Steuerzeit Zylinder

Die Steuerzeiten eines Zylinders beeinflussen maßgeblich dessen Charakteristik und beinhalten die Timings für Auslass, Überströmer und Vorauslass.

Wie man die Steuerzeiten eines Zylinders messen kann, ist hier beschrieben.

Steuerzeit Auslass

Die Auslasssteuerzeit ist die Umdrehung der Kurbelwelle in Grad (z.B. 184° KW), während welcher der Kolben den Auslass freigibt.

Steuerzeit Einlass

Die Überströmersteuerzeit ist die Umdrehung der Kurbelwelle in Grad (z.B. 124° KW), während welcher der Kolben die Überströmer freigibt.

Vorauslass

Der Vorauslass ist eine der maßgeblichen Steuerzeiten eines Zylinders. Der Vorauslass beschreibt die Zeitspanne, in der die Altgase zum Auslass entweichen, bis der Überströmvorgang einsetzt. Der Vorauslass ist grundsätzlich die Hälfte der Differenz aus Auslasssteuerzeit und der Überströmersteuerzeit.

Vorauslass=(Auslasssteuerzeit-Überströmerzeit)/2

Die Differenz aus Auslasszeit und Überströmerzeit wird halbiert, da die Auslass und Überströmer-Steuerzeiten ja den Arbeits- und Rückhub beschreiben. Der Vorauslass findet aber nur beim Arbeitshub statt.

Beispiel: Auslasszeit: 170° Überströmerzeit: 110°

Vorauslass: (170-110)/2 => 30°

Auswirkungen auf die Motorcharakteristik

• Mehr Vorauslass bedeutet vor allem weniger Nutzhub, weniger effektive Verdichtung, aber auch länger Zeit für die Nutzung einer effektiven Aufladung via Auspuffresonanz und somit auch mehr Auslasszeitquerschnitt. Der Motor wird also drehfreudiger, verliert aber an Drehmoment.
• Wenig Vorauslass bzw. generell wenig Auslasszeit begünstigt die Aufladung des Zylinders im unteren Drehzahlbereich, es geht weniger Frischgas über den Auslassschlitz verloren (Spülverlust, Spülmittelaufwand) und es kann mehr Gemisch in dem Drehzahlbereich verdichtet und gezündet werden.

Höhere Füllung bedeutet immer auch höheres Drehmoment, und via "Leistung proportional Drehzahl mal anliegendem Drehmoment" auch mehr Kraft am Hinterrad! Bei weiter wachsender Drehzahl reicht aber irgendwann der Zeitquerschnitt nicht mehr aus, um den Zylinder in der Zeit der offenen Kanäle ausreichend zu spülen, sprich zu laden und zu entleeren, folglich sinkt die Leistung wieder und der Motor riegelt ab. Wegen der Leistungsdefinition legt man es für Spitzenleistung daher auf hohe Drehzahlen aus, wofür man wiederum lange Steuerzeiten und große Querschnitte braucht, um in möglichst kurzer Zeit möglichst viel brennbares Gas anzusaugen, zu verdichten und zu zünden und auch wieder aus dem Zylinder zu befördern, bevor die nächste Füllung ansteht.

Beschleunigt man den Auslass-Ausstoß, zum Beispiel durch Erhöhung des Verbrennungsdruckes (Frühzündung, Verdichtung erhöhen) oder durch einen stärker saugenden Auspuff (Konus größer), kann mit Vorauslass gespart werden.

Jedoch sollte beachtet werden, umso niedriger die Gesamtheit der Steuerzeiten sind, umso niedriger kann auch der Vorauslass werden.

Beispiele aus der Praxis

Diese Beispiele dienen nur dafür, ein Gefühl zu entwickeln, wie die Steuerzeiten bei bestimmten Motortypen aussehen. Natürlich nehmen viele andere Faktoren ebenfalls Einfluss, zum Beispiel die Auslassform.

• Auslasszeit 170-190°, Stark saugender Auspuff => VA ca. 25°
• Auslasszeit 170-190°, weniger saugender Auspuff => VA ca. 30°
• Auslasszeit 140-170°, Stark saugender Auspuff => VA ca. 18-20°
• Auslasszeit 140-170°, weniger saugender Auspuff => VA ca. 20-25°
• Auslasszeit 120-140° Auspuff hier meisst kein Resonanzauspuff => VA ca. 10-18°

Veranschaulichung

Letztendlich kann man dann auf einem zweiten Ausdruck der Gradscheibe das ganze verschiedenfarbig im Kreisdiagramm aufzeichnen, macht das Ganze sehr anschaulich. Alle kolbengesteuerten Zeiten (Auslaß, Überströme) sind symmetrisch, da vom Kolben auf dem Weg nach oben und unten "an der selben Stelle" überlaufen.