Kurbelwelle leichter machen

Re: Kurbelwelle leichter machen

ja kannste machen...und dann schnitz dir noch ein pleul aus balsaholz...

Re: Kurbelwelle leichter machen

Hallo

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Kurbelwelle zu erleichtern. Vorteil hier ist, das die Kurbelwelle nicht so träge ist und dadurch sich leichter drehen möchte. Nachteil ist, das die Schwungmasse fehlt und das der Motor am Berg es schwerer hat, die Drehzahl und benötigte Kraft ans Getriebe abzugeben oder zu halten. Das Gewicht der Kurbelwelle ist zum S 51 und S 70 Kolben in einem gutem Level. Wenn der Hubraum stark ansteigt, lässt sich die KW dazu auch gut ändern. Aber das Gewicht in sich bleibt immer noch so leicht.

MfG ST

Re: Kurbelwelle leichter machen

die kurbelwelle erleichtern bringt nix...

1. wird in der regel nach wie vor eine schwungmasse verwendet, wenn man sparen will dann eher da.
2. wenn man erstmal nen motor ohne schwungmasse in betrieb hat wird man feststellen etwas schwungmasse nicht verkehrt ist... die KW allein als schwungmasse ist nur in besonderen fällen verwendbar...und das sind extrem hochdrehende motoren in ich rede jetzt nich von 9.000-11.000 1/min sondern von deutlich mehr.

Re: Kurbelwelle leichter machen

interessanter thread: simson-tuning-kurbelwelle-t42838.html

Re: Kurbelwelle leichter machen

na so interessant ist das auch net...ich hab auch eine schwertpleul-welle aber muss sagen das der vorteil eher maginal ist...der preis (und ich mein jetzt nicht das finazielle) den man dafür mitunter bezahlt ist den nutzen nicht wert...stichwort "statik der pendelstütze" durch das wegschleifen der tragenen teile des pleuls mach ich es schwächer und zwar mehr als nur die querschnittsfläche die ich abtrage (Steiner-Anteile)... da würd ich sogar noch eher löcher in die mitte bohren :mrgreen:

Re: Kurbelwelle leichter machen

darum gehts ja in dem thread squamble :wink:

Re: Kurbelwelle leichter machen

Nabend,

da Squamble gerade den Einwurf mit den Steiner-Anteilen gemacht hat, moechte ich auch noch einmal meinen Senf zu dem Comment von Herr Stammberger dazugeben:

Zitat von Stammbergertuning

Wenn der Hubraum stark ansteigt, lässt sich die KW dazu auch gut ändern. Aber das Gewicht in sich bleibt immer noch so leicht. MfG ST

Das kann nicht sein, da der Satz von Steiner (Ja=Js+m*s²) ja genau das unterbindet, wenn man die geometrischen Abmessungen der Hubscheiben mit dem groben Anteil Js=0,5*m*r² konstant haelt. Damit meine ich, um das Traegheitsmoment und damit die Schwungmasse zu erhoehen, muss man weitreichende Aenderungen am Durchmesser/ Dicke der Hubscheiben sowie am Gehaeuse vornehmen. Nur so kann man OHNE die Verringerung der Masse ein hoeheres Traegheitsmoment erzielen. Bspw. (ohne hier Schleichwerbung zu machen) wie es RZT an den 44er & 46er S/SP Kurbelwellen gemacht hat...also die Hubscheiben zu verbreitern um damit das Gewicht zu erhoehen und gleichzeitig den Kurbelgehaeusetotraum zu reduzieren :wink: .

Reagrds, b_k2

Re: Kurbelwelle leichter machen

ich glaub er hat das in relation gemeint, wenn der hub größerwird und die KW gleichbleibt wird in der realtion die KW-Masse kleiner...ganz in alter einstein-manier...es ist alles relativ.

die nächsten wochen fang ich mit ner ganz besonderen KW an...wenn die soweit beartbeitet ist stell ich vielleicht bilder on...damit ihr ein bissle raten könnt warum die so aussieht wie sie dann ist...

