Grundlagen Motorenkonzepte

Es gibt keinen schlechten oder falschen Motor. Es gibt nur einen falschen Einsatzzweck. Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Bauformen stehen hier.

Zeichnung Hersteller

Einzylinder-Motoren

Einzylinder wassergekühlt
Die modernste Form des Ur-Motors hat Vierventiltechnik, zwei oben liegende Nockenwellen und Einspritzung. Die Flüssigkeitskühlung gibt thermische Sicherheit und reduziert die Geräuschentwicklung. Drehfreude, kompakte Abmessungen, geringe Masse und Wartungsfreundlichkeit sprechen für diese Bauform.

Der perfekte Motor für moderne, möglichst leichte Maschinen (z. B. Enduros) zwischen 125 und 650 cm³. Typische Vertreterin: BMW F 650.


Einzylinder Zweitakt
Hat pro Kurbelwellenumdrehung doppelt so viele Arbeitstakte wie ein Viertakter, kann bei gleichem Hubraum also mehr leisten. Geringere Fertigungskosten, weniger bewegte Teile und geringe Masse sind weitere Stärken. Nachteilig: die meist schlechten Abgas- und Geräuschwerte.

Leichter und stärker als ein vergleichbarer Viertakter - eine gute Wahl für sportliche 50er- und 125er-Modelle.


Einzylinder luftgekühlt
Einfacher lässt sich ein Viertaktmotor nicht bauen. Die simple Konstruktion ist günstig in der Herstellung, leicht zu reparieren und einfach einzustellen. Die geringe Masse und seine kompakte Bauweise sind weitere Vorteile. Ohne Ausgleichswellen ist so ein Eintopf aber ein ziemlich rauer Geselle, dessen derbe Vibrationen auf Dauer materialmordend sind und die Kondition des Fahrers fordern. Selbst mit vibra-tionshemmenden Maßnahmen hat ein simpler Single nicht die Lebensdauer moderner Mehrzylinder-Motoren. Hubraum- und leistungsmäßig ist der Einzylinder begrenzt.

Bei ganz niedrigen Drehzahlen ruckelt und hackt er, bei hohen Drehzahlen ist Schluss mit Leistung. Dazwischen kann der kernige Geselle mächtig Spaß machen.
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Foto: Hersteller

Zweizylinder-Motoren

Zweizylinder V. wassergekühlt
Schmaler und leichter als ein Vierzylinder-Reihenmotor, mit 90 Grad Zylinderwinkel (im Bild Ducati 1098) wesentlich laufruhiger als ein vergleichbarer Reihen-Twin, viel leistungsstärker und belastbarer als ein luftgekühlter V-Motor - die modernste Form des V-Motors hat fast nur Vorteile. Wenn da nicht der hohe Fertigungsaufwand und die mäßige Wartungsfreundlichkeit wären.

Wer gern sportlich unterwegs ist, auf einen „charakterstarken” Motor aber nicht verzichten will, ist hier richtig.


Zweizylinder V luftgekühlt
Die 45 Grad Zylinderwinkel des Harley-Davidson-Motors, des wohl bekanntesten Vertreters dieser Klasse, sind technisch eigentlich ein Unding. In dieser Anordnung lassen sich (technisch „überflüssige”) Massenkräfte nicht mehr durch Ausgleichsgewichte an der Kurbelwelle abfangen - der Motor schüttelt und vibriert über den gesamten Drehzahlbereich. Aber vermutlich ist ja gerade das auch so gewollt. Die selbst aus technischer Sicht unbestreitbaren Vorteile sind die kompakte Bauweise und die relativ hohe Wartungsfreundlichkeit. Mit 90 Grad Zylinderwinkel (alte Ducatis) hat diese Bauform einen völlig anderen Charakter.

Ohne sehr viel Aufwand lässt sich aus dieser Bauform nur bescheidene Leistung kitzeln. Der sehr urige Charakter und der tolle Sound entschädigen dafür - also ideal für Cruiser und Chopper.


