Der coole Quatsch mit den ovalen Kolben

Es gab eine Zeit, da wurde in der Motorradweltmeisterschaft nur der maximale Hubraum reglementiert. In den 1970er wurden neben dem Hubraum auch die Anzahl an Zylindern (1 bis 4, je nach Klasse) und Gänge (6 in allen Klassen) limitiert. Ende des Jahrzehnts haben die 4-Zylinder 2-Takter die 500er Klasse dominiert.

Mehr Power!

Im Rennsport ist Spitzenleistung extrem wichtig. Diese wird im Verbrennungsmotor erzeugt, indem ein Benzin-Luft-Gemisch gezündet wird. Je mehr Gemisch, desto mehr Leistung, um es vereinfacht auszudrücken. Um mehr Gemisch verbrennen zu können, kann man:

  • den Hubraum vergrößern (verboten),
  • mit einem Turbo mehr Gemisch in den Brennraum pusten (auch verboten)
  • öfter pro Zeiteinheit zünden (erlaubt)
  • viele andere Dinge, auf die ich hier nicht näher eingehe

Öfter zünden heißt: mehr Drehzahl. Der 2-Takter hat dabei den Vorteil, dass bei jeder einzelnen Umdrehung gezündet wird, beim 4-Takter nur bei jeder zweiten Umdrehung. Klar, dass alle auf den Zweitakter setzen, wenn sie Rennen gewinnen wollen.

Zwischen den Regeln ist eine Lücke

Regellücken auszunutzen ist immer wieder eine erfolgreiche Methoden gewesen, um Siege einzufahren. Eine solche Regellücke wollte Honda gleich doppelt nutzen, zum Ersten um Rennen zu gewinnen (normal) und zum Zweiten, um mit einem 4-Takter die 2-Takter zu besiegen (bekloppt).
Die Regellücke, die Honda gefunden hatte, war die nicht vorgeschriebene Kolbenform.
Honda hatte Erfahrung mit Motoren, die winzige Einzelhubräume zu vielzylindrigen Drehzahlmonstern zusammen fasste. Die RC166 hatte 6 Zylinder für 250 ccm.
Da 500er V8 Motoren inzwischen verboten waren, hat man bei Honda einfach aus zwei Zylindern einen gemacht, indem man sie so eng zusammenschob, dass aus zwei runden Kolben ein ovaler wurde. Dieser ovale Kolben hatte zwei Pleuel und der Brennraum 2 x 4 Ventile. Honda ging All-in und packte so viel Geld und Ingenieure in das Projekt NR 500, wie es nur mit Leidenschaft, aber nicht mit Vernunft zu erklären ist.

Zwei ist besser als Vier

Die erste Generation des NR 500 Motors von 1979 leistete 100 PS bei 16.000 U/min, 1980 waren es 130 PS bei 19.000 Umdrehungen und 1981 wurde sogar bis 22.000 gedreht, leider konnte ich keine PS-Angabe finden.
Anfangs war der Motor sogar leichter als die 2-Takter der Konkurrenz! Der Motor wurde über die Jahre jedoch immer schwerer, um die benötigte Haltbarkeit zu erzielen. Trotzdem wurden pro Wochenende mehrere Motoren gebraucht. Heute dürfen in der MotoGP nur sieben Motoren für die ganze Saison benutzt werden.
Hölle, wenn das kein Fortschritt ist.
Trotz all dem Aufwand wurde der Motor nie konkurrenzfähig und Honda hat dann doch Zweitakter gebaut und damit Rennen und Weltmeisterschaften gewonnen.
Einschub:
Heute wird in der MotoGP mit 4-Taktern gefahren. Um in der Übergangszeit dem 4-Takter einen Chance gegen doppelt so oft zündenden 2-Takter zu geben, durfte er doppelt so viel Hubraum bei gleicher Zylinderanzahl haben.
/ Einschub

Technik die völlig Bananas ist

Ich bin kein Ingenieur und habe wahrscheinlich daher nicht verstanden, warum Honda einen Pseudo-V8 gebaut hat, statt eines ultrakurzhubigen Vierlings. Der Ovalkolben hatte die ungefähren Abmessungen 80 x 30 mm. Die große Kolbenfläche entspricht in etwa der eines runden mit 66,5 mm Durchmesser. Ob ein solcher Rundkolben-Motor vorher durchgerechnet wurde oder ob Honda zu sehr in die Ovalkolben-Idee verliebt war, weiß ich nicht. Mir würde es gefallen, wenn Honda sofort auf die verrückte Idee gesetzt hätte. Natürlich bietet ein ovaler Kolben auch Vorteile, die acht Ventile lassen sich leichter unterbringen und steuern, fällt mir beispielsweise ein.

Zahlen-Karate

Ich versuche mal in einen technischen Kontext zu erstellen, damit die Verrücktheit ein bisschen fassbarer wird.
Die OW35K, Yamahas 500er 2-Takter von 1977, hatte 56 mm Bohrung und 50,6 mm Hub. Die 1973er Honda CB500 Four oder die RG500 von 1985, beides Moppeds für die Straße, haben die gleichen Abmessungen für Bohrung und Hub. Das Verhältnis Bohrung zu Hub ist dort 0,90, in der NR 750 waren es 0,54 (ich habe mit den 66,5 mm von oben gerechnet). Klingt vielleicht nach wenig, ist jedoch hammermäßig viel in Techniker-Kreisen.
Yamahas 500er Motoren drehten 1973 bis zu 10.000 U/min und leisteten 80 PS. Als 1996 die Ära der 2-Takter endete, drehte der Motor bis 12.000 U/min und lieferte 180 PS ab.
Während im Jahr 79 noch 16.000 U/min für 200 PS Literleistung im NR 500 Rennmotor benötigt wurden, reichen der aktuellen ZX-10R 10.000 Dreher für 200 PS bei einem Liter Hubraum, jedoch in einem Straßenmotor. Hölle, wenn das mal kein Fortschritt ist.