Ich werd dort auch versuche mit Balsaholz als füllmaterial für die Bohrungen machen...hab ja jetzt nen meter 100x30 da werden bestimmt so 150 stopfen rauskommen...

das reicht dann für 37 kurbelwellen...

Re: Kurbelwelle leichter machen

also willst du 4 löcher bohren mit einer durchschnittlichen fläche von 9 auf 9 pro kurbelwelle

Re: Kurbelwelle leichter machen

nein...das ist einfach nur um sich was zurecht zuschneiden...die wuchtung bleibt wie se ist...ist ja wesendlich von 2 sachen abhängig: Kolbenmasse(inkl pleul und zubehör) und mitteleffektivdruck (welcher natürlich auch drehzahl abhängig ist)

hab heute mal die erste welle mit balsaholz aufgefüllt...es geht recht gut...leider hab ich grad mein sony-speicherkartenadapter net hier aber im laufe der woche kann ich ja mal bilder schicken...

Re: Kurbelwelle leichter machen

Der Mitteldruck hat nichts mit der Wuchtung zu tun und was die "Steiner Anteile" bei einer Pendelstütze suchen verstehe ich auch nicht ganz, das ist eine Stütze und kein Biegebalken ... aber das mit dem Kerbspannungseffekt kommt dann sicher noch im Studium

Gruß Franz

Re: Kurbelwelle leichter machen

der druck der im mittel auf den kolben wirkt hat sehrwohl was mit der wuchtung zu tun denn im betrieb wird der kolben durch den druck mit einer kraft belastet welche ja von der kolbenfläche abhängt...ich meine hier also den durchschnittlichen druck auf den kolben über eine volle umdrehung...

das pleul ist ja keine ideale pendelstütze sondern irgendwas zwischen knickstab und pendelstütze somit sind die steineranteile wichtig

EDIT: ja von kerbwirkung hab ich schon mal was gehört...aber so richtig auseinandergestetz hab ich mich auch noch nicht damit...bei uns ist es ja auch viel wichtiger möglichst viel stoff in geringstmöglicherzeit ab zurattern...

masch-elemente-vorlesungen haben grundsätzlich 100-200 folien...in 90min

Re: Kurbelwelle leichter machen

Zitat von Squamble

na so interessant ist das auch net [...] stichwort "statik der pendelstütze" durch das wegschleifen der tragenen teile des pleuls mach ich es schwächer und zwar mehr als nur die querschnittsfläche die ich abtrage (Steiner-Anteile)... da würd ich sogar noch eher löcher in die mitte bohren :mrgreen:

Zitat von Squamble

das pleul ist ja keine ideale pendelstütze sondern irgendwas zwischen knickstab und pendelstütze somit sind die steineranteile wichtig

Zitat von franzalt

... und was die "Steiner Anteile" bei einer Pendelstütze suchen verstehe ich auch nicht ganz, das ist eine Stütze und kein Biegebalken...

Zitat von k.fee

interessanter thread: simson-tuning-kurbelwelle-t42838.html

Zitat von Squamble

der druck der im mittel auf den kolben wirkt hat sehrwohl was mit der wuchtung zu tun denn im betrieb wird der kolben durch den druck mit einer kraft belastet welche ja von der kolbenfläche abhängt...ich meine hier also den durchschnittlichen druck auf den kolben über eine volle umdrehung...

Keine Sorge, ich weiß schon was der (effektive) Mitteldruck ist.
Aber ich lasse mir das mit dem Zusammenhang Mitteldruck <-> Wuchtung auch gern herleiten und an einem einfachen Beispiel vorrechnen da ich immer neugierig bin und gern hinzu lerne.

