Re: S77 Kurbelwelle von Reich -> Erfahrungen?
Einer stellt ne Frage. 77/2 Kanal mit Schwertpleuel? Andere geben bekannt das man wieder auf Serienpleuel zurück wäre. Nicht die Frage direkt treffend aber erst mal benannt. Ohne Angabe von genauerem, aber das es als Tenor die Runde macht und von weniger technisch versierten als allgemeiner Trend aufgefasst werden kann. Warum Serienpleuel blieb nahezu offen. Dann wird Schwertpleuel mit meinen Namen genannt und schon soll ich Beweisführend das tun was andere beim Rückschwenk selbst nicht genannt haben. Interessant. Wie aus einer einfachen technischen Frage Personenkult wird weil pro und kontra eben auch mit jeweiligen Firmentätigkeiten zu tun hat und vor allem einzelne zu schnell vom technischen ins persönliche wollen. So beantwortet man keine Fragen. Gut das ich nun sehe das wieder das Technische selbst im Vordergrund steht. Man macht sich Gedanken darüber und ich gebe gerne dazu was meine Gedanken so sind.
Ich würde zunächst gerne klären wie man darauf kommt die Strömungsform vertieft zu diskutieren. (Ob nun als Laie oder als Insider).
Die Strömungsform und Oberflächenstruktur sind bei beiden Pleuelarten fast egal. Laien könnten es, aber Insider müssten es eigentlich wissen. Höhere Bedeutung hat das Gewicht. Begeben wir uns ins Medium wo das Pleuel seinen Dienst tut denn so kommt man am ehesten auf Lösungen.
Was für Strömung herrscht im KW Raum, zumindest ungefähr?
Jene die durch die Kolbengeschwindigkeit angeregt wurde und durch die Vorspannung bis Einlass öffnen hochtransformiert wurde. (Hierzu ist auch das Volumen des KW Raumes wichtig welches sich als Differenz zwischen OT und Einlass öffnen ergibt. Ebenso wie groß der Ansaugquerschnitt ist inklusive Länge zwecks Resonanz) Absichtlich in Klammern geschrieben weil es nur zumindest erwähnt sein sollte.
Als Kolbengeschwindigkeit (und somit ähnlich auch das Pleuel) hat man 2 Werte.Â
Der eine Wert ist 0 (in den Totpunktlagen). Der andere ist bei ca. halben Hub zu finden. Aus beiden ergibt sich die mittlere Kolben Geschwindigkeit. (Bei desachsierten Wellen die nunmal beim Simson Motor zu finden ist gibt es Besonderheiten im auf bzw. abgehenden Takt)
Die mittlere Geschwindigkeit beträgt bei 44 Hub und angenommen 5000 U/min fast 7,5 m/s. Die höchste Geschwindigkeit bei ca. halber Hub Stellung beträgt demnach ca. 15 m/s. Das entspricht ca. 54 km/h. Das Ganze bei 10000 U/min entspricht 108 km/h und bei 15000 U/min ca. 162 Km/h. Nicht zu vergessen das das Pleuel im KW Raum zusätzlich eine vor-zurück Bewegung durchführt.
Bei diesen Geschwindigkeiten spielt es nur geringe Rolle welche Oberflächenstruktur ein Pleuel hat im Bezug auf Strömung. Was auch immer da im Kurbelraum schwebt und irgendwie haften will, es wird einfach vom Pleuel abgeschüttelt.
Als Selbstversuch kann man Benzin-Ölgemisch auf ein Pleuel geben und dieses dann bei 160 km/h aus dem Autofenster halten. Man wird schon Mühe haben die Hand selbst zu halten.....
