Diskussion:Großer Preis von Frankreich 1924

Frage zur Technik

Was habe ich mir unter der „Maximierung von Kolbenfläche“ und dem „hochkomplexen“ Aggregat vorzustellen? -- Lothar Spurzem 14:30, 18. Mär. 2020 (CET)

Mehr Zylinder bei gleichem Hubraum und ähnlichem Bohrung-Hub-Verhältnis = mehr Kolbenfläche. Es war praktisch der erste "brauchbare" V12, also schon mal vier Zylinder mehr, als alles, was es sonst so gegeben hat. DOHC-Motoren waren nicht absolut neu, aber immer noch auch nicht zwingend Standard und wegen der zwei Zylinderbänke musste dazu noch alles doppelt vorhanden sein, also 4 obenliegende Nockenwellen und insgesamt 48 Ventile. Für damalige Verhältnisse schon extrem. --Uechtel (Diskussion) 15:55, 18. Mär. 2020 (CET)

Das sollte dann auch im Artikel so klar und nicht „verschlüsselt“ gesagt werden. Im Übrigen glaube ich nicht, dass die „Maximierung der Kolbenfläche“, die ja auch Reibung bedeutet, eine höhere Leistung ermöglicht. Aber ich bin kein Fachmann. -- Lothar Spurzem 17:49, 18. Mär. 2020 (CET)

Ich hab versucht, es etwas anschaulicher zu machen. Besser kann ich das mit wenigen Worten nicht erklären, ohne allzu sehr abzuschweifen. Eine Detailbeschreibung wäre sicher unter Delage 2LCV besser aufgehoben, dann kann der Leser bei Bedarf dort in die Tiefe gehen. Müsste allerdings bei Gelegenheit dort noch ergänzt werden. --Uechtel (Diskussion) 09:39, 19. Mär. 2020 (CET)

Sei mir bitte nicht böse, aber auch mit dem geänderten Satz können wahrscheinlich die allermeisten Leser nichts anfangen. Was soll das heißen, dass die Konstrukteure auf maximale Kolbenfläche setzten? Ich würde das weglassen und nur schreiben, dass der Wagen einen 12-Zylinder-Motor mit DOHC-Steuerung hatte. -- Lothar Spurzem 09:46, 19. Mär. 2020 (CET)

Böse bin ich nicht, nur halt in diesem Fall mal anderer Meinung. Für mich war es eigentlich einleuchtend, dass 12 Zylinder mehr Kolbenfläche ergeben als vier, sechs oder acht. Einen Hinweis auf die Besonderheit der Konstruktion würde ich an dieser Stelle schon gerne sehen, gerade damit der Leser versteht, dass man nicht "ohne Not" eine so aufwändige Konstruktion gewählt hat. --Uechtel (Diskussion) 10:07, 19. Mär. 2020 (CET)

Vielleicht sollten wir einfach noch andere Meinungen abwarten und dann entscheiden. --Uechtel (Diskussion) 10:10, 19. Mär. 2020 (CET)

Warum so umständlich, wenn’s auch einfach geht? Die meisten Leute lesen wahrscheinlich darüber hinweg, ohne zu fragen – sofern sie bis zu der infrage stehenden Stelle kommen –, und machen sich keine Gedanken darüber, was es heißen soll. Aber den wenigen, die es interessiert, würde ich erklären, worum es geht. Oder ich würde es weglassen, wenn ich es nicht erklären könnte. Wie ich schon schrieb: Ich bin kein Fachmann, stelle mir aber vor, dass eine „maximale Kolbenfläche“ mehr Reibung verursacht. Vorteile des 12-Zylinder-Motors scheinen mir zu sein, dass die Kolben leichter sind und bei gleichem Hubraum kürzere Wege zurückzulegen haben als die eines Vierzylinders und dadurch – laienhaft gedacht – höhere Drehzahlen ermöglichen. Dem steht allerdings der Nachteil einer auch beim V-Motor längeren Kurbelwelle gegenüber, als sie ein Vierzylinder-Reihenmotor hat. -- Lothar Spurzem 10:42, 19. Mär. 2020 (CET)

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ Wir müssen hier mehrere Zusammenhänge erkennen, ich versuche es mal, das zu erklären. Das Ziel der Übung ist es, so viel Motorleistung wie möglich zu erzielen. Zunächst: Leistung ist der Quotient aus Arbeit und Zeit. Arbeit ist das vom Motor abgegebene Drehmoment, Zeit ist die Motordrehzahl (deshalb Drehzahl in min⁻¹). Die Formel für die Berechnung der Motorleistung eines Motors lautet:

$p=M\cdot n\cdot \pi \cdot {30000}^{-1}$, mit $p$ der Motorleistung in kW, $n$ der Drehzahl in 1/min und $M$ dem Drehmoment in N·m.

