Gehen Sie bei einem etwas hubraumgrößeren Benzinmotors von einer Last von maximal 5 Tonnen aus. Das ist der Grund, warum ein schwerer Lkw bei entsprechender Versuchsanordnung auf vier Pkw-Kolben geparkt werden kann, was die Stabilität von Kolben deutlich macht. Was ihnen aber anscheinend noch mehr zu schaffen macht, sind Druckschwingungen.

Diese sind meist ein sicheres Zeichen, dass etwas schiefläuft. So trifft klopfende Verbrennung anscheinend den Kolben am schwersten. Hierbei können auch örtlich höchstzulässige Temperaturen überschritten werden. Es sind kurzzeitig weit über 2000°C möglich. Da die größte Wärme immer den Kolbenboden trifft, wird sie auch eher über die obersten Kolbenringe als den Kolbenschaft abgeleitet.

Wir haben es mit einer oszillierenden (hin- und hergehenden) und einer rotierenden Masse zu tun. Entsprechend wird auch das Pleuel rechnerisch aufgeteilt, seine Masse sozusagen auf die beiden Pleuelaugen verteilt. Das kleine Pleuelauge wird dann dem Kolben, das große der Kurbelwelle zugeschlagen.

Jetzt haben Sie einen Anhaltspunkt, wie man die an den Gegenseiten der Kurbelkröpfungen befestigten Gewichte dimensioniert, die bei größeren Motoren manchmal sogar geschraubt sind. Vereinfacht gesagt: Das Pleuel etwa in der Mitte durchsägen und an der Kurbelwelle durch entsprechende Gegengewichte eine Auswuchtung möglich machen, die übrigens durch Bohrungen in diese fein abgestimmt wird.

Jetzt gibt es aber noch die oszillierenden Massen von Kolben, Kolbenringen, Kolbenbolzen und Bolzensicherungen zusammen gerechnet mit dem kleineren Teil des Pleuels. Um die z.B. in den Totpunkten auszugleichen, müssten die Gegengewichte noch größer gewählt werden. Das geschieht auch bei Einzylindern ohne Ausgleichswelle nur zu etwa 50 Prozent.

Man gleicht nicht zu 100 Prozent aus, weil diese zusätzliche Masse bis zur Mittelstellung zwischen UT und OT eine Seitenkraft aufbaut, die nur bei Mehrzylinder-Kurbelwellen einigermaßen aufgefangen werden. Der Einzylinder bräuchte eigentlich für die fehlenden 50 Prozent eine Ausgleichswelle zur Reduktion der anderen 50 Prozent.

Die müsste aber exakt dort angeordnet sein, wo auch die Kurbelwelle ist. Da das nicht geht, nimmt man zwei je links und rechts von der Kurbelwelle mit je 25 Prozent. Die ergeben dann in UT und OT den gesuchten hundertprozentigen Ausgleich. Lässt man sie auch noch gegen die Drehrichtung der Kurbelwelle rotieren, gleichen sie auch die Seitenkräfte einigermaßen perfekt aus.