Antrieb Harley Davidson: Aufbau und Funktion

Harley-Davidson Motoren sind legendär und ein wesentlicher Bestandteil der Identität der Marke. Vom ersten Einzylinder-Motor bis zu den modernen Revolution Max und Milwaukee-Eight Aggregaten hat sich viel getan. In diesem Artikel werden wir uns den Aufbau, die Funktion und die Entwicklung der Harley-Davidson Motoren genauer ansehen.

Die Geschichte der Harley-Davidson Motoren

Die erste Harley-Davidson war nichts anderes als ein an einem Fahrrad-Rahmen montierter Einzylinder Motor mit 25 bis 37 cubic inch, der das Hinterrad über einen Riemen direkt antrieb. Die ersten Versionen verfügten weder über eine Kupplung noch über ein Getriebe.

Der Zweizylinder mit 45° Zylinderwinkel wird von Harley-Davidson konstruiert um mehr Leistung als bei den bis dato noch gängigen Einzylindern zu erzielen. Ab sofort betätigt die Nockenwelle über eine Stößelstange das Einlassventil, welches im Zylinderkopf über dem Auslassventil angeordnet ist.

Benannt nach seinen flach gewölbten Zylinderköpfen erschien der erste Flathead Motor 1929. Die Ventile wurden seitlich angeordnet. Der Flathead wurde im zweiten Weltkrieg in den WLA Maschinen für die US-Army verbaut und machten Harley-Davidson zu diesem Zeitpunkt zum größten Motorradhersteller der Welt. Der Flathead Motor wird auf bis zu 1340ccm Hubraum und 34 PS optimiert.

Den Namen hat der Panhead von der unverwechselbaren Kuchenpfannenoptik der Rockerboxen. Der Panhead Motor, welcher zu seiner Auslaufzeit 1965 über 60 PS verfügt, zählt als Vorbild der Electra Glide und verfügt zu diesem Zeitpunkt bereits über einen E-Starter.

Wieder einmal verleiht der Look der Rockerboxen diesem Harley Motor seinen Namen. Die Zylinderkopfabdeckung erinnert an Schaufeln, deswegen auch Shovelhead. Der 1340 ccm 65 PS Motor hat neue Zylinderköpfe mit überarbeiteten Kanälen und kompakten Brennräumen, höher verdichtende Kolben, neue Nockenwelle und einen neuen Vergaser.

Der 1340ccm Evolution Motor wurde seinem Namen gerecht, denn er war eine wahre Evolution. Der „Evo“ verbraucht deutlich weniger und erzeugt zeitgleich deutlich mehr Drehmoment. On Top dreht er ruhiger und ist dadurch auch langlebiger. Er war der Motor für die damals brandneue Softail, welche heute als Urvater der kompletten Softail-Baurreihe gilt.

Der wassergekühlte Revolution Motor hat mit einem klassischen Harley-Davidson Motor, bis auf die langhubige Auslegung und den 45 Grad Zylinderwinkler nicht viel gemein. Der Motor leistet von 117PS mit 1130ccm bis 124 PS mit 1250ccm. Der Motor wurde in Zusammenarbeit mit Porsche auf Basis des Renntriebwerkes der VR1000 entwickelt.

Dieser Motor ist heute die Basis aller Modelle der Sportster-Familie, auch fast alle Buell Modelle werden von leistungsgesteigerten, modellgepflegten Derivaten des Evolution Sportster Motors angetrieben. Der Motor reicht von 883cm³ mit 46 PS bis 1202cm³ mit 67PS. 2007 wird der Keihin-CV Vergaser durch eine elektronische Saugrohreinspritzung ersetzt.

Der Revolution Max Motor

Mit diesem Motor schlägt Harley-Davidson ein neues Kapitel der legendären V-Twins auf. Er dient als mittragendes Fahrwerkselement, das einen herkömmlichen Rahmen überflüssig macht. Dadurch wird das Gesamtgewicht der Maschine erheblich reduziert, der Schwerpunkt liegt niedrig und das wird Handling optimiert. All dies zusammen bringt eine hervorragende Beschleunigung aus dem Stand und ordentlich Power bei hohen Drehzahlen.

