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Alternative Begriffe: Quetsche, Spaltmaß
Inhaltsverzeichnis
- 1 Definition der Quetschkante
- 2 Wirkung der Quetschkante
- 3 Quetschkante zu groß – Ist das ein Problem?
- 4 Quetschkante zu klein – Ist das ein Problem?
Definition der Quetschkante
Die Quetschkante (siehe Zeichnung) bei Verbrennungsmotoren ist die gemessene Distanz bzw. das Spaltmaß zwischen der Quetschfläche im Zylinderkopf und dem Kolbendach, wenn der Kolben sich im oberen Totpunkt (OT) befindet.
Einfluss der Quetschkante auf den Öffnungswinkel
Die Quetschkante muss nicht im gesamten Bereich zwischen Kolbendach und Quetschfläche die gleiche Größe haben.
Siehe hierzu → Öffnungswinkel der Quetschfläche›
Wirkung der Quetschkante
Die Quetschkante bewirkt unter Anderem, dass der Kolben im oberen Totpunkt nicht gegen den Zylinderkopf schlägt. Das ist eine der Hauptaufgaben der Quetschkante.
Sicherlich kann eine Verkleinerung der Quetsche eine größere Verdichtung des Gemisches bewirken, allerdings ist das nicht die Hauptaufgabe der Quetschkante.
Eine weitere wesentliche Aufgabe der Quetschkante ist im Zusammenspiel mit der Quetschfläche eine Durchwirbelung des Brennraums zum Zeitpunkt der Verbrennung des Gemisches. Irreguläre Verbrennungsabläufe sollen dadurch verhindert werden.
Größe der Quetschkante
Gerade in diesem Bereich gibt es wieder sehr viel Philosophie. Graham Bell1Australischer Autor. schrieb beispielsweise ein Buch über Zweitaktmotoren und veröffentlichte Werte für die Quetschkante:
- 50 – 80 ccm: Quetschkante → zwischen 0,6 mm und 0,8 mm
- 100 – 125 ccm: Quetschkante → zwischen 0,7 mm und 0,9 mm
Unsere Empfehlung
Bei Rennmotoren: Hub x 0,0132 in mm (Aufgerundet auf eine Stelle hinter dem Komma)
Bei Alltagsmotoren: Hub x 0,0232 in mm. (Aufgerundet auf eine Stelle hinter dem Komma)
Ein Alltagsmotor mit einem Hub von 57 mm hat also eine Quetschkante von 1,3 mm.
Rechnung: 57 x 0,0232 = ∼ 1,3 mm
Sollte bei dieser Quetschkante das Verdichtungsverhältnis zu groß sein, müsste das Volumen der Brennraumglocke vergrößert werden. Bei Rennmotoren mit 57 mm Hub kann eine Quetschkante von 0,8 mm gewählt werden. Dadurch kann noch einmal das Verdichtungsverhältnis geringfügig erhöht werden, wenn die Quetschkante vorher 1,3 mm betrug.
Quetschkante zu groß – Ist das ein Problem?
Genau mit diesem Sachverhalt haben wir uns auch auseinander gesetzt. Unsere bisherige Erfahrung ist die, dass eine zu große Quetschkante Leistungsverlust bewirken kann. Beispielsweise haben einige Vespafahrer fälschlicherweise einen Zylinderkopf für 60 mm Hub bestellt anstatt für 57 mm Hub. Bei diesen Zylinderköpfen ist die Distanz zwischen Kolbendach und Quetschfläche größer. Das Verdichtungsverhältnis wird verringert.
Quetschkante zu klein – Ist das ein Problem?
Zu kleine Quetschkanten können ein Problem für die Haltbarkeit eines Motors sein. Nachfolgend sind Faktoren aufgelistet, welche die Größe der Quetschkante bzw. die Haltbarkeit des Motors beeinflussen.
Verdichtung
Eine zu kleine Quetschkante kann zu einem Problem werden. Durch die Verkleinerung der Quetschkante erhöht sich auch immer die Verdichtung. Bei zu hoher Verdichtung fängt der Motor an zu klingeln›. Gleichzeitig aber fördert eine kleine Quetschkante den Effekt der Verwirbelung im Brennraum zum Zeitpunkt der Verbrennung. Irreguläre Verbrennungsabläufe, wie das Klingeln, werden dadurch reduziert.
Verformung der Bauteile bei hohen Drehzahlen
Es gibt die Behauptung, dass bei zu kleiner Quetschkante bei hohen Drehzahlen der Kolben gegen die Quetschfläche stoßen könnte. Grund: Da Werkstoffe nicht vollkommen starr sind, werden sie unter Einwirkung einer Spannungen verformt. Die Verformung eines Werkstücks kann zum Beispiel in Form einer Stauchung, Dehnung, Biegung, Verdrillung etc. auftreten.
Ausdehnung von Bauteilen auf Grund von Temperatur
Gerade im Brennraum treten auf Grund der Verbrennungstemperaturen bei Werkstoffen Ausdehnungen des Materials auf. Bei betriebswarmen Motor kann die Quetschkante durch diese Ausdehnungen geringfügig verkleinert werden.
Keine Zentrierung des Zylinderkopfes auf dem Zylinder
Bei den meisten Zylindern der Vespa ist der Zylinderkopf nicht am Zylinder zentriert. Das kann dazu führen, dass die Quetschkante bis zu mehreren Zehntel Millimeter variiert. Gerade bei niedrigen Quetschkanten kann das zu Motorschäden führen. Wer also eine kleine Quetschkante fährt, sollte auch den Zylinderkopf am Zylinder zentrieren.
Auswirkung von Verschleiß auf die Quetschkante
Der Motor ist Verschleiß ausgesetzt. Betroffen davon sind Kolbenbolzen, Lager etc. Dieser Verschleiß ist jedoch im Extremfall im Bereich bis zu 1-2 Zehntel Millimeter.
Auswirkungen von Verbrennungsrückständen auf die Quetschkante
Bei zu geringer Quetschkante kann es passieren, dass durch eine wachsende Schicht an Verbrennungsrückständen auf Kolbendach und Quetschfläche die Quetschkante erheblich verkleinert wird. Hier sollte durch regelmäßiges Entfernen der Verbrennungsrückstände die Gefahr gebannt werden.