Der Zylinder ist ein essentielles und sicherheitsrelevantes Bauteil für den Betrieb des Motors. Gemeinsam mit dem Zylinderkopf und dem Kolben bildet der Zylinder den Arbeits- und Brennraum eines Verbrennungsmotors. Außerdem hat ein Zylinder die Aufgabe, die Kolben bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung zu führen und die beim Verbrennungsvorgang entstehende Wärme an das Kühlsystem weiterzuleiten. Er ist je nach Bauart aus Grauguss oder Aluminium.
Im Gegensatz zu Viertaktmotoren übernimmt der Zylinder beim Zweitakter außerdem die Funktion des Gaswechsels – die Zylinderwand ist hier von Einlass-, Auslass- und Überströmkanälen durchbrochen. Während oben der Zylinderkopf sitzt, steckt der Zylinder mit seinem unteren Ende im Kurbelgehäuse. Bei Reihenmotoren sind die Zylinder üblicherweise zu einem einzigen Block zusammengegossen.
Der Zylinder dient ebenso zu einem großen Teil zur Wärmeabfuhr. Verschlissene Zylinderwände, Kolben und Kolbenringe können dazu führen, dass die Kompression abnimmt, wodurch der Motor an Leistung verliert oder unter Umständen gar nicht mehr anspringt.
Je nach Motorkonstruktion hat der Zylinder entweder direkten Kontakt zum Kühlwasser, metallischen Kontakt zum Motorblock oder ist fest in den Motorblock eingegossen. Durch die Materialauswahl wird sichergestellt, dass ein guter Wärmetransfer an den Motorblock oder an das Kühlwasser stattfinden kann. Bei laufenden Motoren wird die Zylinderwand mit Motoröl benetzt. Damit wird sichergestellt, dass eine ausreichende Schmierung der im Zylinder auf und ab laufenden Kolben und der Kolbenringe vorhanden ist.
Der Zylinderkopf dichtet den Zylinder nach oben ab. In ihm sind die Ventile, die Zündkerze und die Nockenwelle untergebracht. Er zählt zu den kompliziertesten Bauteilen des Fahrzeugs, da verschiedene Elemente in einem einzelnen Bauteil vereinigt werden müssen. Da er den Brennraum abschließt und die Ein- und Auslassventile aufnimmt, ist er hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Aus diesem Grund müssen für die Produktion des Zylinderkopfs in der Regel Leichtmetalllegierungen eingesetzt werden, weil diese die Wärme besser ableiten können und somit jene thermische Belastung mildern.
Der Zweitaktmotor ist ein Kolben-Verbrennungsmotor, der für den thermodynamischen Kreisprozess, wie der Name suggeriert, nur zwei Takte benötigt.
Durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das komprimierte Benzin-Luft-Gemisch gezündet und dadurch der Kolben nach unten gedrückt. Dabei verschließt der Kolben den Einlasskanal und das Gemisch wird im Kurbelgehäuse vorverdichtet. Danach wird das Benzin-Luft-Gemisch durch die Zündkerze entzündet, wodurch das Gemisch im Kurbelgehäuse nun unter Druck steht und die Verbrennungsgase aus dem Zylinder gedrückt werden.
Der Kolben bewegt sich nun wieder nach oben. Der Überströmkanal und der Auslasskanal werden auf dem Weg des Kolbens zum oberen Totpunkt wieder verschlossen. Das Gemisch im Zylinder wird komprimiert und gleichzeitig wird im Kurbelgehäuse wieder frisches Benzin-Luft-Gemisch angesaugt. Für die Spülung muss das Frischgas einen Überdruck besitzen – um diesen zu schaffen, wird entweder ein Ladelüfter verwendet oder das Kurbelgehäuse wie eine Pumpe benutzt.
Der Viertaktmotor ist ein Verbrennungsmotor, der für den Kreisprozess vier Takte benötigt. Beim Hubkolbenmotor besteht ein Takt aus der Bewegung des Kolbens vom Stillstand in eine Richtung bis zum erneuten Stillstand. Während eines Taktes vollführt die Kurbelwelle eine halbe Umdrehung.
