Geschichte des Boxermotors
Im Jahr 1896 erfand Carl Benz den Boxermotor. Er bezeichnete den Motor zunächst als Contra-Motor, da sich die beiden Zylinder gegenüber befanden. Dieser erste Boxermotor hatte 2,7 Liter Hubraum (2 Zylinder) und leistete bei 750 U/min rund 10 PS bzw. 7,35 kW. Dieser Motor kam im Benz Dos-a-Dos der Benzwerke zum Einsatz.
Benz Dos-a-Dos (Rücken an Rücken), Baujahr 1897,
Gewicht 910 kg, Höchstgeschwindigkeit: 40 km/h
Skizze von Carl Benz
Grundlegende Konstruktion des Boxers / Definition
Ein Boxermotor ist ein Verbrennungsmotor, bei dem sich die Zylinder flach zu beiden Seiten der Kurbelwelle in einer Ebene leicht versetzt gegenüber liegen. Die Zylinderreihen haben dabei einen Zylinderbankwinkel von 180°. Jeder Zylinder besitzt eine eigene Kröpfung an der Kurbelwelle, die um 180° versetzt ist. Dies ist auch der grundlegende Unterschied zu einem 180°-V-Motor, bei dem sich jeweils zwei gegenüberliegende Zylinder einen Hubzapfen teilen.
Die DIN-Norm 1940 definiert den Boxermotor auf folgende Weise:"Anordnung der Zylinder in einer Ebene mit zwei einander gegenüberliegenden Zylinder-Reihen. Die Kurbelwelle hat je Zylinder einen Kurbelzapfen."
Die gegenüberliegenden Zylinder befinden sich immer im gleichen Hub, bzw. Arbeitstakt. Bei einem Vierzylinder-Boxermotor genügen drei Kurbelwellenlager (beim Reihenmotor 5-fache Lagerung). Diese Bauweise erlaubt eine kürzere Ausführung der Kurbelwelle als beim Reihenmotor. Dadurch verfügt der Boxermotor über eine hervorragende Laufruhe, höchste Zuverlässigkeit und einen niedrigen Schwerpunkt (Unterflurmotor). Der Boxermotor hat stets eine gerade Anzahl an Zylindern.
Vorteile und Nachteile des Boxers
Der Motor erzeugt kaum Vibrationen, da durch die gegenüberliegende Anordnug der Zylinder, die bei der Bewegung der Kolben entstehenden Kräfte, wechselseitig aufgehoben werden. Massenkräfte 1. und 2. Ordnung werden vermieden. Das Ergebnis ist ein seidenweicher, runder Lauf des Motors. Man sagt, dass man eine Münze auf die Kante auf den laufenden Motor stellen kann, ohne dass diese umkippt. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die horizontale Anordung der Ein- und Auslasskanäle der Boxermotor sehr niedrig gebaut werden kann und durch seine beiden gleichschweren Zylinderreihen sehr gut ausbalanciert ist. Daraus resultiert ein tiefer Schwerpunkt und es läßt sich ein symmetrisches Fahrwerkskonzept realisieren.
Ein Nachteil ist der hohe Bauaufwand durch zwei Zylinderköpfe. Außerdem ist der Motor wegen seiner großen Baubreite ungeeignet für einen Quereinbau.
Porsche Turbo, 6-Zylinder-Boxer
Porsche 6-Zylinder-Boxer, 3200 ccm
Porsche Turbo, 6-Zylinder-Boxer
Porsche, 3,6l-Boxer
Bezeichnung der Zylinder
In der DIN 73021 ist die Bezeichnung der Zylinder an Mehrzylinder-Motoren festgelegt. Die Bezeichnung der Zylinder beginnt stets an der der Kraftabgabe gegenüberliegenden Seite des Motors. Bei einem Boxermotor liegt der erste Zylinder in der linken Zylinderreihe und der kraftabgebenden Seite gegenüber. Die Zylinder werden in der Reihe fortlaufend gezählt. In der im Uhrzeigersinn folgenden Reihe wird weitergezählt.
Die Vierzylinder-Boxermotoren der Fabrikate VW und Porsche werden nicht nach DIN 73021 bezeichnet. Hier beginnt man die Zählung in der rechten Zylinderreihe an der kraftabgebenden Seite.
Zündfolge
2-Zylinder-Boxermotor
Zündabstand: 360°, 2x gelagert, 1 Arbeitstakt je Kurbelwellenumdrehung
4-Zylinder-Boxermotor
3x gelagert, Zündabstand: 180° Zündfolge: 1-4-3-2 oder 1-2-3-4,
1 Arbeitstakt je halber Kurbelwellenumdrehung
6-Zylinder-Boxermotor
4x gelagert, Zündabstand: 120° Zündfolge: 1-6-2-4-3-5,
1 Arbeitstakt je 1/3 Kurbelwellenumdrehung,
Die Arbeitstakte überschneiden sich wie beim Sechszylinder-Reihenmotor.