Zweizylinder  Reihe Wassergekühlt
Wenn die beiden Kolben synchron in ihren Zylindern auf- und ablaufen, spricht man von einem Parallel-Twin oder Gleichläufer. Vorteil: gute Kraftentfaltung im unteren und mittleren Drehzahlbereich. Bei höheren Drehzahlen neigt der Motor aber zu starken Vibrationen, die man mit Ausgleichssystemen mindern kann (im Bild BMW F 800). Laufen die Kolben entgegengesetzt zueinander, heißt der Motor „Gegenläufer”. Er bietet mehr Laufruhe, aber weniger Durchzugsvermögen.

Einfach und kostengünstig zu produzieren, relativ leicht zu warten, dazu kompakt und leistungsstark - der Zweizylinder-Reihenmotor passt gut zur dynamischen Mittelklasse.


Zweizylinder Boxer
Flacher geht’s nicht, auf Englisch heißt der Boxer „flat engine” (Flachmotor). Die Bauform ermöglicht, der Maschine einen sehr niedrigen Schwerpunkt zu verpassen, was wiederum die Handlichkeit erhöht. Die weit abstehenden Zylinder sind für Wartungs- und Reparaturarbeiten sehr leicht zugänglich. Thermische Probleme gibt’s nicht, selbst mit viel Hubraum und relativ hoher Leistung reicht dem Zweizylinder-Boxer Luftkühlung. Sein Rundlauf ist hervorragend, das Kippmoment bei sehr niedrigen Drehzahlen macht sich nur als harmloses Schütteln bemerkbar. Die Kurbelwelle passt direkt ans Getriebe, ein Primärantrieb ist daher entbehrlich.

Der Boxermotor benötigt viel Platz. Und er ist aufwendig und teuer in der Produktion, da viele Teile doppelt gebraucht werden. Ein Fall für Genießer mit Geld.
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Foto: Hersteller

Vierzylinder-Motoren

Vierzylinder Reihe luftgekühlt
Die Mutter aller modernen Vierzylinder-Motorräder heißt Honda CB 750. Sie läutete Ende der 60er Jahre die Motorrad-Neuzeit ein. Kawasaki Z 900 und Yamaha XS 1100 waren weitere Meilensteine. Viel Leistung und viel Hubraum ließen sich damals nur mit vielen Zylindern realisieren. Kleine Einzelhubräume sorgten dafür, dass sich die Belastung der einzelnen, ebenfalls kleiner und damit drehzahlfester ausfallenden Bauteile in Grenzen hielt. Der Vierzylinder-Sound und nicht zuletzt das Bigbike-Image sorgten zusätzlich für anhaltenden Verkaufserfolg. Vom etwas geringeren Fertigungsaufwand abgesehen spricht heutzutage aber eigentlich nichts dafür, ausgerechnet mit einem luftgekühlten Vierzylinder unterwegs zu sein. Die flüssigkeitsgekühlten Schwestermodelle können alles besser - technisch zumindest.

Yamaha XJR 1300 und Co. haben durchaus noch ihre Daseinsberechtigung, denn sie bieten den Auftritt der guten alten Zeit mit der Zuverlässigkeit moderner Technik.


Vierzylinder Reihe wassergekühlt
Wenn es ausschließlich um Leistung geht, führt im Motorradbereich - zumindest im kostenbewussten Großserienbau - kein Weg am flüssigkeitsgekühlten Vierzylinder-Reihenmotor vorbei. Wenn PS gesucht werden, gilt es, die (Gas-)Wege kurz zu halten und möglichst wenige Bauteile mit so wenig Masse wie möglich in Bewegung zu setzten. Da bietet der Reihenmotor beste Voraussetzungen, denn bei ihm wird nur ein Zylinderblock benötigt, der Ventiltrieb muss sich nur um einen Zylinderkopf und um maximal zwei Nockenwellen kümmern. Große Laufruhe und Drehzahlfestigkeit gehören ohnehin zu seinen Stärken. Moderne Werkstoffe erlauben es, viele Bauteile deutlich filigraner und trotzdem stabiler als früher zu gestalten. Das spart Platz, was die beiden wesentlichen Nachteile des Vierzylindermotors - seine Baubreite und seine Masse - relativiert. Der Geräusche dämmende und Hitze abführende Wassermantel ist ein Muss bei der Leistungssuche.

