Höchste Drehzahl Motorrad Serienmotor

Moderne Motoren sind für die hohen Drehzahlen gebaut. Dabei stellt sich die Frage: Wie kann es sein, das bei einem Motorrad mit deutlich weniger Hubraum / Zylindern der Drehzahlbereich viel höher geht als bei einem Auto mit deutlich höherem Hubraum?

Ein Motorradmotor braucht nicht so viel Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Ein viel schweres Auto braucht mehr Drehmoment vom Leerlauf weg um das höhere Gewicht in Bewegung zu setzen. Je höher ein Motor dreht, desto weniger Drehmoment hat er bei niedrigen Drehzahlen.

Wenn man einen höher drehenden Motor aus einem Motorrad mit selber PS Zahl in ein Auto einbauen würde, wäre der unbrauchbar, weil die Leistung nicht genutzt werden kann. Darum: Je schwerer ein Fahrzeug ist, desto mehr Hubraum und niedrigeres Drehzahlniveau braucht der Motor.

Technische Aspekte der Drehzahlbegrenzung

Die technische Begrenzung liegt vor allem in der maximal möglichen Kolbengeschwindigkeit. Als Obergrenze gilt in etwa 20 m/s. Je größer der Motor, desto geringer die Drehzahl. Die Rotationskräfte bei gleicher Drehzahl wachsen bei zunehmender Masse im Quadrat.

Da ist auch oft das Bohrung/Hub Verhältnis wichtig. Drehzahlmotoren haben viel Bohrung und wenig Hub. Der Grossflächige Kolben bewegt sich also nur wenig hoch und runter. Die Ducati Panigale ist das extreme in dem Bereich. Das Gegenteil sind die langhubigen Motoren von Harley.

Motoröl und Kühlung

Höchstwahrscheinlich hält ein Motor natürlich länger, wenn man ihn nie über 10.000 dreht, aber auch bei Drehzahlen nahe am Begrenzer geht so ein Motor nicht so schnell drauf. Wichtig dabei ist natürlich, dass immer ein vernünftiges Öl im Motor ist, was aber nicht bedeutet, dass alle 1000 km neues reinmuss. Aber es sollte halt schon ein hochwertiges Öl sein.

Ausserdem wichtig eine vernünftige Kühlung, aber gerade bei hohen Geschwindigkeiten ist durch den Fahrtwind eigentlich immer genug Kühlung gegeben. Dem Motor macht das keine Probleme, der ist dafür gebaut. Wie schon gesagt, ist ein hochwertiges Öl sehr wichtig. Noch wichtiger finde ich, dass der Motor ordentlich warmgefahren wird, bevor man feuer gibt.

Wenn die Kühlmitteltemperatur die 70 Grad erreicht, braucht das Öl noch, bis es optimale Schmierfähigkeit hat. Ich bin im kalten Zustand weggefahren. Als ich 70 Grad beim Kühlwasser erreichte, war das Öl erst auf ca. 40 Grad. Ich musste nochmal soweit fahren, bis das Öl zwischen 65 und 70 grad erreichte.

Nimm besser das Öl, was für deine Mühle empfohlen ist. Was für Autos gut ist, muss nicht für Motorräder gut sein. Motor, Getriebe und Kupplung wird mit dem selben Öl versorgt. Beim Auto ist Getriebeöl extra. Drehzahlen sind beim Motorrad auch viel höher. Ja, vollsynthetik ist für moderne motorradmotoren wohl das beste, aber schau trotzdem vorsichtshalber mal in die betriebsanleitung, obs auch kein problem ist. Meiner CBR tuts gut.

Kolbengeschwindigkeit und Material

Als Schallmauer für Motorradmotoren hab ich noch aus grauer Vorzeit 20 m/s mittlere Kolbengeschwindigkeit im Hinterkopf. Das galt eher für Grossserienmotoren, nicht für Rennmotoren mit extrem leichten und hochfesten Komponenten. Bei den langhubigen, nur sehr kurz in Betrieb befindlichen und per Methanol mit extremer Innenkühlung glänzenden Bahnmotoren waren und sind die Kolbengeschwindikeiten haarsträubend.

Was bei der Belastung der Kolben/Zylinder auch was ausmacht, ist das Hub-/Pleuelverhältnis. Bei ansonsten gleicher Auslegung hat ein Motor mit längerem Pleuel entsprechend weniger Druckbelastung auf die Zylinder/Kolben quer zur KW-Achse. Das wird aber heutzutage durch aerodynamische Fahrzeugformen limitiert, weil die Motoren so klein (also auch niedrig) wie möglich sein sollen. Meine KTM 660 macht ~21m/s, und der Motor ist konstruktiv aus den 80ern.

