kurbelwelle auf einem Holztisch

Die Kurbelwelle – ein robustes Bauteil

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Ohne Kurbelwelle keine fahrende Vespa. So lässt sich die Relevanz der Kurbelwelle in einer Vespa mit fünf Worten beschreiben. Aufgabe der Kurbelwelle ist es, die durch die Verbrennung erzeugte Energie in eine Drehbewegung umzuwandeln. Mithilfe des Pleuels wird ein Drehmoment erzeugt, welcher das Hinterrad antreibt und so erst eine Fahrt ermöglicht. Die Kurbelwelle ist dabei notwendigerweise eines der robustesten Bauteile am ganzen Roller, da sie ständig in Drehrichtung abgebremst beziehungsweise beschleunigt wird.

Drehmoment als entscheidende Größe

Leistung ist gleich Drehmoment mal Drehzahl. Aus dieser einfachen Formel ergibt sich, dass das Drehmoment erhöht werden muss, sofern man die Leistung erhöhen möchte. Das Drehmoment ergibt sich im Grunde aus dem Hubraum der Vespa. Dabei sind nach oben hin konkrete Grenzen festgesetzt, die rein technisch nicht überschritten werden können. Grund dafür ist, dass pro Kolbenhub nur das gesamte Gemisch gefüllt und verbrannt werden kann (mehr dazu auch in unserem Beitrag zu Zwei- und Viertaktmotoren). Eine bestmögliche Füllung des Zylinders erreicht man vorrangig durch mehr Hub und/oder mehr Bohrung. Zwei wichtige Begriffe, auf die im Folgenden näher eingegangen wird.

Hub – was ist das?

Für viele VespafahrerInnen, die bisher nur wenig bzw. gar nichts mit Kurbelwellen und Bohrung oder Hub zu tun hatten, wird dieser Begriff wohl nur wenig aussagen.

Der Hub, vollständig Kolbenhub, bezeichnet die Strecke, welche der Kolben im Zylinder zurücklegt. Diese Strecke vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt ist der Hub. Um also mehr Hub erreichen zu können, wird eine längere Strecke zwischen diesen beiden Punkten benötigt. In der Praxis geschieht dies durch sogenannte Langhubwellen, bei welchen Hubzapfen weiter von der Kurbelwellen-Drehachse entfernt angeordnet ist als bei einer normalen Kurbelwelle. Da allerdings bei unverändertem Kolben und Zylinderkopf der Weg zwischen oberem und unterem Totpunkt der gleiche bleibt, würde der Kolben mit Langhubwelle am Kopf anstoßen. Dieses Problem wird durch den Einbau entsprechender Kopf- oder Fußdichtungen umgangen, welche den Weg entsprechend verlängern.

In gewisser Weise als Gegenstück fungiert die Bohrung. Mehr Bohrung wird durch spezielle Tuning-Zylinder erreicht, auf die hier aber nicht genauer eingegangen wird.

Die Wange einer Kurbelwelle

Um den Zylinder optimal befüllen zu können, ist es notwendig, dass das Gemisch so schnell wie möglich durch die Überströmkanäle strömt. Dies wird allerdings nur erreicht, wenn der Druck im Kurbelgehäuse beim Öffnen der Überströmkanäle möglichst hoch ist. Dieser Druck ist umso höher, je kleiner das Verhältnis vom Volumen des Kurbelgehäuses zwischen oberster und unterster Kolbenstellung ist. Durch ein möglichst kleines Luftvolumen im Gehäuse der Kurbelwelle wird ein hoher Druck erzeugt. Optimal dafür eignen sich daher Kurbelwellen mit vollen Kurbelwangen, die das Kurbelgehäuse zu einem großen Teil ausfüllen. Aus diesem Grund greift man -besonders im Tuning- sehr häufig auf sogenannte Vollwangenwellen zurück, welche aufgrund ihrer Größe bereits ein geringeres Luftvolumen zulassen als andere.

Die magischen drei: Konus, Lager und Wellendichtring

Alle drei genannten Punkte, Konus, Lager und Wellendichtring, spielen bei der Unterscheidung von Kurbelwellen eine sehr wichtige Rolle. Während bei den neuen Modellen hier eher Gemeinsamkeiten vorliegen, gab es bei den Smallframe-Modellen noch deutliche Unterschiede. Die alten Modelle wie beispielsweise V50 oder ET3 besitzen standartmäßig eine Welle mit spitzem Konus, auf welchem das Lüfterrad angebracht wird. Dieser Konus ist allerdings nicht sehr robust und kann bereits bei leichten Tuningmaßnahmen abreißen.

Wesentlich stabiler ist dann der Konus PK XL-Serie. Diese Kurbelwelle besitzt einen stumpfen Konus mit 20 mm Durchmesser des Wellendichtringsitzes bei gleichbleibendem Lagersitz-Ø von ebenfalls 20mm. Da dieser Konus deutlich stabiler ist, bietet sich hier eine Umrüstung auf eine elektronische Zündung ebenso an wie größere Tuningprojekte. Auf die noch stabileren Kurbelwellen der PK125XL-Serie wird an dieser Stelle allerdings nicht näher eingegangen, da diese nicht ohne Anpassungen bei Lagern und Wellendichtringen verbaut werden können.

Allgemein ist das Thema „Kurbelwelle“ vor allem technischer Natur, was besonders bei Tuning-Projekten oftmals sehr komplex sein kann. Dieser Text umreißt auch nur sehr grob wesentliche Punkte und Eigenschaften zum Thema Kurbelwelle.

Einen kleinen Überblick über verschiedene Kurbelwellen-Modelle bietet der in Schrauber-Kreisen bekannte Jesco, der bei SIP Scootershop als Techniker und Entwickler tätig ist, im folgenden Video:

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