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Das BUCHELI-Projekt - SR 500 FAQ Hinweis:
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zu 2.1 Einführende
Beschreibung Zylinderkopffragen |
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Für jeden
Motor gibt es eine Drehzahl, ab der die Steuerung mit Sicherheit versagt
(übrigens auch dann, wenn sie Schließerhebel hat...). Das ist
dann der Fall, wenn die Teile der Steuerung der Nockenkontur nicht mehr
"folgen" können. Bei welcher Drehzahl das der Fall ist, hängt von vielen verschiedenen Größen ab. Wichtig in diesem Zusammenhang sind insbesondere die Schließkraft der Ventilfedern, die Masse der bewegten Bauteile (z.B. Ventil, Keile, Federteller, Feder, Kipphebel ...) und die Ventilerhebungskurve, d.h. die Ortskurve des Ventils als Funktion des Kurbelwinkels. Grob gesprochen ist eine Steuerung umso drehzahlfester, je härter die Ventilfedern, je leichter die bewegten Massen, je geringer der Ventilhub und je länger die Steuerzeiten sind. Mit der Ventilerhebungskurve ist das allerdings so eine Sache, lange Steuerzeiten und wenig Hub allein bedeuten leider noch gar nichts. Wichtig ist, daß die Kurve sanft und "ruckfrei" ist. Man kann das mit dem mathematischen Begriff der Ableitung einer Funktion genauer beschreiben, anschaulich (aber nicht ganz korrekt) soll die Ventilerhebungskurve möglichst große Krümmungsradien haben. Die von Ducati verwendete Zwangssteuerung der Ventile (Desmodromik) verwendet nur Hilfsfedern, die im Prinzip entbehrlich sind. Neben dem Öffnerhebel (Kipp- oder Schlepphebel, je nach Motortyp) gibt es noch einen Schließerhebel(Kipphebel), der den Ventilschaft unter einem Bauteil ähnlich wie ein Federteller mit seinem gegabelten Ende umschließt. Dieser Hebel wird von einem Komplementärnocken betätigt und zieht das Ventil wieder hoch. Man muß bei dieser Steuerung pro Ventil zwei Spiele einstellen, das des Öffnerhebels (das "Normale") und das des Schließers, welches festlegt, wie nahe das Ventil an den Sitz gezogen wird. Man geht da nicht ganz auf Null, damit der Hebel bei geschlossenen Ventil nicht mit Vorspannung am Schließernocken anliegt, aber knapp davor. Um dieses unvollständige Schließen zu beheben, ist bei den Straßenmodellen eine Schenkelfeder am Schließhebel angebracht, die die letzten paar Hundertstel übernimmt. Bei Rennmotoren läßt man die weg, der Kompressions- bzw. Verbrennungsdruck drückt das Ventil sowieso auf seinen Sitz. Der Wesentliche Unterschied zwischen der Desmodromik und der herkömmlichen Steuerung läßt sich also mit "Form- statt Kraftschluß" beschreiben. Was den "Materialmord" durch hohe Drehzahlen angeht hast Du insofern recht, als alle Massenkräfte proportional zum Quadrat der Drehzahl wachsen, d.h. bei doppelter Drehzahl zerrt der Kolben im OT viermal so stark am Pleuel (zweite Ableitung). Bei 8000/min wird er bei der XT/SR500 mit ca. 40.000 m/s^2 d.h. 4000g beschleunigt, zieht also mit ca. "2 Tonnen" am Pleuelauge. Entsprechendes gilt auch für die Kräfte am Ventiltrieb, je höher man dreht, umso quadratisch unangenehmer macht sich die träge Masse des Ventils bemerkbar. Eine genaue Grenze zwischen "Körperverletzung" (die beginnt wohl, so bald der Motor läuft) und "Mord" am Material läßt sich wohl nur schwer festlegen. Ich hab' in den SR cup Rennen meinen XT Motor regelmäßig über 9000/min gedreht (hatte bei 9400/min laut Prüfstand ja noch 34PS). Dem Ventiltrieb (R&D Federn, Alufederteller, erleichterte Kipphebel und Ventile, Megacycle Nockenwelle) hat das überhaupt nicht geschadet, auch Kolben (Mahle)und Zylinder (Nikasil) sahen immer sehr gut aus, was allerdings auf Dauer leidet, ist das obere Pleuelauge. Das wird im Laufe der Zeit oval. Man merkt das an einem harten, mechanisch lauten Motorlauf. Wenn man dann nicht einfach immer weiterfährt, bis es kracht, genügt es, einen neuen Pleuelkit und einen neuen Kolbenbolzen zu montieren, da zunächst mal keine Folgeschäden auftreten. Ignoriert man diese Anzeichen, hat man wohl gute Chancen, daß das Pleuel im Auge reißt. 