Drehmoment und Drehzahl Minimax

Welten prallen aufeinander, wenn ein Sportmotor aus minimalem Hubraum Spitzenleistung herauskitzeln soll, ein Cruiser-Triebwerk seine Kraft dagegen aus maximalem Volumen schöpfen kann. MOTORRAD zeigt, wie es im Inneren zweier völlig unterschiedlicher Vertreter aussieht.

Foto: Bilski
Die Größe des Zylinders entscheidet mit über die Motor-Charakteristik
Die Größe des Zylinders entscheidet mit über die Motor-Charakteristik
Beginnen wir mit einem Kapitel, das sich kurz abhandeln lässt, nämlich die Gemeinsamkeiten der Triebwerke von
ZX-6R und VN 2000. In puncto Spitzenleistung liegen beide Motoren gar nicht weit auseinander. 118 PS nennt Kawasaki für den Supersportler, 103 PS soll der derzeit hubraumstärkste Cruiser auf dem Markt bieten. Aber die Art und Weise, wie diese Leistung zustande kommt, könnte unterschiedlicher kaum sein. Kein Wunder, wenn sie einmal aus 636 cm3 Hubraum, verteilt auf vier Zylinder, das andere Mal aus einem Zweizylinder mit 2053 cm3 generiert wird. Gut 1000 cm3 stehen also knappen 160 cm3 Einzelhubraum gegenüber. Diese Relation spiegelt sich auch
im Drehzahlniveau wider, der kleine Vierzylinder erreicht seinen Leistungszenit bei 13000/min, der Riesen-V2 braucht nur 4800 Umdrehungen, um seine Muskeln maximal spielen zu lassen.
Ähnliche Spitzenleistung bei völlig unterschiedlichen Drehzahlen, das ergibt zwangsläufig zwei grundverschiedene Drehmomentverläufe. Mit 177 Newtonmetern bei 3200/min steht an der Kurbelwelle der VN 2000 mehr als zweieinhalbmal so viel Drehmoment an wie beim kleinen Reihenvierer, der das Maximum
von 67 Nm bei 11000/min erreicht. Also auf der einen Seite der Leichtathlet, der darauf trainiert ist, seine Schnellkraft so effektiv wie möglich in Dynamik umzusetzen. Auf der anderen Seite
der Schwerathlet, der seine Muskeln darauf trainiert hat, so viel Masse wie möglich zu bewegen.
Zwei Charaktere, die in der Präsentation getrennte Wege
gehen. Das Triebwerk der ZX-6R werkelt im Verborgenen
unter einer Verkleidung und ist auf strengste Diät getrimmt. Die exhibitionistische VN 2000 wuchert dagegen optisch mit ihren Pfunden, liebt als Bodybuilder das Posing, die Show vor Publikum. Das schlägt sich in der Technik nieder, etwa bei der Ventilsteuerung. Zwischen der Betätigung der vier Ventile über unten liegende Nockenwellen, ellenlange Stoßstangen und gegabelte Kipphebel mit hydraulischem Ventilspielausgleich bei der VN 2000 und der direkten Betätigung über zwei oben liegende
Nockenwellen mit Tassenstößeln bei der ZX-6R liegen Welten.
Die 600er ist vom Leistungsgedanken bestimmt, die 2000er orientiert sich dagegen an der Technik amerikanischer Cruiser-Vorbilder. Obwohl die Ventile des Dampfhammers »nur« dreimal so viel wiegen wie die winzigen 17 und 19 Gramm leichten Gaswechselorgane des Supersportlers, beträgt die Gesamtmasse der oszillierenden Teile des VN-Ventiltriebs mehr als das Zehnfache. Ein solcher Ventiltrieb verbietet hohe Drehzahlen.
Die sind bereits aufgrund des VN-Kurbeltriebs unmöglich, denn dessen Eckdaten stellen im Motorradbereich alles Dagewesene in den Schatten. Die 103 Millimeter dicken Kolben legen zwischen oberem und unterem Totpunkt einmalige 123,2 Millimeter zurück, machen den V2 zum extremen Langhuber, neben dem sich selbst die 101,6 Millimeter des amerikanischen Vorbilds aus Milwaukee geradezu bescheiden ausnehmen. In absolutem Kontrast dazu steht die extrem kurzhubige Konstruktion der
ZX-6R mit 68 Millimeter Bohrung und 43,8 Millimeter Hub. Trotz der völlig unterschiedlichen Auslegung liegen die Kolbengeschwindigkeiten, die sich aus Hub und Drehzahl errechnen, bei beiden auf einem ähnlich hohen Niveau. Die Kolben des Sportlers gleiten bei 13000/min mit 19 m/s auf und ab, die erstaunlich
