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Hub
ergibt
sich aus der Differenz zwischen
Wellen Mittenachse und
Hubzapfen
Mittenachse
x 2
Liegt der
Hubzapfen 22 mm Desachsiert
arbeitet die Kurbelwelle mit 44 mm Hub
Längerer
Hub erzeugt per Hebelgesetz höhere Kraft
Leider erzeugt der selbe Vorgang höhere Wuchtkräfte
Im Detail zieht es längere Pleuel nach sich und legt diese
Pleuel Massen auf größere Umlaufbahn.
Im Ergebnis steigt
die Kraft + Leistung nicht Linear sondern
wird zu Anteilen
Ausgebremst
Mit längeren Hub steigt die mittlere
Kolbengeschwindigkeit
was Mechanik höhere Belastung bzw. Gegenkraft Beschert
Unendliche Steigerungen sind nicht Möglich
Orientierung am
Quadrathub ist kein Muss aber dennoch
ein guter Richtwert
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Pleuellänge
Abstand
zwischen den Mittelpunkten der Augen
Längen
sind mit absoluter Vorsicht zu wählen
Nur das was
unbedingt mechanisch benötigt wird
"Überlänge" bringt fast nur Nachteile an Bord.
Zum höheren Gewicht das nach Ausgleich sucht
steigt die
Biegebeanspruchung die wiederrum
Verstärkung sucht und in noch mehr Gewicht mündet
Das Kurbelraum Volumen wird Gesteigert
das den Füllgrad senkt.
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Pleuel oben
geführt
Einfache kostengünstige Bauweise
für Serie und
einfache Tuning Stufen
- benötigt oben
Anlaufscheiben aus gehärteten Material
Unten keine
Anlaufscheiben
- Seitenführung
am oberen leichten Pleuelauge
- Belastung auf
Pendelbewegung, nicht Kreisbewegung
- starke
Querbelastung in jeder Kurve vom schweren unteren
Pleuelteil ausgelöst
- benötigt
ebene Planflächen innen am Kolben
ansonsten reibt
sich der Kolben in die gehärteten
Anlaufscheiben
inkl. Hitzeentwicklung
- benötigt
keine Planflächen innen an den Hubwangen
Dort wird jedoch ausreichend Platz für
Pleuel Seitendrift
benötigt sonst geht das Pleuel in Wangenkontakt und führt
zum Glühen
Mittenausrichtung der KW hat hierzu große Bedeutung
-
Seitenschmierung am oberen Pleuelauge erhöht
die Haltbarkeit
Am unteren Pleuelauge nicht Erforderlich
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Pleuel unten
geführt
Aufwendigere Bauweise
für Serie und höhere Tuning Stufen
- Seitenführung
am unteren schweren Pleuelbereich
quasi direkt an der Quelle
- Belastung auf
Kreisbewegung, nicht Pendelbewegung
- vom leichten oberen Pleuelteil wird nur geringe
Querbelastung
ausgelöst
- benötigt
unten Anlaufscheiben aus Weich Material
das keine Späne bildet ( Bronze )
Silberbeschichtung
dient kurzzeitig Grenzbereiche
Stabilisieren. Silber nutzt sich innerhalb weniger Kilometer ab
und stellt deshalb
keine Dauerabsicherung
Gleiches für Nadelkäfig
Oben werden keine Anlaufscheiben benötigt
- benötigt
keine Planflächen innen am Kolben
- benötigt
Planflächen innen an den Hubwangen
Mittenausrichtung der KW hat hierzu geringe Bedeutung
weil das
obere Nadellager Überbreite besitzt und
Ausgleich schafft
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Seitenschmierung am unteren Pleuelauge erhöht
die Haltbarkeit
Am oberen Pleuelauge nicht Erforderlich
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Die
vorhandene Führungs Art gibt Auskunft für welchen Einsatz Zweck die Welle
bestimmt ist
Im Wesentlichen lässt sich Unterteilen in Sport und Alltag
Die Führungsart hängt
direkt mit starke Kurvenwechsel zusammen weil
Pleuel in jeder Kurve Lageveränderung durch machen
und sich seitlich Abstützen wollen und müssen.
