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Das BUCHELI-Projekt - SR 500 FAQ

    Ergänzung zu 2.1 Einführende Beschreibung
Zylinderkopffragen

  Worum geht´s ?

 

 

Tips und Wissen rund um den Kopf.

 

Was im Bucheli steht

 

Nur über Originales, und da nicht alles. Das Forum ist hier eine Fundgrube ...

Ölversorgung

 

 

Die Ölversorgung des Zylinderkopfes erfolgt über eine außenliegende Ölleitung. Die ersten Modelle hatten die Leitung zum Einlassventil, später wurde die Leitung dann auf die Auslassseite verlegt. In beiden Fällen wird das Öl in eine Kipphebelachse eingeleitet und gelangt durch die hohlgebohrte Achse zuerst zum einen Kipphebel, dann weiter über einen Ölkanal auf der anderen Achsenseite zur zweiten Achse und weiter durch die hohle Achse zum zweiten Kipphebel. In beiden Fällen funktioniert das für den zweiten Kipphebel möglicherweise nicht mehr wenn die Lagerung der Achse im Zylinderkopfdeckel ausgeschlagen ist.

Achtung: die verchromten SR-Ölleitungen neigen zum Bruch mit folgendem Kopfschaden! Die grünlichen Exemplare der späteren XT-Modelle halten besser, die sichere Methode ist die Umstellung auf Doppelschmierung mittels Schlauch wie im Zubehör angeboten (Kedo). Auch hier funktioniert die Ölerei besser wenn die Achsbohrung noch rund ist.

Siehe auch Doppeldirektschmierung.
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Harte Ventilfedern

 

 

Sven weiß wieder was:

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.
Im Falle der SR hieße das, daß der Kipphebel bei geöffnetem Ventil nicht mehr am Nocken anliegt. Dann folgt das Ventil nicht mehr der durch die Nockenform vorgegebenen Ortskurve und lernt u.U. den Kolben näher kennen...

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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Ventilführungen und Ventilschaftdichtungen

 

 

Sven weiß wieder was:

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:

  • Zuerst mal: Ventilfedern und Ventilschaftdichtungen müssen demontiert sein.
  • Mit Bremsenreiniger und Preßluft reinigen.
  • Sichtprüfung, ob die Bohrung sauber aussieht
  • Strenggenommen solltest du sie danach entweder messen oder lehren, aber wenn du das ebenfalls gesäuberte Ventil mal reinsteckst (ohne Öl) und das Spiel in Fahrtrichtung nicht fühlbar größer ist als quer dazu, und mit Öl praktisch kein Spiel mehr zu spüren ist, dann kannst du davon ausgehen, daß die Führung passt.

rei97 sagt (in etwa):

Das längs- quer Bewegen zeigt fast immer , dass der Ölverbrauch von den Ventilschaftdichtungen kommt.
Selbst Kolben wurden getauscht Zylinder geschliffen, aber der Kopf ist einfach wieder draufgeschraubt worden. Leider ist dieser Pfennigartikel ist halt nur mit erheblicher Bastelei tauschbar.. Nichts desto Trotz :
Spasteln macht Bass..

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 ...
Vor dem Drüberstreifen das manchmal scharfkantige Ventilende mit etwas Tesaband umkleben, das schont die Dichtlippe.

Sven: Es genügt völlig, die Schaftdichtungen händisch, also ohne Rohrstück
o.Ä. auf die eingeölte Führung aufzudrücken. Die Dichung "rastet" sozu-
sagen ein auf der Führung. Danach kannst du das Ventil
ohne irgendwelche weiteren Schutzmaßnahmen ganz normal in die Führung
bzw. durch die Dichtung stecken, bloß etwas Öl sollte dran sein.
(Anmerkung von motorang: Das gilt wenn man die VSD vor den Ventilen montieren kann, also wenn der Zylinderkopf demontiert wurde - und wenn die Ventilenden abgerundet sind)

