Quetschkante, Position, Zylinderkopf, OT, Quetschfläche, Brennraumkuppel, Zylinderwand

Alternative Begriffe: Quetsche

Definition der Quetschkante

Die Quetschkante bei Verbrennungsmotoren ist die kleinste Distanz zwischen der Quetschfläche im Zylinderkopf und dem Kolbendach, wenn der Kolben sich im oberen Totpunkt (OT) befindet. Die Quetschkante befindet sich häufig am äußeren Rand der Zylinderbohrung an der Zylinderwand.


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Einfluss der Quetschkante auf den Quetschwinkel

Siehe hierzu → Öffnungswinkel der Quetschfläche›

Wirkung die Quetschkante

Die Quetschkante bewirkt unter Anderem, dass der Kolben im oberen Totpunkt nicht gegen den Zylinderkopf schlägt. Das ist die Hauptaufgabe der Quetschkante. Sicherlich kann eine Verkleinerung der Quetsche eine größere Verdichtung des Gemisches bewirken und auch die Wirkung der Quetschfläche optimieren, allerdings ist das nicht die Hauptaufgabe der Quetschkante.

Größe der Quetschkante

Quetschkante berechnen

Bild 2:

Gerade in diesem Bereich gibt es wieder sehr viel Philosophie. Graham Bell schrieb beispielsweise ein Buch über Zweitaktmotoren und veröffentlichte Werte für die Quetschkante:

  • 50 – 80 ccm: Quetschkante → zwischen 0,6 mm und 0,8 mm
  • 100 – 125 ccm: Quetschkante → zwischen 0,7 mm und 0,9 mm

Unsere Empfehlung

Bei Rennmotoren: Hub x 0,0132 in mm (Aufgerundet auf eine Stelle hinter dem Komma)

Bei Alltagsmotoren: Hub x 0,0232 in mm. (Aufgerundet auf eine Stelle hinter dem Komma)

Ein Alltagsmotor mit einem Hub von 57 mm hat also eine Quetschkante von 1,3 mm.

Rechnung: 57 x 0,0232 = ∼ 1,3 mm

Sollte bei dieser Quetschkante das Verdichtungsverhältnis zu groß sein, müsste das Volumen der Brennraumglocke vergrößert werden. Bei Rennmotoren mit 57 mm Hub kann eine Quetschkante von 0,8 mm gewählt werden. Dadurch kann noch einmal das Verdichtungsverhältnis geringfügig erhöht werden, wenn die Quetschkante vorher 1,3 mm betrug.

Quetschkante zu groß – Ist das ein Problem?

Genau mit diesem Sachverhalt haben wir uns auch auseinander gesetzt. Unsere bisherige Erfahrung ist die, dass eine zu große Quetschkante Leistungsverlust bewirken kann. Beispielsweise haben einige Vespafahrer fälschlicherweise einen Zylinderkopf für 60 mm Hub bestellt anstatt für 57 mm Hub. Bei diesen Zylinderköpfen ist die Distanz zwischen Kolbendach und Quetschfläche größer. Das Verdichtungsverhältnis wird verringert.

Quetschkante zu klein – Ist das ein Problem?

Zu kleine Quetschkanten können ein Problem für die Haltbarkeit eines Motors sein. Nachfolgend sind Faktoren aufgelistet, welche die Größe der Quetschkante bzw. die Haltbarkeit des Motors beeinflussen.

Verdichtung

Eine zu kleine Quetschkante kann zu einem Problem werden. Durch die Verkleinerung der Quetschkante erhöht sich auch immer die Verdichtung. Bei zu hoher Verdichtung fängt der Motor an zu klingeln›.

Verformung der Bauteile bei hohen Drehzahlen

Es gibt die Behauptung, dass bei zu kleiner Quetschkante bei hohen Drehzahlen der Kolben gegen die Quetschfläche stoßen könnte. Grund: Da Werkstoffe nicht vollkommen starr sind, werden sie unter Einwirkung einer Spannungen verformt. Die Verformung eines Werkstücks kann zum Beispiel in Form einer Stauchung, Dehnung, Biegung, Verdrillung etc. auftreten. Bei  Zweitaktermotoren kann dieser Gedanke vernachlässigt werden.

Ausdehnung von Bauteilen auf Grund von Temperatur

Gerade im Brennraum treten auf Grund der Verbrennungstemperaturen bei Werkstoffen Ausdehnungen des Materials auf. Bei betriebswarmen Motor kann die Quetschkante durch diese Ausdehnungen geringfügig verkleinert werden.

Keine Zentrierung des Zylinderkopfes auf dem Zylinder

Bei den meisten Zylindern der Vespa ist der Zylinderkopf nicht am Zylinder zentriert. Das kann dazu führen, dass die Quetschkante bis zu mehreren Zehntel Millimeter variiert. Gerade bei niedrigen Quetschkanten kann das zu Motorschäden führen. Wer also eine kleine Quetschkante fährt, sollte auch den Zylinderkopf am Zylinder zentrieren.

Auswirkung von Verschleiß auf die Quetschkante

Der Motor ist Verschleiß ausgesetzt. Betroffen davon sind Kolbenbolzen, Lager etc. Dieser Verschleiß ist jedoch im Extremfall im Bereich bis zu 1-2 Zehntel Millimeter.

Auswirkungen von Verbrennungsrückständen auf die Quetschkante

Bei zu geringer Quetschkante kann es passieren, dass durch eine wachsende Schicht an Verbrennungsrückständen auf Kolbendach und Quetschfläche die Quetschkante erheblich verkleinert wird. Hier sollte durch regelmäßiges Entfernen der Verbrennungsrückstände die Gefahr gebannt werden.


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