Im Rennsport sind Kurvenwechsel natürlich Intensiver.
Deshalb
gedenkt man hierfür Untenführung an weil sie am großen Auge ansetzt und
die große Masse führt. Geringe Kippkraft
Schmiertechnisch bestehen zwischen beiden Führungsarten weder Vor noch Nachteile.
Gefährlich wirds
wenn keine der beiden Führungs Arten vorhanden ist
Das bedeutet Zwangsläufig das Stahl auf Stahl reibt. Pleuel auf
Wangen
Das erzeugt Hitze und Ausglühen des Nadellagers. Defekt und Ausfall
melden sich alsbald in Kürze je nach Kurvenfahrt
Die Bauart Pleuelstahl auf Wangenstahl wurde Vereinzelt im Serien
Bereich angewendet und hat dort für Dauer Reparaturen
gesorgt. Im Tuning
Bereich kann es geradewegs
als Konstruktionsfehler gestuft werden
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KW
Rundlauf
KW
Rundlauf wird mit Messuhren hergestellt
Kurbelwellen sind aus Einzelteile zusammen gesetzt
Diese Teile müssen sich als Einheit wie eine
feste Welle verhalten
Dazu zählt Rundlauf der kleinere Abweichung haben soll
als die Lagerführung Spiel hat
Abweichung 0 bis 0,03 mm sind Angestrebt
( Altgediente Motoren mit 0,3 mm Abweichung wurden
Gesichtet und liefen 70 Km/h mit 60 km/h Zulassung )
Dennoch, Neu sind 0 bis 0,03 Angestrebt
Zum
Rundlauf messen gibt es 2 Methoden
A) Dorn
Aufnahme an den Wellen Enden
mit Messung an den Wangen
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B)
Prismen Aufnahme nahe der Wangen
mit Messung nahe den Wellen Enden
Beide
Mess Methoden haben Ihre Berechtigung
sowie eigene Vor und Nachteile
In
Methode A liegen Wellen Aufnahmen und Messpunkte
weit auseinander. Mit der weiten Distanz zueinander
reagieren die Messuhren Feinfühliger und Genauer
Die Dornaufahmen an den Wellen Enden müssen sauber
und Unbeschädigt sein und dürfen die Welle
nicht zusammen drücken
In
Methode B liegen Wellen Aufnahmen und Messpunkte
enger zusammen. Ca. halb so weit als in Methode A
Die Gewinde Enden können nicht für Messuhren dienen
Mit der geringeren Distanz reagieren die Messuhren etwas
Gröber bzw. Verschluckend
Die Wellen Auflage wird auf Flächen erreicht die zueinander
exakt ausgerichtet und sauber sein müssen.
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Manche Hersteller
verwenden hydraulische Vorrichtungen welche die Wellenteile fassen, zusammen
setzen
und der KW einige
Umdrehungen geben. In diesem Lauf richten sich Wellen quasi selbst aus.
Sekunden Sache
Für den Heimgebrauch
müssen es Uhren und Schmackes machen.
Je nach angezeigten Uhren
Ausschlag werden Wellen Gerichtet
Das erfolgt mit
Kupferhammer der ca. 500 Gramm Gewicht hat
Weil Kupfer Weich und
Schwer ist wird die benötigte Wucht erzeugt ohne auf
der Welle Abdrücke einzuschlagen
Geschlagen wird immer auf
die Wangenpunkte welche die Messuhren mit Positiv Werte anzeigen
Für Ungeübte der Hinweis
Beim Schlagen mit Kupferhammer immer die Welle so halten das keine
Hand getroffen wird.
Sorge für Plan B falls die Welle aus der Hand fällt damit sie nicht
hart landet
Verscherungen der
Wangen bremsen Drehzahlen aus und riegeln ab. Der Motor zeigt spürbare
Vibrationen
Die KW Lager
führen hierbei Energie Vernichtung aus. Hohe Bruchgefahr für Rotor und
Wellenstumpf.
