Das beste Motorgehäuse auf dem Markt

    Sehr interessantes Thema, wie ich es finde. Sicherlich gehen die Meinungen auseinander, aber so bissl das was ich sinnvoll zusammenpuzzeln könnte.
    Es wurde schon mal gut erkannt dass Praxis und Theorie, hier erst recht unterschiedlich sind.
    Erwärmen Gehäuse:
    Theorie: Soll im Ofen passieren, 100-120 Celsius. Alles drüber hinaus nicht nötig, wenn man übertreibt könnten Gefügeänderungen passieren?!
    Bei der Montage verwendete Heizplatten, erzeugen im Gehäuse stellenweise über 200 Celsius punktuell, dafür aber andere Stellen bleiben bei ca. 80 Celsius. Also wird nicht gleichmäßig erwärmt.
    Praxis: es werden mit Heißlüfter und sogar Brenner punktuell deutlich höhere Temperaturen erzeugt. Gingen die Gehäuse kaputt?
    Fakt ist im Ofen angewärmtes Gehäuse, ist definitiv nicht verzogen oder Ähnliches. Wer es gewerblich anbietet, muss sich den Weg schlagen.

    Kugellager auf die "Stahlwelle":
    Theorie: Kugellager sollten kalt gepresst werden, wenn sonst es zu schwer gehen würde kann bis maximal 120 Celsius aufgehitzt werden. Quelle: FAG SKF etc. Allgemein jeder Lagerhersteller...
    Praxis: Kugellager werden hier genannte 160+ Celsius angewärmt. Bekommen stellenweise Anlauffarben. War dein Gehäuse danach Schrott, hast du festgestellt dass der Lager nicht gehalten hat?
    Ich bin für das kalte Aufpressen (mit Montagespray). Schnell, sicher und 100% verzugsarm, schonend. Nachteil: man braucht dazu passende Werkzeuge, bei einem Motor viel zu viel Aufwand.

    Passung Bohrung ins Alu Gehäuse:
    Theorie: wir rechnen irgendwelche Ausdehnungskoeffiziente Vom Stahl und Alu und Temperaturen etc. Und sagen naja 4-5 hunderstel Untermaß sind okay. Mit 2 hunderstel Untermaß sind die Müll.
    Praxis: wer kann wirklich genau messen? Bei uns kommen manchmal auch Leute und sagen der Lager ist nur 2 hunderstel kleiner..., das ist keine Messung für ein Motorengehäuse, da fehlen die Zahlen 3. Stelle nach der Komma.. Naja gemessen sind es 26µm... Und nun? Hat da jemand schon mit so einem Gehäuse probiert, zu montieren? Und da lief das Moped nicht lange? Ich kann sagen, dass der Praxis dort bissl anders zeigt, als was die Theorie vermutet.
    Faktoren wie, wie heiß wird das Alu an der Lagerstelle effektiv!? 60-80-100-120 Celsius? Die Lagerstellen haben Verstrebungen, dadurch die Dehnung erfolgt nicht kreisförmig, sondern ungleichmäßig, wie eine Amoeba.
    Wenn man dort ein Lagersitz mit N6 spindelt, ist man gut bedient. Das sind 46,988-46,972(12-28µm Untermaß), ok wir wollen auf Nummer sicher gehen da es doch etwas Betriebstemperatur herrscht nehmen wir 47P6 49,979-49,963 (21-37µm Untermaß).
    Ich verstehe dass die Leute denken, bei "0,02" Untermaß geht alles hoch. Nur kann ich leider kein Motorblock zeigen wo es passiert ist. Auch wenn die Lagersitze da nicht nur 20 sondern eher 25+µm in Minus liegen.