Der Motor löst damit nach fast 20 Jahren den Twin Cam Motor ab, von dem er sich durch seine Vierventiltechnik und besseres Ansprechverhalten aus dem Drehzahlkeller merklich unterscheidet.

Die Vierventil-Zylinderköpfe pro Zylinder ermöglichen einen erhöhten Gasdurchsatz von 50% mehr als die vorherigen Zweiventil-Köpfe. In Kombination mit der effizienteren Verbrennung aufgrund der neuen Doppelzündung, erreicht der Milwaukee-Eight bis zu 10% mehr Drehmoment bei 11% weniger Verbrauch.

Technische Daten des Revolution Max 1250

Hier sind die technischen Details des Revolution Max 1250 Motors:

  • Hubraum: 1.250 cm³
  • Bohrung x Hub: 105,0 mm x 72,0 mm
  • Leistung: 112 kW (152 PS)/8.750 U/min
  • Max. Drehmoment: 128 Nm/6.750 U/min
  • Drehvermögen: 9.500 U/min
  • Verdichtungsverhältnis: 13:1

Besonderheiten des Revolution Max 1250

  • V2-Architektur: Ein längs eingebauter V2-Motor bürgt für eine schmale Bauform. Dank seines Zylinderwinkels von 60 Grad fällt der Motor kompakt aus.
  • Gewichtsoptimierte Konstruktion: Ein geringes Motorgewicht trägt zur Reduzierung des Gesamtgewichts bei.
  • Antrieb als tragende Fahrwerkskomponente: Der Revolution Max 1250 ist zugleich als tragendes Teil in das Chassis integriert.
  • Flüssigkeitskühlung: Eine Flüssigkeitskühlung gewährleistet eine stabile, regelbare Motor- und Öltemperatur.
  • Hubzapfenversatz: Die beiden Hubzapfen sind auf der Kurbelwelle um 30 Grad zueinander versetzt angeordnet.
  • Leichtmetall-Schmiedekolben: Zugunsten eines präzisen Verdichtungsverhältnisses werden die Kolbenböden gefräst.
  • Vierventil-Zylinderköpfe: Zylinderköpfe mit je vier Ventilen gestatten größere Ventilquerschnitte.
  • Zwei obenliegende Nockenwellen pro Zylinder (DOHC): Der Revolution Max 1250 arbeitet mit separaten Ein- und Auslassnockenwellen für beide Zylinder.
  • Hydraulischer Ventilspielausgleich: Die Ventile des Revolution Max 1250 werden über Rollenschlepphebel mit hydraulischem Ventilspielausgleich betätigt.
  • Variable Ventilsteuerung (VVT): Der Revolution Max 1250 besitzt eine elektronisch geregelte variable Ventilsteuerung (Variable Valve Timing, VVT) an den Ein- und Auslassnockenwellen.
  • Doppelzündung: Der neue Revolution Max 1250 verfügt über zwei Zündkerzen pro Zylinder.
  • Fallstrom-Drosselklappengehäuse: Zwei getrennte Drosselklappengehäuse zwischen den Zylindern sorgen in Fallstromanordnung für minimale Turbulenzen und den größtmöglichen Gasdurchsatz.
  • Robustes Schmiersystem: Das Schmiersystem ist auf eine zuverlässige Funktion auch unter schwierigen Einsatzbedingungen ausgelegt.
  • Antrieb mit vollständigem Massenausgleich: Zugunsten von erhöhtem Fahrkomfort und Langlebigkeit eliminieren interne Ausgleichswellen die Motorvibrationen fast vollständig.
  • Kupplung und Getriebe: Der Motor und das Sechsganggetriebe sind beim neuen Revolution Max 1250 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.

Der Revolution Max 1250T Motor

Als Antrieb der neuen Sportster S kommt der Revolution-Max-1250T-Motor zum Einsatz, ein flüssigkeitsgekühlter V2, der ganz auf Kraft aus dem Keller abgestimmt ist. Die Drehmomentkurve bleibt über das gesamte Drehzahlband hinweg flach - eine bullige Kraftentfaltung für dynamische Beschleunigung aus dem Stand und satten Durchzug im mittleren Drehzahlbereich.

