[Was ist das?] Anders als 180 Grad oder 270 Grad! Was sind die Vorteile der einzigartigen "135-Grad-Crossplane-Kurbelwelle" der BMW F450GS?

BMW hat einen neu entwickelten Parallel-Twin-Zylindermotor für die F450GS mit einer "135-Grad-Phasen-Kurbelwelle" als markantestem Merkmal, das bei Serienmotorrädern einzigartig ist. Wie unterscheidet sie sich von den derzeit gängigen 270-Grad- oder 180-Grad-Kurbelwellen für Parallel-Twins und welche Innovationen bringt sie mit sich? Dieser Artikel wird eine gründliche Erklärung liefern.

Die 135-Grad-Phasen-Kurbelwelle liefert einen einzigartigen Klang und ein einzigartiges Fahrgefühl

In den letzten Jahren hat sich die 270-Grad-Phasen-Kurbelwelle zum Standard für Parallel-Twin-Zylindermotoren entwickelt und bietet ein pulsierendes Gefühl und Drehmoment, das einem 90-Grad-V-Twin ähnelt. Sie ist weit verbreitet in Modellen wie der Honda Africa Twin/NC750X, der Yamaha MT-07-Serie, der Suzuki GSX-8-Serie, der BMW F900/800-Serie und der Triumph Bonneville-Serie. Sie dominiert besonders in der Mittelklasse (400-800 ccm).

Inmitten dieses Trends hat BMW einen komplett neuen Parallel-Twin-Zylindermotor mit einer 135-Grad-Phasen-Kurbelwelle in der F450GS eingeführt. Dies ist das erste Mal, dass eine 135-Grad-Kurbelwelle in einem Serienmotorrad verwendet wird.

Die neue F450GS, deren Auslieferung in Deutschland im September beginnt. Ihr leichtes und kompaktes 178 kg schweres Fahrwerk, die 48 PS Leistung und der Preis ab 961.000 Yen sind attraktiv.

Die neue F450GS verfügt über einen 420 ccm DOHC Parallel-Twin-Zylindermotor mit 135-Grad-Kurbelwelle. Das Design stammt von BMW, die Produktion übernimmt TVS in Indien.

Vergleich der Konkurrenzmodelle um 400 ccm (aus BMW-Materialien). Die 135-Grad-Kurbelwelle ist einzigartig, und die Leistung ist gleich oder höher als bei den Konkurrenten.

Was ist also eine "Phasen-Kurbelwelle"? Bei einem Mehrzylindermotor bezieht sich dies auf eine Kurbelwelle, bei der die Position des Kurbelzapfens auf der Kurbelwelle versetzt (verschoben) ist. Dies ermöglicht Änderungen des Zündzeitpunkts jedes Zylinders und verändert das Pulsieren des Motors und das Gefühl des Abstoßens des Reifens vom Boden (Traktion) erheblich.

Der Teil der Kurbelwelle, an dem die Pleuelstange befestigt ist, ist der Kurbelzapfen. Die F450GS strebt ein Gefühl an, das sich sowohl von der 270-Grad- als auch von der 180-Grad-Kurbelwelle unterscheidet, indem sie diesen in einem Phasenwinkel von 135 Grad versetzt.

Der größte Vorteil der 135-Grad-Kurbelwelle ist ihr einzigartiger Klang und ihr einzigartiges Fahrgefühl.

Wenn Zylinder Nr. 1 im oberen Totpunkt (OT) steht, ist der Kurbelzapfen von Zylinder Nr. 2 um 135 Grad versetzt. Zylinder Nr. 2 zündet kurz nach Zylinder Nr. 1 (225 Grad) und dann gibt es eine relativ lange Wartezeit (495 Grad) bis zum nächsten Zündzeitpunkt.

Zündzeitpunkt der 135-Grad-Kurbelwelle. Zylinder Nr. 2 zündet 225 Grad nach Zylinder Nr. 1, und dann zündet Zylinder Nr. 1 nach 495 Grad erneut. Wenn man es mit Lautmalerei ausdrücken würde, könnte es so klingen: "Dodo... Dodo..."

Im Gegensatz dazu zündet bei einer 270-Grad-Kurbelwelle mit einem Kurbelzapfenversatz von 270 Grad Zylinder Nr. 2 270 Grad nach Zylinder Nr. 1. Zylinder Nr. 1 zündet dann nach 450 Grad Kurbelwellenumdrehung erneut. Lautmalerisch könnte es "Dodd... Dodd..." heißen (Diagramm von der Markteinführung der Honda NC700S/X. Gleiches gilt für unten).

