Motorradmotoren – Konzepte und Charakteristika
Im Gegensatz zu Autos gibt es bei Motorrädern viele verschiedene Bauarten des Motors. Dieser Überblick stellt die wichtigsten Konstruktionsweisen von Motorradmotoren und ihre Charakteristika vor.
Einzylindermotor
Die älteste Art eines Motorradantriebs. Wird in luft- und in flüssigkeitsgekühlter Ausführung angeboten. Einbau durchweg mit stehendem oder leicht nach vorn geneigtem Zylinder und quer liegender Kurbelwelle.
Kommt heutzutage in Hubräumen von 125 bis 690 Kubik und meistens als Viertakter mit zwei oben liegenden Nockenwellen und vier Ventilen vor. Wird zumeist in Enduros und Geländesportmaschinen sowie bei Einsteigermotorrädern verwendet.
Vorteile: niedrige Fertigungskosten, geringe Reparaturkosten, einfach zu warten, kompakte Abmessungen, niedriges Gewicht durch wenige Bauteile.
Nachteile: zumeist relativ geringe Leistungsausbeute, deutliche Vibrationen, hohe thermische Belastung bei großem Hubraum und Luftkühlung, in der Regel geringere revisionsfreie Laufleistung als bei Mehrzylindern.
V-Motor, 2 Zylinder, quer eingebaut
Der V2 gehört wie der Einzylinder zu den ältesten Antriebsarten des Motorrades. Kommt heute mit unterschiedlichen Zylinderwinkeln zum Einsatz: 45 Grad (Harley), 48 Grad (Yamaha MT-01), 50 Grad (Victory), 52 Grad (Honda), 54 Grad (Suzuki Intruder 1800), 55 Grad (Kawasaki VN), 60 Grad (Aprilia RSV Mille, Yamaha XVS), 75 Grad (KTM), 90 Grad (Ducati).
Man unterscheidet zwischen echtem V-Motor, bei dem beide Pleuel auf einem gemeinsamen Hubzapfen laufen, und unechtem V-Motor mit zwei getrennten versetzten Hubzapfen.
V2-Aggregate gehören zu den vielseitigsten Motorentypen, die je nach Zylinderwinkel und Hubraum in unterschiedlichsten Motorrädern eingebaut werden: Chopper, Cruiser, Reiseenduros, Allrounder, Supersportler etc.
Ebenso vielseitig ist ihre technische Variabilität: Nockenwelle oben oder unten liegend, eine oder zwei Nockenwellen, zwei, drei oder vier Ventile, Luft- oder Flüssigkeitskühlung.
Vorteile: geringe Baubreite, wenig Baulänge (außer 90°), auch mit kleinem Hubraum recht drehmomentstark.
Nachteile: hoher Fertigungsaufwand, da viele Teile doppelt benötigt werden, starke Vibrationen (außer bei 90°, hier guter Masseausgleich), bei Luftkühlung hohe thermische Belastung des hinteren Zylinders, die mit technischen Mitteln ausgeglichen werden muss.
V-Motor, 2 und 4 Zylinder, längs eingebaut
Heute eine Rarität. Kommt als Zweizylinder mit Luft- bzw. Luft-Öl-Kühlung nur bei Moto Guzzi vor, als flüssigkeitsgekühlter Vierzylinder bei Honda in der Pan-European. Jeweils 90 Grad Zylinderwinkel. Die Pleuel greifen auf einem Hubzapfen an.
Vorteile: guter Masseausgleich, tiefe Einbaulage, niedriger Schwerpunkt, keine Umlenkung zum Sekundärtrieb nötig.
Nachteile: baut sehr hoch, große Baulänge beim Vierzylinder, Motorrad schwankt um die Längsachse bei Lastwechseln. Dem kann man entgegenwirken, indem sich Lichtmaschine und Kupplung gegenläufig drehen, wie Honda es praktiziert.
V-Motor, 4 Zylinder, quer eingebaut
Der quer eingebaute V4 findet aktuell nur noch selten Verwendung: Honda VFR, Crossrunner, VFR 1200 F (je-weils 90 Grad Zylinderwinkel), Aprilia RSV 4 und Tuono V4, Yamaha Vmax (jeweils 65 Grad Zylinderwinkel). Gängige Bauweise ist mit je zwei oben liegenden Nockenwellen pro Zylinderbank, vier Ventilen je Zylinder, Flüssigkeitskühlung. Jeweils zwei Pleuel sitzen auf einem Hubzapfen (Honda VFR1200: versetzte Hubzapfen).
Vorteile: geringe Baubreite, hohe Laufkultur, Drehfreude.
Nachteile: teuer in Fertigung und Wartung, hoher baulicher Aufwand, aufwendige Krümmerführung.
Reihenmotor: 2, 3, 4 oder 6 Zylinder
Die am häufigsten verwendete Motorkonstruktion, bei der die Zylinder parallel zueinander angeordnet sind. Einbaulage fast immer quer mit stehenden oder nach vorn geneigten Zylindern. Wird heute durchweg mit zwei oben liegenden Nockenwellen, vier Ventilen und Flüssigkeitskühlung eingesetzt.
Kommt in nahezu allen Motorradkategorien, vom Einsteiger bis zum Supersportler, von der Enduro über den Allrounder bis zum Luxustourer, in Hubräumen von 250 bis 1650 Kubik zum Einsatz.
Vorteile: einfache Herstellung, vor allem als Zwei- und Dreizylinder geringe Baubreite, guter Massenausgleich und damit wenig Vibrationen, relativ wenig bewegte Teile.
Nachteile: große Baubreite bei Vier- und Sechszylindern.
Sonderfall Paralletwin
Eine Sonderstellung nimmt der Paralleltwin ein, bei dem sich die Kolben gleichzeitig auf und ab bewegen.
Vorteil: viel Drehmoment bei niedrigen und mittleren Drehzahlen.
Nachteil: starke Vibrationen im oberen Drehzahlbereich, die entweder per Welle (z. B. Yamaha TDM 900) oder Pleuel (BMW-F-Reihe) ausgeglichen werden.
Boxermotor
Als Zweizylinder Alleinstellungsmerkmal bei BMW, findet Verwendung in Enduro, Tourer, Naked Bike und Sportler. Neuerdings mit Flüssigkeitkühlung, bei den Modellen der R-nineT-Familie kommt nach wie vor die ältere luft-öl-gekühlte Ausführung zum Einsatz. Honda verwendet den Boxer mit sechs Zylindern und Flüssigkeitskühlung in der Gold Wing.
Vorteile: guter Massenausgleich, tiefe Einbaulage, niedriger Schwerpunkt, wenig thermische Probleme bei luftgekühlten Zweizylindern, wartungsfreundlich, keine Umlenkung zum Sekundärtrieb nötig.
Nachteile: Aufwendig und damit teuer in der Herstellung, da viele Teile doppelt benötigt werden, große Abmessungen, Motorrad schwankt um die Längsachse bei Lastwechseln. Dem kann man entgegenwirken, indem sich Lichtmaschine und Kupplung gegenläufig drehen, wie Honda es praktiziert.