Kurzhuber

Die 36 mm Kolbenweg der NR 500 klingen ziemlich kurz, sind es aber eigentlich gar nicht, wenn man den Motor als V8 versteht oder als zwei 250er Reihenvierer.
Die 250er Vierzylinder der Suzuki Bandit (1990) hatten 33 mm Hub und 49 mm Bohrung (45 PS bei 14.500 U/min), Hondas 88er CBR 250R (40 PS, 14.500 U/Min) hubt 33,8 mm und die 86er FZR 250 (45 PS 14.500 U/Min) war mit 34,5 mm die Langhubigste, die ich finden konnte. Das sind alles Serienmotoren für die Straße und sie kamen nur wenige Jahre nach der NR 500. Hölle, wenn das kein Fortschritt ist.

Ovales für die Straße

Nachdem Honda mit der NR 500 nichts in der Weltmeisterschaft reißen konnte, haben sie es 1987 mit einer NR 750 beim 24h Rennen in Le Mans versucht. Da die meisten Fahrer im Team Journalisten waren, ging es HRC dabei wohl nicht um den Gesamtsieg. 155 PS bei 15.000 U/min und 158 kg mit Licht, waren die damaligen Eckdaten. Die Vorfreude auf das erwartete Straßenmodell war groß. Zu der Zeit war die GSX-R 750 mit 100 PS das Maß aller Straßen-Dinge.
Die NR 750 für die Straße kam jedoch erst 1992 und bot mit 125 PS und trockenen 223 kg nicht die Über-Supersport-Werte, auf die alle gehofft haben, aber die Kolben waren oval. Das Modell war auf 700 Stück limitiert und sackratten teuer. Die meisten, die das Geld hatten, diese technische Verrücktheit zu kaufen, werden sie wohl in Museen und Sammlungen versteckt haben.
Ich möchte die technischen Daten der NR aber dennoch in den zeitlichen Kontext setzen. Hondas Basis Superbike des Jahres 1990 war die unvergessene RC 30, ein 750er V4 mit 102 PS und 216 kg Trockengewicht. Jedoch stand eine GSX-R 1.100 zu der Zeit mit 143 PS und 210 kg trocken in den Prospekten und war unlimitiert und deutlich billiger als die Ovale.

Was bleibt

Das große Problem bei einem nicht runden Kolben, ist die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderwand. Das Problem hat Honda gelöst. Vielleicht bietet ein ovaler Kolben im reglementierten Rennsport wirklich Vorteile gegenüber einem gleich großen runden. Auf der Straße gibt es jedoch keine Obergrenze für die Zylinderanzahl, da hätte es also ein V8 sein können, aber das wäre ja trivial.

P.S.
Die technischen Angaben, besonders die der Rennsportmodelle, habe ich aus vielen verschiedenen Quellen zusammengesucht, was natürlich nicht bedeutet, dass sie deshalb korrekt sind.

P.P.S.
Ich hatte mal das Glück, eine NR 750 in freier Wildbahn auf der Straße zu treffen.

P.P.S.
Nach dem ganzen Text sehe ich jedenfalls ein neues #Traummopped vor meinem geistigen Auge.

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6 Gedanken zu „Der coole Quatsch mit den ovalen Kolben

  1. Ich bin beeindruckt. Wieder was gelernt. Danke für den Beitrag!
    Und wer geht nun den entscheidenden letzten Schritt und baut so ein Ding als Zweitakter? Das müsste dann ja der Olymp des Motorenbaus sein. Okay, man hätte keine Vorteile bei den Ventilen und dem Ventiltrieb, aber dafür könnte man es rundrum mit Überströmern nur so vollballern. 20-Kanal-Zylinder! :)

    Gefällt 1 Person

    • Damit hast Du mich erwischt, darüber hatte ich gar nicht nachgedacht,
      Der Umfang des Ovalkolbens ist größer als der eines Rundkolbens mit gleicher Fläche (wenn michmeine Mathematik nicht verlassen hat) und bietet damit mehr Platz für Überströmkanäle. \o/

      Gefällt mir

      • Ist halt die Frage, ob das Mehr an Überströmern die Nachteile aufwiegt. Die beim Zweitakter nochmal schwierigere Abdichtung, die mutmaßlich strömungsungünstige Brennraumform etc. Wenn man den Zylinder per Drehschieber beatmet, hat man zwar keinen Einlass, aber man wird nicht umhin kommen, mehrere Auslässe und mehrere Zündkerzen einzubauen. Das so zu optimieren, dass es in Bezug auf gleichmäßige Verbrennung, Strömung und Resonanz vernünftig funktioniert, würde wahrscheinlich selbst überzeugte Zweitaktingenieure in den Wahnsinn treiben. ;)

        Gefällt 1 Person

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