filigranen Bauteile der VN 2000 sind bei 4800 Umdrehungen im Mittel mit 19,7 m/s unterwegs.
Überraschend ist ebenfalls, dass die rund ein Pfund schweren Kolben der VN 2000 dabei mit geringeren Massenkräften an ihren Pleueln zerren als die knapp 200 Gramm schweren Pendants des Supersportlers. Das erklärt die beinahe schon grazile Form der ellenlangen VN-Pleuel. Viel Masse bedeutet immer auch viel Trägheit, die kleinen ZX-6R-Kolben können ihre Kurbelwelle erheblich schneller in Rotation versetzen. Der 636er hängt so direkt und spritzig am Gas, wie es sich für einen echten Sportler geziemt. Ein kurzer Gasstoß – da tut sich die VN erst einmal
ungleich schwerer. Denn bei den rotierenden Massen setzt die
VN 2000 eine weitere Rekordmarke. Zusammen mit Lichtmaschinenrotor und Pleueln bringt die monströse Kurbelwelle der VN 2000 satte 24,8 Kilogramm auf die Waage und damit rund 2,5-mal so viel wie jene der ZX-6R.
Für die Dimensionierung aller Antriebskomponenten spielt das Drehmoment eine besondere Rolle, insbesondere hohe Spitzen bei niedrigen Drehzahlen belasten den Antriebsstrang enorm.
Neben den ohnehin schon gewaltigen Mittelwerten des Drehmoments muss im Fall der VN berücksichtigt werden, dass es bei sehr niedrigen Drehzahlen in nur zwei Zylindern produziert wird. Das bringt mehr Ungleichförmigkeit mit hohen Spitzenwerten, wenn einer der beiden Töpfe zündet. Dementsprechend großzügig muss alles ausgelegt werden, was das Drehmoment auf das Hinterrad überträgt. Angefangen von der Zahnkette als Primärtrieb über die große Kupplung, die mit 8,1 Kilogramm mehr als das Doppelte des ZX-6R-Bauteils wiegt. Schließlich geht es weiter über das üppig ausgelegte Fünfganggetriebe samt Vorgelegewelle. Allein der komplette Zahnradsatz mit Vorgelegewelle fällt bei der VN 2000 mit 11,7 Kilogramm mehr als doppelt so schwer aus wie bei der sportlichen Schwester. Für zusätzlichen Hüftspeck sorgen Zugeständnisse an den Komfort. Während der kleine
Reihenvierzylinder schon konstruktionsbedingt einen akzeptablen Massenausgleich besitzt, verlangt der riesige 52-Grad-V2 für ein ordentliches Schwingungsverhalten nach zwei Ausgleichswellen, und die schlagen mit weiteren 2,2 Kilogramm zu Buche.
So summiert sich unaufhörlich Kilogramm um Kilogramm. Das Ergebnis beim finalen Showdown der Triebwerke auf der Waage: Mit 49,6 Kilogramm zeigt der Motor der ZX-6R den Stand der Technik auf und unterbietet die aktuellen 1000er-Supersportmotoren um rund zehn Kilogramm. Anders die VN 2000, deren Treibsatz mit 136 Kilogramm eine andersgeartete Rekordmarke setzt. Und sogar stolz darauf ist. Schließlich sind bei Cruisern Pfunde kein Makel, sondern beinahe schon Programm. Gewicht soll bei einem echten Cruiser sichtbar wie fühlbar sein, Masse zum Erlebnis werden. Daher ist jedes Teil, was an der VN verbaut wurde, mächtig und schwer. Und da der schwere Motor auch ein kräftiges Rückgrat verlangt, da außerdem jede Menge Chrom-
Accessoires und Metallteile angebaut sind, gibt Kawasaki für die VN 2000 stolze 371 Kilogramm Gewicht an.
Wie bei den Bodybuildern verschwendet die VN 2000 also eine Menge Energie für das Posing, für die Show. Überragende Fahrleistungen können trotz des beeindruckenden Schubs aus niedrigsten Drehzahlen angesichts eines Leistungsgewichts von 3,6 Kilogramm pro PS nicht zustande kommen. Beim drahtigen Topathleten ZX-6R, dessen Triebwerk mit 188 Kilogramm vollgetankt leichtes Spiel hat, muss jedes PS nur 1,6 Kilogramm Motorrad
beschleunigen. Sie beeindruckt durch Rasse statt Masse.

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