Serienpleuel oder doch lieber Schwertpleuel ?
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In der Simson Sport Abteilung stand diese Frage für die GS Fahrzeuge nie an.
Man hat sich für Schwertpleuel entschieden weil die Vorteile messbar
überzeugen
Das dann auch regelmäßig internationale Siege erreicht wurden um so
schöner.
Weniger die Form an sich als vielmehr das geringere Gewicht bringen gute
10% bessere Dynamik
Auch heute noch kann man an fast jeden Motor direkt den Vorteil spüren.
Dabei ist der Hubraum fast egal.
Sogar Leien spüren das ein Motor mit Schwertpleuel einfach mehr drückt
und durchweg besser am Gas hängt
Allerdings sind Schwertpleuel aufwendiger herzustellen und benötigen ihre
eigene Stanzform
Für geringen Aufwand finden sich in den meißten Serien schwere Standard
Doppel T Profile
Immerhin für Serien Motoren wäre geringeres Gewicht auch von
Vorteil.
Um aber mit 50 ccm 60 Km/h zu erreichen muss man den Aufwand nicht
betreiben.
Als S50 durch S51 abgelöst wurde waren nun längerer Hub mit kürzere
Pleuel an Bord.
Ebenso auch kürzere leichtere Kolben. Wer ahnt an der Stelle warum ?
Auch die geringere Pleuelmasse sorgte seitdem für bessere
Leistungsausbeute
In der GS Reihe ging man einen Schritt weiter auf Schwertpleuel
Suhl hat auch im Serien Bereich auf Überdimensionierung gesetzt und
damit sehr gute Haltbarkeiten erreicht
Kurbelwellen Lager, Getriebe Lager, Zahnräder, alles mächtiger als
wirklich benötigt
So wars auch einfach mit den selben Baugruppen später 70 ccm folgen zu
lassen
Diese Überdimensionierung findet man sonst selten
Scooter Motoren mit gleichen Hubraum haben dagegen deutlich kleinere
Lager usw.
Heutiges Tuning mit den S51 S70 Motoren hat es deshalb recht leicht mal eben
100 ccm und mehr einzusetzen.
Leider wurde vergessen Schwertpleuel zu beachten denn die bringen hierzu
richtigen Schwung ins Geschehen.
Wie es immer so ist. Die Szene hat einfach den Zug verpasst weil so
manches Wissen fehlt
Immer größerer Hubraum mit höhere Kolbengewichte werden mit neu
gestylte Kurbelwellen bedient
Dabei sind die Kurbelwellen noch immer Abklatsch von Serienaufbauten für
den Tuning Hubraum nicht gerecht
So manche Fehlleitung hat sich eingebürgert wie zB. mit Begriffen wie
Big Bore
Klingt nach stabiler und Gewichte wurden immer schwerer.
Stabil ist brauchbar aber nicht die Gewichte. Das Gegenteil was
effizientes Tuning braucht
Spätestens bei MTX sind dann Abwege entstanden weil auch dort
Serienmaße als Vorlage bzw. Abklatsch her halten mussten
Müssen ist eigentlich falsch denn anders denken, nicht auf einen Punkt
fest rennen, der Weg war jederzeit frei
Dennoch fand unbedingtes Festhalten am seriellen Kurbelraum statt, auch
für über doppelten Hubraum
Gerade für MTX sind abstruseste Kurbelwellen entstanden. Pleuel immer
länger damit der Zylinder aufs Motorgehäuse passt.
Irgendwie, vielleicht am Prüfstand hat man gemerkt, mit den Gewichten
stimmt was nicht.
Die Reise ging auf ein Ziel mit Holzrad vom Pferdewagen.
Seitdem wurde wild drauf los experimentiert. Nach wie vor dient der
serielle Kurbelraum als Vorlage.
Eben diese Maßvorgabe als auch Verkaufsrausch treibt zu allen möglichen
Notlösungen die als glänzende Super Welle verkauft werden.
Auch hierzu gilt. Erst mit Schwertpleuel wird es interessant. Gerade das
ist die Lösung so mancher MTX Zwickmühle
Literatur und Forschung sagen, das optimale Pleuelgewicht ist null. Gleiches gilt auch für Kolben.
MTX Entwicklung nahm jedoch genau die andere Richtung.
Großer Kolben mit mehr Gewicht. Längere, schwere Pleuel
Dann sollten die Wangen ausgleichen was an anderer Stelle drauf gepackt
wurde
Werbung drum, fertig.
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Das Simson Pleuel Material ist gehärtetes 16MnCr5.
Die Abmessungen haben 13
mm Breite, oben Durchmesser 16 mm, unten Durchmesser 24 mm.
