die motorang-seiten - du bist hier:

Worum geht´s ?

Tips und Wissen rund um den Kopf.

• Harte Ventilfedern
• Ventilführungen
• Kipphebelachsen
• Kipphebelachslagerung richten
• Geklapper im Zylinderkopf

Was im Bucheli steht

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

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!

Ventilführungen

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 ...

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?

Eine Schwachstelle der 2J4-Modelle ist anscheinend 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.

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:

• 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. Man durchsuche das SR-Forum nach dem Begriff Kipphebel oder Teflon und Beiträgen von fpg, oder schaue direkt auf der fpg-Seite: Bilder sagen mehr als Worte . Ausbuchsen im Kopf macht kaum noch ein Anbieter. 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!

Kipphebelachslagerung richten

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 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.
Ich flache die Maden vor Verschraubung an.

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.