Die heutigen 250er 4T-Crossmaschinen haben mittl. Kolbengeschwindigkeiten von teilweise über 23m/s, out of the box. Da geht aber noch was. Audi hat bei den R8 V10 Büchsen bei max Drehzahl 26,91 m/s. Da würde ich persönlich die Haltbarkeit doch mal anzweifeln. Selbst bei Pmax liegen ca. Das ist ne Faustformel!

Höhere Drehzahlen lassen sich durch leichtere (gleichzeitig gleichfeste oder festere) Materialien erreichen. Es gibt ja nicht umsonst Schmiedepleuel und Titanventile und dieses ganze Hightech Gedöns! Irgendwann kommt man trotzdem in einen Bereich, in dem man einfach mit dem Verschleiß leben muss. Das ist ja alles noch moderat. Ich hätte gedacht, die hochdrehenden Motorräder oder so ein R8 hätten wesentlich höhere Kolbengeschwindigkeiten.

Ein Motorrad, Formel 1 Fahrzeug bzw. die meisten anderen Hochdrehzahlkonzepte sind absolute Kurzhuber, sonst sind Drehzahlen >9000 einfach kaum drin. Der letzte BMW V10 F1 der P85 machte 19.800upm, hat aber auch nur 26,24m/s (mittlere!) Kolbengeschwindigkeit, der Peak ist natürlich höher, aber auch beim Langhuber, immer ca. x 1,6.

Aber der Motor hat 98mm Bohrung und nur 39,75mm Hub! Das ist ja auch nicht viel mehr. Die Motoren sich aber auch erstaunlich kurzhubig. So extrem hätte ich das nicht erwartet. Stock Block Chrysler Crate Top Fuel Dragster Motor mit 107,95 mm Hub bei Grenzdrehzahl von 8250 U/min:0,2159m * 8250 / 60 = 29,68 m/s!

Die Motoren drücken bis zu 8000 PS auf den Asphalt und werden nach jedem Lauf revidiert. Ich fühle mich wie beim Autoquartett hier ! Dann will ich auch mal:Mein Motor hat ne Grenzdrehzahl von 7000 U/min, da gibt’s aber auch schon Valve Float... Nen elektrischen Drehzahlbegrenzer hat der nicht. Die Kolbengeschwindigkeit liegt da bei dem Langhuber bei 20.06 m/s. Und das mit API SE Ölen in den 80ern.

Top 10 der drehfreudigsten Motorräder

Der Hahn ist bis zum Anschlag offen und die Nadel wandert Schritt für Schritt Richtung roter Bereich. Einen Motor bis zum letzten Atemzug ausdrehen ist etwas wahrlich herrliches - auch wenn es nicht jedes Aggregat benötigt. Manche Bikes brauchen hingegen die Drehzahl um ihr volles Potential auszuschöpfen.

1. Platz 10: Ducati Streetfighter V4: 208 PS bei 12.750 U/min
2. Platz 9: Honda CBR1000RR Fireblade SC77: 202 PS bei 13.000 U/min
3. Platz 8: MV Agusta Dragster und Brutale: Leistung variiert je nach Modell, wird mit Race Kit erreicht.
4. Platz 7: Suzuki GSX-R 1000: 202 PS bei 13.200 U/min
5. Platz 6: Honda CBR600RR, Suzuki GSX-R 600, Kawasaki Ninja ZX-6R: 120 PS bei 13.500 U/min
6. Platz 5: MV Agusta F4 Modelle und Brutale 1000 Serie Oro: 212 PS bei 13.600 U/min (mit Rennkit)
7. Platz 4: BMW HP4 Race: 215 PS bei 13.900 U/min
8. Platz 3: Kawasaki Ninja ZX-6R (2012 - 2017), Ninja ZX-10RR und Ninja H2 R
9. Platz 2: Honda CBR1000RR-R Fireblade: 217 PS bei 14.500 U/min
10. Platz 1: Ducati Panigale V4 R: 221 PS bei 15.250 U/min

Ducati Superquadro Mono: Einzylinder-Revolution

Ducati kehrt zur Produktion eines Straßen-Einzylinders zurück. Dieser Einzylinder basiert auf dem Motor der Panigale 1299, dem Superquadro mit 1285 cm³, der die finale Entwicklungsstufe des straßenzugelassenen Zweizylinders von Ducati darstellt. Beim neuen Superquadro Mono kommen einige raffinierte Materialien und Lösungen zum Einsatz. Der Name Superquadro leitet sich von dem extremen Verhältnis zwischen Bohrung und Hub ab, das es dank des sehr kurzen Hubs ermöglicht, die für Rennmotoren typischen Drehzahlen zu erreichen.

