Das Zusammenspiel der Kurbelwelle und der Pleuel kann gar nicht genau genug betrachtet werden. Bereits in den 60er Jahren wurden bei Porsche Hochleistungskurbelwellen konstruiert, die den damaligen Belastungen exakt standgehalten haben, jeweils mit dem Sicherheitszuschlag den ein Porsche schon immer ausgezeichnet hat.

Heute haben wir mit CAD, der FE-Methode (Finite Elemente) und erschwinglicher Software glücklicherweise die Möglichkeiten präzisere Berechnungen anzustellen, die es erlauben die Massen der Bauteile zu reduzieren bei gleichzeitiger Erhöhung der Belastungsfähigkeit. Nicht zuletzt dadurch ist es heute möglich deutlich höhere Leistungen der Motoren zu erzielen bei gleichzeitiger Erhöhung der Haltbarkeit.

Grundsätzlich gilt bei der Konstruktion bzw. auch der Bearbeitung einer Kurbelwelle, bspw. bei einer Erleichterung, natürlich die Rotationsmassenkräfte zu reduzieren aber gleichzeitig die rotierende Masse der Gegengewichte der rotierenden Masse der vollständigen Pleuel gleichzustellen. Durch ungleiche Rotationsmassen entstehen in der Kurbelwelle Biegebelastungen die neben erhöhten Reibungsverlusten auch Schwingungen verursachen, die zu Kurbelwellenbrüchen führen können.

Ob sich daher eine Kurbelwelle oder ein Pleuel überhaupt zur Reduzierung der Masse eignet, kann rein optisch überhaupt nicht beurteilt werden.

Wir bieten Ihnen an für Hochleistungsmotoren die Kurbelwelle exakt zu berechnen und neu zu fertigen, sowie Pleuel aus geschmiedetem hochfestem Stahl oder aber auch aus Titan. Die Möglichkeiten sind zahlreich und das meiste auch direkt ab Lager verfügbar.

Für Sportzwecke hingegen bis zu einer Literleistung von 100 PS reicht aber oft eine haltbare und verträgliche Kombination aus Kurbelwelle und Pleuel, die aus der Erfahrung des Rennmotorenbaus aus einer Vielzahl an standfesten und erprobten Kombinationen kostengünstig ausgewählt werden kann. 

Zur Veranschaulichung finden Sie untenstehend zwei Berechnungen von unterschiedlichen 911 Motoren:

Ein auf einem 3,0l Motor basierender RSR Motor für den Motorsport nach Gruppe 5 Reglement mit 80,4 mm Hub und 102 mm Bohrung, der dadurch 4,0l Hubraum erreicht, sowie ein streng nach Gruppe 4 Reglement ausgelegter 2,0l Motor mit 80 mm Bohrung und 66 mm Hub.

Auf die Massenkräfte 1. und 2. Ordnung wird im Bereich Kolben/ Zylinder noch näher eingegangen, aber wenn man hier nur die Rotationsmassenkräfte betrachtet, kann man leicht erkennen das bei einem 4,0l Motor bei 7000 U/min bereits 10 kN entstehen, was einer Belastung von knapp 1000 kg entspricht. Nicht einmal die Hälfte dieser Belastung erfährt ein 2,0l Motor bei 7000 U/min und dieselbe sogar erst bei 10000 U/min!

Wenn man den Pleuelfuß jetzt nur um 10g erleichtert, entspricht das einer Veränderung von 250N (ca. 25 kg) bei Höchstdrehzahl. Langsam kann man dann auch nachvollziehen, warum die Werksvorschrift für den Gewichstunterschied des gesamten (!) Pleuel in einem Motor nur wenige Gramm betragen darf.

Bevor Sie also eine Kurbelwelle erleichtern, lassen Sie sich beraten!

 

 

Vermessung, Überprüfung, Instandsetzung, Optimierung, Sonderbearbeitung aller Kurbelwellen:

Über die Frage nach dem Zustand einer Kurbelwelle entscheidet oft nur ein Hundertstel eines Millimeters. Die Überprüfung der werksseitigen Sollmaße ist aber immer nur die halbe Wahrheit.

Rissbildung, meist mit bloßem Auge gar nicht zu erkennen, Verzug oder Unwucht sind Punkte neben weiteren Details, die im Zuge einer Motorüberholung ebenfalls beachtet und überprüft werden müssen.

Besondere Beachtung ist zusätzlich bei Leistungssteigerungen geboten, wobei der Begriff eigentlich irreführend ist. Denn die Leistung oder das Drehmoment eines Motors sind überhaupt nicht entscheidend für die Belastung einer Porsche Kurbelwelle. Es sind vielmehr Faktoren wie die rotierende Masse der Pleuel, die bei einem Sportmotor ja gerne erleichtert werden, und vor allem die Zieldrehzahl des Motors die darüber entscheiden ob eine Kurbelwelle geeignet ist, geändert oder ausgetauscht werden muss.
Auch das Erleichtern einer Kurbelwelle lässt sich mit bloßer Betrachtung nicht als gut oder schlecht beurteilen. Dafür sind die Belastungen durch Biege- und Drehschwingungen, die im ungünstigsten Fall verstärkt durch Resonanz oder Interferenz zu einem Kurbelwellenbruch führen könnnen, einfach zu komplex.
Zwar muss nicht jede Kurbelwelle mittels FE-Methode neu konstruiert werden bei moderater Erhöhung der Drehzahl, jedoch führt die falsche Paarung oder Auslegung einzelner, für sich allein betrachtet zwar sehr guter Motorkomponenten, im Zusammenspiel aber einfach nicht zu dem gewünschten Erfolg.

Wir beraten Sie gerne zu Konstruktion, Auslegung, Berechnung, Eignung, Optimierung sowie allen sinnvollen Instandsetzungsmaßnahmen an Ihrer Kurbelwelle.

Fast jeder einzelne Arbeitsschritt der Bearbeitung ist hier mit Fotos, Videos und Preisen dokumentiert, und kann sofort über den Webshop in Auftrag gegeben werden.

Für Fotos, Filme, Preise und alle Details der Bearbeitungen klicken Sie einfach auf die folgenden Beschreibungen: