kolben des Motors in Mittellage.
Der Motor klänge dann wie ein 4-Zylinder. (Der abgesehen von Exoten auch immer 180° Zündwinkel hat.)
Die Kurbelwelle des M113 kann auf gar keinen Fall durch eine mit anderer Kröpfung ersetzt werden.
Wie schon richtig bemerkt wurde, muß natürlich die Nockenwelle dazu passen.
Aber auch die Motorelektronik würde sich sehr wundern, wenn der Motor auf einmal ganz anders tickte als ursprünglich gedacht. Sprich: Es ginge gar nichts mehr.
Und es geht ja beim M113 nicht nur um die Zündung, die man evtl. noch vertauschen könnte, und die Nockenwelle, die ein Spezialist neu anfertigen könnte, sondern auch um die Auswertung der Klopfsensoren, die Resonanzbildung in Ansaug- und Abgaskrümmer und andere "Feinheiten", die wesentlich mehr zum Motortuning (=Feinabstimmung) beitragen als die grundlegende Kröpfung der Kurbelwelle.
Der Grund, warum bei Hochleistungsmotoren gelegentlich Cross-Plane-Kurbelwellen eingesetzt werden, ist, daß diese einen geringfügig besseren Massenausgleich 2. und höherer Ordnung haben als Flat-Planes, was bei extrem hohen Drehzahlen spürbar wird.
Bei "normalen" Drehzahlen laufen die Flat-Planes durch die feiner verteilte Zündfolge wesentlich kultivierter, weshalb sie im "zivilisierten" Automobilbau allgemein bevorzugt werden.
MfG ZBb5e8
Sollte damals in der DTM nicht der Audi V8 disqualifiziert werden, weil er statt der 90° Serien-KW im Rennen eine 180°er verwendete? Oder habe ich das falsch in Erinnerung?
jack.
Moment, habs mir grad mal hergeleitet:
Cross-Plane, 4 Kröpfungen 90° versetzt, 90° Zylinderwinkel:
0°=Zylinder 1OT, rechtsdrehend:
0°=1,7 im OT; 4,6 UT
90°=5,3 OT; 8,3 UT
usw., macht immer 2 im OT also 1 Zündung, 1 LadungswechselOT gleichzeitig. 8 um 90° versetzte Zündungen auf 720°=4Takte
Freie Kräfte nicht vorhanden (voll ausgeglichen). Nur freie Momente 1. Ordnung vorhanden, die aber voll ausgleichbar sind. Daher nehm ich mal an dass die meisten Strassenfahrzeuge eine Cross-Plane haben müssten.
Gruß Meik
Hab grad mal nachgesehen: bei den Zeichnungen im WIS sieht es bei 420 und 430 nach 90° Kurbelwellen aus.
jack.
wie Mitglied ZBb5e8 schon bemerkt hat ist ein Kurbelwellentausch nicht möglich (wäre auch geradezu Schwachsinn). Wenn du einer 4 Zylinder willst dann bau keinen V8 dazu um, sondern kauf dir einfach einen.
Gruß Gerhardlorenz
Zitat:
Original geschrieben von ZBb5e8
Die Anzahl der Kröpfungsebenen der Kurbelwelle hat nichts mit Reihenmotor oder V-Motor zu tun.
Auch Reihenmotoren haben (abgesehen von Vierzylindern) häufig bis regelmäßig mehrere Kröpfungsebenen.
Der M113 hat eine Flat-Plane-Kurbelwelle, was bei 90° Zylinderbankwinkel dazu führt, daß sich eine gleichmäßige Zündfolge von 90° ergibt.
Wenn in einer Zylinderbank die Kolben in Totpunktlage stehen, stehen alle Kolben der anderen Zylinderbank in Mittellage. 90° weiter ist es dann umgekehrt. Wenn eine Bank in Totpunktlage steht sind zwei Kolben im OT und zwei im UT. Einer im OT zündet während der andere gerade den Ansaugtakt beginnt. Das wiederholt sich alle 90° abwechselnd pro Bank.)