  • Hubraum: 1.252 cm³
  • Bohrung x Hub: 105,0 mm x 72,3 mm
  • Leistung: 90 kW (122 PS)/7.500 U/min
  • Maximales Drehmoment: 125 Nm/6.000 U/min
  • Drehvermögen: 9.500 U/min
  • Verdichtungsverhältnis: 12,0:1

Der Revolution Max 1250T ist vom Revolution-Max-1250-Motor der Harley-Davidson-Pan-America-1250-Modelle abgeleitet, von dem er sich hauptsächlich in folgenden Merkmalen unterscheidet:

  • Zylinderköpfe mit kleineren Ventilen, engeren Kanälen und einer geänderten Brennkammer sorgen für eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit.
  • Die neue Brennkammergeometrie bedingt zugleich eine angepasste Form der Kolben.
  • In Länge und Form neu abgestimmte Ansaugtrichter sowie das optimierte Volumen der Airbox gewährleisten bestmögliche Fahrleistungen über den gesamten nutzbaren Drehzahlbereich.
  • Optimierte Nockenprofile und Steuerzeiten der variablen Ventilsteuerung tragen ebenfalls entscheidend zur angestrebten Leistungscharakteristik bei.

Revolution Max 1250T - Highlights

  • V2-Architektur: Ein längs eingebauter V2-Motor mit 60-Grad-Zylinderwinkel zeichnet sich durch eine schmale Bauform aus. Zwei Drosselklappengehäuse in strömungsgünstiger Fallstromanordnung zwischen den Zylindern minimieren Verwirbelungen und den Strömungswiderstand im Ansaugtrakt.
  • Gewichtsoptimierte Konstruktion: Mit seinem geringen Gewicht trägt der Motor zugleich dazu bei, das Fahrzeuggewicht insgesamt niedrig zu halten.
  • Antrieb als tragende Fahrwerkskomponente: Der Revolution Max 1250T ist zugleich als tragendes Teil in das Chassis der neuen Sportster S integriert.
  • Flüssigkeitskühlung: Eine Flüssigkeitskühlung gewährleistet eine stabile, regelbare Motortemperatur für konsistente Performance unter verschiedensten Umweltbedingungen und in allen Fahrsituationen.
  • Vierventil-Zylinderköpfe: Zylinderköpfe mit je vier Ventilen gestatten besonders große Ventilquerschnitte.
  • Zwei obenliegende Nockenwellen pro Zylinder (DOHC) und variable Ventilsteuerung (VVT): Der Revolution Max 1250T weist an jedem Zylinder eine separate Ein- und Auslassnockenwelle auf.
  • Leichtmetall-Schmiedekolben: Zugunsten eines präzisen Verdichtungsverhältnisses von 12,0:1 werden die Kolbenböden gefräst.
  • Ausgleichswellen: Zugunsten von erhöhtem Fahrkomfort und Langlebigkeit helfen integrierte Ausgleichswellen, die Motorvibrationen zu verringern.
  • Kupplung und Getriebe: Der Motor und das Sechsganggetriebe teilen sich beim neuen Revolution Max ein gemeinsames Gehäuse.

Der Milwaukee-Eight Motor

Bei einem Plus an Leistung und einem in jeder Hinsicht begeisternden Motorrad-Erlebnis für Fahrer und Beifahrer ist es Harley-Davidson mit dem neuen Milwaukee-Eight gelungen, den charakteristischen Look, den markanten Sound und die typische Leistungsentfaltung seiner legendären Vorgänger in vollem Umfang zu bewahren.

Der neu konstruierte Motor zeigt sich aber drehfreudiger sowie elastischer und weist einen noch angenehmeren Klang auf. Der neue Milwaukee-Eight Motor kommt 2017 in allen Harley-Davidson Touring Modellen und in den Trikes zum Einsatz. Er wird in zwei Hubraumkategorien und in drei Varianten hergestellt. Bei allen Varianten sind die Auslassventile flüssigkeitsgekühlt.

Der Milwaukee-Eight Motor setzt je nach Modell bis zu elf Prozent mehr Drehmoment frei als sein jeweiliger Vorgänger. Über den erhöhten Hubraum hinaus weist der Milwaukee-Eight ein höheres Verdichtungsverhältnis sowie Vierventil-Zylinderköpfe mit einem um 50 Prozent höheren Gasdurchsatz auf. Dank des hydraulischen Ventilspielausgleichs entfällt der Ventilservice. Eine Doppelzündung erhöht die Effizienz der Verbrennung. Das Gewicht des neuen Milwaukee-Eight ist in etwa identisch mit seinem jeweiligen Vorgänger.