Dies die Überlegung rein zum Tempo des Pleuels.Zur Oberfläche, egal wie diese beschaffen ist lässt sich sagen, das Wärme selbstverständlich übertragen bzw. geleitet wird. Aber welche Größe tritt auf? Glühen ist es im Normalfall nicht wenn die Mechanik soweit stimmt. Dann ist eher noch der Kolbenboden heißer als das Pleuel. Bevor diese Wärme vom oberen Teil des Kolbens ans Pleuel gelangt hat sie längst den Großteil über die Ringpartie verloren. Der Kolbenboden selbst gibt übers Gemisch an den KW Raum ab. Glühen geht selbst am heißesten Teil, dem Kolbenboden nicht denn Alu bricht eher zusammen als das es glühend würde. Wenn also ein Pleuel Blaue Färbung in den Augenbereichen zeigt kann es nur Reibungshitze sein, vielleicht durch mangelnde Schmierung oder einen mechanischen Defekt. Krummes Pleuel wäre so etwas oder nicht in Flucht arbeitender Zylinder. Zu geringe Lagerluft usw. In manchen Fällen auch seitlich ansetzende Führungsreibung. Gut wenn hierzu Bronze Dienst tut denn sie hat Eigenschaften die Stahl nicht bieten kann. Statt bei Reibung fressen zu wollen und somit zu heizen, neigt Bronze zum gleiten bzw. schmieren. Ob nun diese Bronze zusätzlich versilbert ist dient nur bis diese dünne Schicht abgearbeitet ist und die ist gar schnell weg. Manches geht auch ohne Bronze einwandfrei wie einzelne große Hersteller bewiesen haben. Unten geführt als auch oben geführt. Das bischen was ein Pleuel an Wärme ableiten muss geht hauptsächlich ans Gemisch über. Ob es nun eine rauhe oder polierte Oberfläche hat, auf jeden Fall muss man hierzu auch die Form betrachten. Eine Schwertform ist meißt glatt und wird besser umspült wie eine Tragfläche. Eine Doppel T Form hat hingegen mehr Fläche und diese oft rauh. Per Strahlung geht die Abgabe wie man weiß. Was nun besser Wärme ableitet überlasse ich anderen Geistern. Fest steht das beides ausreichend leitet wenn nicht irgendein mechanisches Problem dazu kommt das somit erst der Auslöser, die Ursache ist. Wenn es Reibung gibt die zusätzlich heizt wird es für beide Pleueltypen eng. Da nützt bei beiden Typen wenig wenn gute Übergänge vorhanden sind. Reibungshitze darf da so oder so möglichst nicht sein. Ein Schwertpleuel kann wenn es zu dünn gearbeitet ist seitliche Verformungen unterliegen. Der Kolben drückt Impulsartig aufs Pleuel und formt es so kurzzeitig zur S Form die noch dazu schwingt. Dabei verkantet auch das Nadellager je schmaler die Laufflächen sind. Es wird Hitze erzeugt. Genau an dem Punkt kann ich jedoch Entwarnung geben wenn man sich in Grenzen bewegt. Denn in Realität habe ich diesen Zustand nur einmal erreicht. Es war schon kein Pleuel mehr sondern fast ein Blatt. Man konnte schon mit bloßer Hand das Pleuel etwas biegen. Was man aber nicht alles macht wenn man die Grenzen praktisch wissen will. Und wer macht das schon? 115er Membraner und rein das dünne Ding. Ist 500 Km gefahren. Nicht gerissen oder abgeknickt. Es war anschließend einfach nur etwas krumm was man messen musste und das obere Pleuelauge war einseitig blau. Ich wage zu behaupten das ein schlitzgesteuerter Motor der ja nicht so dampfartig von unten heraus kommt bestimmt nicht diese Verformung so erreicht hätte. Ich spreche hier von einem Pleuel das nur knappe 60 Gramm wog. Wirklich sehr dünn. (Siehe Gewichte ganz unten mehr) Der andere 105er für Rennen den ich erwähnte hatte ein 70 Gramm Pleuel. Mit kurze Pleuel kann man gar manches machen solange man nicht Sollbruchstellen quasi hinein arbeitet. Übergänge verrundet und man hat einiges weniger zu fürchten. Mit Sicherheit jedoch muss man viel entfernen ehe man in kritische Bereiche gelangt. Über geschmiedet, gehärtet und Einbauspiele via geschliffen sag ich hier mal nix. Es würde nur zusätzlich verwirren.Ob nun die Schwertform oder die Doppel T Form besser das Gemisch durchschneiden spielt seltsamer Weise nur eine kleine Rolle. Um das zu verstehen genügt es wenn man sich vorstellt wie das Gemisch aus dem Einlass in den KW Raum mündet. Langsam ist es nicht gerade. Es ist sogar schneller als Kolben und Pleuel selbst sind. Werte mit ca. 50 oder 80 m/s sind ganz normal. Das entspricht ca. 200 bis 300 km/h die sich je Drehzahl natürlich unterschiedlich ergeben. Die Geschwindigkeit reduziert sich mit Eintritt in den KW Raum durch die Verteilung im eigentlich strömungs ungünstig geformten Raum. Es werden einige Teilströmungen eigene Wege gehen und sich gegenseitig bremsen. Alle werden insgesamt gebremst schon rein dadurch das der KW Raum sich füllt und eben auch zerklüftet ist. Bei Einlass schließen geht die Strömung gegen Null wenn hierzu gleichzeitig der KW Raum maximal gefüllt ist. Das Zusammenspiel kennt man auch von der Resonanzladung. Ob der KW Raum nun nachfolgend voll ist oder dank schlechten Resoeinfang auch wieder Teile zurück geströmt sind, es wird eine einmal angefachte Strömgeschwindigkeit in Teilen fortgeführt die nun auch nach Einlass schließen noch im KW Raum herum saust. Man darf 3 mal raten welche Richtung die Strömung zwischen den Hubwangen angenommen hat. Richtig, genau die mit welcher sich das Pleuel bewegt. Eben weil der Einlass genau in diese Richtung zeigt. Diese "Schussrichtung" hat auch schmiertechnische Gründe. Ich möchte jedoch nicht vom Thema abkommen. Da läuft also die Strömung in selber Richtung wie das Pleuel. Man darf auch davon ausgehen das nun beide Geschwindigkeiten garnicht mehr so unterschiedlich zueinander sind. Das Gemisch läuft ne ca. halbe Runde mit und schon entweicht es wieder durch die Spülkanäle. Es ist wirklich ganz einfach zu verstehen das die Pleuelform, ob Schwert oder Doppel T hierbei nicht wichtig ist. Der Hauptunterschied zwischen beiden Typen ist jedoch die Phase Beginn Einlass öffnen. Hierbei steht das Pleuel geradezu dicht vorm Einlass. Die Strömung trifft mit voller Geschwindigkeit direkt auf das Pleuel. Nun darf man sich selbst ausmalen ob eine Doppel T Form oder eine Schwertform günstiger ist. Wohl gemerkt, nur in der Phase Einlass öffnen. Bei OT oder Einlass schließen ist das Pleuel in beiden Fällen schon wieder weiter gewandert. Was aber an genau diesem Punkt den Meißten, leider auch manchen Insidern nicht immer klar ist. Eine Strömung welche zu Einlass Beginn heftig entfacht ist liefert natürlich auch zu Einlass Ende die höhere Energie und somit den höheren Füllgrad wenn er denn korrekt eingefangen wurde. Je weniger der Strömung im Wege steht und bremst um so höher bleibt die Energie am Ende des Taktes. (Verhalten ähnlich dicker Auspuffquerschnitt gegenüber dünnem). Ein Schwertpleuel baut diese Energie geringer ab als ein Serienpleuel mit Doppel T Form. Zur Erinnerung, die Pleuelstellung zu Einlass Beginn und die Form die sich der Strömung widersetzt.
Aha, ein Schwertpleuel fördert also unterm Strich auch die Füllung, jedenfalls in einem Abschnitt besser als ein Serienpleuel mit Doppel T Form. (Ich stell mir gerade Flugzeuge mit T Träger als Flügel vor. Guten Flug wünsch ich)Nachfolgend einige Anmerkungen was mir noch so im Kopf umher irrt.
1. Ich weiß das noch vieles über Pleuel zu sagen wäre. Aber muss ich mich über mein Wissen ausquetschen lassen wenn es schon den Charakterzug von Forderung annimmt? Mit der Wahl, entweder er sagt was (und wir lernen) oder wir bekommen nix serviert und er steht als unglaubwürdig da. Notfalls helfen einzelne hierzu nach. Keine gute Runde.
2. Wie ich erwähnte, wer erklärt der schreibt automatisch viel, je mehr eben erklärt wird. Das nimmt allerdings Zeit in Anspruch die ich heute Abend wahrscheinlich besser mit der Familie verbracht hätte. Gewartet hat sie jedenfalls. Ich schau auf die Uhr und 2 Stunden sind weg. Nur erst mal um die Oberfläche und die Form in Bezug auf Strömung zu erklären, also simpelste Grundlagen. Ob nun auch wieder viel Text mit nix Inhalt gewertet wird?
3. Ja ich habe auch Leistungsvergleiche angestellt. Darunter war auch ein 23PS 105M. (erstaunlicher Weise mit Plastewelle.) Dieser Zustand wurde im Vergleich mit nachfolgend eingesetzter Welle ohne Plaste und mit Schwertpleuel verglichen. Ich bin jedoch nicht die Forschungsabteilung für andere. Fast alles von 50 bis über 100 ccm war schon mal irgendwann mit testen dran. Diese Vergleiche in Sachen Leistung sind aber nicht der dominante Teil. Es wird erst zur nennenswerten Größe wenn man es mit anderen Faktoren koppelt. Die da zB. wären verschlossene KW Bohrungen, Einlasstrichter im Vergaser etwas tiefer geformt, Einlass Öffnungswinkel, Mündungswinkel, Steuerwinkel und bei Membraner noch einiges mehr. Jedes für sich ist nicht gravierend aber zusammen dann doch schon was wert. Der Nutzen liegt im Resobereich von unten bis oben, also mitten im Nutzband und erstreckt sich auch über die Grenzen dessen hinaus. Auch daher die 5 Km/h Gewinn, so fast nebenbei gratis dazu weil die fast gleiche Mechanik höheres zulässt. Es ist doch nicht schlecht wenn ein Motor 5 Sachen mehr schafft. Manch anderer würde sich freuen. Erst Recht bei einem Motor der ohnehin von fast allen Anschlag gefahren wird. Also doch etwas das sich lohnt als Tuning mit einzuarbeiten? Ich meine für was machen wir denn unseren Job wenn Tuning die Aufgabe ist? Nimmt man eine Plastewelle gehts auch schneller weil die Reso klettert. Nur gehts dadurch im unteren Bereich verloren. Das ist der Unterschied. Und eben auch der, wie die Teile mechanisch zueinander wollen was man am zittrigen Motor spüren kann. Nicht vergessen, Tuning hat mehr Felder als direkt Leistung.
6. Was ein Schwertpleuel tatsächlich unterscheidet ist das woran die Wenigstens denken. Vielleicht daran denken aber hier nur beiläufig kam. Absicht? Die Rede ist von geringeren Gewicht. Halten wir mal fest, Haltbarkeit ist mehr als genug da. (Siehe Gewichte unten) Die Schwertform ist garnicht so wichtig solange das Pleuel nur leichter ist. Es kommt dem Ansinnen nach, Gewicht mit Tendenz Null und somit geringeres Eigenleben das noch dazu auf die Welle und die Lager wirkt. Nicht nur die KW Lager je seitlich. Die Nadellager selbst werden entlastet und können somit länger Dienst tun oder eben mehr freie Energie übertragen. Der Schuss der Einlasströmung ist nicht nur Füllung, es ist auch Kühlung und Schmierung. Ein Schwert lenkt nunmal den Schuss besser an die nach Öl ringenden Stellen zwischen die Wangen. Was an Gewicht nicht mitbewegt werden muss unterliegt auch nicht Belastungen oder Beschleunigung. Die Energie die dafür nicht mehr aufgewendet werden muss geht ans Hinterrad. Leichtere Kolben sind im Verhalten identisch. Je geschmeidiger eine Welle läuft und um so weniger schwer zu bändigendes Gewicht an ihr zerrt, um so mehr kommt am Hinterrad an. Nicht nur der Rundlauf ist wichtig, auch die gut passende Wuchtung.
7. Gewichte an Schwungmassen anbringen. Dazu will ich auch was sagen wenn man mich schon drauf anspitzt. Gewichte haben den Vorteil das der Motor besser dosierbar wird im unteren bis mittleren Drehzahlbereich. Soweit weiß das jeder. Gleichzeitig aber büßen es die hohen Drehzahlen ein und ich gehe davon aus das auch das schon bemerkt wurde. Unten wird Agilität gewonnen, oben geht sie verloren. Insgesamt steigt die Belastung der Lager. Und warum macht man das? Es lohnt sich bei Motoren bzw. Zündungen die ohne Zusatzgewicht gewisse Mankos haben. Es lohnt sich ganz besonders in schlammigen, engen Passagen wie Spurrillen oder auf Sand usw. Mit der Schwungmasse selbst hat es nur zum Teil zu tun das höheres Gewicht in niederen Drehzahlen besser wirkt. Der Zündverlauf der Zündung selbst spielt nämlich Kapriolen. Niedrige Drehzahlen bräuchten eigentlich späteren Zündpunkt. Oft jedoch verschiebt sich der Zündpunkt bei niedrigen Drehzahlen entgegen aller Logik drastisch in Richtung früh. Gleich mal 2-3 mm was eigentlich mehr als unpraktisch ist und gerade Leichgewichten eigen ist. Das macht einen bei niedrigen Drehzahlen ziemlich ruppigen Motor. Selbst in Standgas völlig ohne Last läuft er schon ruppig. Niedrige Drehzahlen und weit vor OT zündend erzeugt ein rückläufiges Drehmoment das den Motor nur unsanft auf konstante Drehzahl halten lässt. Bitte beachten, der Bereich ist unterhalb der Reso sodass die Füllung doppelt eine ziemlich schlechte ist, sowohl an Quantität, als auch an Qualität. Ein großer VA und ein Mega Auspuff verschärfen es zusätzlich. Was soll da sauber aus unteren Drehzahlen funktionieren? (Irgendwie erinnert es mich an 250er MZ die beim antreten schon mal derbe zurück gingen und so Beine zum Lenker beförderten. Heftige Kraft die da gegenläufig wirkt.) Also 4 Faktoren in einem Ritt und alle gemeinsam gegen sanft dosierbare, niedrige Drehzahlen. Kein Wunder wenn als nächst liegendes höheres Schwunggewicht gegen diese 4 Faktoren ins Feld geführt wird, wenn man die eigentlichen Ursachen nicht erkennt oder gar abstellt. Es hat aber alles absolut nichts mit Pleuelgewicht oder Form zu tun. Hierbei bin ich ins grübeln geraten wie man auf Pleuel kommt. Denn egal welches Pleuel, es muss immer die Welle als Ganzes in sich gewichtstechnisch austariert sein. Pleuel + Kolben zur Gegenseite der Welle. Mit Schwung bei niedrigen Drehzahlen hat das Pleuel beinahe nichts zu tun. Die Wirkung dessen wird um das zigfache von der Zündung selbst überragt.