Die Formel zeigt, dass zum Steigern der Motorleistung entweder die Drehzahl oder das vom Motor abgegebene Drehmoment erhöht werden muss. Es kann angenommen werden, dass das vom Motor abgegebene Moment proportional zu dessen Hubraum ist. Am sinnvollsten wäre also das Vergrößern des Hubraumes. Wenn aber der Hubraum auf 2000 cm³ begrenzt ist, dann kann das Motormoment nur durch eine Verbesserung der Zylinderfüllung mit sauerstoffreicher Luft (bzw. beim Ottomotor Luftkraftstoffgemisch) erhöht werden. Dies geht am einfachsten, indem man mittels Aufladung künstlich mehr Luft und damit Sauerstoff in die Zylinder des Motors pumpt. Dafür wird für gewöhnlich ein von der Motorkurbelwelle angetriebener Kompressor beziehungsweise ein vom Abgasstrom angetriebener Verdichter benutzt. Beim Ottomotor ist das Abgas sehr heiß, weshalb der von der Kurbelwelle angetriebene Kompressor die einfachere Lösung ist. Wenn die Luft heruntergekühlt wird (mit einem Ladeluftkühler), dann erhöht sich die Dichte, es gibt also mehr Luft pro Volumen. Deshalb ist auch eine Ladeluftkühlung sehr sinnvoll.

Wenn man keine Aufladung verwendet, dann bleibt zur Verbesserung der Füllung nur der kompliziertere Weg über die Erhöhung der Drehzahl. Die Drehzahl kann aber nicht beliebig erhöht werden, da sie durch mehrere Faktoren begrenzt ist. Ein wichtiger Faktor ist hier die Kolbengeschwindigkeit. Die Formel zur Berechnung der mittleren Kolbengeschwindigkeit lautet:

$c_{m}={\frac {s\cdot n}{30000}}$, mit $c_{m}$ mittlere Kolbengeschwindigkeit, $s$ Kolbenhub (mm) und $n$ Drehzahl in 1/min.

Wir wissen auch, dass der Hubraum eines Motors sich mit folgender Formel berechnet:
$V_{H}={\bigg (}{\frac {D}{2}}{\bigg )}^{2}\cdot \pi \cdot s\cdot z\cdot {1000^{-1}}$, mit $V_{H}$ Hubvolumen in cm³, $D$ der Zylinderbohrung, $s$ dem Kolbenhub und $z$ der Zylinderzahl.

Das beweist, dass zum Erreichen einer niedrigen Kolbengeschwindigkeit bei hoher Drehzahl der Kolbenhub möglichst geringt sein muss. Um dennoch einen gewissen Hubraum zu erzielen, muss also die Kolbenfläche sehr groß sein. Mit der Zylinderanzhl hat das nur indirekt zu tun.

Ein weiterer hier entscheidender drehzahllimitierender Faktor ist der Ventiltrieb. Je größer die Motordrehzahl, desto schneller müssen die Ventile öffnen und schließen. Mit einem „konventionellen“ Stoßstangenmotor ist dies nicht möglich: Es gibt so viele oszillierende (sich bewegende) Teile im Ventiltrieb, dass (vereinfacht ausgedrückt) bei hoher Drehzahl der Nocken die Stoßstange nach oben drückt um damit das Ventil zu öffnen, während das Ventil gleichzeitig durch die Ventilfeder nach oben gedrückt wird, um zu schießen – der Öffnungsprozess und Schließungsprozess des Ventiles überschneiden sich also, was dazu führt, dass das Ventil weder ganz auf, noch ganz zu ist. Es „flattert“. Um das zu verhindern, muss die Nockenwelle nah an das Ventil, sodass die Bewegung des Nockens sehr direkt auf das Ventil übertragen wird. Deshalb wurde eine komplizierte DOHC-Ventilsteuerung gewählt.

Weitere Faktoren wie Reibung, Ansaugrohrgestaltung, Brennraumgestaltung, Kraftstoffklopffestigkeit usw. lasse ich außen vor, da sie das Ganze hier noch weiter aufblähen würden. Ich hoffe, es wird klar, warum die Kolbenfläche beim freisaugenden Motor so groß sein muss. Viele Grüße, --Johannes (Diskussion) (Aktivität) (Schwerpunkte) 12:50, 19. Mär. 2020 (CET)

Ich habe die Formulierungen im Artikel entsprechend geändert. Ich denke, dass eine überkomplexe Darstellung nicht notwendig ist, daher habe ich den Bezug zur Kolbenfläche entfernt. Es müsste erklärt werden, was aber meines Erachtens den Artikel sprengen würde. Viele Grüße, --Johannes (Diskussion) (Aktivität) (Schwerpunkte) 13:21, 19. Mär. 2020 (CET)

Vielen Dank. Aber die maximale Kolbenfläche verstehe ich immer noch. Wenn es hieße, die Bohrung müsse verhältnismäßig groß sein, um den Hub gering zu halten, wäre es klar. -- Lothar Spurzem 13:31, 19. Mär. 2020 (CET)

Du kannst die Bohrung ja gerade nicht unendlich erhöhen, deswegen musst du auf mehr Zylinder gehen, wenn du die Kolbenfläche vergrößern willst. --Uechtel (Diskussion) 15:39, 19. Mär. 2020 (CET)

Nun beiß Dich doch mal nicht an der Kolbenfläche fest. Sie ergibt sich aus der Bohrung, ob nun auf vier, sechs oder zwölf Zylinder verteilt. Und wenn ich Johannes richtig verstehe und wie ich selbst schon sagte, ist es nicht die hohe Kolbenfläche, die angestrebt wird, um hohe Drehzahlen zu ermöglichen, sondern der geringe Hub, der bei unverändertem Hubraum eine entsprechend groß Bohrung erfordert. -- Lothar Spurzem 16:43, 19. Mär. 2020 (CET)