Ja, Daten zu interpretieren und miteinander zu vergleichen, bringt fast immer etwas. Noch viel schöner ist es, wenn man im Fall des erwähnten Dieselmotors mit der für sein Bauprinzip sehr geringen Verdichtung den Ladedruck hätte. Und noch viel besser wäre die Ladedruck-Kurve. Dann könnte man sehen, in welchen Drehzahlbereichen ein zu hoher Druck weggenommen wird. Als Ersatz ist die Drehmoment-Kurve nicht schlecht geeignet und meist auch verfügbar.

So, das war jetzt hoffentlich noch relativ einfach. Jetzt wollen wir uns der Kolbengeschwindigkeit widmen. Eine über alle Bewegungen des Kurbeltriebs gemittelte Kolbengeschwindigkeit wird berechnet nach der Formel:

Man kann gewisse Aussagen machen über die Belastung des Motors durch Drehzahl. Früher galt lange Zeit 16 m/s als Grenzwert. Was darüber lag, konnte den Motor gefährden. Obwohl es sehr bekannte kleine japanische Triebwerke gab, die angeblich stundenlang in einem Bereich darüber funktionierten.

Man kann natürlich einen Motor einfach mit erheblich niedrigerem Drehzahlniveau fahren, entbehrt dann aber die enorme Leistungsfreude, die hinter einem Konzept mit höherer Drehzahl steckt. Heute liegt die Grenze durch Fortschritte im Motorenbau bei 20 m/s. Motoren der Formel 1 haben bis vor einiger Zeit noch bis zu 25 m/s geschafft, aber das ist inzwischen auch schon Vergangenheit.

Wenn man sich statt für die gemittelte für die Kolbengeschwindigkeit in jedem Punkt interessiert, muss man zwangsläufig den jeweiligen Kurbelwinkel als Eingangswert nehmen.

In einem einfachen Fall ist der Kurbelwinkel 90°, immer von OT aus gemessen. Wenn wir also wissen wollen, welche Geschwindigkeit der Kolben 90° nach OT hat, bestimmen wir den Sinus (?) für ?=90° mit 1 und den sin (2?) mit 0. Wenn Sie am Rechner sitzen, brauchen Sie nur den üblichen Taschenrechner aufzurufen und in dessen Menü Ansichten den wissenschaftlichen zu wählen. Dort können Sie dann den jeweiligen Winkel angeben und 'sin' anklicken.

Wer in der Mathematik die Vereinfachung mag, erkennt sofort, dass die Null für sin2? den gesamten rechten Teil der Klammer Null werden lässt. Das ist auch logisch, denn steht der Kolben 90° vor oder nach OT, entspricht seine Geschwindigkeit exakt der des unteren Pleuelauges, egal wie lang das Pleuel ist.

Wenn wir jetzt einen Hub von 86 mm annehmen, wäre r, die Kröpfung an der Kurbelwelle, genau halb so groß, also 43 mm (siehe Bild ganz oben). Damit ergeben sich aus der verbleibenden Gleichung 1.620.240 mm/min. Teilt man durch 1.000 und anschließend durch 60 erhält man ca. 27 m/s für die Kolbengeschwindigkeit exakt 90° vor bzw. nach OT.

Hier haben Sie das Rechenergebnis noch einmal in Diagrammform. Die Kolbengeschwindigkeit steigt an von Null auf 27 m/s, was mit 3,6 multipliziert fast 100 km/h ergibt. Der Kolben schafft also die Null auf Hundert in 21,5 mm. Wenn er 6000 Umdrehungen in einer Minute macht, sind das 100 pro Sekunde. Das wären zehn Millisekunden (1/100 s) für eine Umdrehung.