Adobe Stock/Dragoș Asaftei
Zoom op de Motor vun der Corvette Z06 mat engem markanten roude V8-Motor a Karbonfaser-Akzenter.
E V8-Motor erkennt ee meeschtens u sengem déife, staarke Klang a léisst d'Häerz virun allem vu Sportauto-Fans méi héich schloen - oder vibréieren.
Wat ass dann esou besonnesch un engem V8-Motor? Fonctionéiert deen anescht wéi e klassesche Verbrenner? An firwat ginn et iwwerhaapt esou Motoren?
E V8-Motor funktionéiert normalerweis wéi e klassesche Véier-Takt-Verbrennungsmotor, dee meeschtens véier Zylinder huet – e V8 huet der dogéint aacht. An all Zylinder lafen déi selwecht véier Schrëtt of: eng Loft-Benzinn oder Diesel-Mëschung gëtt ugesaugt, kompriméiert a verbrannt. Doduerch entsteet d’Leeschtung fir den Auto unzedreiwen, also en ze beweegen. Am véierte Schrëtt ginn d'Ofgasen erausgelooss.
Illustratioun 1: Schematesch Represenatioun vun engem Véiertakt-Verbrennungsmotor. Den Oflaf vun de véier Täkt ass dësen:
- Usaugen - De Kolben saugt d'Loft-Kraaftstoff-Gemësch (duergestallt als blo a gréng Punkten) an den Zylinder.
- Verdichten - De Kolben presst d'Loft-Kraaftstoff-Gemësch zesummen.
- Verbrennen/Leeschtung - Eng Zündkäerz (bei Benzinner) entzünt d'Gemisch duerch e Fonken, bei Dieselmotoren geschitt d'Zündung eleng duerch den héichen Drock; eng Explosioun a Verbrennung fënnt statt. Dobäi entsti Verbrennungsgasen, déi sech ausdehnen an de Kolben no ënnen drécken. Dës Aarbecht setzt d'Kurbelwell a Beweegung, déi d'Gefier undreift. .
- Ausstoussen - De Kolben dréckt d'Verbrennungsgasen aus dem Zylinder.
(Quell: AdobeStock/ Watthana Tirahimonch (ugepasst)
Des véiert Täkt lafen an all Zylinder permanent hannereneen of. Bei Motore mat méi Zylinder wéi dem V8-Motor geschitt dat zäitlech versat, sou datt de Motor gläichméisseg Leeschtung ofgëtt. Wat méi Zylinderen do sinn, wat méi Verbrennunge stattfannen, an desto méi Leeschtung kann de Motor liwweren.
Dat Besonnescht um V8-Motor ass also net de Grondprinzip, mee d’Zuel vun den Zylinder – an d’Bauform. Well wärend bei engem Standard-Reienzylinder-Motor d’Zylinder an enger Rei niewenteneen stinn, si se bei V-Motoren op zwou Reie verdeelt, déi schif zuenee sti, wéi e „V“. Dës Unuerdnung beaflosst d’Zündreiefolleg an d’Ofgasstréimung.
Illustratioun 2: Lénks: Detailléiert technesch Stréchzeechnung vun engem Véierrzylinder-Verbrennungsmotor am Schnëtt, déi d'Komponente banne weist; Riets: 3D-Representatioun vun engem V8-Motor. (Quellen: AdobeStock/ Vhya; Wikimedia Commons/Swaroopvarma; AdobeStock/3D Horse)
A mécht dat déi Motoren och esou haart?
Jo, technesch gesinn ass dat eng direkt Konsequenz vun der Art a Weis wéi de Motor gebaut ass.
All eenzel Verbrennung generéiert eng Drockwell, déi d’Gefier net just undreift, mee sech och bis an den Auspuff fortsetzt. Wat d’Zylinder méi grouss sinn a wat et méi Zündunge pro Sekonn gëtt, desto méi staark sinn des Drockwellen. An ëmsou méi haart gëtt de Motor.
Bei V8-Motore lafen d’Zündungen och nach no engem spezielle Muster of. Duerch déi speziell Unuerdnung vun den Zylinder an zwou Reien déi an engem Wénkel zuenee stinn ginn d’Frequenzen, déi duerch d’Ofgaser entstinn op eng ganz eegen Aart a Weis iwwerlagert. Verschidde Frequenze gi verstäerkt, anerer annuléieren sech. Dat suergt fir den typeschen, déiwe Motorsound.
An engem Reie-Véierzylinder-Motor leien d'Zylinder hannerteneen an d'Zündunge geschéien a reegelméissegen Ofstänn. De Klang ass doduerch méi héich a manner voluminéis. D'Lautstäerkt eleng hänkt also net nëmme vun der Leeschtung vum Motor of, mee och vun der Kombinatioun aus der Zylinderzuel, Zündreiefolleg an Ofgasféierung. Dofir klénge souguer Motoren déi selwecht staark sinn ënnerschiddlech.
Firwat sinn Elektroautoen am Verglach dozou sou lues?
Bei Elektroautoe feelt der Verbrennungsprozess. Et gëtt keng Explosiounen, keng Zündungen, a keng Ofgasen, déi Drockwellen oder Vibratioune generéiere kënnen. Den Elektromotor dréit gläichméisseg a bal ouni Geräisch. Wat een héiert, si meeschtens just Rullgeräischer vun de Pneuen oder de Wand. An dat ass virun allem wann ee lues fiert esou wéineg, datt et z. B. fir Foussgänger geféiert ka ginn.