Ventilführungen tauschen geht prinzipiell auch in Heimarbeit:
Kopf schön warm machen (so etwa 150 Grad) und mit einem geeignetem Dorn die alten Führungen austreiben.
Die Passbohrungen, in denen die Ventilführungen gesessen haben, müssen danach auf riefen und Grate untersucht werden, wenn die Oberfläche der Bohrungen nicht absolut top ist, werden die neuen Führungen beim Einbau fressen, Material vor sich herschieben und die Bohrung aufweiten. Wenn das passiert kann es unter Umständen passieren, das sich die Führungen im Betrieb lösen.
Sind die Bohrungen ok, dann muss der Kopf wieder aufgeheitzt werden. Hat der Kopf dann die richtige Temperatur, dann können die neuen Führungen, die vorher im Tiefkühlfach möglichst weit runtergekühlt wurden, mit einem passenden Dorn eingesetzt werden.
Im Idealfall fallen die Führungen jetzt fast von alleine in die Bohrungen, meist sind aber noch ein paar beherzte Schläge mit dem Hammer nötig.
Werden die originalen Ventilführungen verwendet, dann haben sie jetzt nach dem Einschrumpfen schon das richtige Innenmass und die Ventile können eingesetzt werden. Dann sollten aber die Ventilsitze leicht nachgefräst werden, da das Ventil in der neuen Führung im bereich von einigen hundertsteln Millimetern versetzt zur alten Position sitzen kann.
Und das ist der Haken am Selbermachen:
Da kein normalsterblicher einen Satz Ventilsitzfräser in seinem Werkzeugsatz hat, muss der Kopf dann doch zum Motoreninstandsetzer. Und weil der Ein- und Ausbau der Führungen dort kaum was kostet, lohnt sich der Aufwand des Selbermachens fast überhaupt nich, erst recht nicht, wenn man sich bei der Aktion eventuell die Grundbohrungen für die Ventilführungen versaut.
Noch ganz anders sieht es bei den Bronzeführungen, die es z.B beim Kedo gibt, aus. Die sind nur vorgebohrt und müssen exakt auf Mass gerieben werden. Das hat dann den Vorteil, dass die Bohrungen dann noch exakter sind, allerdings geht da ohne passende Maschinen und Werkzeuge überhaupt nichts.



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Kipphebel und Einstellschrauben

 

 

Es gibt unterschiedliche Generationen von Kipphebeln, siehe dazu unten (Relevant bei der Paarung mit der Nockenwelle).

Zu den Einstellschrauben:

Neben den originalen Einstellschrauben gibt es Nachrüstteile mit dickerem Fuß (Elefantenfüße) oder Halbkugel-Einstellschrauben. Hintergrund: die simple Originaleinstellschraube nützt sich und das Ventilende ab.
Baugleich mit vielen Yamaha-Modellen, unter anderem XS650 und TR1.
Die Referenznummer (XS650) ist 583-12159-00
Beste Bezugsquelle: der löbliche XS650-Shop:
http://www.xs650shop.de/front_content.php?idcat=8
Art. Nr: 01-12159

Halbkugel-Einstellschrauben haben am Ende eine Pfanne die eine gehärtete Halbkugel aufnehmen. Das schont die Ventilenden bis hin zur Heilung leicht eingeschlagener Exemplare. Die Halbkugel ist allerdings nur eingelegt und nicht gesichert, wird bei Demontage gerne mal verloren oder kann wenn es blöd hergeht bei hängendem Ventil (Ankicken nach langer Stehzeit) rauspurzeln.
Und das Ventilspiel ist schwer einzustellen, weil die Lehre unter der wegdrehenden Halbkugel verkantet. Es empfiehlt sich die Winkeleinstellmethode.
Steffi hat einen Umbau mit größeren Halbkugeln im Programm, wo das Einstellproblem nicht auftritt:
http://www.steffi-graf.ch/XS650/Vetilschrauben/Ventilschrauben.htm

Elefantenfüße gibt es von Porsche/Käfer oder Daimler, aber:
rei97: Bei der SR muss man, um die Porscheteile verbauen zu können, unten am Gewindeauge eine Ecke rausschleifen. Dadurch wird der Hebel fast im Bereich höchster Zugspannungen geschwächt, durch die Kante kommt Kerbwirkung hinzu und durch das Schleifen entstehen Zugeigenspannungen. Das ist ein brisantes Gebräu, das schon in dem einen oder anderen Fall zu Brüchen geführt hat.
Zudem meint Hiha: Die Käferschrauben haben - dank geringerem Ventilhub des Käfers - einen zu flachen Kuppenradius, weshalb die ganz gern auf der Kante verdrückt werden. Ausserdem sind sie relativ weich (zumindest die, die ich mal hatte) und sauschwer...


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Kipphebelachsen


Achse (oben) und ausgeschlagener Sitz

Test von rei97:
Bei 60000km ist das oft so - dann klappert es gewaltig.
Die Kipphebelachse in der Rockerbox ist ausgeschlagen. Die Nocke trägt dann schief. Feststellen lässt sich das, indem man eine lange 6 er Schraube in die Kipphebelachse einschraubt. (nicht festdrehen !!!!!!!!!) und dann im OT vertikal an der Schraube wackelt...Spiel spürbar?

Auch das klappert schon, und wird schnell schlimmer:

Bis es so aussieht:


 

Eine Schwachstelle der 2J4-Modelle ist die Kipphebelachs-Lagerung in der Rockerbox (=Zylinderkopfdeckelhaube). Zum Verständnis:

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.
Wenn der Verschleiß aber mal da ist, und eine Achse einseitig abgenützt, dann führt das zu Problemen. Wenn sich die Welle dreht, ändert sich das Ventilspiel ...