Er sieht meist nicht besonders gut aus, bietet auf den ersten Blick auch nicht die aufregendsten technischen Lösungen, ist für moderne Sportler aber immer noch erste Wahl.


Vierzylinder V wassergekühlt
Die Laufkultur eines modernen V-Motors in Verbindung mit kleinen, sehr hohe Drehzahlen erlaubenden Einzelhubräumen - diese technisch reizvolle Kombination bietet der V-Vierzylinder. Zudem baut der Motor nicht so breit wie ein Vierzylinder-Reihenmotor. Honda setzte vor vielen Jahren bei seinen Spitzenmodellen im ganz großen Stil auf den V-Vierer, heute treibt er nur noch die VFR an, einen rundum gelungenen Allrounder. Bei allen anderen Leistungsträgern verbaut auch der weltgrößte Motorradhersteller wieder den flüssigkeitsgekühlten Vierzylinder-Reihenmotor. Die Gründe dafür stehen im entsprechenden Kasten. Der V-Vierzylinder ist ein technischer Leckerbissen, allerdings ein in der Fertigung, Wartung und Reparatur sehr aufwendiger und damit teurer. Je moderner sein Reihen-Pedant wurde, desto schwieriger wurde es für den V-Motor.

Die Fans des gepflegten Maschinenbaus haben am V-Vierzylinder immer noch ihre Freude. Für Technik-Realisten ist das Konzept aber nur bedingt großserientauglich.

Drei- und Sechszylinder

Dreizylinder Reihe wassergekühlt
Eine - zumindest im Motorradbereich - sehr exotische und oft unterschätzte Bauform. Dabei vereint der Drilling durchaus einige Vorteile von Zwei- und Vierzylindermotoren. Seine Laufuhe und Leistungsfähigkeit sind besser als die des Twins. Seine Fertigungskosten, die Abmessungen und das Gewicht liegen unter den Werten des Viererpacks. In der Dreizylinder-Frühphase (Yamaha XS 750) war das fehlende Vierzylinder-Image ein Verkaufshindernis, später verhagelten die biedere Verpackung und das große Schwestermodell der BMW K 75 den Erfolg. Doch die genialen Triumph-Dreizylinder beweisen nun, welches Potenzial der Triple hat.

Individualität, Leistung, Laufruhe und vor allem der tolle Sound (Porsche lässt grüßen) - der Dreizylinder ist der Geheimtipp für Technik-Gourmets.

 

Sechszylinder boxer wassergekühlt
Die grundsätzlichen Vor- und Nachteile des Boxermotors lassen sich im
Kasten zum Zweizylinder-Boxer nachlesen. Kommen vier Zylinder hinzu, verschieben sich die Relationen allerdings etwas. Mehr Laufruhe geht nicht. Mehr Masse aber auch nicht, von ein paar Exoten mit V8-Motor und ohne Marktbedeutung einmal abgesehen. Die Sache mit der guten Kühlung der im Fahrtwind stehenden Zylinder trifft beim Sechzylinder nur für die beiden vorderen Töpfe zu. Die vier übrigen liegen im Windschatten, eine (die Masse zusätzlich erhöhende) Flüssigkeitskühlung ist daher Pflicht, denn ein Gebläse à la luftgekühlter Porsche fände keinen Platz. Wer jemals Honda GL 1800/6 Gold Wing gefahren ist, weiß, warum sechs Zylinder sinnvoll sein können.

Wenn Kosten und Masse nicht wirklich wichtig sind, Laufruhe, Vibrationsarmut und Zuverlässigkeit aber umso mehr, ist der Sixpack allererste Wahl.
 

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