M54 Motor verstehen?

Hell046

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Aha, wann lesen wir von deinen wissenschaftlichen Publikationen mit bahnbrechenden Erkenntnissen im Themenbereich der Verbrennungsmotoren?
 

DaFl

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Ein R4 hat Freie Massekräfte 2. Ordnung, keine Freien Massemomente (weder 1. noch 2. Ordnung)
Ein dreidimensionaler Körper hat drei Achsen in denen drei verschiedene Kräfte und um welche jeweils Momente wirken können.
Welche Achsen der Autor der von dir verlinkten Website jetzt betrachtet ist unklar.
Freie Massekräfte und Momente sind Drehzahlunabhängig.
Aber abhängig vom Kurbelwellenwinkel. Und da bei dynamischen, schwingenden Systemen eine Erregerfrequenz vorhanden sein muss spielt da halt die Motordrehzahl/Winkelgeschwindigkeit mit.
Ein Link zu einem Buch bei dem der Ausschnitt eine Einleitung zu dem Thema bringt hilft dabei auch nicht.
Die Literaturempfehlung sollte nicht zur Untermauerung der Tatsache dienen, sondern lediglich ein Anreiz zur Eigenrecherche abseits von Webseiten unbekannter Autoren bieten.
 

smartyy86

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Ein dreidimensionaler Körper hat drei Achsen in denen drei verschiedene Kräfte und um welche jeweils Momente wirken können.
Welche Achsen der Autor der von dir verlinkten Website jetzt betrachtet ist unklar.
Right.
Dann bauen wir doch mal ein Koordinatensystem auf, X geht entlang der Kurbelwelle, Z entlang des Kolbenweges und Y Senkrecht zu den jeweiligen.
Das Moment um die X Achse, ist das Drehmoment des Motors welches wir haben wollen (hurra), da es bei dem Dokument (so wie bei allen anderen auch) um Laufruhe geht, wird das wohl nicht gemeint sein.
Das Moment um die Z Achse, also eine "schwenk" Bewegung des Motors, und das Moment um die Y Achse eine "kipp" Bewegung des Motor sind die, die wir nicht mögen, egal welche.

Das Moment um Z kann nur durch
  • Kurbelwelle (Rotation)
  • Rotationsanteil der Pleuel
Das Moment um Y wird durch
  • Kurbelwelle
  • Rotationsanteil der Pleuel
  • Oszillationsanteil der Pleuel
  • Oszillation der Kolben
erzeugt werden.

Freie Massekräfte und Momente die aus Rotationsanteilen entstehen, lassen sich nur durch Rotationsbewegungen ausgleichen
Freie Massekräfte und Momente die aus Oszillationsanteil entstehen, lassen sich nur durch Oszillationssbewegungen ausgleichen
(mann kann durch 2 gegenläufige Ausgleichswellen, 2 Rotationsbewegungen in Oszillationsbewegungen aufsummieren, siehe M47)
D.h. Wenn moment um Y = 0, Moment um Z auch 0.

Alle Dokumente um Freie Massemomente drehen sich grundsätzlich um die welche um die Y Achse drehen, denn wenn diese 0 sind, dann sind die um Z auch 0.

Für die Kräfte ist es ähnlich einfach.

Kräfte entlang X entstehen nicht (ausser evtl bei der Nockenwellenverstellung, vernachlässigbar)
Kräfte entlang Y entstehen durch den Oszillationsanteil der Pleuel (Y Anteil)
Kräfte entlang Z sind die entscheidenen, denn diese entstehen nicht nur durch den Oszillationsanteil der Pleuel (X Anteil) und die Kolben selbst

Alle Dokumente um Freie Massekräfte drehen sich grundsätzlich um die entlang der Z Achse.