Außerdem schlagen durch die fehlende Fixierung (also geringes Spiel in der Lagerung) gerne die Lagerstellen in der Rockerbox aus, werden oval. Das Ventilspiel ist dann selbstverstellend, lautes Geklapper oft die Folge. Außerdem stehen die Achsen mit der Zeit schief, die Kipphebel nützen sich einseitig ab bis die Härteschicht durch ist und reißen die Nockenwelle mit in den Tod.

Hier zu sehen: links trägt der Kipphebel nur einseitig:

Neuere Köpfe (48T) kennen das Problem weniger deutlich. Hier sind die Kipphebelachsen durch Schrauben bzw. Federn in ihrer Drehung eingeschränkt. Die Lagerungsbohrungen bleiben länger intakt. Wenn hier etwas verschleißt, dann ist es die Achse selbst.
Hiha: Diese Originalarretierung ist fürn Arsch, weil die nix klemmt, sondern die Achse nur am Rausziehen und Verdrehen hindert. Nackeln kann das durchaus, die tragende Fläche wird verkleinert, und ich hab auch schon durch Nackeln abgescherte Schrauben gesehen. Am Sinnvollsten wär wirklich, bei gut erhaltenen Achslagerungen diese durch von_oben_bemaden am Ausleiern zu hindern.

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:

  • Wenn die Lagerung der Kipphebelachse noch halbwegs OK ist: ggf. Achse tauschen, und zukünftig Achse in der Rockerbox mit Gewindestift, Schraube oder ähnlichem fixieren. Damit ist das Lagerspiel ganz weg, die Achse dreht sich nicht mehr, die Lagerung bleibt auch zukünftig heil. Man durchsuche das SR-Forum nach dem Begriff Kipphebel und Beiträgen von sven und peterausderpfalz. Kurzfassung: Von oben die Achsbohrungen mit 4,8 anbohren, M6 Gewinde rein. Madeninnensechskantschraube reinschrauben +kleben, fertig. Es wird von OBEN gebohrt, es wird nach UNTEN geklemmt.
  • Wenn die Lagerung schon übern Jordan ist (siehe links): NICHT MEHR SO WEITERFAHREN! Du ruinierst Dir die Nockenwelle auch noch damit. Der einzige Weg diesen Deckel noch zu retten: Kunstfertig in eine Drehbank einspannen (lassen) und Buchse rein. Im Forum existieren mancherlei Umbauversuche (z.B. fpg hats mit Teflonhülsen probiert), über deren Haltbarkeit ich leider zu wenig weiß um hier eine empfehlen zu können. Ausbuchsen im Kopf ist teuer. Ist wohl ein Affengeschäft, die Rockerbox parallel zur KW-Achse auf die Drehmaschine gespannt zu bekommen.

  • Für den Preis von 110-130 €/Bohrung (also das Doppelte pro Kopf) mag das keiner mehr so recht machen (-> Anfragen bei KEDO und PRM). Als Alternative bietet (bzw. bot) PRM Aufbohren der Lagerungen, Aufspindeln der Kipphebel und Verwendung von Übermaß-Achsen an. Kostet aber nicht weniger pro Bohrung, da ja noch die neue Achse dazu kommt.

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! Hiha und andere schon - der Kleber fließt leider in die Kipphebel und macht auch die Ölbohrungen zu ...


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 Kipphebelachslagerung richten

 

Madenreparatur, Madenrep, Bemadung:

Pointer:
Die folgende Methode ist für den Straßeneinsatz (also auf Dauer) noch im Versuchsstadium, läuft beim rei97 seit ein paar tausend km ohne Probleme, aber arg viele tausende sind das halt noch nicht. Der rei ist vom Fach und meint das müsste halten, andere vom Fach sind da aber etwas skeptischer. Die Dauer wird's weisen.

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.
Der Gag ist, entsprechende gekonterte Madenschrauben von oben in die Rockerbox einzubohren, weil die Achsen sich ja nach oben einlaufen. Wenn man die Maden von unten setzt, presst man die Achsen in die bereits ausgelaufenen Bereich der Lagerung und das wäre Quatsch, da die Kipphebel dann schief laufen.


Nur manchmal nötig: Fixierung links.


Eher mal zu machen: Fixierung rechts

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 zur Madenrep / Bemadung (die Begriffe sind für die Suchfunktion):
Zur Beurteilung muß die Bohrung und die Achse mit Bremsenreiniger ölfrei gemacht werden. Dann die Achse auf der Sackseite beim rauf und runter Bewegen beobachten, ob da ein Spalt sichtbar wird. Sitzt die Achse noch press, wie oben beschrieben, dann ist meist auch kein Spiel erkennbar.
Spiel tritt häufiger am Auslaß ein, als am Einlaß.