Als
Begleiterscheinung können die Wellendichtringe nicht mehr korrekt
Dichten
womit der Auspuff auch bei heißen Motor blaue Rauchwolke zeigt
Unfluchten, also Abweichungen
längs zum Hubzapfen fallen allgemein deutlich geringer aus.
Auch hierbei
vernichten KW Lager Energie.
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KW
Verscherung Richten
Verscherung entsteht beim Zusammenbau
Dabei handelt es sich um eine Verdrehung der Hubwangen
um den Hubzapfen herum.
Die Messuhren zeigen das über die 90° Position zum
Hubzapfen an. Zum Beseitigen der Verscherung wird die
Hubwange an der überstehenden Stelle
mit Kupferhammer angeschlagen. Dann erneut Messen und
Wiederhohlen bis Rundlauf hergestellt ist
Verscherung kann auch im Fahrbetrieb auftreten wenn zB.
schnelles Schalten + Kuppeln
zu Ruckbelastung
führt.
Dabei ist die
Schwungmasse der Zündung in voller
Drehzahlbewegung während
die Kupplung schnell in Eingriff
geht. So entsteht ein Scher Ruck durch die gesamte Welle
Verscheren gegen
zu wirken wird die
Hubzapfenpassung
Enger bzw. Strammer gewählt. Das hat allerdings Grenzen
weil ab einer
bestimmten Presskraft die Aufnahme
des Hubzapfens in den Wangen verletzt wird. Damit sind
solche Wellen
meißtens nicht Regenerierbar
Als guter Weg hat
sich Aufchromen erwiesen.
Sprich verletzte
Aufnahme in den Wangen Aufchromen
und neu Plan
Schleifen. Chrom bringt hierzu mehr als
ausreichende
Resistenzhärte mit.
Ist ca. 15 x
Härter als der gehärtete Wangenstahl
Gleiche Methode
kann auch für eingelaufene Lagersitze
eingesetzt werden
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KW
Unflucht Richten
Unflucht
entsteht wenn eine oder beide Hubwangen
Unterschiede in
der Hubhöhe haben.
An sich ein fieses
Ding aber nicht Unlösbar
Für Ausgleich von
Unflucht lässt sich ein Kupferhammer
kaum verwenden.
Hierfür können Wangen zusammen pressen oder auch
auseinander Hebeln dienen.
Die Werte sollten
ideal zueinander Vermittelt werden damit
beide Wellen
Seiten je ca. die Hälfte des Betrages haben
So wird aus 0,01 Abweichung Beidseitig je 0,005.
Im widerspenstigen Fall sollte der Rundlauf der KW Seite
Vorrang gegeben
werden welche die Lichtmaschine trägt.
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Im Simson Werk wurden
Hubwangen in speziellen Vorrichtungen einzeln Ausgemessen
um so deren
Passgenauigkeit zueinander zu bestimmen
Dabei wurde darauf
geachtet das beide Wangen keine Abweichungen in Richtung Hubhöhe aufweisen.
Die Teile wurden
nachfolgend mit Farbpunkte versehen und als Paar behandelt
Die Farbe hat
dabei einer bestimmten Toleranzgröße entsprochen.
In heutigen Zeiten gibt es solche Schritte nicht, wird Übersprungen
Die Meißten haben solche Messvorrichtungen nicht bzw. nie davon
gehört.
Wer sich die Vorrichtungen anschauen möchte, hier noch vorhanden.
Es wird angenommen
das die Wangen Herstellung exakt erfolgte
Sollte
dennoch ein Versatz vorliegen zeigen es die Uhren mit
Längslage zum Hubzapfen an.
Abweichung treten
auch in Richtung Verscherung
auf. Nur das diese
ganz einfach auf Null zu setzen gehen
Noch der
abschließende Hinweis
Wird aus dem Genannten
verstanden das Hammer und Schlagschrauber nichts an Kurbelwellen zu suchen
haben ?
Lösen und fest ziehen von Muttern erfolgt immer mit direkten
Gegenhalt nahe der Mutter.
Niemals auf der KW
Gegenseite
So easy die Idee
sein mag einen Motor bequem mit Schlagschrauber zu starten,
so Töricht ist die Idee.
