Warum der Reihendreizylinder ideal für kleine Autos ist

Drei Wünsche auf einmal

Immer mehr Klein- und Kompaktwagen fahren mit Drei­zylinder-Reihen­motoren. Die Bauform bietet sich für sparsame Down­sizing-Motoren aus mehreren Gründen an. Einblicke in die Triple-Technik

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Hannover, 13. Oktober 2011 – Nach den seit langem im Smart-Heck pöttelnden Triples kündigte unlängst Ford an, im Focus einen Dreizylinder mit rund 100 PS zu bringen, und auch VW setzt bei den "Up"-Modellen auf diese Bauweise, denn sie bietet sich im aktuellen Downsizing-Trend mehr und mehr an. Der erste Vorteil des Dreizylinders im Vergleich zum Vierzylinder ist sehr augenfällig: Man braucht bei minus einem Brennraum weniger Material, und weniger Material kostet auch weniger Geld. Außerdem verringert sich die innere Reibung, weil es weniger Kolben und Lagerstellen gibt, was zu mehr Nettoleistung führt: Der Motor wird potenziell effizienter.

Die Kurbelwelle eines Vierzylinders mit gleichmäßigen Zündabständen ist jedoch einfacher zu fertigen als die eines Dreiers, weil alle vier Hubzapfen auf einer Ebene liegen (Flatplane). Der Zündabstand beträgt dann normalerweise gleichmäßig 180°. Wenn die Welle sich dreht, bewegen sich zum Beispiel die zwei äußeren Zylinder nach oben, während die zwei inneren gleichzeitig nach unten gehen. Vielleicht war das der Grund, warum der Motorradhersteller Laverda 1974 einen Dreizylinder mit 180° Hubzapfenversatz mal in einem Kraftrad verkaufte. Francesco Laverdas Familie fertigte Landmaschinen, weswegen er sich wohl nichts dabei dachte, dass seine Konstruktion die Knochen seiner Kunden pulverisierte, deren Ohren vergewaltigte und insgesamt so weich lief wie ein Axthieb ins Knie.

Zweite Ordnung muss nicht sein

Die seit langer Zeit gängige, durch bessere Fertigung günstig gewordene Kurbelwelle für Reihendreizylinder jedoch lagert die Hubzapfen auf den Kreis gleichmäßig verteilt: 120° Versatz, das ergibt beim Viertaktmotor eine Zündung regelmäßig alle 240°. Diese Konstellation erhöht den Aufwand beim Bau der Kurbelwelle etwas, sie bringt jedoch auch den perfekten Ausgleich der Massenkräfte wie beim Reihensechszylinder mit sich: Ein Triple mit 240° Zündabstand produziert keine Massenkräfte erster oder zweiter Ordnung. Der Flatplane-Vierzylinder dagegen macht sich in hohen Drehzahlen sehr störend mit Massenkräften zweiter Ordnung bemerkbar, gerade wegen ihres 180°-Versatzes.