Mit anderen Worten, die 135-Grad-Kurbelwelle erzeugt Drehmoment über einen kürzeren Zeitraum kontinuierlich als die 270-Grad-Kurbelwelle, mit längeren Intervallen zwischen den Drehmomentimpulsen, was zu einem unregelmäßigeren Zündzeitpunkt führt. Dies erzeugt einen tiefen, rauen Klang und erleichtert das Greifen der Traktion des Hinterrads, was die Beherrschbarkeit im Gelände oder auf rutschigen Oberflächen verbessert.

BMW beschreibt den Klang der 135-Grad-Kurbelwelle als "einzigartigen Off-Beat-Auspuffton". Sie sagen auch: "Er hat einen Ton, der zwischen einem 90-Grad-V-Twin (z. B. Ducati) und einem 45-Grad-V-Twin (z. B. Harley-Davidson) liegt, passt aber zu keinem von beiden perfekt. Er vermittelt einen "unregelmäßigeren" und raueren Eindruck als eine 270-Grad-Kurbelwelle."

Kombiniert die Stärken von 270-Grad- und 180-Grad-Kurbelwellen

Die 135-Grad-Kurbelwelle bietet das pulsierende Gefühl im unteren bis mittleren Drehzahlbereich, ähnlich einer 270-Grad-Kurbelwelle, und ermöglicht gleichzeitig die sanfte Beschleunigung in höhere Drehzahlen, die charakteristisch für eine 180-Grad-Kurbelwelle ist.

Die 270-Grad-Kurbelwelle ist bekannt für ihr "dokodoko" (rumpelndes) V-Twin-ähnliches Drehmomentgefühl über den gesamten Drehzahlbereich. Das Verbrennungsintervall ist dasselbe wie bei einem 90-Grad-V-Twin-Motor. Parallel-Twin-Motoren mit 270-Grad-Kurbelwellen wurden ursprünglich entwickelt, um das pulsierende Gefühl und die Traktionsleistung eines 90-Grad-V-Twins zu erreichen.

Die 180-Grad-Kurbelwelle ist bei sportlichen Modellen üblich und wird von Motorrädern wie der Kawasaki Ninja 650/Z650RS, Ninja 250, Yamaha YZF-R25/R3, Honda CBR250RR und CBR400R/NX400 verwendet. Mit einem um 180 Grad versetzten Kurbelzapfen bewegen sich die beiden Kolben abwechselnd auf und ab, wodurch primäre Vibrationen (vertikale Vibrationen) ausgeglichen werden und der Motor sanft bis in hohe Drehzahlen drehen kann.

Eine 180-Grad-Kurbelwelle mit einem 180-Grad-versetzten Kurbelzapfen zündet Zylinder Nr. 2 180 Grad, nachdem Zylinder Nr. 1 gezündet hat. Sie zündet alle 720 Grad erneut.

Die 135-Grad-Kurbelwelle hat ein Zündintervall von "225 Grad", was nahe an den "270 Grad" der 270-Grad-Kurbelwelle liegt und im unteren Drehzahlbereich ein pulsierendes Gefühl ähnlich der 270-Grad-Kurbelwelle vermittelt. Das andere Intervall, "495 Grad", liegt nahe an den "540 Grad" der 180-Grad-Kurbelwelle, was zu einer sanften Beschleunigung und einem hochfrequenten Klang im oberen Drehzahlbereich führt, ähnlich der 180-Grad-Kurbelwelle. Sie bietet wirklich das Beste aus beiden Welten der 270-Grad- und 180-Grad-Kurbelwellen.

Die Eindrücke erwähnen auch ein pulsierendes Gefühl nahe einer 270-Grad-Kurbelwelle und ein Drehgefühl, das an eine 180-Grad-Kurbelwelle erinnert. https://news.webike.net/motorcycle/527664/

Übrigens, eine 360-Grad-Kurbelwelle mit einem 360-Grad-versetzten Kurbelzapfen (die auch als 0-Grad-Versatz betrachtet werden kann) bietet eine gleichmäßige Zündung bei jeder 360-Grad-Umdrehung (eine Umdrehung) der Kurbelwelle und sorgt für stabiles Drehmoment und Pulsieren ab niedrigen Drehzahlen. Aktuelle Modelle sind die Kawasaki W800, Yamaha TMAX und die kürzlich eingestellte Harley X350/X500.