Die Mittenachsen der Pleuelaugen haben einen
Abstand von 85 mm. Der Schaft
hat die Abmessungen oben 5 x 13 mm und unten 5 x 15 mm. Das Profil des Schaftes
ist ein Doppel T Profil mit beidseitig ca. 0,3-0,6 mm Tiefe (A). Das
Pleuel Gesamtgewicht beträgt 93 Gramm.
Alle Abmessungen sind für ein
Serienpleuel für 50 bzw. 70 ccm ordentlich über dimensioniert wie man
es an China Scooter nie finden würde.
Da die Serien Motoren 3,7 bzw. 5,6 PS bei ca. 6000
U/min leisten sind die Dimensionen, auch die der Lagerungen mächtig mit viel
Reserve.
Jediglich an der Materialgüte der Nadellager gab es was zu mäkeln,
gebunden an Ost Herstellung.
Deren
Dimensionen hingegen sind sehr gut, oben 12 x 16 x 13 mm, unten 18 x 24 x 13 mm.
Eher Motorrad als Scooter.
In heutiger Zeit ist auch die Materialgüte kein Problem mehr da der Zugang
zu guten Herstellern frei steht
Sogar Fern Ost liefert schon brauchbares Material wenn man dortigen
Herstellern sagt welches.
Die Nadellager haben längere Nadeln womit mehr Auflagefläche
und geringere seitliche Kippneigung des Pleuels besteht.
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Nadellager
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Das Serienpleuel lässt sich ohne Veränderungen für leistungsgesteigerte
Motoren einsetzen. Jedoch die schwächsten Glieder, nämlich die
Nadellager wird angeraten durch stärkere zu ersetzen. Pleuel aus Import Produktion haben zumindest im unteren Bereich ein
besseres Nadellager als ehemals die Originale. Für serielle und
leistungsgesteigerte Motoren ist dies vorteilhaft. Erhöht es doch die Lebensdauer der gesamten Welle.
Nadellager gibt es
verschiedene und so lässt sich je nach auftretender Belastung auch das passende
verwenden. Dabei spielt weniger eine Rolle ob der Käfig versilbert ist denn
diese dünne Silberschicht nutzt sich einfach in kurzer Zeit ab. Zumindest anfänglich kann das
Silber Vorteile bieten wenn nicht versilberte Käfige mit ansonsten gleicher
Dimension klar erkenntlich Probleme bereiten würden. Sehr selten dieser Fall.
Eine weitere Eigenschaft liegt in den verwendeten Rollen. Ein relativ gut
bekanntes Honda Nadellager hat Beispielsweise ca. 0,5 mm längere Rollen und
somit minimal breitere Abrollfläche als Import Nadellager. Die Anzahl der
Rollen ist dabei die Selbe. Es gibt jedoch auch Import Nadellager die ebenso
diese Abmessungen aufweisen und ebenso gleiche Qualität haben. Wenn es um
Nadellager für das kleinere Pleuelauge (oben) geht so sind Import Nadellager
speziell für Tuning nicht unbedingt 1.Wahl. Hier bieten sich mehrere
anderweitig an. Zum Beispiel von INA mit Metallkäfig. Hierbei kann man die
Obenführung des Pleuels beibehalten. Nadellager mit Plastkäfig sind auch verfügbar,
jedoch sollte man hierbei gut wissen welche Temperatur im Motor auftritt. Plaste
ist nicht so beständig wie ein Metallkäfig und so gab es tatsächlich schon
zerschmolzenes. Noch höhere Standfestigkeit lässt sich mit untengeführten
Pleuel erreichen. Dazu haben die Hubzapfen meißt weniger Einpresstiefe in den
Wangen was solche Wellen wieder anfällig für Verscheren macht.
Bei unten geführt lässt sich oben ein Nadellager verwenden das
vollständig die 13 mm Pleuelbreite als Abrollfläche nutzt.
Bei untengeführt ändert sich nicht die Dimensionierung des unteren
Nadellagers. Es ist die selbe wie bei oben geführt. Das für sich ist also kein
Vorteil. Nur das die seitlichen Kräfte untengeführt am schweren Teil des
Pleuels aufgefangen werden mit dazu größerer Fläche.
Leider ist der untere Bereich umlaufend während der obere nur pendelt. Es
hat also beides Vor und Nachteile.
Für beide vorteilhaft sind möglichst leichte Pleuel.
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Pleuel erleichtern
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Braucht ein Pleuel wirklich die schwere serielle Dimensionierung? Optimal wäre
Null Gewicht.
Allgemein bedeutet weniger Gewicht auch weniger Belastung. Weniger Gewicht setzt
höhere Beschleunigungs Leistung für Antrieb frei und hat die Tendenz für längere Haltbarkeit. Ohne
Gewichtsreduzierung verzichtet man darauf.
