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Harley-Motoren - Funktion

Eine Harley Davidson hört man auch als Nicht-Motorrad-Kenner aus kilometerweiter Entfernung. Ihr Klang ist unverwechselbar: Statt einem gleichmäßigen Laufen hört man es brummen und stolpern. Genau das macht den Harley-Charme aus. Woran das Geräusch liegt? Natürlich an der Motorenqualität. Die Funktion des Harley-Motors nämlich ist eine Nummer für sich...

Dass eine Harley so klingt, wie sie klingt, hat mit dem Motor zu tun.
Dass eine Harley so klingt, wie sie klingt, hat mit dem Motor zu tun.

Kompaktgeschichte des Harley-Davidson-Motors

Eine Harley Davidson ist mittlerweile typischerweise mit einem 45-Grad-V-Twin-Motor ausgestattet - das war nicht immer so:

  • 1905 beginnt die Harley-Produktion. Damals sind die Motorräder mit einem Eintaktmotor ausgestattet. Kupplung und Zündung fehlen beim Erstmodell. Eine Batterie treibt stattdessen auf direktem Weg das Hinterrad an. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg gehen die ersten Harley Davidson mit zweitaktigen Einzylinder-Motoren in Produktion. Der erste Viertakter wird 1960 hergestellt, nachdem das Unternehmen Aermacchi übernommen hat. 
  • Neben den anfänglichen Einzylindermotoren gehen ab 1909 ebenso regelmäßig Motorräder mit Zweizylindermodellen in Produktion. Auch der heute typische Klang der Harley Davidsons baut auf einem solchen Zweizylindermotor auf. Ein früher Vorreiter des heutigen 45-Grad-V-Twin-Motors ist im Jahr 1999 der Twin Cam, der fortan weiterentwickelt wird, bis sich der 45-Grad-V-Twin etabliert.
  • Was 45-Grad-V-Twin eigentlich heißt? Die Antwort ist relativ einfach: Ein V-Motor ist ein mehrzylindriger Hubkolbenmotor. Die beiden Zylinderbänke stehen hierbei auf dem unteren Kurbelgehäuse des Motors in Neigung eines bestimmten Winkel. Dieser Winkel wird als Bankwinkel bezeichnet und beträgt bei einem modernen Harley-Motor typischerweise 45 Grad. 

Wie funktioniert nun der zweizylindrige Viertakt-Hubkollbenmotor einer Harley Davidson?

Funktion zweizylindriger Viertakt-Hubkolbenmotoren

Ein Viertaktprozess besteht aus Ansaugen, Verdichten und Zünden, Arbeiten und Ausstoßen.

  1. Während des ersten Takts eines Viertakt-Hubkolbenmotors steht der Kolben am oberen Totpunkt und bewegt sich von dort aus Richtung Kurbelwelle. Während dessen werden Luft und Gas durch das offene Einlassventil in den Zylinder angesaugt. 
  2. Der Kolben ist unten angekommen und bewegt sich während des zweiten Takts mithilfe der Energie des zweiten Zylinders wieder zum oberen Totpunkt zurück. Im Zylinder erfolgt unterdessen eine Kompression des eingesaugten Gemisches aus Luft und Gas oder Kraftstoffteilchen. Wenn der Kolben den oberen Punkt beinahe erreicht hat, erfolgt die Zündung des Gemischs.
  3. Während sich der Kolben wieder nach unten bewegt, brennt das Gemisch im Zylinder. Temperatur und Druck steigen an. Da die entstehende Energie den Kolben bei seiner Bewegung unterstützt, kühlt die Verbrennung schließlich aus, bevor der Kolben ganz unten angekommen ist. Das Ventil für den Auslass öffnet sich.
  4. Der Kolben fährt wieder nach oben, wobei seine Bewegung das verbrannte Gemisch durch das Auslassventil aus dem Zylinder heraus katapultiert. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens öffnet sich das Einlassventil. Sobald das Auslassventil geschlossen ist, beginnt der Viertaktprozess erneut.

Nun sind Sie mit der Funktionsweise eines Viertakt-Hubkolbenmotors vertraut. Harley-Motoren sind aber keine einfachen Viertakt-Hubkolbenmotoren. Ihre Besonderheit liegt an den zwei Zylindern, deren Bauweise und Zusammenspiel mit der Kurbelwelle.

Harley-Sound - warum der 45-Grad-V-Twin "stolpert"

Über den Aufbau des 45-Grad-V-Twin können Sie sich den Harley-Klang erklären.

  • Im Fall eines Einzylinder-Viertaktmotors durchläuft die Kurbelwelle von Takt zu Takt exakt 2 Umdrehungen. Ein zweizylindriger Motor macht in je zwei Umdrehungen zwei Arbeitstakte. Der Kurbelwinkel beträgt in diesem Fall 720 Grad. Damit der Motor gleichmäßig laufen kann, müssen die Arbeitstakte bei der Motorkonstruktion gleichmäßige Verteilung erfahren. Für einen zweizylindrigen Motor bedeutet das einen Zündabstand von 360 Grad. 
  • Der zweizylindrige Harley-Davidson-Motor entspricht dieser Norm nicht. Das heißt, dass seine Zündtakte ungleichmäßig ausfallen. Der erste Zylinder zündet. Bis der zweite zündet dauert es 45 Grad plus 360 Grad Kurbelwinkelumdrehungen. Von hier ab dauert es schließlich 360 Grad minus 45 Grad Kurbelwinkelumdrehungen, bis der erste Zylinder wieder zündet. 
  • Dass die Harley Davidson klingt, wie sie klingt, hat also mit dem Bau des Motors oder genauer gesagt der Kurbelwelle zu tun. Es ist nur ein einziger Kurbelwellenzapfen für zwei Pleuel vorhanden. So entsteht nach oben erklärten Schema eine kürzere und eine längere Zündfolge. Der Motor klingt daher ungleichmäßig und die Maschine vibriert. 

Das zumindest gilt für moderne Harley-Motoren. Wenn Sie sich für die Funktionsweise vorausgegangener Modelle interessieren, dann nehmen Sie doch Kontakt mit dem Produzenten auf oder durchforsten Sie dessen Internetseite.

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