Beim Superquadro Mono beträgt dieses Verhältnis 1,86 und ist dank eines Hubs von nur 62,4 mm das extremste in dieser Kategorie. Die Rekordbohrung von 116 mm ermöglicht die Verwendung von Ventilen mit großem Durchmesser, was der Leistung zugute kommt, die jedoch ohne die Desmodromik nicht möglich wäre. Dieses System, das Ducati auch bei den MotoGP-Motorrädern einsetzt, ermöglicht es, die von Ventilfedern auferlegten Grenzen zu überwinden und extrem schnelle Öffnungen und Schließungen zu realisieren. Dank dieser Lösungen liefert der Superquadro Mono eine maximale Leistung von 77,5 PS bei 9.750 U/min und kann eine maximale Drehzahl von 10.250 U/min* erreichen - Werte, die noch nie zuvor von einem Serien-Einzylinder erreicht wurden.

Der Kolben mit 116 mm Bohrung stellt einen absoluten Rekord für einen Serien-Einzylinder dar. Er stammt aus dem Rennsport und zeichnet sich durch ein "Box in Box"-Layout aus. Dieses Konzept kommt auch bei den Kolben der Panigale V4 R zum Einsatz. Es kombiniert Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit, indem Druckflächen reduziert werden, was die interne Reibung verringert. Aus dem gleichen Grund ist der Kolbenbolzen mit der Oberflächenbeschichtung Diamond Like Carbon (DLC) versehen.

Drehmoment und Drehzahl im Vergleich

Welten prallen aufeinander, wenn ein Sportmotor aus minimalem Hubraum Spitzenleistung herauskitzeln soll, ein Cruiser-Triebwerk seine Kraft dagegen aus maximalem Volumen schöpfen kann. In puncto Spitzenleistung liegen beide Motoren gar nicht weit auseinander. 118 PS nennt Kawasaki für den Supersportler, 103 PS soll der derzeit hubraumstärkste Cruiser auf dem Markt bieten.

Aber die Art und Weise, wie diese Leistung zustande kommt, könnte unterschiedlicher kaum sein. Kein Wunder, wenn sie einmal aus 636 cm3 Hubraum, verteilt auf vier Zylinder, das andere Mal aus einem Zweizylinder mit 2053 cm3 generiert wird. Gut 1000 cm3 stehen also knappen 160 cm3 Einzelhubraum gegenüber. Diese Relation spiegelt sich auch im Drehzahlniveau wider, der kleine Vierzylinder erreicht seinen Leistungszenit bei 13000/min, der Riesen-V2 braucht nur 4800 Umdrehungen, um seine Muskeln maximal spielen zu lassen.

Mit 177 Newtonmetern bei 3200/min steht an der Kurbelwelle der VN 2000 mehr als zweieinhalbmal so viel Drehmoment an wie beim kleinen Reihenvierer, der das Maximum von 67 Nm bei 11000/min erreicht. Also auf der einen Seite der Leichtathlet, der darauf trainiert ist, seine Schnellkraft so effektiv wie möglich in Dynamik umzusetzen. Auf der anderen Seite der Schwerathlet, der seine Muskeln darauf trainiert hat, so viel Masse wie möglich zu bewegen.

Zwischen der Betätigung der vier Ventile über unten liegende Nockenwellen, ellenlange Stoßstangen und gegabelte Kipphebel mit hydraulischem Ventilspielausgleich bei der VN 2000 und der direkten Betätigung über zwei oben liegende Nockenwellen mit Tassenstößeln bei der ZX-6R liegen Welten. Obwohl die Ventile des Dampfhammers »nur« dreimal so viel wiegen wie die winzigen 17 und 19 Gramm leichten Gaswechselorgane des Supersportlers, beträgt die Gesamtmasse der oszillierenden Teile des VN-Ventiltriebs mehr als das Zehnfache. Ein solcher Ventiltrieb verbietet hohe Drehzahlen.

Die 103 Millimeter dicken Kolben legen zwischen oberem und unterem Totpunkt einmalige 123,2 Millimeter zurück, machen den V2 zum extremen Langhuber, neben dem sich selbst die 101,6 Millimeter des amerikanischen Vorbilds aus Milwaukee geradezu bescheiden ausnehmen. In absolutem Kontrast dazu steht die extrem kurzhubige Konstruktion der ZX-6R mit 68 Millimeter Bohrung und 43,8 Millimeter Hub.

