Warum haben Außenborder so wenig Leistung?
 

Hallo

Ich wollte mal fragen, warum Außenborder, gemessen an Ihren Hubraum so wenig Leistung haben. Wenn man sich das z.B. im Vergleich zu Motorrädern anschaut, fällt da schon auf, daß die vielleich gerade mal bei der Hälfte der Leistung liegen, bei den großen AB wird der Abstand dann weniger.
Und da rede ich beim Motorrad noch nicht mal von irgendwelchen extrem hochgezüchteten Sportmotoren. Weiter fällt da ja auch noch auf, daß die Außenborder bei einer relativ niedrigen Maximal-Drehzahl betrieben werden. Da die Leistung ja im Prinzip Drehmoment mal Drehzahl ist, wäre es ja eigentlich ein Leichtes für die Hersteller hier die Leistung zu erhöhen. Daß die das nicht machen ist bestimmt nicht grundlos, nur erschließ sich dieser mir eben einfach nicht.

Wenn mir da jemand einen Grund nennen könte wäre das prima.

Gruß Ulf

Moin Ulf,

AB´s haben keine Gangschaltung (Über-/Untersetzung). :nixweiss

Bei AB´s ist die Übertragung der Kraft per Propeller auf´s Wasser nun mal etwas anderes als Rad auf Straße. :knuddel

Hallo Ulf
auf Grund Shelms Erklärung>>legt man mehr Wert aufs Drehmoment.

Zusätzlich zu Michaels Erklärung: Aussenborder laufen durchaus mal längere Zeit mit Vollgas. Die Motoren von Straßenfahrzeugen eher nicht (Mopeds mal ausgenommen). Und die spitze Leistungskurve eines Motorrades will man wirklich nicht am Bootsheck haben. Speziell nicht bei Wasserskischlepp.

Aber auch bei Motorrädern gibt es andere Wege. Harley, Moto Guzzi, Triumph mit den Bonnevilles, durchaus auch BMW Boxer, und andere legen ihre Motorradmotoren auf satten Durchzug bei Verzicht auf Höchstleistung aus. Mit ein Grund, warum ich in 3 Wochen eine Guzzi habe......

Ach ja, den Rekord in einem MOTORRAD- Dauertest in Sachen Problemlosigkeit hält eine Harley.

Wobei ja seit 1984 die Motoren- und Getriebeentwicklung von Porsche kommt :D

Ich bin ja jetzt alles andere als ein Experte auf diesem Gebiet. :zwinkern - Meine Stärken liegen halt woanders :futschlac

Aber mit GMV löse ich so manche "Probleme". Zu deinem Problem hätte ich als Laie jetzt gedacht, das liegt halt daran, dass man nen Aussenborder nicht hochschalten kann (will man(n) das überhaupt?)
Oder andersherum. - Fahr doch mal mit deinem Moped im ersten Gang 100. Ich denke, dann hat sich dein Problem auch gelöst.

Für mich als Laie ist es immer wieder faszinierend wie so ein kleiner Aussenborder und v.a. so ein kleines Schräubchen, solche Massen durchs Wasser bewegen kann und v.a. mit welcher Geschwindigkeit. Und dann hängen da zT ja auch noch Skifahrer etc. hintendran.

Auffallend zur geringen Literleistung von ABern ist natürlich auch die im Vergleich geringe Verdichtung und die Auslegung auf nur 90 ROZ Oktanzahl......
Wohl für schlechte Spritqualität in anderen Gegenden dieser Welt. Da wäre speziell für Europa einiges Potential für Leistung und Verbrauch :zwinkern

GadwS
Sergio

Hallo!
Der Hauptfaktor an der Geschichte ist
die Physik. In diesem Fall der Untergrund
auf den die Antriebskraft übertragen wird.
Beim Moped ist es der feste Untergrund,
die Strasse halt.
Anders sieht es beim Boot aus. Die Kraft
wird auf ein flüssiges Medium das Wasser übertragen.
Damit beginnt das Problem, das da heist Kavitation.
Die Bauform des Props bestimmt die Beschleunigung und
Geschwindigkeit des Bootes. Wird die max Drehzahl des
Props überschritten beginnt er zu kavitieren. Der Vortrieb
ist am Ende, der Prop wird durch die Dampfblasenbildung
beschädigt oder sogar zerstört. Ein Mehrganggetriebe an einen
Bootsmotor würde nur die Drehzahl des Props erhöhen mit dem
Erfolg siehe oben.