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KW Wuchtung
KW
Wuchtung ist der Massenausgleich per Gewicht
Pleuel
stellen eine bewegliche Verbindung zwischen
Kolben und Kurbelwelle her
Der obere Pleuelbereich folgt den Kolben Bewegungen
Oszillierender
Bereich
Der untere Pleuelbereich folgt der Drehbewegung
Rotierender
Bereich
Beide Bewegungsrichtungen Mischen und
Überlagern sich im Pleuel und verändern sich im Laufe
einer 360° Drehung
In den OT und UT Positionen übernehmen Kolben und Pleuel
Oszillierende Bewegung mit Abbremsen
Stoppen, Umkehr
und Beschleunigung
In den 90° Positionen arbeiten die Pleuelanteile
entsprechend im rotierenden Modus
von Kraft Aufnahme zu Kraftabgabe
Wegen der fließenden Vermischung und ständiger Umlastung
ist es schwer, Kurbelwellen eine eindeutige Wuchtung
bzw. Gewichtsverteilung zu geben
Die eine Richtige
gibt es hierzu nicht. Nur die mit besten
Kompromiss passend zum Motor Charakter
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Unwuchten erzeugen Vibrationen. Diese werden von puffernder Motoraufnahme vom Fahrwerk fern gehalten
Bei Motor Starreinbau wie zB. Schwalbe leider nicht
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50:50
Wuchtung
Ziel der
Bemühung ist hierbei, das die Welle mit Kolben
bestückt möglichst gleich verteilte Massen besitzt
Also keine Position mit Übergewicht
Dabei bilden Pleuel und Kolben gleiche Gewichtshöhe
zur Kurbelwellen Gegenseite. Ballance.
Dazu wird
die Welle mit Kolben bestückt
und auf 2 eben ausgerichtete Schienen gelegt
Beim Rollen sollte die Welle keinen wiederkehrenden
Auspendelpunkt einnehmen sondern ständig andere
Positionen
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Wichtig
im Detail ist zu wissen, das 1 Zylinder Kurbelwellen nahezu Unmöglich zu absoluter
Laufruhe zu bewegen sind.
Auch nicht in exakter 50:50 Wuchtung
Das liegt daran das Anteile oszillierende
Massen in Überschneidung mit rotierende Massen
liegen.
Erst mit Mehrzylinder Kurbelwellen kann in sich annähernde Aufhebung
und damit höhere Laufruhe erreicht werden
Wichtig
zu wissen ist auch, das Motoren mit längs zur Fahrtrichtung arbeitende Welle
eher zu 50:50 Wuchtung tendieren
als Wellen die quer zur Fahrtrichtung arbeiten
Im 2 Rad Bereich und Simson arbeiten Wellen quer zur Fahrtrichtung womit hier Abweichungen Verzeihbarer sind
Die
Zylinder Neigung dient vorrangig bei Luftkühlung Kühltechnisch
Sie spielt auf den Kurbeltrieb nur eine Nebenrolle da sie den
internen Mechanik Hauptbereich nicht an sich Ändert
OT und UT Positionen bleiben erhalten und neigen sich jeweils
mit.
Somit bleiben auch Ungleichheiten zwischen OT zu UT gegenüber den
90° KW Positionen erhalten.
Ist 50:50 Ausgleich generell anzustreben ? Nicht Wirklich
Leider sind besonders Genau Nehmer schwer aufs Gesamt KW bzw. Motor
Feld zu Verständigen
Hilfreich sind hier tiefere Einblicke
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KW Wucht
Ausgleich
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Bevor es
direkt zum KW Wucht Ausgleich geht ist ein Hinweis Angebracht
Weil er so simpel wie einfach dennoch in vielen Tuning Projekten schlicht übersprungen
wird
Ein wichtiger Grundsatz lautet:
Das beste Pleuel und Kolben Gewicht hat 0 Gramm
Rein
Mechanisch ist das die Bestlösung. Nur trifft leider die Praxis nicht diesen Wert weil jedes Material
Gewicht
hat.