Aber abhängig vom Kurbelwellenwinkel. Und da bei dynamischen, schwingenden Systemen eine Erregerfrequenz vorhanden sein muss spielt da halt die Motordrehzahl/Winkelgeschwindigkeit mit.
Du redest hierbei von der durch die Verbrennung induzierte zusätzliche Schwingungsanregung, welche aber nichts mit den Freien Massekräften- und Momenten eines Motors zu tun hat. Kannst du mir bitte nahelegen (also ernsthaftes Interesse meinerseits), woher das freie massemoment 3. Ordnung bei der R6 Kurbelwelle kommen soll

Aha, wann lesen wir von deinen wissenschaftlichen Publikationen mit bahnbrechenden Erkenntnissen im Themenbereich der Verbrennungsmotoren?
Verstehe die frage nicht. Wir sind beruflich recht eng verschlungen mit Entwicklungsabteilungen bei den OEMs, und VW baut wirklich Interessante Sachen um den V6 halbwegs ruhig zu bekommen, dazu gehören u.a. Nockenwellenräder welche 3 beulen haben, um der Nockenwelle eine unstetige Winkelgeschwindigkeit zu geben (warum genau frag mich nicht). Benz hat ja die Kurve bekommen und baut wieder R6
 

MichBeck

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Wieso ist das überhaupt ein Problem? Außer Komforteinbußen, welche Rolle spielen Vibrationen da noch? Haltbarkeit?
 

low_budget

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Ja. Bei leistungsgesteigerten VW-4-Zylindern gab es reihenweise Kurbelwellenbrüche, bei denen davon ausgegangen wird, dass Schwingungen dritter Ordnung die Ursache sind. Ich hab aber kein eigenes Fachwissen, wie einige hier, dazu. Das ist, was die Nerds damals geschrieben / gesagt haben.
 

smartyy86

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Dort reden wir aber von Resonanzschwingungen.
Beim 4-Zylinder sind diese kritisch vor allem wenn der Zündwinkel nicht weit genug nach früh verlagert wird, weil ein "Gap" in der Leistungsentfaltung entsteht (1-2° bei der kein Kolben im Arbeitstakt ist).
Beim 6-Zylinder ist das nicht möglich da standardmäßig 60° Overlap besteht, deswegen auch der ruhige lauf.
 

Hell046

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Right.
Dann bauen wir doch mal ein Koordinatensystem auf, X geht entlang der Kurbelwelle, Z entlang des Kolbenweges und Y Senkrecht zu den jeweiligen.
Das Moment um die X Achse, ist das Drehmoment des Motors welches wir haben wollen (hurra), da es bei dem Dokument (so wie bei allen anderen auch) um Laufruhe geht, wird das wohl nicht gemeint sein.
Das Moment um die Z Achse, also eine "schwenk" Bewegung des Motors, und das Moment um die Y Achse eine "kipp" Bewegung des Motor sind die, die wir nicht mögen, egal welche.

Das Moment um Z kann nur durch
  • Kurbelwelle (Rotation)
  • Rotationsanteil der Pleuel
Das Moment um Y wird durch
  • Kurbelwelle
  • Rotationsanteil der Pleuel
  • Oszillationsanteil der Pleuel
  • Oszillation der Kolben
erzeugt werden.

Freie Massekräfte und Momente die aus Rotationsanteilen entstehen, lassen sich nur durch Rotationsbewegungen ausgleichen
Freie Massekräfte und Momente die aus Oszillationsanteil entstehen, lassen sich nur durch Oszillationssbewegungen ausgleichen
(mann kann durch 2 gegenläufige Ausgleichswellen, 2 Rotationsbewegungen in Oszillationsbewegungen aufsummieren, siehe M47)
D.h. Wenn moment um Y = 0, Moment um Z auch 0.

Alle Dokumente um Freie Massemomente drehen sich grundsätzlich um die welche um die Y Achse drehen, denn wenn diese 0 sind, dann sind die um Z auch 0.

Für die Kräfte ist es ähnlich einfach.