Da hast du zwar zweifelsohne absolut recht,
aber: Die Prop-Drehzahl ist ja nicht gleich der Motordrehzahl, deswegen gibt es ja eine Untersetzung im Unterwasserteil. Und da ja Stärkere Motoren nicht auch eine höhere Propellerdrehzahl haben ( wie du richtig festgestellt hast ) gibt es ja unterschiedliche Steigungen und Durchmesser, also die "Gesamtübersetzung".
Man könnte also einen hochdrehenden Sportmotor mit einenr kürzeren Übebsetzung hoch drehen lassen, und hätte eine hohe Leistung.
Allerdings hat das einen Haken! Ein Bootsmotor hat keine Gangschaltung und der Sportmotor eine relative Drehmomentschwäche im unteren Drehzahlbereich.....
Da könnte es sein, das die Kraft die unten rum zur Verfügung steht, nicht reicht um den Kahn überhaupt zum Gleiten zu bringen :cognemur
(Versuch doch mal in einem Ferrari im 6. Gang anzufahren :D:D:D )

Nein das geht so nicht.Drehmoment und Leistung sind Bauartbedingt
eine feste Größe. Durch die Änderung der Übersetzung im Antriebs-
Strang (Getriebe und Prop) änderst du nur Beschleunigung und
Geschwindigkeit; aber niemals die Leistung.Bei einer kurtzen
Übersetzung beschleunigt das Fahrzeug schneller, verliert aber
an Topspeed. Der Motor dreht schneller hoch, und es besteht
die Gefahr des überdrehen, mit den möglichen Folgeschäden.
Bei einer langen Übersetzung ist das umgekehrt. Bei einer zu
langen Übersetzung kann es sein, das der Motor nicht seine
max Drehzahl und somit die max Leistung erreicht.

Hallo

Da die Leistung ja im Prinzip das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl ist, kann ich Dir da jetzt nicht ganz folgen. Wenn man jetzt das Drehmoment einigermaßen konstant hält und dabei die Drehzahl weiter erhöht, müßte doch die abgegeben Leistung steigen. Das sollte sich ja dann wiederum durch eine andere Getriebeübersetzung auf eine passende Schraubendrehzahl anpassen lassen.

Gruß Ulf

"Wobei ja seit 1984 die Motoren- und Getriebeentwicklung von Porsche kommt"

Wolfgang, weeeesentlich länger. Schon in den 70ern hat Weissach einen kompletten Vierzylinder, den "Nova" für Harley entwickelt. Und viele Teile der heutigen kommen von Mahle, Getrag, und so weiter.

Ich glaube, jetzt haben wir aneinader vorbeigeredet.
Ich sprach von der Literleistung und nur von dem Fall, man würde einen hochdrehenden Motorradmotor als Kraftkopf anstelle des normalen Bootsmotors verwenden.
Der Motorradmotor ist auf viel höhere Drehzahlen ausgelegt, bringt natürlich aufgrund der hohen Drehzahl dann auch viel Leistung (Leistung ist ja Kraft mal Geschwindigkeit-hier Derhzahl) , wesentlich mehr Drehmoment bringt er aber bei gleichem Hubraum nicht, der Drehmomentgipfel ist hngegen eher spitz und das maximum auch bei höheren Drehzahlen zu finden. Hohe Drehzahlen an der Kurbelwelle können solche Motoren ohne weiteres bis in den 5-Stelligen bereich auch länger ab.
An der Prop-Welle würde sich durch die kürzere Übersetzung an der Maximaldrehzahl nichts ändern.
Ich denke nur, hochgezüchtete Motoren sind im Bootsgebrauch zu empfindlich, unnötig kompliziert und zu teuer in der Herstellung. Da ist mehr Hubraum leichter und billiger, wahrscheinlich auch zuverlässiger. Es ist einfach sch...e wenn man draußen auf dem offenen Meer mit Motorproblemen liegen bleibt.

Ulf,

das ist zwar richtig, aber eine Drehmomentregelung ist im Augenblick nur bei aufgeladenen Motoren zu finden. Da wird ein technisch mögliches sehr hohes Drehmoment auf ein geringeres, immer noch hohes Plateau, welches sehr breitbandig ist, heruntergeregelt. Beispiel: heutige Automobilmotoren (aufgeladene Direkteinspritzer Benzin und Diesel).