Dofir schafft d’Autosindustrie hei mat kënschtlechem Sound. Deen ass zwar scho virgeschriwwen, awer Wëssenschaftler an Techniker schaffen nach drun, deen ze optiméieren. Sou kënschtlech Motorgeräischer kéinten och vläit sou munche Fan vu Verbrenner-Autoen iwwerzeegen, op e méi effizienten an ëmweltfrëndlechen E-Auto ze wiesselen.
Gëtt u Verbrennungsmotoren iwwerhaapt nach wieder gefuerscht?
Klassesch Verbrennungsmotore an och de V8 sinn technesch sou wäit ausgeräift. Gefuerscht gëtt hei virun allem dorun, se méi effizient a méi propper ze maachen. Da kann duerch verbessert Nobehandlung vun den Ofgaser geschéien, oder andeems een eenzel Zylinder zäiteweis ofschalt, oder eben duerch den Asaz vun alternative Kraaftstoffer. Ob esou Autoe weiterhi produzéiert solle ginn, doriwwer gëtt zur Zait erëm hefteg diskuttéiert. Mee parallel dozou gëtt awer och un Hybridkonzepter weider gefuerscht. Sou oder sou bleift d’Auto-Fuerschung spannend.
Vun 1 bis 16 Zylinder – verschidden Zorte vu Verbrennungsmotoren
E klassesche Verbrennungsmotor huet oft véier Zylinder, awer d'Unzuel ka jee no Typ vu Gefier a Leeschtungsuspréch staark variéieren - vun engem Zylinder (z. B. bei klenge Motorrieder) bis zu 16 Zylinder oder méi (z. B. Supersportsautoen), a verschiddenen Unuerdnungen wéi Reien-,V-, Boxer- oder W-Motoren.
- Véier Zylinder: D'Standardvariant a villen Autoen, oft als Reiemotor.
- Sechs Zylinder: Besonnesch als Reiesechszylinder bekannt fir seng Lafrou a Kraaft (z. B. an der ieweschter Mëttelklass), awer och a V-Form.
- Aachtzylinder (V8): Dacks a Gefierer vun den ieweschte Klassen, Sportsautoen oder Notzgefierer.
- Manner Zylinder: Dräi Zylinder si wéint Käschteneffizienz a Spuersamkeet beléift, zwee Zylinder bei Motorrieder.
- Méi Zylinder: 10, 12, 16 Zylinder fënnt een a Luxusautoen an Héichleeschtungsgefierer.
- Verschidde Bauformen: Am Reiemotor leien d'Zylinderen an enger Rei (z. B. R4, R6), am V-Motor leien se a V-Form (z. B. V6, V8, V12), am Boxermotor géinteniwwer vuneneen (z. B. 4 oder 6 Zylinder) an da ginn et nach Motore mat spezieller Bauform (z. B. W-Motor).
Sinn haart Motoren ëmmer getunt?
Virun allem V8-Motoren déi e grousse Volume hu produzéieren duerch hir Konstruktioun eleng scho kräfteg Geräischer. Déi kënne mat deene richtege Moosname virun allem am Beräich vun der Ofgasanlagg awer och reduzéiert ginn. Ëmgedréit léist sech bal all anere Verbrennungsmotor kënschtlech méi haart maachen. Beim Tuning ginn dofir dacks Ofgasanlage verännert, Schalldämpfer reduzéiert oder Klappesystemer agebaut, déi den Ofgasstroum gezielt manner dämpfen.
Dobäi entsteet d'Lautstäerkt net am Motor selwer, mee virun allem am Auspuff. Technesch ass dat relativ einfach ëmzesetzen, rechtlech awer staark reglementéiert. A ville Länner gëlle streng Grenzwäerter fir d'Lautstäerkt vu Gefierer. Den Ënnerscheed deen een tëscht engem Seriemotor an engem getunte Motor héiert seet dofir oft méi eppes iwwert d'Ofgasanlag aus wéi iwwert déi eigentlech Bauweis vum Motor.
Auteur: scienceRELATIONS/Kai Dürfeld
Redaktioun: Michèle Weber, Linda Wampach, Joseph Rodesch, Tom Jakobs (FNR)
Infobox
Heywood, John B.: Internal combustion engine fundamentals, 2. Auflage, McGraw-Hill Education, 2018, ISBN: 978-1-260-11610-6
Gilles, Tim: Automotive Engines, 7. Auflage, Delmar Cengage Learning, 2014, ISBN: 978-1285441740
Donath, Nils: Sound-Design für Elektroautos: Studie zur künstlichen Erzeugung markentypischer Fahrgeräusche, 2014, ISBN 978-3842896253
Dëse Reportage gouf an Zesummenaarbecht mat RTL Radio ausgeschafft an op der Antenn vun RTL Radio diffuséiert. All zweet Woch presentéiert de Mr Science op RTL Radio, wat fir eng Fuerschung hanner Objeten aus dem Alldag stécht. All d’Emissioune fënns du hei: http://radio.rtl.lu/emissiounen/science/.