Die M6 Gewinde für die Maden nur bis zum 2. Gewindebohrer schneiden (wenn man einen Dreiersatz mit Vorschneider und 2 Fertigschneidern hat, ist das der mit einem Strick markierte, Anm. von motorang), dann geht das Gewinde schön eng und Dichtmittel sind fast überflüssig.
Das Gewinde an dem Befestigungsbügel beginnt erst 6mm unter der Querbohrung Oberhalb mit 6,5 aufbohren.
Die Made muß jedenfalls abgeflacht werden, wenn sie eine Spitze hat.
Die Achsen können abgeflacht werden, das geht an einem Schleifbock oder mit der Flex ganz einfach. Die Abflachung braucht nicht größer als 6mm sein.

Zu den Madenschrauben: Amtlich heißen die Teile
"Gewindestift mit Innensechskant und Kegelkuppe
DIN 913, M6x8, Material A2"

Inzwischen wird die Kontermutter weggelassen und die Madenschraube endfest verklebt. Wenn man die Kipphebelachsen in der Bohrung ganz nach hinten positioniert, gibt es dort immer ca. 3-4mm unverschlissene Bohrung, die eine Ölleckage nach der Reparatur vermeidet.

***

Zur Theorie einer Einklebung der Kipphebelachsen:
Kann man die Kipphebelwelle nicht zusätzlich mit Loctide einkleben, nach dem Prinzip: Made drückt die Welle ins alte Bett zurück und Loctide füllt den Spalt darüber aus, dann hätte man doch eine schöne flächige Verbindung ?

rei97: Ob Du es kannst, zeigt sich bei der Massnahme erst, wenn der Kipphebel hinterher nicht fest oder zumindest schwergängig ist. Das Risiko ist btw. recht hoch, da der Kleber gierig jeden Spalt versucht auszufüllen, der sich bietet. Kapillarwirkung heisst das Zauberwort und es funktioniert , wie man an Bäumen sieht, auch entgegen der Schwerkraft 50m hoch. Ich persönlich verzichte auf Kleber im Übermass aus diesem Grund

Hiha: Hatte ich mir auch mal überlegt, und auch probiert. Selbst das Umwickeln der Achse im Spalt mit Teflonband hat das Eindringen von Loctite nicht unterbinden können.
In der Theorie prima, allein an der Ausführung hapert es also...

Maschinenbaulich korrekte Überarbeitung:

Ausbohren, ausbuchseln, für privat in exzellenter Qualität macht das der Hudriwudri den man hier kontaktieren kann: [Fred]

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  Geklapper im Zylinderkopf

 

 

rei97: Mehrere Ursachen möglich:

  • Ventilspiel kann man fühlen...bei 0, 2 fällt das Mehr auf, geräuschlich merkt man noch gar nichts.
  • Eine bei den meisten 2J4 existente Klapperquelle ist die spielbehaftete Kipphebelachsbohrung. Einfache Reparatur mit Schraube von oben ist möglich.
  • Kettentrieb der Nocke
  • Kolbenkippen (wenn mans nicht kennt)

Unten beginnend gibt es:

  • Lose Primärtriebmutter
  • Nicht richtig eingestellte Steuerkette (nur minimalstes Pümpeln)
  • Fehlende gummierte Scheibe im Steuerkettenspanner
  • Gelöste Nockenwellenschraube (soll eingeklebt werden)
  • Lockere oder gebrochene Steuerkettenschiene.

In den folgenden Fällen muß der Motor nicht raus:
Ventilspiel, Steuerkettenspannung , gummierte Scheibe, Primärtriebmutter, Nockenschraube.

 

  Nockenwelle

 

 

Die Nockenwelle ist im XT/SR-Motor ein unauffälliges und zuverlässiges Teil - wenn man auf ein paar Kleinigkeiten achtet.
Zum großen Thema "Tuningnockenwelle" gibt es eine eigene Seite im Bucheliprojekt.