7500 kann die Steuerung vom Serienmotor ab, und die Kolbengeschwindigkeit ist auch vollkommen harmlos (übrigens, was soll die eigentlich mit den Ventilfedern zu tun haben?) Auf jeden Fall sollte man sich den Kolben und den Kurbeltrieb nach einem Motorschaden sehr genau anschauen, ehe man sie weiterverwendet. Beim Kolben achte man besonders auf den Einstich für den oberen Kompressionsring, der Ring muß leicht beweglich sein! Die R&D Federn
für die SR/XT/TT500 sind ungespannt über 52mm lang (Außenfeder),
die serienmäßigen haben irgendwas um 44. Mit der Seriennockenwelle
sind die brutalen R&Ds (=harten Ventilfedern) aber echt rausgeschmissenes
Geld! |
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Bei der Reparatur eines Zylinderkopfes muss man damit rechnen, daß der Wechsel der Ventilführung etwas aufwendiger als normal sein kann, wenn die gesprengte Führung die Bohrung, in der sie sitzt auch noch zerstört hat. Dann kann es sein, daß diese nachgearbeitet werden muß und man evt. eine speziell angefertigte Führung braucht. Prüfung der alten Ventilführungen:
rei97 sagt (in etwa): Das längs-
quer Bewegen zeigt fast immer , dass der Ölverbrauch von den Ventilschaftdichtungen
kommt. motorang tippt: Nicht bei den VS-Dichtungen
sparen. Ventilschaftdichtungen dürfen ruhig original Yamaha sein,
dann halten sie viele Jahre. Die Elastizität mancher Nachbauten bewegt
sich hingegen im Wochenbereich ... Sven: Es genügt
völlig, die Schaftdichtungen händisch, also ohne Rohrstück
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Test
von rei97: |
Bei alten Zylinderköpfen
(2J4-Serie bei der SR, XT glaub ich bis 1982) können sich die Kipphebelachsen
im Kopf frei drehen. Das ist OK solange der Kopf und die Wellen neuwertig
sind, und verzögert Verschleiß weil sich die Achse immer mal
etwas dreht und so gleichmäßig abgenützt wird, theoretisch. Neuere Köpfe (48T) kennen das Problem weniger deutlich. Hier sind die Kipphebelachsen durch Schrauben bzw. Federn in ihrer Drehung eingeschränkt. Die Lagerungsbohrungen bleiben intakt. Wenn hier etwas verschleißt, dann ist es die Achse selbst. Angeblich fixieren manche Umbauten auf Doppelschmierung die Kipphebelachsen axial durch Federkraft. Sagt der Wunderlich halt ... An der Ausschlagerei wird das nicht viel ändern. Jedenfalls gibt es bei 2J4-Köpfen zwei vernünftige Wege der Verbesserung/Reparatur:
Mir würde zumindest für unterwegs als Notreparatur noch einfallen, die Achse mit Buchsen- und Lagerkleber (Loctite) zu fixieren. Hab ich aber ausdrücklich noch nicht ausprobiert! |
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Der Sepp aus der SR-Cup-Szene), der die Methode ausgedacht und ursprünglich angewendet hat, berichtet keine Nachteile. Allerdings macht der das an seinen Rennmotoren und die haben ja ein anderes Anforderungsprofil. Dazu flacht er auch noch die Kipphebelachsen oben leicht an (besserer Halt für die Made) und verklebt die Achsen zusätzlich vorsichtig mit Loctite Lagerkleber durch die neue Bohrung. Betonung auf vorsichtig, wer schon mal einen dummerweise via überschüssigem Kleber mitverklebten Hebel wieder lösen musste, weiß warum. Rei97, der Sepps Tipp aufgeriffen hat, beläßt es beim Bohren-Gewinde schneiden - Made rein. Das wird hier dokumentiert. Üblicherweise
sind die rechten (Kickerseitigen) Lagerbohrungen ausgenudelt.