Im Bestreben für geringes Gewicht werden
Kolben aus Alu Gefertigt und sind Hohl
Kolbenbolzen werden leicht gehalten und sind Hohl
Pleuel kommen dem Ansinnen ebenfalls etwas nach und bleiben dabei
nahezu immer Überdimensioniert
Deshalb liegen in dem Bereich noch enorme Reserven.
Besonders Bedeutsam ist die Lage betreff größeren Hubraum mit
längeren Hub und Pleuel.
Oft gibts Schnellgriff zu Pleuel X um Zylinder Y auf Motorgehäuse Z
zu bekommen + Verkauf schnell starten
Wer bei allen Arbeiten im Kopf behält das ideale Gewicht beträgt 0 Gramm der orientiert sich in die richtige Richtung
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Gewichtsausgleiche werden auf 2 Arten geschaffen
A) Im Ausgleich Prinzip mit Aufstocken von Masse auf der
Gegenseite
B) Im
Vermeidungs Prinzip mit Verringern der Masse auf der
übergewichtigen Pleuelseite
Ausgleich
schaffen beide Methoden
Methode A
ist am Gebräuchlichsten für alle Nutzungen bei denen Kolben und Pleuel
eingebaut werden wie Vorliegend.
Vorrangig im einfachen
Fahrzeugbau bzw. für einfaches Tuning. Dabei steht Leistung Untergeordnet
Massenausgleich
wird durch Aufstockung und somit Gesamt Gewichtszunahme erreicht
Höheres Gewicht bedeutet Massen Ausgleich aber zugleich trägere Massen = verzögerte Beschleunigung
Methode B ist
die Sportlichere und
hat für
Sportzwecke Vorrang
Um zB. 30 Gramm Übergewicht eines größeren Kolbens Auszugleichen ist es der bessere Weg diese 30 Gramm
ideal am Kolben selbst und am Pleuel abzutragen. Als Drittpunkt steht die KW auf der Pleuelseite zur Verfügung
Beispiel:
Bei Simson wurden mit Einführung der S70 4 Anschrägungen
Pleuelseitig auf die Hubwangen gebracht
Damit war der
größere schwerere Kolben Ausgeglichen
Diese Art lehnt sich ans Vermeidungs Prinzip an
Die Pleuel Bauart konnte hierzu unverändert Kostensparend
übernommen werden. Ebenso die KW an sich
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Vielen
scheint es leichter zu fallen nahezu geradewegs die KW Gegenseite aufzulasten.
Ganz leicht fällt es wenn Hubzapfen hohl sind die sich recht schnell und einfach durch Vollmaterial ersetzen lassen
Schwieriger wirds
wenn vorhandene Massen zusätzliche Aufstockung benötigen.
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Mit
dieser voran gesetzten "Einleitung" gehts nun ans Eigentliche
KW Wucht
Ausgleich
Für alle die nicht gerne Rechnen ist hier der Punkt zu sagen das es ohne leider nicht geht
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1.
Schritt Pleuel wiegen
- Kurbelwelle eben auflegen
- Oberes Pleuelauge auf Waage legen
- Pleuel waagerecht ausrichten ( blaue Linie )
- Pleuel Gewicht notieren
Beispiel
40 Gramm
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2.
Schritt Kurbelwelle
Auspendeln
- Kurbelwelle ohne Kolben auf 2 ebene Schienen auflegen
Nadellager und falls Vorhanden Scheiben für Obenführung
mit Anbringen
- in oberes Pleuelauge Gewichte Einhängen
zB. mit Hilfsmittel Draht + Muttern
So lange Gewichte Einhängen bis die Kurbelwelle
beim Rollen keinen wiederkehrenden Auspendelpunkt
einnimmt sondern ständig andere Positionen
Es darf sich keine Position mit Übergewicht zeigen
-
Einhänge Gewicht mit Draht entnehmen und wiegen
Wert notieren
Beispiel
100 Gramm
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Fortsetzung folgt
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Desachsierungen
Den
Meißten fallen diese nicht auf.