Bild zeigt eine frisch montierte Nockenwelle mit erster Fettpackung, wahlweise die von Hudriwudri empfohlene MoS-Einlaufpaste verwenden:


Hier ein Exzerpt von Hudriwudri das speziell auf nachgeschliffene Tuningnockenwellen eingeht, aber auch für Normalnockenwellen hilfreich und lesenswert ist:
Hudriwudri: Hier laufen zwei gewoelbte Flächen aufeinander (Nocke und Kipphebel), mit dazwischen einen duennen Oelfilm.
Diese Flaechen unterliegen wie alle auf Druck belasteten Gegenstaende einer Druckspannung, und da diese nicht flaechenmaesizg ist, wird sie mit dem Herztschen Modell beschrieben.
Soll heißen: zwei runde, in unserem Fall walzenfoermige Körper, wälzen sich aneinander ab, und aufgrunddessen dass sie aber nun einmal eine gewisse Grundelastizitaet haben, erfolgt diese Abwälzung zwischen ihnen elastisch und die zwei Walzen verformen sich dabei im Kontaktbereich und platten dabei ein bißchen ab.
Stellen wir uns jetzt vor das diese 2 Wälzkoerper 2 hartgekochte Eier wären, sehen wir relativ flott dass ein abwälzen unter höherer Kraft die anzunehmenderweise gehärteten Randschichten zum Einbrechen bringt. Genau hier liegt meiner Meinung nach der Hund begraben.
Die Kipphebel, die ja vermutlich aus Stahl sind, haben an und fuer sich eine höhere Resistenz und können auch in Grenzen elastisch nachgeben, während die nachgehärteten Nocken, mit einer relativ dünnen aber sehr harten Nitrierschicht versehen, im Inneren immer noch relativ nachgiebig sind.

Ein weiterer Punkt ist auch die Frage des Schmierstoffes, der in diesem speziellen Fall 2 Anforderungen zu erfüllen hat.

1. Die Stelle zu schmieren sodass die Körper nicht aneinander reiben können, sowie im Falle von Kontaktreibung einen chemischen Notlauffilm (die sogenannten EP Additive) bereitzustellen.

2. Während des schmierens im Schmierfilm eine gewisse Filmstaerke bzw. Resistenz bzw Dämpfung zu ermöglichen, so dass massivere Kraftspitzen gedämpft werden bzw. der schmierfilm nicht zusammenbricht. In Fachkreisen läuft dass dann unter dem Begriff des sogenannten elastohydrodynamischen (EHD) Schmierfilms oder, auf die schnelle, auch Grubin's Modell.
Dieser sollte vereinfacht gesagt die Abplattung der zwei Waelzkoerper im Sinne des Hertzschen Theorems abschwächen.

Fuer unseren Fall bedeutet dies, wenn die Kräfte zu hoch sind oder der Schmierfilm zu sehr nachgibt kann es zu leichten Rissen bzw. Einbruechen in der Oberflächenschicht der Nocke kommen, die dann im Laufe der Zeit zu den gefürchteten Pittings anwachsen.

Dies bei Tuningnocken insbesonders unter der "Annahme" das die Originalnocken kokillengegossene Gussnocken sind, und durch den Umschleifprozess die kokillenharte Randschicht sehr geschwächt wurde.
Als Anmerkung sei dazu gesagt dass dies im allgemeinen bei ALLEN umgeschliffenen Nockenwellen so ist und man daher immer im speziellen bei - vereinfacht ausgedrueckt - "schnellen kurzen hochhubigen Profilen" einige Sachen berücksichtigen sollte.

1. Korrekt eingestellte Federwerte (Anfangs- und Enddruck)

2. Korrektes Öl mit den notwendigen Additiven (auch wenn's nicht gern gehört bzw. gelesen wird, weil der Nachbar ja auch immer das Öl vorm Baumarkt fuer seinen Traktor nimmt)

3. Passende Viskostität, ich sag jetzt einmal ohne mich aus dem Fenster lehnen zu wollen dass ich bei der Drehmonocke oder ähnlichen halbagressiven Profilen sicherheitshalber 20W50 verwenden würde.

3. Eine passende Einlaufpaste vor der ersten Inbetriebnahme (Molykote oder meiner Ansicht nach meinetwegen auch Hypoidöl, Stichwort EP-Addtive, am besten halt die rote Nockenwelleneinlaufpaste, so man sie denn auch irgendwo bekommt).

4. Eine dementsprechend gute Ölversorgung, das heisst den Ölpumpensimmerring kontrollieren.

5. IMMER nach dem Nockeneinbau bei der ersten Inbetriebnahme den Motor mit mindestens 2000rpm 5 Minuten laufen lassen, sodass sich die Nocken mit einem korrekten oelfilm anpassen koennen.
Auf keinen Fall länger im Standgas laufen lassen, die Chancen dass die Nocke einen Schaden davon trägt sind sehr hoch!!

6. Wenn ihr die Nocken, völlig legitim, aufpoliert, muesst ihr sie nachher unbedingt gründlichst reinigen. Baumwolltuch vorzugsweise weiß und dann mit WD-40 auf den Nocken in schleifrichtung reiben bis das Tuch rein bleibt.
Ansonsten habt ihr die Schleifpartikel im Gefüge!!