Das Loch für die Made am Einlass wird von oben durch den rechten Bügel der oberen Motor-Rahmenbefestigung gebohrt. Gewinde beginnt logischer Weise erst unter der horizontalen Bohrung für den Motor-Befestigungsanker. Und da ist satt Material.
Die Made für den Auslass sitzt rechts neben dem Stutzen für die Kopfentlüftung auf der Rockerbox. Da könnte man von etwas wenig Material reden, aber - wie gesagt - es hält beim Rei bislang. Rei97: |
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Unten beginnend gibt es:
In
den folgenden Fällen muß der Motor nicht raus:
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Manchmal stellt sich die Frage, was man da für eine Nockenwelle hat. Serie oder Tuning? Wenn sie chromfarben ist dürfte es eine alte 2J4 Originalnocke sein. Wenn sie grau ist, ist es wahrscheinlich:
Zur genaueren Beantwortung ist es notwendig sie zu vermessen. Übrigens... hier ein paar gute Seiten zum Thema: Nockenwellen Gradscheibe 1) Den Grundkreis, also den kleinsten Durchmesser der Nockenlaufbahn messen (also quer zur Nocke). Wenns weniger als 32 mm sind wurde die Nocke schon mal nachgeschliffen/umgeschliffen. 2) Den größten Durchmesser der Nockenlaufbahn messen (also über die Nocke). Das lässt Rückschlüsse auf die "Schärfe" zu, wichtiger sind dabei aber die Steuerzeiten und die Flankenwinkel. Zur genaueren Beurteilung ist es unerlässlich die Ventilerhebungskurve aufzunehmen. Dazu muss die Nockenwelle im Motor eingebaut und der Zylinderkopf funktionsfähig sein.
**)
Hiha: Damit man die Charakteristik von Ventilerhebungskurven besser
miteinander vergleichen, und die gesamte Kurve, inclusive der Anlauframpen
gemessen werden kann, sollte man die Steuerzeiten mit auf null gestelltem
Ventilspiel, direkt am Ventil (oder Federteller) aufnehmen. *Steuerzeit = beispielsweise "Einlassventil öffnet 20,6 Grad vor OT" Hier
die Beschreibung meiner Messerei an der SR. Mit den entsprechenden Werten fragt man freundlich in einem der SR/XT Technikforen an, da gibt es eine Handvoll Leute die damit was anfangen können. |
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KIPPHEBEL:
Übrigens werden die gleichen Teile (mit der gleichen Nummer) am Ein- und Auslass verwendet, sind später nur am unterschiedlichen Verschleiß auseinanderzuhalten. Hiha
zum Thema "Erleichterung der Kipphebel":
NOCKENWELLE: 2J4: Nockenhub = 10 mm
KIPPHEBELCHSEN Grundsätzlich können 2J4-Achsen auch mit 48T-Kipphebeln kombiniert werden.
VENTILEINSTELLSCHRAUBEN Testonalin: die kedoschrauben sind zweiteilig. bilder gibt´s auf der homepage vom sponsor oder im katalog. in dem gewindeteil ist am unteren ende eine frei drehbare kugel eingelegt, die eine fläche an einer seite hat. diese fläche soll zum ventilschaft weisen. dort wird das spiel gemessen. der vorteil ist, dass die flächen immer plan aufeinanderliegen, weil die kugel sich ausrichtet sobald druck entsteht. somit gibt es an dieser stelle (ventilschaft) verminderten verschleiß. bei den herkömmlichen schrauben "rutscht" das ende der schraube auf dem schaft hin und her, bedingt durch die winkeländerung des kipphebels im betrieb. somit reibt das ganze immer etwas auf dem ventilschaft rum. das hat an beiden teilen einen höheren verschleiß zur folge als bei den kugekopfschrauben. da reibt es fast nur in der kugelpfanne und nur ein wenig auf dem ventilschaft. wenn die herkömmliche schraube lange in einer stellung gearbeitet hat, ist das profil meistens etwas eingelaufen. bei einer änderung des spiels verdrehst du die schraube ein wenig, und die beiden teile lassen sich A: nicht mehr vernünftig einstellen und B: verschleißen voraussichtlich ab jetzt stärker, weil sich kanten gebildet haben können
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