Die Modelle mit Milwaukee-Eight 107 beschleunigen um elf Prozent schneller von 0 auf 100 km/h, was im Direktvergleich zwei bis drei Motorradlängen entspricht. Der Milwaukee-Eight bietet Fahrer und Beifahrer dank verringerter Wärmeabstrahlung, verbesserter Wärme-Abweisung und eines neu konstruierten Abgassystems ein Plus an thermischem Komfort.

Die unterschiedlichen Ausführungen des Milwaukee-Eight setzten dabei auf die optimale Kühlstrategie für die jeweiligen Modelle: Die Zylinderköpfe werden entweder durch Öl oder Kühlflüssigkeit gekühlt. Neue Klopfsensoren für jeden Zylinder gestatten zugleich eine präzisere Regelung des Zündzeitpunkts.

Die geänderte Führung des hinteren Krümmers trägt im Verbund mit dem neu positionierten Katalysator dazu bei, den Beifahrer noch effizienter vor Abwärme zu schützen. Eine schlankere Primärantriebs-Abdeckung und ein flacherer Luftfilterdeckel verschaffen dem Fahrer im Bereich des Motors ein Plus an Beinfreiheit und sorgen damit zugleich für einen verbesserten Bodenkontakt.

Der Milwaukee-Eight ist in Gummi gelagert und weist eine Ausgleichswelle auf, die im Leerlauf die Schwingungen erster Ordnung zu 75 Prozent reduziert. Leichtere Ventile, eine einzelne Nockenwelle sowie optimierte Motordeckel und Antriebskomponenten tragen beim Milwaukee-Eight dazu bei, das mechanische Geräuschaufkommen des Antriebsstrangs weiter zu verringern. Auch der neue Ansaugtrakt und der Luftfilter zeichnen sich bei hohem Luftdurchsatz durch ein noch weiter reduziertes Ansauggeräuschniveau aus.

Die Kipphebelabdeckungen spannen sich geradezu muskulös über die Zylinderköpfe. Erstmals seit dem klassischen Knucklehead stellt das Design der Kipphebel-Abdeckungen wieder einen Bezug zu den mechanischen Vorgängen her, die sich darunter abspielen. Zugleich fallen sie groß und massiv aus.

Good Vibrations: Das Geheimnis des Harley-Sounds

Es war ein lautmalerischer Slogan, den Harley-Davidson in den Neunziger Jahren prägte: „Potato, Potato“. Jeder erkannte darin den Sound eines Harley-Motors wieder. Charakteristisch ist sein verzögerter Rhythmus: Zwei Schläge, die nicht in gleichem zeitlichen Abstand zueinander erfolgen. Der eine Schlag kommt etwas zu früh, der andere etwas zu spät.

Ganz nüchtern erklärt war dieser Sound aus der Not geboren, denn er lässt sich nur einem sogenannten echten V-Motor entlocken. In einem echten V-Motor befinden sich beide Pleuel auf einem einzigen Hubzapfen. Auf diesem Hubzapfen stecken sie im Fall einer Harley auch nicht nebeneinander, sondern sie rotieren in einer einzigen Flucht, was nur geht, wenn ein Pleuel ein sogenanntes Gabelpleuel ist: Es schmiegt sich mit zwei Augen um das andere normale Pleuel.

Beide Pleuelstangen liegen deshalb auf der gleichen Linie. Ihr könnt das meist schon von außen erkennen, denn nur in einem V-Motor dieser Art liegen auch beide Zylinder in einer Flucht. Hätte die Kurbelwelle des Motors nebeneinander liegende Pleuel, läge somit ein Zylinderfuß mindestes um die Breite eines Pleuelfußes seitlich versetzt hinter dem anderen.

Der 45°-V-Motor der Harleys spart also Platz. Er eröffnet ein ziemlich gute Möglichkeit, zwei Zylinder frei von der Luft umströmt auf engstem Raum unterzubringen. Und je enger die Zylinder wiederum aneinander liegen, desto raumsparender der ganze Motor.