8. Die Welle mit Plastefüllung. Ob S51 oder S70, beide sind auch gewichtstechnisch völlig anders als Wellen ohne Plaste. Entfernt man die Plaste kann man mit eigenen Augen sehen was an Ausgleichbohrungen im Stahl verbleibt. Außen sichtbar scheinen die Bohrungen wie jede andere Welle auch zu sein. Innen jedoch verjüngen sich diese Bohrungen auf ca. die Hälfte. Es ist also deutlich mehr Stahl vorhanden als bei üblichen Wellen. Somit mehr Gewicht auf dieser Seite der Welle. Noch dazu mit Plaste gefüllt und auf der Pleuelseite innen ebenfalls mit Plaste. Diese hat auch Gewicht. Das zusammen erzeugt auf der Pleuelseite deutlich höheres Gewicht. Das vermeintlich leichter geglaubte Pleuel hat eine Schwertform, zumindest angedeutet. Ist es aber leichter als sonstige Serienpleuel? Nicht nur ich sehe den Vorteil dieser Wellen in kleineren Totraum. Gut für höhere Füllung und zugleich für höhere Drehzahlen. Was jedoch Gewichtstechnisch anbelangt habe ich meine eigenen Erfahrungen gesammelt. Ich will niemanden ausreden diese Wellen zu verwenden. Das sollte nach wie vor bei jedem selbst liegen. Ich werde diese Entscheidungslast nicht abnehmen. Schon garnicht für Motoren die ich nicht angefertigt habe.
Jetzt sind 3 Stunden weg und ich frage mich immer noch was ich wohl davon habe wenn ich hier im Großversuch etwas von meinem Wissen abgebe?
Ring ich mich zur letzten Zugabe durch, ein paar Gewichtsangaben. Wenn man schon berufsmäßig damit experimentiert hat man sowas längst als Forschungsgrundlage in der Schublade.
S51 Serienpleuel Original 93 Gramm
S51 Serienpleuel Import 91 Gramm
S51 einfache Schwertform 77 Gramm
S51 rundum polierte Schwertform und quasi jedes Detail überarbeitet 67 Gramm. Für 50er gehe ich bis 65 runter.
25 Gramm erleichtern ist also tatsächlich machbar ohne die wichtigen Stellen zu schwächen. (Nicht raunen, höchstens staunen.)
Zuletzt noch ein Pleuel mit Doppel T Form das man für deutlich über 100 ccm und bis ca. 54 Hub einsetzen kann. 89 Gramm
In Schwertform poliert 83 Gramm. Ich hab bei beiden nicht meine Hand angelegt. Sie halten und sind dennoch leichter trotz deutlich mehr Länge als Simson Serie.
Auch daher die Frage, muss man wirklich Simson Pleuel so schwer lassen wie sie seriell sind?
Zig mal recherchiert hab ich schon und somit viel Zeit verbracht. Nun noch mal Zeit um altes zu erklären.Weil es die Wellen so wie ich sie gerne hätte nicht im Großhandel zu kaufen gibt bleibt also nur 2 was übrig. Entweder unverändert das nutzen was es zu kaufen gibt oder eben selbst Hand anlegen. Mancher begnügt sich mit Lagerwechsel, andere machen eben das ganze Pleuel und die Welle gleich mit. Wer was macht ist manchen bekannt. Lasst und jedoch bloß nicht von technischen in persönliches wechseln. Was die Technik betrifft, da geb ich gerne Gedanken dazu.