Der Reiz einer einzelnen Ausgleichswelle für einen leichteren Motor

Die 135-Grad-Kurbelwelle ermöglicht eine vereinfachte Ausgleichswelle, was ebenfalls ein Vorteil für einen leichteren Motor ist. Während der Vorteil der 270-Grad-Kurbelwelle darin liegt, dass sie das Trägheitsmoment (vom Fahrer nicht beabsichtigtes, durch die Kolbenbewegung erzeugtes Drehmoment) ausgleichen kann, sind möglicherweise mehrere schwere Ausgleichswellen erforderlich, um die Kippmoment-Vibrationen (Rotationsschwingungen) des Motors zu unterdrücken.

Im Gegensatz dazu kann die 135-Grad-Kurbelwelle unangenehme primäre Vibrationen mit einer einfachen, einzeln angetriebenen Ausgleichswellenkonstruktion ausgleichen. Dies ermöglicht ein leichteres Motordesign. Das Motorgehäuse der F450GS wiegt bemerkenswerte 41,5 kg.

Die Vibrationen durch den Kurbelversatz werden durch eine einfache, zahnradgetriebene Einzel-Ausgleichswelle ausgeglichen. Sie unterdrückt unangenehme Vibrationen und behält gleichzeitig ein angenehmes Pulsieren bei.

Es gab einmal einen V-Twin mit einem "135-Grad-Zündintervall"!

Während die 135-Grad-Kurbelwelle des Parallel-Twins eine Premiere für die F450GS ist, wurde das "135-Grad-Zündintervall" bereits in den 1980er Jahren in Honda V-Twin-Motoren praktisch eingesetzt.

Dies wurde durch die Kombination eines 45-Grad-V-Twins mit einer 90-Grad-Phasen-Kurbelwelle erreicht, die in Modellen wie der XLV750R verwendet wurde. Theoretisch sind die Kolbenbewegung und das Zündintervall gleich wie bei einer 135-Grad-Kurbelwelle.

Die Honda XLV750R (eingeführt 1983) war ein großes Offroad-Modell, das für die Paris-Dakar-Rallye entwickelt wurde. Die Pacific Coast (eingeführt 1989), ein Premium-Cruiser, hatte ebenfalls einen ähnlichen Motor.

Der Zweck der Einführung war, primäre Vibrationen theoretisch ohne die Notwendigkeit einer Ausgleichswelle zu eliminieren. Sie war jedoch zu sanft und fand keine große Beliebtheit, was zu ihrer Einstellung führte. Die Absicht dahinter war völlig anders als der aktuelle Ansatz von BMW.

Wenn wir Nachteile aufzählen müssten...

Wenn wir Nachteile der 135-Grad-Kurbelwelle nennen müssten, dann wäre es, dass die 270-Grad-Kurbelwelle bei extrem niedrigen Drehzahlen eine bessere Zähigkeit aufweist. Die 135-Grad-Kurbelwelle hat ein kürzeres Intervall zwischen einer Zündung (0 bis 225 Grad) im Vergleich zur 270-Grad-Kurbelwelle (0 bis 270 Grad). Während die 135-Grad-Kurbelwelle bei sehr niedrigen Drehzahlen, wo sie sich anfühlen könnte, als würde sie absterben, immer noch beherrschbar ist, würde die 270-Grad-Kurbelwelle wahrscheinlich etwas länger durchhalten.

Darüber hinaus ist nicht zu erwarten, dass die Auswahl an Zubehör-Schalldämpfern sofort zunimmt. Der globale Twin-Zylinder-Markt wird von 270-Grad-Kurbelwellen dominiert. Da die 135-Grad-Kurbelwelle derzeit exklusiv für die F450GS ist, gibt es nur begrenzte Entwicklungskenntnisse, und es ist sehr wahrscheinlich, dass es dauern wird, bis Zubehör-Custom-Schalldämpfer auf den Markt kommen, oder die Auswahl wird knapp sein.

Die 135-Grad-Kurbelwelle bietet jedoch zahlreiche Vorteile, die diese Nachteile bei weitem überwiegen. Sie kombiniert die Stärken der 270-Grad- und 180-Grad-Kurbelwellen und besitzt wirklich übergreifende Vorzüge. Wir freuen uns auf ihre zukünftige Entwicklung und das Potenzial für Derivate.

※ Klicken Sie hier für einen Scoop-Artikel über die zukünftige Entwicklung der BMW F450GS!

BMW hat 2012 auch eine "315-Grad-Kurbelwelle" herausgebracht! Die damalige Husqvarna Nuda 900/R verfügte über diese, mit einem Motorblock, der vom Parallel-Twin-Motor der F650/800GS abgeleitet war. (Foto von Webike Community)

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