ENJOMOR GS-V6 veröffentlicht | EngineDIY

ENJOMOR GS-V6 Motordetails PDF

Motoreinführung

Willkommen zur Präsentation des V6-Minimotormodells, das die Struktur eines echten V6-Motors detailgetreu nachbildet und Autoliebhabern und Maschinenbaustudenten die Möglichkeit bietet, die Funktionsweise eines Motors zu verstehen und zu erleben.

Vorteile des V-Motors

Der Begriff „V6“ bezieht sich auf die Anzahl und Anordnung der Zylinder im Motor. Der Vorteil dieser V-Anordnung liegt in der koordinierten Arbeit der einzelnen Zylinder, was zu geringerer Geräuschentwicklung und einem ruhigeren Lauf führt. Er ist kürzer als ein GSD6-Reihenvierzylindermotor und kompakter als ein GSV8. Im Vergleich zu herkömmlichen Reihenvierzylindermotoren bietet der V6 neben zwei zusätzlichen Zylindern eine höhere Laufruhe und eine konstante Leistungsabgabe. Dies wird durch das 90-Grad-Winkeldesign des GSV6-Motors erreicht, das die Kräfte auf beiden Seiten der Kurbelwelle ausgleicht und die Eigenschwingungen kompensiert, was zu einem ruhigeren und leiseren Motorlauf führt.

Wichtige Spezifikationen:

Hubraum: 22 ccm
Maximale Drehzahl: 9000
Maximale Leistung: 1,2 kW
Startspannung: 12-18 V
Kolbenzylinderdurchmesser: 16,5 mm
Kurbelwellenhub: 17 mm
Durchmesser der Ausgangswelle: 6 mm
Abmessungen: 123 x 125 x 102 mm (L x B x H)
Kraftstoff: 92#, 95#, 98# Reinbenzin
Zündspannung: 8-12V
Motoröltyp: 20 W und höher
Motorölkapazität: 30–40 ml
Gesamtgewicht: 2,1 kg

1. Neu gestalteter Vergaser mit einer einzigen Nadel zur einfacheren Einstellung.
2. V-förmiger Sechszylinder-Viertaktmotor mit SOHC-Einzelnockenwelle.
3. Vollständig lagergestützt, um das Kurbelwellendrehmoment zu reduzieren und das Anlaufdrehmoment zu senken.
4. Der Ölspiegel ermöglicht die visuelle Überwachung des Ölstands und -zustands für zeitnahe betriebliche Erkenntnisse.
5. Der Luftfilter verhindert das Eindringen von Fremdkörpern in den Vergaser und vermeidet so Zündanomalien.
6. Der Zahnriemen sorgt für eine präzise Steuerung der Einlass- und Auslassventile, indem er über ein spezifisches Übersetzungsverhältnis mit der Kurbelwelle verbunden ist. Der Riemenantrieb sorgt für minimale Geräusche, geringe Abweichungen und einfaches Auswechseln.
7. Nasse Zylinderlaufbuchse für verbesserte Wärmeableitung und gleichmäßige Kühlung.
8. Die Zahnradölpumpe zeichnet sich durch eine starke Selbstansaugfähigkeit, einen einfachen Aufbau, einen gleichmäßigen Durchfluss und einen zuverlässigen Betrieb aus.
9. Ölleitungen dienen als Arterien des Schmiersystems.
10. Der Verteiler steuert die Niederspannungsschaltung und erzeugt Hochspannungsstrom für die Zündkerzen in der vorgesehenen Zündreihenfolge. Er ist das Gehirn des Zündsystems.
11. Schwungrad und Schwungradgehäuse, das die Kupplungsbaugruppe aufnimmt, mit dem Getriebe verbunden ist, als Drehpunkt der Kraftübertragung fungiert und zukünftige Derivate vorbereitet.
12. Der Sekundärgang reduziert die Geschwindigkeit und erhöht das Drehmoment, wodurch ein sanfterer elektrischer Start gewährleistet wird.
13. Die Zündkerze, ein Teil des Zündsystems, leitet Hochspannungsstrom vom Verteiler in den Motorzylinder und erzeugt dadurch Funken zwischen den Zündkerzenelektroden, die das Luft-Kraftstoff-Gemisch entzünden und so den normalen Motorbetrieb ermöglichen.
14. Anlasser, die Energiequelle für den Elektrostart.
15. Integrierter Auspuff für einen satteren Motorklang, anschließbar an einen Schalldämpfer.