Ein Aussenborder, welcher in Etwa diese Charakteristik hat, ist der Evinrude E-TEC Zweitakt-Direkteinspritzer. Wahrscheinlich auch Mercury OptiMax (Zweitakt-DI) und Mercury Verado (4-Takt Saugrohreinspritzer aufgeladen).

Nachtrag: ah, da hat sich Sergio mit mir überschnitten.

Nachtrag 2: es gibt natürlich eine Gangschaltung für Boots- und Schiffsmotoren. Sie nennt sich Verstellpropeller.

Ist aber bei Aussenbordern nicht im Angebot, oder? (Verstellpropeller :zwinkern )

Hallo

Die kürzere Übersetzung würde aber ein höheres Drehmonemt an die Welle bringen.

Aber ich denke der Groschen ist bei mir schon gefallen. Die Leistung der Motoren stellt vermutlich die günstigste Mischung aus Haltbarkeit, Preis, Vertragen von schlechtem Spritt , Vollgasfestigkeit und dennoch gutem Drehmomentverlauf dar.

Danke euch.

Gruß Ulf

Ich hab mich schon oft gefragt, warum kein Hersteller mal einen modernen Rollerantrieb mit Variomatic als Aussenborder addaptiert....:nixweiss
Ich dachte da an so was wie den Yamaha T-Max oder nen Burgman...
Wohl doch zu teuer und zu schwer?

GadwS
Sergio

Honda 2,3 :17 :D

Nee, wird schwierig. Du brauchst eine hohle Propellerwelle, durch die der Verstellmechanismus läuft. Daher wäre das Getriebegehäuse-Durchmesser erheblich, umso mehr, als dass der Auspuff hier noch herumläuft. Tja, wenn wir offene Megaphone nach aussen hätten: http://www.vzmarine.com/toys/altersc...yracing13c.htm

So in der Art...:futschlac

http://up.picr.de/13537466mn.jpg

Bei den Rennbooten wird ja genau das gemacht..
Heisser frisierter Höchstleistungs-Rennmotor als Kraftkopf mit Drehzahlen jenseits von Gut und Böse :zwinkern

Allerdings auch Spezialoberflächenpropeller :schlaum

:D:D:D:D:D:D:D:D:D:D:D:D

Da stimme ich mit dir überein. Mit dem Motorradmotor würde es
auch gehen, wenn der Antriebsstrang darauf eingestellt ist. Aber mal
ehrlich macht es auf dauer Spaß mit so einem nervösen Motor
Stundenlang rumzufahren?

Ich habe mir mal von meinem Motor angesehen, wie lange er in welchem Drehzahlbereich gelaufen ist.

Eigentlich brauch er mal für eine längere Zeit richtig was vor die Mütze.
Kann ja auch nicht gesund sein, wenn die Belastung nur im unteren Drehzahlbereich liegt.

Also : :nuts

Genau so ist es !
Man braucht doch bloß Motoren als Vergleich nehmen welche den gleichen Hubraum usw. haben . Durch Änderung an der Kraftstoffzuführung + Zündung werden dort bei einer Drehzahlerhöhung mehr PS !
ZB . bei meinen ehemals 9,9Ps Suzuki durch Änderung des Vergasers und den Flatterventilen sowie mehr Frühzündung wird die Drehzahl um 500U/min erhöht und die Leistung steigt auf 15 Ps ! Ein Feintuning kann man dann mit der Auswahl eines geeigneten Propellers vornehmen !
lg Frank

Es gibt natürlich (bei Rennbooten immer) die Oberflächenpropeller ( http://www.nauticexpo.de/prod/veem-p...09-186947.html ). Die Dinger laufen in einem Wasser-Luftgemisch und haben Drehzahlen ohne Ende. Wird bei einem C4 aber einfach nicht funktionieren. Und bei einem 9,9er Suzuki voraussichtlich auch nicht.....

Hallo Ulf!
Drehmoment und Leistung sind zwei ungleiche Geschwister.
Das Drehmoment tritt im unteren Drehzahlbereich auf. Dagegen
steigt die Leistung mit erhöhen der Drehzahl im oberen Bereich an,
während die Dremo-Kurve wieder abwärts geht.
Drehmoment und Leistung wirst du nie auf ein gleiches
Level bringen; einfach ausgedrückt.
Schau dir mal das Diagramm an. Sehr deutlich der Unterschied
bei einem Big Block zu sehen.

http://www.skylaunch.de/tnt/bilder/nmkw.gif

Hallo Thomas

Das ist mir schon klar, daß das Drehmoment beim Verbrennungsmotor nicht konstant anliegt, aber die Optimierungen gehen schon in diese Richtung. Daher ist so ein BigBlock kein glückliches Beispiel für eine ordentlich "grade gezogene" Drehmomentkurve ;-) . Aber auch da sieht man, daß die Leistung, trotz schon fallender Drehmomentkurve, noch weiter steigt. Erst wenn das Dehmoment im Verhältnis stärker abfällt, als die Drehzahl ansteigt, sinkt auch die Leistung.

