Boxermotor

  • Was ist ein Boxermotor?

    1. Einleitung

    Subaru ist ja für den Einsatz der Boxermotoren bekannt, doch was genau ist das eigentlich und was unterscheidet den Boxermotor von den anderen Bauarten?



    Die meisten Autohersteller setzen auf den Reihenmotor. Am geläufigsten ist der 4-Zylinder Reihenmotor. Beim ihm sind, wie der Name schon erahnen lässt, die Kolben hintereinander in einer Reihe angeordnet und die kolben bewegen sich senkrecht auf und ab. Bei Sportwagen sind auch die 6- bzw. 8- Zylinder Reihenmotoren sehr beliebt, weil sie sich durch ihre gute, ruhige Laufkultur auszeichnen.



    Beim Vierzylinder-Boxermotor werden Leertakte genau wie beim Vierzylinder-Reihenmotor vollständig vermieden. Im Unterschied zu diesem werden auch die durch die Pleuelstellung verursachten Massenkräfte zweiter Ordnung vermieden. So kann auf die im Bild unten gezeigten Gegengewichte weitestgehend verzichtet werden.



    2. Aufbau

    Beim Boxermotor sind die Kolbenbewegungen horizontal gerichtet, das heisst bei unserem 4 Zylinder, dass sich je 2

    Zylinder leicht versetzt gegenüber liegen (dazwischen die Kurbelwelle).


    Der Vorteil dabei ist, dass der 4 Zylinder Boxermotor gegenüber dem 4 Zylinder Reihenmotor wesentlich kompakter baut und somit eine geringere Einbaulänge beötigt. Des weiteren kann man den Boxermotor sehr tief im Fahrzeug plazieren um so den Schwerpunkt deutlich herab zu setzen, was die Neigung in den Kurven verringert (Stichwort: Elchtest).


    Dem günstigen Kraftfluss und der kurzen Kurbelwelle haben wir es zu verdanken, dass die mechanischen Belastungen geringer als beim Reihenmotor sind. ausserdem sind die rotierenden Massen geringer, was ein gutes Ansprechverhalten des Motors gewährleistet.


    Der Nachteil des Boxermotors liegt in den höheren Produktions- und Fertigungskosten, da er mehr Bauteile benötigt, als ein Reihenzylinder und auch bei der Wartung gibt es Nachteile (Zündkerzenwechsel?).



    Beim Vierzylinder-Boxermotor werden Leertakte genau wie beim Vierzylinder-Reihenmotor vollständig vermieden. Im Unterschied zu diesem werden auch die durch die Pleuelstellung verursachten Massenkräfte zweiter Ordnung vermieden. So kann auf die im Bild unten gezeigten Gegengewichte weitestgehend verzichtet werden.


    3. Funktion

    Je zwei gegenüberliegende Kolbenbewegen sich aufeinander zu oder voneinander weg, daher die Bezeichnung

    Boxer- oder Gegenläufer-Motor. Der Zylinderwinkel beträgt grundsätzlich 180°, die Zündfolgen sind '1432' und '1234'. Es liegen also jeweils die 1 und die 3 fest. Eine eventuelle andere Zündfolge entsteht nur, wenn sich der Motorenhersteller nicht an die Norm der Zylindernummerierung hält. Die Kurbelwelle ist fast immer dreifach, bei Subarumotoren jedoch ausschließlich fünffach gelagert. Eine absolute Ausnahme ist die vierfache Lagerung beim VW-Käfer-Motor, weil hier noch ein Hauptlager außerhalb mitgezählt wurde.



    [pclist]


    [-]Höherer Bauaufwand ist für zwei Zylinderköpfe nötig.
    [-]Wegen der Baubreite für Quereinbau nicht geeignet.
    [-] DOHC- Motor als Boxer- nicht zwei sondern vier obenliegende Nockenwellen.
    [-] höhere Produktions- und Fertigungskosten
    [-]Nachteile bei Wartung (Zündkerzenwechsel?).