Gruß Franz

Re: Kurbelwelle leichter machen

Zitat von Squamble

die wuchtung bleibt wie se ist...ist ja wesendlich von 2 sachen abhängig: Kolbenmasse(inkl pleul und zubehör) und mitteleffektivdruck (welcher natürlich auch drehzahl abhängig ist)

So nicht korrekt. Der benötigte Unwuchtfaktor richtet sich bedeutend mehr nach dem Neigunsgwinkel des Zylinders, der Art der gesamten Motorlagerung und der angestrebten Drehfrequenz. Der Aussage bezüglich der fehlenden Schwungmasse(Lichtmaschinenrotor) nach haben sie mit einer solchen Konstruktion noch keine eigene Erfahrung geammelt.
Die Vorteile einer leichten Pleuelstange liegen auchnicht vordergründig in einer enormen Leistungssteigerung.

Re: Kurbelwelle leichter machen

ja ok...das da oben war etwas ausdem zusammenhang gerissen... sorry dafür aber ich bin halt so konfus...

na gut dann wollen wir mal los legen...
das große rechnen werd ich jetzt net anfangen nach der letzten matheklausur hab ich erstmal die schnauze voll...

Wuchtung ist massenausgleich "links" und "rechts" der welle (Drehachse)

im stand wiege der kolben 200g (mit pleul und dem ganzen mist)
der kolben habe eine fläche von 1200mm² also 12cm² > 0,0012m² (das entspricht irgenwie so um D=40mm)

im betrieb bei 50001/min stellt sich ein mitteldruck von 1bar also 1x10exp5 Pa ein ein Pa= N/m²

somit wirkt eine kraft nach p=F/A also F=p*A von 120N dieser kraft kann man ja auch eine Masse zuornden was das beispiel etwas plastischer macht...
F=m*g > m=F/g also m = 120/9,81 = ca12kg ist erstmal zuviel um es ausgleichen zu können aber zum glück gibt es ja noch das ding unterm kolben die kurbelkammer, sie wirkt dem ganzen entgegen quasi als gasdruckfeder (-dämfper trifft es aber genauer da das zeuch noch überströmt aber egal)
so bleibt aber dennoch ein gewisser anteil welcher nicht gedämpft wird. ich postuliere ganz frech mal 2-3% also irgendwas zwischen 240 und 360g was die gasfeder nicht gedämpft hat.
somit wiegt unser kolben nicht 200g sondern zB 500g (wie complexe zahlen halt)
und auf diese masse müsste die KW gewuchtet werden damit der motor bei 5000 1/min ruhig läuft.

ganzneben bei stellt man also fest wenn ein motor ober hoch verdichtet sollte er auch unten gut verdichten zumindest aus sicht der kurbelwelle.

EDIT:
no-one: doch ich hab eine batteriezündung also eine quasi-0-schwungmasse :wink:

Zitat von no-one

Die Vorteile einer leichten Pleuelstange liegen auchnicht vordergründig in einer enormen Leistungssteigerung.

das wollt ich damit auch nicht zum ausdruck bringen.

kann ja sein das oben genanntes,falsch ist. aber ich konnte mir dieses wuchtverhältniss von 40-60% nicht anders erklären...WIE hängt es denn zusammen?

Re: Kurbelwelle leichter machen

Ja ich bezog mich auch auf die von Dir ins Spiel gebrachte Pendelstütze, genau darum ging es auch in dem verlinkten Fred

Wenn es hier um die Modellierung der Gasmasse unter dem Kolben geht dann ist dies bei den kurzen Intervallen und den damit geringen Leckageverlusten bis zum Öffnen der Transfer Ports eher eine Feder als ein Dämpfer. Aber das ist auch unerheblich da der max. Überdruck im Kurbelgehäuse in der Größenordnung von 0,3 bar liegt, also im Gegensatz zum Mitteldruck (der ja auch nur ein theoretisches Mittel ist) vernachlässigbar klein. Der Mitteldruck liegt grob im Bereich von 5 bar (Serienmotor) bis 10 bar (wirklich guter Hochleistungsmotor).