Das läßt "einfach augedrückt" auch die Physik nicht zu, weil Leistung immernoch Drehmoment mal Drehzahl ist.

Gruß Ulf

Ja, der Ulf hat das genau richtig erkannt:
Aus Drehzahl und dazugehörigem Drehmoment bei dieser Drehzahl lässt sich die Leistung berechnen...
Wenn angenommen das Drehmoment, also die Kraft konstant über die gesamte Drehzahlspanne wäre, dann würde die Leistungskurve wie mit dem Lineal gezogen eine Gerade nach oben bilden, mit der höchsten Leistung bei der höchstmöglichen Drehzahl.
Leider ist sowas bei Verbrennungsmotoren, auch mit Aufladung nicht der Fall, da sehr dynamische Gassäulen beim Ansaugen wie beim Auspuffen stossweisse in Schwingung geraten. Da gibt es auf beiden Seiten dann Resonanzen, die, wenn sauber aufeinander Abgestimmt, die Zylinderfüllung positiv beinflussen können. Natürlich setzten auch Strömungsverluste durch Kurven und Engstellen den Gasen Widerstand entgegen, was dann die Füllung beeinträchtigt.
In den meisten Ausenbordern ist im Gehäuse nicht ausreichend Platz für eine Leistungsgünstige Führung und Dimensionierung der Kanäle, auch deswegen sind die Literleistungen im Vergleich zum Motorrad bescheiden. Und ich glaub, keiner will so ein Hirschgeweih hinten am Boot haben :D
Was meiner Meinung nach noch möglich wäre:

- Höhere Verdichtung, da bei uns sowieso mindestens 95okt. Benzin gefahren wird
- Ansaugseitig entdrosseln durch größere Vergaser und dazugehöriger Kanalbearbeitung
- schärfere Nockenwelle

Wobei vor allem die letzten beiden Dinge meistens eine Verschiebung des Maximaldrehmoments zu höheren Drehzahlen hin und gleichzeitiger abnehmendes Drehmoment bei den beim Boot sowichtigen niederigen Drehzahl führt

(laut Lehrbuch.......:D )

GadwS
Sergio

Hallo Ulf!
Ich muß noch mal auf diese deine Aussage zurückkommen.
Ich verstehe nicht wie willst du die Drehzahl erhöhen? Durch
eine Änderung der Getriebeübersetzung? Wenn ja, geht nach
überschreiten der Drehzahl bei Höchstleistung die Leistung
bergab. Ergo keine Leistungssteigerung. Hier mal ein
Diagramm eines 50PS Honda Transalp- Motor. Mann sieht
das bei 6000U/Min die Dremokurve abwärts geht, analog
dazu die Motorleistung bei 8000U/Min dito.
Siehe hier:
http://www.motorradundmehr.de/technik/images/ta_ps.gif

Oder meinst du Motorentuning? Damit erhöhst du Leistung,
Drehmoment und Drehzahl. Und das kann teurer werden
als den Motor mit der gewünschten Leistung zu kaufen.

Genau Sergio so ist es.Wunderbar erklärt. :chapeau

Ich hab noch meinen Suzuki DF 5, den hab ich mit einem größeren Vergaser mit dazugehörigen Ansaugkanal aus einem Bausatz auf original 6 PS umgebaut, dabei habich den Zylinderkopf demontiert und dann bei der Gelegenheit die Ventile raus und poliert sowie im Kopf die Grate an den Übergängen entfernt. Der ist ein OHV-gesteuerter 4-Takter - eine ideale Basis um den Kopf mal neu Planen zu lassen, :zwinkern gleich einen Millimeter abnehmen um die Verdichtung zu erhöhen.... mal sehen, s ´ist ja noch Winter :D

GadwS
Sergio

Hallo Sergio!
Und nicht vergessen die Ein-und Auslassknäle
polieren. :zwinkern Frage zum Kopf planen,bei 1mm
weniger ist da noch Luft zwischen geöffnetem Ventil
und Kolben im OT?