Während des ersten Taktes wird im Zylinder ein Unterdruck erzeugt, damit der Kolben sich in Richtung Kurbelwelle bewegt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird ein Gasgemisch oder Luft durch das Einlassventil in den Zylinder gesaugt. Nachdem der Druckausgleich erfolgt ist, schließt das Einlassventil sich wieder.
Der Kolben bewegt sich nun wieder von der Kurbelwelle weg und verdichtet somit das Explosionsgemisch. Zum Zeitpunkt der maximalen Verdichtung wird das Gasgemisch durch einen Funken der Zündkerze zur Explosion gebracht – Temperatur und Druck steigen dadurch sprunghaft an.
Durch den vergrößerten Druck wird der Kolben in Richtung Kurbelwelle gedrückt und bewegt sich nun in Richtung des unteren Totpunktes. Mit Hilfe einer Pleuelstange wird die geradlinige Bewegung des Kolbens auf die Kurbelwelle übertragen. In drittem Takt erhält er den benötigten Schwung, um sowohl die Kurbelwelle anzutreiben, als auch die weiteren Takte zu ermöglichen.
Sobald der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, beginnt der letzte Takt. Mit der Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das Abgas aus dem Zylinder geschoben. Bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und das Auslassventil geschlossen hat, wird das Einlassventil geöffnet. Am Ende des vierten Taktes kommt es zur so genannten Ventilüberschneidung, wobei das Einlassventil geöffnet wird, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und das Auslassventil geschlossen hat. Das Auslassventil schließt erst kurz nachdem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat.
Verbrennungsmotoren und ihre Zylinderköpfe lassen sich nach den folgenden Merkmalen klassifizieren:
Wenn du mit deinem Roller auf die Rennstrecke willst, ist der Einbau eines Tuning-Zylinders unerlässlich. Von der Wahl deines zukünftigen Zylinders hängen alle weiteren Umbaumaßnahmen ab, die getätigt werden müssen, um die Beschleunigung, Geschwindigkeit und Performance deines Rollers effektiv zu erhöhen. Einen Überblick darüber findest du in unserer Abstimmtabelle: Hier geht’s zur Übersicht. Generell gilt eine goldene Regel: Hubraum ist nur durch noch mehr Hubraum zu ersetzen. 😁
Bei Zylindern hast du die Wahl zwischen verschiedenen Leistungsstufen. Wenn du dich zunächst gern erst einmal rantasten möchtest, kommt die Klasse der Sport-Zylinder infrage. Diese gibt es, so wie alle Zylinderklassen, in der 50ccm- und 70ccm-Variante. Sie verändern die Steuerzeiten und verbessern somit die Performance.
Eine prima Wahl wären hier etwa der Top Performance Trophy 50ccm oder der Malossi Sport 70ccm. Bei dieser Klasse benötigst du praktischerweise kaum weitere Teile zur Abstimmung, denn deinen Serienauspuff kannst du weiterhin verwenden. Ergänze noch eine neue Variomatik dazu und schon dürfte dein Roller um die 20 km/h schneller fahren. Wenn du diese Konfiguration noch etwas weiter optimieren möchtest, kannst du optional noch deinen Auspuff gegen einen Silent Pro austauschen, um noch ein wenig mehr Speed rauszuholen.
Willst du noch mehr Speed, musst du zu den leistungsfähigeren Midrace-Zylindern greifen. Hier wäre der Malossi MHR Replica eine super Wahl. In jedem Falle musst du dir unbedingt einen zu deinem Zylinder passenden Auspuff besorgen. Auch deine Serien-Variomatik und Serien-Kupplung musst du upgraden, damit diese Komponenten mit dem neuen Zylinder harmonieren (und überhaupt funktionieren). Um noch mehr Geschwindigkeit rauszuholen, hilft dir ein größerer Vergaser weiter – ein 19er sollte da ausreichen.
Das Maximum an Geschwindigkeit erreichst du mit einem High-End-Zylinder. Neben den gleichen Abstimmungsmaßnahmen wie bei den Sport- und Midrace-Zylindern ist es im High-End-Bereich unverzichtbar, eine Vollwangen-Kurbelwelle einzubauen, die mit den hohen Drehzahlen mithalten kann. Bei einer richtig abgestimmten Konfiguration erreichst du bis zu 18-25 PS.