Analyse von 5C-Komponentenprozessen

5C-Komponenten-Showcase:

Zylinderblock

Zylinderkopf

Kurbelwelle

Nockenwelle

Anschluss

Zylinderblockverfahren: Wachsausschmelzverfahren, CNC-Präzisionsbearbeitung.

Kurbelwelle:

a. Die Kurbelwelle, ein wichtiges rotierendes Bauteil des Motors, besteht im Allgemeinen aus Hauptzapfen, Pleuelzapfen, Kurbelkröpfungen, Ausgleichsgewichten sowie Vorder- und Hinterwelle. Hauptzapfen, Pleuelzapfen und Kurbelkröpfungen bilden Kurbelkröpfungen, wobei die GSV6-Kurbelwelle drei Kurbelkröpfungen aufweist.

b. Bei der mechanischen Bearbeitung der Kurbelwelle eines Modellmotors umfasst die Grobbearbeitung typischerweise das Drehen der Haupt- und Pleuelzapfen mit mehreren Werkzeugen. Dieser Prozess führt oft zu instabiler Materialqualität und erheblichen Spannungen, was das Erreichen angemessener Bearbeitungszugaben erschwert. Die Feinbearbeitung, bestehend aus Grobschleifen, Vorschliff und Polieren, erfolgt üblicherweise manuell, was zu uneinheitlicher Bearbeitungsqualität und mangelnder Maßhaltigkeit führt.

Der Bearbeitungsprozess der GSV6-Kurbelwelle umfasst: Drehen und Hochgeschwindigkeits-Außenfräsen für die Hauptlagerzapfen sowie Hochgeschwindigkeits-Außenfräsen (vorzugsweise Hochgeschwindigkeits-Konturfräsen) für die Pleuellagerzapfen, jeweils im Trockenschnitt. Beim Konturschleifen der Pleuellagerzapfen rotiert die Kurbelwelle um die Hauptlagerzapfenachse und schleift alle Pleuellagerzapfen in einer einzigen Aufspannung. Während des Schleifvorgangs oszilliert der Schleifkopf hin und her und folgt dabei der exzentrischen Rotation des Pleuellagerzapfens. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kurbelwelle die erforderlichen Bearbeitungszugaben und eine stabile Bearbeitungsqualität erreicht.

Nockenwelle:

a. Die Nockenwelle steuert das Öffnen und Schließen der Ventile und treibt den Verteiler an. Obwohl die Drehzahl der Nockenwelle bei einem Viertaktmotor nur halb so hoch ist wie die der Kurbelwelle, bleibt sie hoch und erfährt ein erhebliches Drehmoment. Daher sind Festigkeit und Lagerung der Nocke entscheidend für die Konstruktion. Die GSV6-Nockenwelle besteht aus hochfestem Edelstahl und verfügt über eine vollflächige Lagerung mit Kupferlagern für eine verbesserte Arbeitseffizienz.

b. Von den verschiedenen Teilen und Komponenten eines Motors ist der Ventiltrieb von größter Bedeutung. Insbesondere die Nockenwelle ist die entscheidende und wichtigste Komponente des Ventiltriebs. Sie bestimmt das Ventilhubprofil und die Ventilsteuerung und beeinflusst so das Ansaug- und Abgasvolumen des Motors und somit seine Leistungsabgabe. Der GSV6 verfügt über eine Konfiguration mit einer obenliegenden Nockenwelle (SOHC), also ein obenliegendes Ventiltriebdesign. Der Hauptgrund dafür ist, dass Motoren mit obenliegendem Ventiltrieb höhere Verdichtungsverhältnisse nutzen können. SOHC reduziert aufgrund des Fehlens von Stößelstangen und Kipphebeln die Trägheitskräfte des Ventiltriebs und minimiert so die Tendenz zum Ventilflattern. Darüber hinaus ermöglicht der kleinere Bewegungsbereich von SOHC steilere Nockenprofile und damit ein schnelleres Öffnen und Schließen der Ventile, wobei mehr Zeit in vollständig geöffneter Position verbracht wird. Dies verbessert die Motoratmung, steigert den volumetrischen Wirkungsgrad und steigert somit die Motorleistung, insbesondere bei hohen Drehzahlen.

