Hallo Ian -
Die Anzahl der Ventile sagt nur begrenzt etwas über die Agilität eines Motors aus, dazu muß man auch noch Hub/Bohrung und die Drehmasse der Kurbelwelle beachten.
Die Ventile sind für den Gemischwechsel des Motors verantwortlich. Über die Ventilsteuerung erfolgt auch gleichzeitig die Auslegung eines Motors auf Drehmoment oder Drehzahl. Ein kleiner Ventildurchmesser {Einlaß-} in Verbindung mit langen Ansaugrohren führen zu einem hohen Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, ein großer Ventildurchmesser zu einem schnell Befüllen- und Abblassen eines Zylinders, was jedoch bei niedrigen Drehzahlen träge wirkt. Erst mit einsetzen der heute noch verwendeten Technologie war es möglich, Zwischenwege durch variable Saugrohrlängen oder verstellbaren Ventilhub zu finden.
Zudem muß die Zündkerze an einem Punkt angebracht sein, welcher ein optimales zünden des verwirbelten Luft-/Kraftstoffgemisches erlaubt.
Gehe ich nun zurück zu dem herkömmlichen Saugmotorenbau.
Am Anbeginn des Automobiles stand der Automobil-Sport, welcher die Konstrukteure zu einer immer größeren Motorleistung zwang – forderte. Es wurden Wege gesucht, die Leistung des herkömmlichen Otto- Motors, welcher über zwei Ventile verfügte, zu steigern.
Bereits vor dem ersten Weltkrieg wurde die Anzahl der Ventile von 2 auf 4 erhöht. Peugot war der Wegbereiter mit dem Rennwagen Peugot L 76.
Mercedes zog nach und baute den 4 ½ ie Wagen, mit welchen Christian Lautenschlager beim GP d’France siegten.
In den Jahren nach 1918 nahm die Motorenentwicklung verschiedene Wege – Bugatti baute mit dem Type 35 einen wagen mit 3 Ventilen und Doppelzündung, zwei Einlaßventile sorgten für die zufuhr von Frischluft/Benzingemisch, das Abgas entwich über ein größeres Ventil, neben welchem die beiden Zündkerzen saßen.
Nachdem sich in den folgenden Jahren jedoch die doppelten obenliegenden Nockenwellen bei Rennmotoren durchsetzten, wurden die 4 Ventile zumeist durch 2 große ersetzt. Daimler Benz behielt beim M 25 A//AB/B/C/D/DABs/E und dem M 125 F, sowie den M 154 H; M 163 K und M 165 M die Vierventiltechnologie bei.
Im Bau von Straßenfahrzeugen fand sie keine Verwendung, da die Technik zu teuer war und nur in Verbindung mit hohen Drehzahlen und hochkomprimierten Motoren Verwendung fand.
Bekannte Wagen mit Vierventiltechnik waren lediglich in den Jahren nach dem zweiten Weltkrieg der M 196 von Daimler Benz, sowie der Ferrari 252 F 1 – welcher jedoch nie eingesetzt wurde.
Erst zwei "Englische Bastler" – Mike
Costin und Keith Duck
worth brachten Anfang der 60iger Jahre eine Entwicklung ins Rollen, als sie Ford Motorblöcke mit eigenen Zylinderköpfen versahen und im Motorsport einsetzten - der berühmteste sollte der "DFV" werden
Schon in den ersten Jahren der 60iger des vorigen Jahrhunderts bereiteten BRM, Lotus und anschließend Ferrari der Vierventiltechnologie den Weg – 1966 kurzzeitig zur 2 Ventil-Technologie zurückkehrend brachte Ferrari mit dem Tipo 242 einen 3 Ventil {36 Gesamt} Motor – der - in der Formel 1 erfolglos – als P 4 legendär werden sollte. Maserati folgte 1968 ebenfalls dem Schritt und baute einen 3 Ventil V 12, welcher jedoch in den Cooper Chassis erfolglos blieb.
1968 entstanden dann 4 Ventilmotoren, da die weitere Entwicklung der Zündanlagen den Einsatz einer {zentralen} Zündkerze beschleunigte. Ende der 70iger Jahre fand dann die Vierventiltechnologie ihren Einzug bei den Straßenfahrzeugen – wobei BMW mit dem M 1 einer der Vorreiter war, es folgten Modelle wie der 635 CSI M, anschließend baute VW seine 16 V Golf Modelle.
Daimler Benz baute noch 1980 nur gewöhnliche 2 Ventiler, erst der M 102.983 – siehe entsprechenden Thread – eröffnete den Weg in Zusammenarbeit mit Cosworth und dann AMG zu den Vierventilmotoren M 104, M 106, M 119 und M 120 sowie dem M 111 {und M 291 und M 292}. Die verschärften Abgasvorschriften führten dazu, einen heißen Abgasstrom schnell auf den Katalysator leiten zu müssen, was in Verbindung mit der Umstellung der Reihensechszylinder auf V 6-90° zur Dreiventiltechnologie führte, bei welcher ein Auslaßventil je Zylinder zwei Einlaßventilen gegenübersteht. Die Motoren besitzen variable Saugrohre/variablen Ventilhub {M 112/M 113 und M 137}.
Bei der Fünfventiltechnologie ist der Gasdurchsatz weiter optimiert. 3 Einlaß- stehen 2 Auslaßventilen gegenüber. Nach meinem Wissen war der Tipo 35 A der erste Fünfventil {60 Ventil} Motor, welcher jedoch wie seine Nachfolger erfolglos blieb. VW übernahm die Technologie bei ihren Motoren.
Bekannt ist mir hier der
F 131 B, bei welchem die 3 Einlaßventile abhängig von der Motordrehzahl {ca. 3.500/6.800 U/min} sich öffnen.
3 Ventil PKW Motoren, wie die heutigen DCX Motoren baute Maserati in die ersten Biturbos ein.
Ich hoffe, dieser kurze Überblick verwirrt nicht zu sehr. Da wir einige Tage weg sind, werde ich danach erst auf eventuelle Fragen antworten können.