  • Beim Zusammenbau reichlich fetten bzw. mit MOS-Einlaufpaste einsalben. Auch sicherstellen dass gleich am Start genug Öl da ist - einen Teil des Öls in den Motorblock geben statt nur in den Tank, die Öltaschen im Kopf schön füllen, die Ölpumpe eventuell von außen mit ner Spritze füllen (geht einfacher wenn man an der anderen Seite noch am Radl drehen kann), die Zulaufleitung vom Rahmentank entlüften (unten lupfen bis es rausläuft), man kann auch das Ölfiltergehäuse durch die Kontrollbohrung oben mit der Spritze auffüllen.
  • Nicht zu viel untertourig fahren, da leidet die Ölversorgung an der hochbelasteten Nochenspitze - der geht es bei mittleren Drehzahlen wesentlich besser (speziell in der Warmlaufphase).
    Hiha zur Frage nach der Stelle an der Nockenwelle mit der höchsten Beanspruchung: Im Leerlauf ist es die Bergspitze und kurz davor, bei höheren Drehzahlen ist es der Anstieg wo er am steilsten ist, die Spitze ist entlastet. Der Leerlauf kann eine Nocke mehr schädigen wie hohe Drehzahlen, was auch mit der grösse der aufeinanderpressenden Radien zusammenhängt. Ein grosser Radius verträgt Druck.

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:

  • 48T bis 1990/91 für 25 KW
  • 3EB ab 1990/91 für 17/18 KW (Hiha: Sie unterscheidet sich optisch
    übrigens durch eine eingestochene Nut links vom rechten Lagersitz)
  • eine Tuningnockenwelle

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.

  1. Der Motor sollte einfacherweise raus (es geht mit entsprechendem Equipment auch eingebaut), die Ventileinstelldeckel runter.
  2. Polrad freilegen, Kerze raus.
  3. Gradscheibe oder Markierungen aufs Polrad.
  4. Ventilspiel auf null einstellen.
  5. Messuhr so befestigen dass der Taster am Ventil oben neben dem Kipphebelende aufsitzt, parallel zum Ventil ausgerichtet.
  6. Idealerweise einen Helfer abstellen der Werte notiert (ich hab das damals mit Diktiergerät gemacht weil ich zum Messen beide Hände brauchte).
  7. Im Verdichtungs-OT mit der Messung beginnen (Uhr genullt).
  8. In Schritten von 5 Grad (Kurbelwelle) Werte ablesen und in Tabelle eintragen.
  9. **Zusätzlich die Gradzahl vermerken wo die Ventile jeweils 1 mm offen/geschlossen sind, und wo der maximale Hub anliegt.
  10. Zwei Kurbelwellendrehungen pro Ventil durchmessen (entspricht einer Nockenwellendrehung).

**) 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.
Da Ventilerhebungen zum Ausgleich des Ventilspiels eine Anlauframpe besitzen (ausser diejenigen für hydraulischen Spielausgleich, weil die ja kein Ventilspiel haben) sollte man für vergleichbare Ergebnisse die Vergleichssteuerzeit* auf einen bestimmten Ventilhub festlegen, der deutlich über dem vorgeschriebenen Ventilspiel liegt. Das ergibt bei unseren grösserventilhubigen Motoren 1mm, bzw 0,04inch, es gibt aber keine Norm dafür. Andere Nockenwellenfirmen nehmen 0,5mm oder ganz was Anderes. Gibt heute jemand Steuerzeiten* ohne zugehörigen Messhub an, ist dieser Wert nutzlos, und nicht für Vergleiche zu gebrauchen.

*Steuerzeit = beispielsweise "Einlassventil öffnet 20,6 Grad vor OT"

Hier die Beschreibung meiner Messerei an der SR.
Mangels Wissen hatte ich direkt am Ventilteller gemessen

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.


 

 

Weiter nach diesem Exkurs, etwas allgemeingültiger für alle Nockenwellen:

  • Beim Zusammenbau reichlich fetten bzw. mit MOS-Einlaufpaste einsalben. Auch sicherstellen dass gleich am Start genug Öl da ist - einen Teil des Öls in den Motorblock geben statt nur in den Tank, die Öltaschen im Kopf schön füllen, die Ölpumpe eventuell von außen mit ner Spritze füllen (geht einfacher wenn man an der anderen Seite noch am Radl drehen kann), die Zulaufleitung vom Rahmentank entlüften (unten lupfen bis es rausläuft), man kann auch das Ölfiltergehäuse durch die Kontrollbohrung oben mit der Spritze auffüllen.
  • Nicht zu viel untertourig fahren, da leidet die Ölversorgung an der hochbelasteten Nochenspitze - der geht es bei mittleren Drehzahlen wesentlich besser (speziell in der Warmlaufphase).
    Hiha zur Frage nach der Stelle an der Nockenwelle mit der höchsten Beanspruchung: Im Leerlauf ist es die Bergspitze und kurz davor, bei höheren Drehzahlen ist es der Anstieg wo er am steilsten ist, die Spitze ist entlastet. Der Leerlauf kann eine Nocke mehr schädigen wie hohe Drehzahlen, was auch mit der grösse der aufeinanderpressenden Radien zusammenhängt. Ein grosser Radius verträgt Druck.