Das muss ich mal vorher anschauen, der Kopf hat aber senkrecht paralelle Ventile in einer Vertiefung als Brennraum, eigentlich ziemlich simpel und wahrscheinlich genug Platz. Das gute ist ja, das sich bei dieser Bauart nicht durch das Abnehmen die Ventilöffnungszeiten ändern.:zwinkern:zwinkern
Der Zündzeitpunkt könnte noch Probleme machen, meiner Erfahrung nach müsste er etwas nach "spät" verstellt werden, sonst klopft es dann etwas.

Hallo Thomas

Jetzt muß ich doch mal fragen, ob Du den Anfangsbeitrag von mir überhaupt gelesen hast.

Gruß Ulf

Hallo Sergio

Da bin ich mal gespannt was da raus kommt. Den reiner Vergaserumbau hab ich bei meinem Merkury 5PS, dann 6PS, auch schon gemacht. Das allein bring laut GPS NullKommaGarnix :eek:. Habe hier auch alle so prophezeit .... :ka5
Der Merkury ist aber leider kein guter Kandidat für "hohe" Drehzahlen. Die Ventilsteuerung ist mit den langen Stößelstangen und den windigen Pressblech-Kipphebeln einfach nicht besonders Drehzahlfest. Ist das beim Suzuki auch so eine "Käfer-Technik"?

Wie gesagt, bin sehr gespannt :chapeau.

Gruß Ulf

Das ist beim Suzi genauso, aber nachdem sowieso der Drehzahlbegrenzer bei etwas über 6000 u/min einsetzt, reicht die Technik doch locker.
Meiner ist nach dem Umbau schneller geworden, ich hab´s an der Tonhöhe des Laufgeräusches gemerkt , als ich mal 2 Videos vor und nach dem Umbau angekuckt hab. :zwinkern
Viel wars aber nicht...:cognemur , im wirtschaftlichen Sinn ist´s ein Blödsinn :futschlac

Aber so als Test zur Selbstbestätigung, oder "was möglich ist" reizt es mich schon...:chapeau

Sergio,

es ist übrigens ohne Weiteres möglich, bei aufgeladenen Motoren die Leistungskurve zu begradigen: beim modernen Auto-Turbolader gibt´s dafür verstellbare Leitschaufeln.

Thorsten, auch ein Wastegate kann den Ladedruck auf konstantem Niveau halten, nur nicht so effizient wie ein VTG-Lader...

GadwS

Sergio

Genau so sollte es sein ! Leider ist die Wastegate bei mir defekt und ich habe gerade nen neuen K03 - 029 gekauft:wein !
lg Frank

"Thorsten, auch ein Wastegate kann den Ladedruck auf konstantem Niveau halten, nur nicht so effizient wie ein VTG-Lader..."
Nun ja, ein Wastegate ist fest eingestellt auf einen bestimmten Ladedruck. Es bläst ab, sowie er erreicht ist. Man kann dadurch den Lader so dimensionieren, dass er sehr früh den höchsten Ladedruck erreicht, also bei geringem Gaswechsel (niedrige Motordrehzahl). Dadurch erreicht man selbstverständlich auch eine gewisse Linearisierung der Leistungskurve.

Natürlich beschleunigt so ein großer Lader sehr langsam. Darum sieht man heute zu, dass man möglichst kleine (massearme) Lader baut. Und die Leitschaufeln sind elektronisch geregelt, so dass man direkt in die Leistungskurve eingreifen kann (so sind z.B. VW-Diesel drehmomentgeregelt, über Drucksensoren etc und natürlich Kennfelder). das ist mit einem Wastegate herkömmlicher Machart nicht so leicht möglich.

Interessant: ich hatte mal Gelegenheit, ein Fahrzeug aus dem Versuchspool eines bekannten niedersächsischen Fahrzeugherstellers zu bewegen, mit 2-Liter 4-Ventil-Diesel. Das Ding hatte einen riesigen Lader, Wastegate-geregelt, ausgelegt auf Dauerbetrieb mit ca. 65% Leistung. 180 PS, 400 nm Moment. Gottseidank war der Motor in ein Allrad-Chassis eingebaut. Die Beschleunigung war etwas überfallartig...

Ungefähr zur gleichen Zeit fuhr ich dann auch Versuchsmuster mit VTG-Lader. Viieeeel besser, obwohl die Motoren lange noch nicht so tot-appliziert waren wie die späteren Serienmodelle.