Engine-Highlight-Abschnitte

Produkthighlights – SOHC (einzelne obenliegende Nockenwelle)

SOHC: Steht für Single Overhead Camshaft Engine (ein obenliegende Nockenwelle), bei der die Kipphebel der Einlass- und Auslassventile auf einer einzigen Nockenwelle angeordnet sind. Mit einer relativ einfachen mechanischen Struktur, leicht zu warten, mit geringerem Kraftstoffverbrauch und guter Haltbarkeit. Er bietet ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen.

DOHC: Steht für Double Overhead Camshaft Engine (DOHC), also einen Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen, mit separaten Nockenwellen für Einlass- und Auslassventile. DOHC bietet höhere Leistung, einen ruhigeren Betrieb und geringere Geräuschentwicklung. Aufgrund des komplexen Herstellungsprozesses ist er jedoch auch teurer. Mehrventil-DOHC-Motoren ermöglichen im Vergleich zu SOHC-Motoren eine effizientere Verbrennung und eine bessere Abgaskontrolle (die Konstruktion ist jedoch komplexer).

Produkthighlights - Unabhängige Schmierung

Ein effektives Schmiersystem ist für eine zuverlässige Maschine unerlässlich. Trockene Metall-Metall-Reibung kann den Stromverbrauch erhöhen, den Oberflächenverschleiß beschleunigen und durch die entstehende Wärme sogar zu Überhitzung führen. Der Zweck eines Schmiersystems besteht darin , den Reibungsflächen aller beweglichen Teile kontinuierlich eine ausreichende Menge sauberen Öls mit der richtigen Temperatur zuzuführen und einen Ölfilm zwischen ihnen zu bilden. Dadurch werden Reibung, Stromverbrauch und Verschleiß reduziert und die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Motors verbessert.

b. Die unabhängige Schmierung trägt ebenfalls zum Realismus des Modellmotors bei und ermöglicht Enthusiasten ein besseres Verständnis der Motorstruktur.

Produkthighlights – Nass-Flüssigkeitskühlung

a. Unterschied zwischen Nass- und Trockenzylinderlaufbuchsen: Zylinderlaufbuchsen, die auf ihrer Rückseite nicht mit Kühlwasser in Berührung kommen, heißen Trockenlaufbuchsen. Zylinderlaufbuchsen, die mit Kühlwasser in Berührung kommen, heißen Nasslaufbuchsen.

Nasslaufbuchsen bieten Vorteile wie eine bessere Wärmeableitung, gleichmäßige Kühlung und einen einfacheren Austausch.

Produkthighlights – Volle Lagerunterstützung

a. Die vollständige Lagerunterstützung trägt dazu bei, die Reibung an der Kurbelwelle zu verringern, das Drehmoment zu senken und eine höhere Stabilität bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Kurbelwelle zu gewährleisten.

b. Bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb muss die Kurbelwelle die Kolbenspannung, den starken Schub bei der Kolbenbewegung und die Fliehkräfte durch die hohe Eigendrehzahl der Kurbelwelle aushalten. In solchen Fällen bietet eine Volllagerlagerung einen robusten Halt für die Kurbelwelle und verhindert Verformungen und Brüche.

Produkthighlights – Kolbenringe aus legiertem Gusseisen

Bei Motormodellen werden Kolbenringe, mit Ausnahme von mit Gummi abgedichteten Kolbenringen, üblicherweise aus bearbeiteten Eisenringen gefertigt. Mit dieser Technik hergestellte Ringe neigen dazu, sich aufgrund der Spannung bei der Bearbeitung zu verformen und ihre Rundheit zu verlieren. Dies führt zu geringer Elastizität, schlechter Abdichtung, Verschleißanfälligkeit und geringer thermischer Stabilität.

GSV6 investiert in höhere Kosten, indem es dasselbe Verfahren zur Herstellung von legiertem Gusseisen verwendet, das auch für Original-Motorkolbenringe verwendet wird. Dies umfasst 32 präzise Schritte, darunter Formen und Gießen, um die Mängel herkömmlicher bearbeiteter Ringe zu beseitigen.