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:

  • 48T bis 1990/91 für 25 KW
  • 3EB ab 1990/91 für 17/18 KW (Hiha: Sie unterscheidet sich optisch
    übrigens durch eine eingestochene Nut links vom rechten Lagersitz)
  • eine Tuningnockenwelle

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.

  1. Der Motor sollte einfacherweise raus (es geht mit entsprechendem Equipment auch eingebaut), die Ventileinstelldeckel runter.
  2. Polrad freilegen, Kerze raus.
  3. Gradscheibe oder Markierungen aufs Polrad.
  4. Ventilspiel auf null einstellen.
  5. Messuhr so befestigen dass der Taster am Ventil oben neben dem Kipphebelende aufsitzt, parallel zum Ventil ausgerichtet.
  6. Idealerweise einen Helfer abstellen der Werte notiert (ich hab das damals mit Diktiergerät gemacht weil ich zum Messen beide Hände brauchte).
  7. Im Verdichtungs-OT mit der Messung beginnen (Uhr genullt).
  8. In Schritten von 5 Grad (Kurbelwelle) Werte ablesen und in Tabelle eintragen.
  9. **Zusätzlich die Gradzahl vermerken wo die Ventile jeweils 1 mm offen/geschlossen sind, und wo der maximale Hub anliegt.
  10. Zwei Kurbelwellendrehungen pro Ventil durchmessen (entspricht einer Nockenwellendrehung).

**) 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.
Da Ventilerhebungen zum Ausgleich des Ventilspiels eine Anlauframpe besitzen (ausser diejenigen für hydraulischen Spielausgleich, weil die ja kein Ventilspiel haben) sollte man für vergleichbare Ergebnisse die Vergleichssteuerzeit* auf einen bestimmten Ventilhub festlegen, der deutlich über dem vorgeschriebenen Ventilspiel liegt. Das ergibt bei unseren grösserventilhubigen Motoren 1mm, bzw 0,04inch, es gibt aber keine Norm dafür. Andere Nockenwellenfirmen nehmen 0,5mm oder ganz was Anderes. Gibt heute jemand Steuerzeiten* ohne zugehörigen Messhub an, ist dieser Wert nutzlos, und nicht für Vergleiche zu gebrauchen.

*Steuerzeit = beispielsweise "Einlassventil öffnet 20,6 Grad vor OT"

Hier die Beschreibung meiner Messerei an der SR.
Mangels Wissen hatte ich direkt am Ventilteller gemessen

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.

  Paarung von Nockenwelle und Kipphebeln

 

 

Bei Reparaturen und Upgrades stellt sich die Frage, ob man jede Welle mit allen Kipphebeln paaren darf ... man darf NICHT!

KIPPHEBEL:

  • Die alten Kipphebel des Modells 2J4 haben hartverchromte Laufflächen mit Ölbohrung (dort beginnt auch der Verschleiß der Hebel)
  • Die neueren von der 48T haben an dieser Stelle ein verschleißfesteres Material eingelassen (Hartblockkipphebel) und die Ölbohrung daneben. Die 48T Kippler spritzen auf die Laufflächen, beim Einlaß VOR den Hartblock, beim Auslaß NACH dem Hartblock. Das Öl muss noch ne runde mitfahren und wird von der Fliehkraft weggewischt. Als Ersatzteil sind nur noch die neueren Hartblockhebel erhältlich.

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":
Die Dinger sind einsatzgehärtet, d.H. nur die Randschicht ist auf ca. 1,5mm mit Kohlenstoff angereichert und dadurch härtbar. Das ist gut für die Dauerfestigkeit. Je mehr Du aussen abnimmst, desto mehr schwächst Du die Struktur. Nachaufkohlen und Härten fällt wegen des Hartblocks aus. Ich hab das Trägheitsmoment gemessen, und zwar in verschiedenen Bearbeitungsstufen. Aufgrund der Ergebnisse würde ich definitiv nur vorn und hinten was abnehmen, den Steg nicht anspitzen, und aus Festigkeitsgründen auch an der Unterseite der Druckschraube nix wegnehmen:

NOCKENWELLE:

2J4: Nockenhub = 10 mm
48T: Nockenhub =10,7 mm macht so um die 2 PS aus.........