    [+] ruhiger Lauf
    [+] geringe Baulänge
    [+]niedriger Schwerpunkt im Fahrzeug
    [+] geringere rotierende Massen
    [+] beliebte Klangkulisse
    [/pclist]


    Da heute die gleichen Motoren in verschiedenen Modellreihen eingesetzt werden, hat sich der Reihenmotor durchgesetzt. Er ist universeller nutzbar und billiger in der Herstellung. Auch kann er leichter z.B. um einen Zylinder erweitert werden. Offensichtlich ist es für die Automobilhersteller günstiger, einen Reihenmotor mit zwei Ausgleichswellen zu produzieren als einen Boxermotor. Interessant wäre hier ein Gewichtsvergleich.


    4. Subaru Boxer- Motoren


    Grundsätzlich passen alle Motoren der EJ- Serie in alle Karosserien eines jeden Impreza und Legacy Models.


    5. EJ18


    Der EJ18 kam in frühen Impreza- Modellen zum Einsatz. Er ist nicht gerade für große Leistungen gedacht aber die Tasache, dass er sehr günstig und einfach zu bekommen ist, macht ihn interessant für Experimente und für Einsätze z.B. im Rallycross oder für leichte Buggies


    6. EJ205


    Dieser 2.0l DOHC- Motor kommt in den WRX- Modellen zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein open- deck- Motor, was bedeutet, dass seine Zylinderlaufbuchsen nur 2 seitliche Abstützungen zum Motor haben. Dieses Design ist für hohe Leistungen und hohen Ladedruck ausgelegt, hat aber keine Ölspritzdüsen, die die Zylinderwand kontinuierlich mit Öl benetzen. Stattdessen vertraut man, wie bei den meisten Motoren, auf das selbstständige Spritzen des Öls innerhalb des Kurbelgehäuses. Die Zylinderköpfe sind für hervorragende flow- Eigenschaften und einen soliden Ventiltrieb bekannt. Wie bei allen DOHC- Motoren lassen sich auch hier die Nockenwellen leicht modifizieren um noch mehr Leistung herauszuholen. Ohne größere Modifikationen lassen sich aus diesem Motor 300- 350 PS rausholen, wer mehr möchte, sollte in Schmiedkolben, Pleuel und nitrierte Kurbelwellen vom Aftermarket investieren, was aber nur bedingt Sinn macht. Wer wirklich Leistung haben will, greift besser gleich auf einen EJ257 STI- Motor zurück. Über Verbesserungen des Ansaug ( z.B. STI Einspritzdüsen) - und Abgasweges (und anderen Turbolader z.B. VF34) in Verbindung mit 255l/min Benzinpumpe und einem vernünftigen Mapping lassen sich die 350 PS erreichen. Das macht aber nur bedingt Sinn, bedenkt, dass das 5- Gang Getriebe nur für bis zu 400 NM ausgelegt ist. Ein Motor in einem WRX wird also in der Regel nicht nach Leistung, sondern nach Getriebe abgestimmt. Ich war nach meinem Motorupgrade sehr enttäuscht von der Charakteristik des Autos, das frühe Ansprechen des giftigen TD05- Laders war weg und als der VF34 richtig loslegen wollte, musste er wieder eingedämmt werden, damit er das Getriebe nicht in Stücke reißt. Man merkte vor allem eine Verbesserung bei hohen Drehzahlen und Geschwindigkeiten, der Durchzug oben verbesserte sich deutlich. Was allerdings das Überholen angeht, so war ich mit Serienleistung mit 100PS weniger deutlich besser dran.




    7. EJ207


    Das ist der standardmäßige japanische WRX und STI- Motor der Modelljahre 1999 und 2000. Davor gab es noch den EJ20G und EJ20K welche häufig in einen Topf geworfen wurden.

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