Kräfte entlang X entstehen nicht (ausser evtl bei der Nockenwellenverstellung, vernachlässigbar)
Kräfte entlang Y entstehen durch den Oszillationsanteil der Pleuel (Y Anteil)
Kräfte entlang Z sind die entscheidenen, denn diese entstehen nicht nur durch den Oszillationsanteil der Pleuel (X Anteil) und die Kolben selbst

Alle Dokumente um Freie Massekräfte drehen sich grundsätzlich um die entlang der Z Achse.


Du redest hierbei von der durch die Verbrennung induzierte zusätzliche Schwingungsanregung, welche aber nichts mit den Freien Massekräften- und Momenten eines Motors zu tun hat. Kannst du mir bitte nahelegen (also ernsthaftes Interesse meinerseits), woher das freie massemoment 3. Ordnung bei der R6 Kurbelwelle kommen soll


Verstehe die frage nicht. Wir sind beruflich recht eng verschlungen mit Entwicklungsabteilungen bei den OEMs, und VW baut wirklich Interessante Sachen um den V6 halbwegs ruhig zu bekommen, dazu gehören u.a. Nockenwellenräder welche 3 beulen haben, um der Nockenwelle eine unstetige Winkelgeschwindigkeit zu geben (warum genau frag mich nicht). Benz hat ja die Kurve bekommen und baut wieder R6
Nun, die Wahl deiner Konvention fürs Koordinatensystem deckt sich in dem Fall mit der des Buches. Im Endeffekt hast du Recht. Das Buch sagt aber nichts anderes. Im Buch wird beim R6 ein freies Massenmoment dritter Ordnung um die x-Achse (M_x) beschrieben (S. 582). Natürlich ist das auch unser Antriebsmoment, dennoch kann es auch hier zu freien Massenmomenten kommen.

Ob die relevant sind und wie hoch die ausfallen ist aber eine andere Geschichte. Signifikant ist die erste und meistens noch die zweite Ordnung, deswegen werden weitere in der Regel meist nicht betrachtet.

Nachtrag: Bei Betrachtung weiterer Ordnungen findet sich, dass beim R6 in der sechsten Ordnung, sechsfache freie Massenkräfte auftreten. Ist aber einfach uninteressant.

In einem Auszug aus dem Dubbel: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-3-662-54805-9_94.pdf
 
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DaFl

Testfahrer
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Ich bin generell kein Freund von ständiger Reproduktion bereits vorhandener Informationen.
Deshalb verweise ich an dieser Stelle nochmals auf geeignete Fachliteratur, welche die Zusammenhänge wesentlich anschaulicher darstellen kann.
Welchen Wert die Informationen für jemanden persönlich am Ende haben muss man selber entscheiden.
 

CF01

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@smartyy86
1. Danke,das du mich auf ein Podest hebst,auf das ich mich nie gestellt habe,nur um mich für deine Argumentation von selbigem herunterzuschubsen....

2. Ich beziehe mich auf die laienhafte,praktische Gefühlswelt,nicht auf die studienbasierte,rechnerisch belegbare Theorie.

3. Wie viele R6 320i wurden von deinem Popometer bereits beehrt und was hat selbiges im Vergleich zu den hubraumgrößeren Motoren gefühlt?

4. Ich kenne den Spruch "Einbildung is auch ne Bildung" aber nach 15 Jahren M52B20 ist das garantiert keine Einbildung.....du darfst sie gern weiterhin dafür halten und dich aufgrund deines eingeschlagenen Bildungsweges mir überlegen fühlen.Das wird aber mein Gefühl nicht ändern und meine Erfahrung (im wahrsten Sinne des Wortes) wird dies auch in keinster Weise beeinflussen.

5. Wenn du nicht ganz so arrogant dahergekommen wärst und mir das auf deppendeutsch erklärt hättest, wäre in mir sogar sowas wie Sympathie aufgekeimt.....da du dein Wissen aber gern für dich behalten willst,möchte ich dich diesbezüglich nicht weiter behelligen und wünsche dir noch einen angenehmen Tag und folgenden Forenaufenthalt sowie allzeit knitterfreie Fahrt.