Und während ein wegen dieser Zylinderanordnung unrund laufender Motor bald nicht mehr Stand der Technik war und andere Hersteller zu moderneren Konzepten übergingen, blieb Harley beim bewährten Prinzip. Die Arbeitstakte eines Harley-Motors folgen nicht nach 45 Grad einer Kurbelwellenumdrehung, sondern nach 360 Grad minus 45 Grad - und dann wiederum nach 360 Grad plus 45 Grad. Die Zündfolge lautet also 315 Grad und dann 405 Grad.

Im Fall des hier abgebildeten Evolution-Motors befindet sich darin die Kontaktzündung mit einer Verteilerwelle und ihren beiden charakteristischen Nocken, die das Kommando für den Zündfunken geben. Modernere Evos haben eine kontaktlose Zündung mit Hall-Geber.

Da die Verteilerwelle eine Umdrehung macht, während die Kurbelwelle sich zweimal dreht, kann sie zwischen Arbeitstakt und Ansaugtakt unterscheiden. So lassen die Zündzeitpunkte sich an ihr exakt ablesen und einstellen. Und die Nocken, wie die Aussparungen des Zündrotors, liegen zueinander in einem Winkel von 157,5 Grad und 202,5 Grad, also der Hälfte der schon erwähnten 315 Grad und 405 Grad, und damit entsprechen auch sie der Relation von 0,77:1.

Eine einzelne Verteilernocke gibt also die Signale für zwei Zylinder. Immer wenn Nocken oder die Aussparungen des Zündrotors das Kommando geben, erfolgt eine Zündung in beiden Zylindern. Nur jeweils eine davon ist wirksam, die andere verpufft entweder in einem Zylinder, der gerade Gemisch ansaugt, welches aber noch nicht zündfähig ist, oder in einen Zylinder, der gerade verbrannte Gase ausstößt.

Bei der dem Evolution folgenden Generation des Twin-Cam-V2 musste diese Diskussion gar nicht mehr geführt werden. Der Evo wurde noch durch Vergaser befüttert, und nur die Zündanlage war elektronisch gesteuert. Die durch die nachfolgende Einspritzanlage komplette elektronische Regelung des Twin-Cam-Motors machte es zum ersten Mal in der Geschichte der Harley-Motoren möglich, jeden Zylinder exklusiv anzusteuern.

Deshalb kehrte die Company für den „Milwaukee-Eight“ ab dem Modelljahr 2017 zu den gewohnten 850 U/min zurück. Wenn dieser Motor läuft, dann hört wieder jede Hausfrau, dass es sich um den Sound einer Harley handelt, denn auch der Big Twin der voraussichtlich letzten luftgekühlten Generation ist ein waschechter 45°-V-Motor und macht „Potato, Potato“.

Der Milwaukee-Eight verfügt über eine elektronisch geregelte Abschaltung des hinteren Zylinders, damit der im Stand an heißen Tagen vor der Ampel keinen Hitzetod erleidet.

Der Potato-Sound macht die Magie des Harley-Motors. Und die begründet sich in der konstruktiven Auslegung des Motors als echter V-Motor. Dazu aber kommen noch die charakteristischen Vibrationen, und der V-Motor einer Harley hat dank seines Zylinderwinkels vielleicht die sexiesten von allen.

Auch der Milwaukee-Eight hat eine Ausgleichswelle, die Twin Cams hatten sogar deren zwei, jeweils mit der Kurbelwelle im Verhältnis 1:1 gekoppelt. So eine Ausgleichswelle wiegt was, im Fall des Milwaukee-Eight-Motors reichliche 1,7 Kilo. Ihr Antrieb verzögert deshalb das Ansprechverhalten des Aggregats.

Wie Gourmetköche mussten HarleysIngenieure eine „Rezeptur“ in die Ausgleichs-wellen des Milwaukee-Eight packen, um dem V2 ein gewisses Maß spürbaren Lebenseinzuhauchen. Spaß machen und kitzeln geht eben nur mit einem echten V-Motor. Bei einem Boxer oder einem Paralleltwin, der ja nichts anderes ist als ein zusammengefalteter Boxer, gibt’s das nicht. Echte Parallel-Twins mit gleichlaufenden Zylindern klingen deshalb auch nur wie ein Boxermotor.

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