Die Kolben des Sportlers gleiten bei 13000/min mit 19 m/s auf und ab, die erstaunlich filigranen Bauteile der VN 2000 sind bei 4800 Umdrehungen im Mittel mit 19,7 m/s unterwegs. Überraschend ist ebenfalls, dass die rund ein Pfund schweren Kolben der VN 2000 dabei mit geringeren Massenkräften an ihren Pleueln zerren als die knapp 200 Gramm schweren Pendants des Supersportlers.

Zusammen mit Lichtmaschinenrotor und Pleueln bringt die monströse Kurbelwelle der VN 2000 satte 24,8 Kilogramm auf die Waage und damit rund 2,5-mal so viel wie jene der ZX-6R. Während der kleine Reihenvierzylinder schon konstruktionsbedingt einen akzeptablen Massenausgleich besitzt, verlangt der riesige 52-Grad-V2 für ein ordentliches Schwingungsverhalten nach zwei Ausgleichswellen, und die schlagen mit weiteren 2,2 Kilogramm zu Buche.

Mit 49,6 Kilogramm zeigt der Motor der ZX-6R den Stand der Technik auf und unterbietet die aktuellen 1000er-Supersportmotoren um rund zehn Kilogramm. Anders die VN 2000, deren Treibsatz mit 136 Kilogramm eine andersgeartete Rekordmarke setzt. Und sogar stolz darauf ist. Schließlich sind bei Cruisern Pfunde kein Makel, sondern beinahe schon Programm.

Mythen und Fakten über Drehmoment und Drehzahl

In einem sind sich Biker einig: Wichtig ist, was hinten rauskommt. Doch wie der Vortrieb zustande kommt, darüber herrscht viel Verwirrung. Ein typisches Beispiel: Leistung und Drehmoment haben nichts miteinander zu tun Völlig falsch. Beides ist sogar direkt aneinander gekoppelt, und zwar über die Drehzahl. Die dazugehörige Formel lautet M = 9549 x P / n (M in Nm, P in kW, n in 1/min).

Bei einer bestimmten Drehzahl ergibt sich bei gleicher Leistung also immer das gleiche Drehmoment, unabhängig von der Motorbauart, Zylinderzahl oder sonstigen Faktoren. Ein Konstrukteur kann einem Motor also nur eine bestimmte Leistungscharakteristik anerziehen, die Drehmomentkurve ergibt sich dann von selbst. Vierzylinder sind nicht elastisch Da muss man unterscheiden zwischen den Messwerten und dem subjektiven Erlebnis.

Messtechnisch gesehen sind die leistungsoptimierten Mehrzylinder den Ein- oder Zweizylindern nicht nur ebenbürtig, sondern überlegen. Denn das Drehmoment von Vierzylindern ist im unteren Drehzahlbereich mindestens ebenso groß, im oberen dem im Hubraum vergleichbarer Zweizylinder überlegen. Einzylinder haben den besten Durchzug Ein subjektiver Eindruck der Single- Piloten, der mit der Realität rein gar nichts zu tun hat.

Man muss es leider so hart formulieren: Große Singles kommen den Fahrern nur deswegen so durchzugsstark vor, weil sie akustisch und schwingungstechnisch mehr »Punch« suggerieren. Ein- und Zweizylinder sind weniger drehfreudig Zumindest, wenn man es auf den Gesamthubraum bezieht. Ein 1000er-Vierzylinder setzt sich prinzipiell aus vier 250er-Einheiten zusammen.

Der Motor kann genauso hoch drehen, wie es die mechanischen Komponenten des einzelnen Einzylinders erlauben. Die Maximaldrehzahl wird bei großen Einzelhubräumen neben der Mechanik zudem durch den Gaswechsel eingeschränkt. Riesige Zylinder lassen sich naturgemäß schwieriger füllen, auch läuft die Verbrennung wegen der begrenzten Flammgeschwindigkeit nicht so günstig ab. Ein Mehrzylinder ist einem Einzylinder gleichen Hubraums folglich grundsätzlich überlegen.

Drehen lassen ist ungesund Stimmt nur teilweise. Vor zehn, zwanzig Jahren waren die Motoren hinsichtlich Werkstoffen und Konstruktion noch nicht so weit entwickelt, damals war mehr Gefühl vom Fahrer gefragt. Zumal früher kein Begrenzer wilden Drehzahlorgien Einhalt bot. Heute schaden hohe Drehzahlen den Motoren kaum noch.

Auf der anderen Seite können niedrige Drehzahlen und ein hohes Drehmoment die Innereien des Motors sowie den gesamten Antriebsstrang enorm belasten. Hohe Drehzahlen verlangen eine kräftige Dimensionierung Im Gegenteil: Viel Drehmoment belastet die gesamte Mechanik des Antriebstrangs am meisten.

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