Es geht bei der Wuchtung vielmehr um den Kompromiss des Ausgleichs der translatorisch bewegten und der rotierenden Massen. Letztere können problemlos von ihrer Unwucht befreit werden ... hinge da nicht noch Pleuel und Kolben dran. Die von no one angesprochene Drehzahlabhängigkeit liegt darin begründet das in die Unwucht der Kreisbewegung (Kurbelwelle) das Quadrat der Winkelgeschwindigkeit und für die geradlinig oder überwiegend geradlinig bewegten Massen (Kolben, Teile vom Pleuel) die "einfache" Geschwindigkeit eingeht.
Wenn man das pro Umdrehung betrachtet ist die momentane Unwucht auch ganz stark abhängig in welcher Stellung sich die Kurbelwelle befindet. In den Totpunkten zum Beispiel spielt nur die "untere Pleuelhälfte" eine Rolle weil sich in dem Punkt Kolben und der idealisierte oberer Pleuelanteil nicht bewegen. 90° weiter sieht das schon wieder ganz anders aus und hier wirkt die Masse von Pleuel und Kolben auch über das schräg stehende Pleuel anders auf die Kurbelwelle als in den Totpunkten. Kurz vor und nach den Totpunkten wird wiederum der Kolben recht stark abgebremst bzw. beschleunigt. Somit wird auch verständlich warum es keinen 100% ausgewuchteten Einzylinder gibt. Man könnte den Motor nur auf eine bestimmte Stellung der KW und das bei einer ganz bestimmten Drehzahl von seiner Unwucht befreien. Aber ein Motor der keine drehende Kurbelwelle hat ist ja auch nicht das Gelbe vom Ei.
Kurz gesagt ist das Wuchtverhältnis mehr oder weniger der Kompromis - vibriert der Motor eher in Richtung des Hubes oder 90° versetzt dazu - bei stehenden Zylinder in Fahrtrichtung vor und zurück, beides auszugleichen ist bei einem Einzylinder einfach nicht möglich und drehzhalabhängig ist das ganze auch noch.

Man kann sich den Motor als schnell drehendes Maschinchen vorstellen dem immer kurz nach dem OT ein Impuls gegeben wird (die Verbrennung und der daraus resultierende Druck auf den Kolben) und genau das ist nicht das Ziel der Wuchtung diesen "Impuls" auszugleichen sondern die Unwucht des komplexen Gebildes aus Kurbelwelle, Pleuel und Kolben im Zusammenspiel mit der ungleichförmigen Bewegung des Pleuels.

Da es ja immer ganz schlau klingt allgemeine Stichworte einzuwerfen wenn man keine Lust hat weiter ins Detail zu gehen (oder weil man nicht mehr weiß ) gebe ich hier noch "Exzentrität", "Fliehkraft" und "positive & negative Beschleunigung in den Totpunkten" als Denkanstoß mit.
Nicht falsch verstehen, aber gerade wenn man andere gern mal damit konfrontiert wie "unwissend" sie sind, sollte man selbst sicher und informiert sein bei dem was man nach außen vertritt und nicht darauf vertrauen das die anderen noch weniger wissen oder sich von Fremdwörtern beindrucken lassen ... ich verstehe das als konstruktiven Hinweis zur Kommunikation.

Gruß Franz

PS:
Nach Deiner Theorie müssten gut ausgewuchtete Mehrzylindermotoren entweder im Vollast oder im Teillastbereich rütteln weil dann der Mitteldruck nicht mehr in ein ausgelichenes Wuchtverhältnis "passt"

Re: Kurbelwelle leichter machen

Ich werd dran arbeiten...

Re: Kurbelwelle leichter machen

Auch wenn es am Kernthema "Kurbelwelle leichter machen" etwas vorbeigeht, aber der Link bezieht sich immerhin auf die Wuchtung um die es zum Schluß ging und ist es wert wieder hochgeholt zu werden.
Einzylinder: Kurbelwelle wuchten

Auch dieser Beitrag ist erwähnenswert (und ich meine damit diesen Beitrag und nicht den ganzen Fred dort): Wuchtung der Kurbelwelle???

Gruß Franz

Re: Kurbelwelle leichter machen

das hier macht die KW auch leichter :mrgreen:

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mfg