  • Die 2J4 Standardnockenwelle läuft mit beiden Kipphebelarten. Allerdings sollte man bei Umbau von 2J4-Hebeln auf neuere Kipphebel den Nockenspitzen die "herausgeaperten" Erhebungen abnehmen, die durch die Ölbohrung in der Kipphebelgleitfläche entstanden sind, sonst sind die neuen Kipphebel sofort durch Überlastung im Allerwertesten.
  • Die 48T Standardnockenwellen und die meisten Tuningnockenwellen sind nitriert (fühlbar raue und sichtbar graue Oberfläche). Empfohlen ist die Verwendung der neueren Hartblockhebel. Die Verwendung von Hartchromhebeln ist auch möglich, aber Letztere müssen in einwandfreiem Zustand sein, und die Nockenwelle sollte vorher unbedingt poliert werden (oder gebraucht sein, dann sind die Rauigkeiten auch meist schon weg - die Laufflächen glänzen), weil es die sonst herunterradiert. Polieren: Mit 1000er Schleifpapier erst trocken, dann mit Öl abziehen.

KIPPHEBELCHSEN

Grundsätzlich können 2J4-Achsen auch mit 48T-Kipphebeln kombiniert werden.

  • 48T-Achsen weisen durchgehende Bohrungen quer zur Achse auf. um die Achse im Kopf zu fixieren. Dadurch bleiben die Kipphebelachsen-Lagerbohrungen heil und die Kipphebelchse verschleißt (leicht ersetzbar).
  • 2J4-Achsen haben keine Querbohrung weil sie sich im Kopf drehen sollen. Dadurch bleibt die Achse heil, aber die Kipphebelachsen-Lagerbohrungen verschleißen.

VENTILEINSTELLSCHRAUBEN

Testonalin:
die normalen einstellschrauben sind einteilig. der bereich, der auf den ventilschaft drückt ist chromglänzend und konvex kugelabschnittsförmig.

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

 

  Deko



 

Die Dekowelle wird durch eine Stiftschraube im Kopf gehalten (Schlüsselweite 10). Nach entfernen der Schraube und wenn der Dekohebel unbelastet ist, kann die Welle nach außer hezogen werden.

Die Durchführung im Zylinderkopf ist mit einer speziellen Gummi-Lippendichtung versehen, die bei Yamaha gekauft werden muss, da passt kein Normring.
12x17x2,5 mm. Eventuell notfalls ersetzbar durch einen O-Ring 12x2,5.

Das Gegenhalteblech wird mit einer Zylinderkopfdeckel-Schraube mitgeschraubt und geht bei Motorrestaurierungen gerne verloren, schaut aus wie links abgebildet.
E
eine Fotoserie zum selber Nachbauen des Bleches liegt hier als ZIP-Datei:
[ZIP mit 470 kB].

Hier bei ausgebauter Dekowelle, man sieht das Widerlagerblech:


Kerzengewinde Reparatur



 


Hiha:
TimeSert ist für den Zweck der geeignetste Einsatz, er wird "eingewalzt" und ist dadurch gegen herausschrauben gesichert, und ist gasdicht. Die Repsätze sind allerdings teuer, man geht am Besten in eine Werkstatt die das Zeug da hat.

Helicoil ist das Zweitbeste, und immer noch sehr gut, wenn nicht gerade Conan der Barbar den Kerzenschlüssel bedient. MIR hat es bisher noch kein Helicoil Kerzengewinde rausgezogen, an meiner AlltagsXT hab ich überhaupt nur durch Zufall bemerkt, dass ein helicoil drin ist.

ENSAT ist der Ungeeignetste, weil er sich sehr häufig mit der Kerze wieder herausschraubt, (das geht nicht besonders oft), und weil er sehr viel "Fleisch" in Anspruch nimmt, da wird es dann oft knapp zu den Ventilsitzringen. Sicherung ginge vielleicht mit Loctite, aber gerade um die Zündkerze herum hilft das nur begrenzt.

Ich hab übrigens auch erst ein Zündkerzengewinde M10*1 an einer Zephyr 1100 nachschneiden müssen. Ging aber gut, weils Möp eine Doppelzündung hat. Zweite Kerze einfach raus, Ventile schließen, einen Gummipömpel über die Druckluftpistole, Pistole in 2tes Kerzenloch. Reinpusten und gleichzeitig nachschneiden. Funktioniert gut, man sollte aber wohl zu zweit sein, oder mehr als 2 Hände haben.

Oder zusammengefasst von Sven:
'Helicoil ist geradezu ideal für Kerzengewinde.
Timesert ist auch sehr gut, Ensat ist Mist.


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