Bei 90° Zylinderbankwinkel und einer Cross-Plane-Kurbelwelle ergäbe sich alle 180° eine gleichzeitige Zündung zweier Zylinder, da dabei immer 4 Kolben gleichzeitig im OT stehen.
Je Bank gleichzeitig zwei im OT und zwei im UT.
90° weiter stehen dann alle Kolben des Motors in Mittellage.
Der Motor klänge dann wie ein 4-Zylinder. (Der abgesehen von Exoten auch immer 180° Zündwinkel hat.)
Die Kurbelwelle des M113 kann auf gar keinen Fall durch eine mit anderer Kröpfung ersetzt werden.
Wie schon richtig bemerkt wurde, muß natürlich die Nockenwelle dazu passen.
Aber auch die Motorelektronik würde sich sehr wundern, wenn der Motor auf einmal ganz anders tickte als ursprünglich gedacht. Sprich: Es ginge gar nichts mehr.
Und es geht ja beim M113 nicht nur um die Zündung, die man evtl. noch vertauschen könnte, und die Nockenwelle, die ein Spezialist neu anfertigen könnte, sondern auch um die Auswertung der Klopfsensoren, die Resonanzbildung in Ansaug- und Abgaskrümmer und andere "Feinheiten", die wesentlich mehr zum Motortuning (=Feinabstimmung) beitragen als die grundlegende Kröpfung der Kurbelwelle.
Der Grund, warum bei Hochleistungsmotoren gelegentlich Cross-Plane-Kurbelwellen eingesetzt werden, ist, daß diese einen geringfügig besseren Massenausgleich 2. und höherer Ordnung haben als Flat-Planes, was bei extrem hohen Drehzahlen spürbar wird.
Bei "normalen" Drehzahlen laufen die Flat-Planes durch die feiner verteilte Zündfolge wesentlich kultivierter, weshalb sie im "zivilisierten" Automobilbau allgemein bevorzugt werden.
MfG ZBb5e8
Ich meine mich zu erinnern dass es genau anders herum ist: Cross-Plane 90° Kröpfung und Flat-Plane 180°. Irre ich mich da?
Glaube ich nicht. (also, daß Du Dich irrst)
Nein, auch mißverständlich.
Ich glaube nicht, daß Du Dich irrst. 
Betrachtet man die Kurbelwelle ausgebaut gerade von vorne, ergibt sich bei 90°-Kröpfung ein kreuzförmiger Anblick: +
Bei 180°-Kröpfung ergibt sich ein flaches Gebilde: -
Wenn man sich jetzt das Kreuz oder das flache Gebilde in dem 90-Grad-V der Zylinderbänke vorstellt, wird einem klar, wie die Zündfolge abläuft.
Das flache Gebilde kann nicht in beiden Zylinderbänken gleichzeitig Kolben in OT stehen haben, sondern in einer anderen Bank frühestens nach 90° Weiterdrehung nachdem in der einen Bank OT-Lagen waren.
Deshalb kann man mit diesem Konzept die acht Zündungen gleichmäßig über 720° verteilt ablaufen lassen, was mit der Cross-Plane nicht geht, weil hier Totpunktlagen in beiden Bänken gleichzeitig stattfinden.
MfG ZBb5e8
Jetzt verwirsst du mich aber ZBb5e8 
Also 90° Cross-plane und 180° Flat-plane? (ungeachtet dessen wie es denn nun funktioniert)
Zitat:
Original geschrieben von mida
Jetzt verwirsst du mich aber ZBb5e8
Also 90° Cross-plane und 180° Flat-plane? (ungeachtet dessen wie es denn nun funktioniert)
Genau so ist es richtig.
Wenn ich jetzt nicht grob falsch gezeichnet hab haben BEIDE eine 90° Zündfolge.
Beim Cross-Plane stehen immer 2 Kolben gleichzeitig im OT, je einer in der linken und rechten Bank und 90° weiter die nächsten beiden.
Bei der Flat-Plane sind das immer 2 Zylinder in einer Bank. Davon steht einer im Ladungswechsel-OT und einer im Zünd-OT, heisst doch alle 90° eine Zündung bei beiden Kurbelwellen.
Gruß Meik