Auch manchmal
nicht wenn Jahrelang mit Motoren
gearbeitet
wird
Dennoch sind Desachsierungen Bestandteil im Motorenbau
Hierzu zählen
A)
Desachsierter Kolbenbolzen im Kolben
B) Desachsierte Kurbelwelle im Motorgehäuse
A wird
Vorrangig für Laufruhe bzw. Stabilität eingesetzt
Damit werden dynamische Kipp Bewegungen des Kolbens
beruhigt. Kolben legen sich vorrangig an der Wandung an
welche dem aktuellen Pleuelstand gegenüber liegt
Folglich wechseln
Kolben ihr Anlegeverhalten
2 x je KW Umdrehung.
1 x in OT Position und 1 x in UT Position
Da Kolben im
Abwärtshub Kraft verrichten legen sie sich
somit im OT Bereich stärker an
Als
"Kräfteausgleich" kann somit desachsierter
Kolbenbolzen dienen und Laufruhe fördern
B wird im
Hinblick auf höhere Effizienz angewendet
Befindet sich das
Pleuel zur KW in 90° Stellung wird
Mechanisch die größte Kraft übertragen.
Nur ist das Naturgemäß nicht die Stellung die im Nutzhub
zwischen OT und Auslass öffnen anliegt
Mit Desachsierung
wird die 90° Pleuelstellung näher an den
Nutzhub Gebracht und so aus gleichen Hubraum höhere
Leistungsabgabe erreicht
Bei Simson sind
Kurbelwellen um 2 mm nach hinten
Desachsiert.
Sie liegen damit 2 mm hinter der Zylinder Mittenachse.
Es ähnelt
indirekt der Wirkung längerer Pleuel.
Jedoch nicht mit deren Nachteil höhere Masse und
größeres KW Raum Volumen
Achtung,
mit Desachsierung verändern sich interne Zeitabläufe.
Während der Kolben im Abwärtshub Tempo X auf die KW
vorgibt, erfolgt im Aufwärtshub eine Zunahme von Tempo X
Der Kolben arbeitet damit in unterschiedlichen
Geschwindigkeiten was Abwärts Auslass + Spülen betrifft
gegenüber
Aufwärts Einlass
Mit der zeitlichen
Veränderung bzw. Tempo gehen somit
Änderungen auf die Steuerdaten einher.
Festhalten lässt
sich:
Der Einlass
arbeitet mit größerer Kolbengeschwindigkeit
als Auslass + Spülen. Als Nebenwirkung ist hierzu kräftigere
Entfachung auf die Einlass Säule zu nennen.
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Prüf
Methode
Eine alte
aber gut bewährte Simson Prüfmethode
kann jeder zu
Hause selbst durchführen. Es ist quasi die
Suhler Methode die auch in Werkstätte Anwendung fand
Ob nun neue oder
alt gebrauchte Welle
Die Methode gibt
Auskunft ob Pleuellager Verschlissen sind
oder zu viel Spiel
haben
Die Welle
wird am oberen Pleuelauge mit der Hand gefasst.
Die Welle ist
dabei wie im Bild frei Hängend
Nun wird mit der anderen Hand auf die
haltende Hand
geschlagen.
Macht die Welle
dabei "Musik" ist in aller Regel die
Nadellagerung Verschlissen bzw. mit zu großen Spiel.
Ist die "Musik" auch noch mit geölten Nadellager Hörbar
waren Simson
Wellen Reif für eine Überholung mit neuen
Pleuelsatz.
Waren..... das
Wort ist trefflich Gewählt
Leider fallen im
Test heutige Kurbelwellen aus Import
größtenteils
bereits neu durch.
Auch teuerste
Tuning Wellen fallen durch diesen Test und
zeigen damit das
die Herstellung viel Billiger war als der
Verkaufspreis andeutet und Werbung verkündet.
Bei allem
hinterher Laufen nach Tuning
Wellen aus
besten
Quellen sollte nicht
vergessen werden
das viele
Tuningwellen neu soviel Spiel aufweisen was
DDR Wellen nach
30000 km erreichten.
Neu und doch schon
alt
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