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Schwertpleuel
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Eine Schwertform stellt eine recht einfache und zugleich kluge Möglichkeit der
Gewichtsreduzierung dar. Diese Form beinhaltet stabile Querschnitte in allen
Belastungsrichtungen. Die Strömungsdynamik wird ebenso unterstützt auch wenn
dies nicht vordergründig steht. Wenn man sich die Verhältnisse im KW Raum
betrachtet ist dieser Effekt eher beiläufig. Polieren wirkt unterstützend, ist
aber auch eine Maßnahme um Sollbruchstellen auszuschließen. Brüche muss man
nicht überbewertend fürchten. Um das zu schaffen muss man schon sehr viel
falsch machen.
Aus dem seriellen Doppel T Profil lässt sich auf verschiedene Weise eine Schwertform
anfertigen. In der Zeichnung
sind die Querschnitte B und C mit kleinen Abweichungen.
B nutzt hierbei noch Teile der Doppel T Form die sich als sehr stabil
erwiesen hat. Dennoch ist die Schwertform integriert inklusive geringerem
Gewicht. Das Pleuelgewicht lässt sich alleine hierdurch von 93 auf ca. 78 Gramm
reduzieren ohne das es in irgendeiner Form Nachteile in der Haltbarkeit zeigen
würde. Selbst Motoren auf 130 ccm gesteigert mit Drehzahlen um 14000 U/min und
Leistungen über 20 PS hält dieses Pleuel stand. In weiteren Stufen wurde
zusätzlich Gewicht am oberen und unteren Pleuelauge entfernt. So wiegt das
Pleuel nur noch ca. 70 Gramm und ist noch immer stabil. Die Einsparung von 23
Gramm, also knapp 25% kommt der Leistungsentfaltung zu Gute. Vor allem wenn man
bedenkt das größere Kolben höheres Gewicht besitzen und somit ein Großteil
wieder ausgeglichen ist. Die Welle selbst muss hierbei deutlich weniger
Änderung erhalten. Gleich eine ganze Verkettung von Vorteilen lässt sich so
nutzen.
Dabei muss es nicht unbedingt großer Hubraum sein. Auch kleinere Hubräume profitieren von der Gewichtsreduzierung.
Es gilt auch nicht nur für höhere Drehzahlen denn in jeder Drehzahl macht
sich bemerkbar je weniger Gewicht mitbewegt werden muss.
Die Lager und vor allem die Nadellager werden geringer belastet. Sie sind wie eingangs erwähnt
der Grundstein für die gesamte Haltbarkeit.
Die Vorteile der Gewichtsreduzierung lassen sich nicht nur im Leistungsanstieg finden. Mitunter
läuft der Motor rundum geschmeidiger und offenbart die Qualitäten der
Veränderung auch in einem höheren Endtempo oder geringeren Verbrauch.So richtig echte Nachteile stellen sich erst ein wenn man es mit dem Material
entfernen übertreibt. Form C ist hierfür vielleicht anfälliger. Allerdings
ist auch diese Form noch durchaus in der Lage hohen Belastungen stand zu halten
wenn zumindest die Übergänge von den Pleuelaugen sanft fließend gestaltet
sind. Der Pleuelschaft ist hierbei ca. 1 mm schmaler als bei der T Form oder dem
Schwert mit T-Form Anteil. Seitlich wirkende Kräfte können hierbei leicht
überfordern auch wenn diese erst mal in ausreichend Stärke erzeugt sein
wollen. Diese entstehen zB. bei Hubraumstarken Motoren mit Membran wenn
diese aus untersten Drehzahlen mit relativ hohen Gang stark belastet werden und
dies in Kurven wechselnd erfolgt. Wie man erkennen kann sind es mehrere Faktoren
die jeder für sich erst schädliche Wirkung zeigen wenn sie gemeinsam oder in
Teilen gemeinsam auftreten.
Andere Faktoren die nicht nur Schwertpleuel betreffen sind zu großes
Lagerspiel, zu schmale Abrollfläche, ungünstige Pleuelführung, nicht in
Flucht stehender Zylinder, Kolben mit großen Durchmesser + großem
Arbeitsspiel bzw. Verschleiß. Weiterhin nicht exakt gerichtete Pleuel oder
nicht in Flucht eingearbeitete Laufflächen der Nadellager. Ebenso verscherte
Kurbelwellen, also im Rundlauf abweichend und Wellen deren Wuchtung, also
Gewichtsausgleich in sich zu wünschen lässt. Selbst schmierungstechnisch muss jede Lagerstelle ausreichend
versorgt sein was man durch vielseitige Maßnahmen fördern kann.
Es bleibt die Feststellung das leichtere Pleuel eigentlich durchweg Vorteile
besitzen.
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