Greetz

Cap
 

z4 taunus

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Also ich hatte m20b20 m20b25 m20b27 sowie m52b20 und m52b25 "unterm Arsch".

Die 2 Liter Maschinen waren tatsächlich"seidenweich" im Vergleich. Ob das jetzt allerdings an den oben beschriebenen Vibrationen lag oder an etwas anderen...
 

Kainzl

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Amüsant diese Diskussionen und Schwa**vergleiche über Massenmomente, Schwingungen etc. soll ich jetzt auch meine Lektüren ausm Fahrzeugtechnik Studium zitieren?^^

Leuts wir haben geniale R6er Motoren aus einer glänzenden Zeit von BMW seid doch einfach happy und habt euch alle lieb 😂
 

smartyy86

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@smartyy86
1. Danke,das du mich auf ein Podest hebst,auf das ich mich nie gestellt habe,nur um mich für deine Argumentation von selbigem herunterzuschubsen....
Habe nicht realisiert dass es um deinen Podest geht ;)

2. Ich beziehe mich auf die laienhafte,praktische Gefühlswelt,nicht auf die studienbasierte,rechnerisch belegbare Theorie.
Dann haben wir wohl etwas aneinander vorbeigeredet, das eine ist die innere Laufruhe, diese ist in den "Ordnungen" welche wir wahrnehmen können bei allen R6 "Gleich gut".
Die niedrigvolumigeren Motoren wirken oft ruhiger, wenn sie nicht werksneu sind als hochvolumige Motoren, denn diese teilen sich meist die Anbauteile, wie Schwungrad, Schingungstilger etc. D.h. kleine Laufunförmigkeiten einzelner Zündungen werden besser geschluckt, da die relative Auswirkung kleiner auf das Gesamtsystem ist, dass ist oft das war man wahrnimmt. Wie gesagt gilt das aber nur für vorhandene "Probleme", wenn du einen 250tkm M54 nimmst, alle falschluftprobleme entfernst, die Einspritzdüsen reinigst, dann solltest du die gleiche Laufruhe bekommen, was sich bei mir inner Werkstatt auch schon oft bewahrheitet hat. Es ist eher eine Ausnahme das ein M54b30 wenn er gemacht ist den münztest nicht besteht.

3. Wie viele R6 320i wurden von deinem Popometer bereits beehrt und was hat selbiges im Vergleich zu den hubraumgrößeren Motoren gefühlt?
glaube 8stk, wenn man die 2,2i m54 miteinbezieht

4. Ich kenne den Spruch "Einbildung is auch ne Bildung" aber nach 15 Jahren M52B20 ist das garantiert keine Einbildung.....du darfst sie gern weiterhin dafür halten und dich aufgrund deines eingeschlagenen Bildungsweges mir überlegen fühlen.Das wird aber mein Gefühl nicht ändern und meine Erfahrung (im wahrsten Sinne des Wortes) wird dies auch in keinster Weise beeinflussen.
Wie gesagt, drehte es sich nicht wirklich um dich, würde mich auch wundern wenn du dein Gefühl von meinem rumgepöblen beeinflussen würdest ;)

5. Wenn du nicht ganz so arrogant dahergekommen wärst und mir das auf deppendeutsch erklärt hättest, wäre in mir sogar sowas wie Sympathie aufgekeimt.....da du dein Wissen aber gern für dich behalten willst,möchte ich dich diesbezüglich nicht weiter behelligen und wünsche dir noch einen angenehmen Tag und folgenden Forenaufenthalt sowie allzeit knitterfreie Fahrt.

Soll bei mir manchmal vorkommen, mir ist aber der mangel an Erklärung meinerseits nicht offensichtlich, versuche grundsätzlich Sachen darzulegen.

Wie der @Kainzl sagt, sollten wir uns mehr lieb haben :D
 
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