    Würde ich das Gehäuse selber fertigen, würde ich auf -25-(-35µm) Spindeln, mit Angabe an Werker, dass die Fertigungstoleranz Untergrenze fertigen soll, quasi eher auf 30µm oder minimal kleiner.
    Über Faktoren wie Lagerdurchmesser und Breite haben wir gar nicht geredet. Ein Lager mit 6 oder 8mm braucht mehr Pressung, als ein Kugellager mit 12-14mm Breite.
    Kugellagerhersteller? Es gibt Firmen wo es eher kleiner gefertigt wird, und Firmen wo es auf Nullmaß oder wenn überhaupt paar Mikron kleiner. Glaube bei C3 und 47mm Durchmesser sind sogar Außendurchmesser bis -8µm erlaubt?

    Außerdem gibt es nichts schlimmeres, wenn die Leute zu Hause CNC gefertigte Motoren(sind ja mittlerweile alle so gefertigt) zusammenbauen wollen mit Lagersitze von hohen Untermaßen, und nun die beide Hälfte laufen doch nicht ganz koaxial, dazu noch die sehr hohe Spannung auf den Lagersitze und die KW klemmt wie Hölle und da kommt der Vorschlaghammer :) Da es alles günstig laufen muss, werden ja die beide Motorenhälfte in sich fertig gespindelt. Nix Zusammenbau und dann Spindeln. CNC ist genau, muss so gehen ;)

    Jetzt hab ich auch mal Zeit intensiver zu antworten.

    Normale Rillenkugelager in Wärmefestigkeit S0 sind bis 120 Grad (+ Sicherheit seitens des Herstellers) Wärmestabil und sollten auch nicht stärker erwärmt werden. Bei Kegelrollenlagern bis 150 Grad. Beachtet sollte da immer werden welcher Käfig verbaut ist. Mit einer Lötlampe auf ein Lager einzuwirken welches einen Polyamid oder dünnen Blechkäfig hat sollte jedem zu denken geben. Gerade in den Dimensionen mit welchem wir im Simsonbereich zutun haben (Spielzeug).

    Wenn wir jetzt nur Teilbereiche der Lager erwärmen sind Schäden vorprogrammiert. Metalle dehnen sich aus bei Wärme in alle Richtungen! Je nach gewählter Lagerluft reicht das ungleichmässige erwärmen aus das sich die harten Wälzkörper (70HRC) in den weicheren Innen/Außenring (62-65HRC) drücken.

    Lager sollten mit Möglichkeit immer warm montiert werden. Lager/Gehäuse auf 110 Grad erwärmen (Wärmemessgerät mit Fühler kein Infrarotthermometer!) Wenn das Lager eingesetzt ist kurz warten und nochmals nachsetzen! Ofen wäre die Beste Methode.

    Wenn die Lager mit 110 Grad nicht einzusetzen sind dann ist die Passung des Gehäuses völlig außer Maß.

    Über Passung könnte ich jetzt Stundenlang ausweiten.

    Fakt ist wenn man eine Lastzone von 150 Grad (Winkel) erreichen will bei 6204 Lagern mit Lagerluft C3 reicht ein Untermaß von 0,023-0,034mm völlig aus. Wir dürfen nicht vergessen das im Gehäuse nur Punktlast herrscht.

    Hatte das ZT Gehäuse auf 120°C erwärmt, Lager waren etwa Raumtemperatur (18°C sowas in der Drehe) und da wollte noch garnichts ineinander flutschen, musste mit Nuss und Schonhammer ziemlich kräftig nachhelfen.

    Fuhrpark:
    Simson S100 TÜV
    Simson SR90 Umbau
    Kawasaki Z900
    Instagram: 2stroke_fanatic

    Bei meinen ZT Gehäuse gab es Probleme mit den längeren Kupplungslager. Die anderen Lager gingen so. War zwar stramm aber noch ok. Ehe ich das im Ofen aufgeheizte Motorgehäuse wieder auf den Motorständer geschraubt hatte, ist es auch schon wieder in der Abkühlphase.

    Was „spremton“ zum Untermaß schreibt ergibt sich aus folgender Berechnung.

    ΔD Differenz Durchmesser bei Betriebsbedingung
    ΔC Differenz des Ausdehnungskoeffizienten zwischen Stahl und Alulegierung
    D Durchmesser des Lagerring
    ΔT Differenz Umgebungstemperatur zur Betriebstemperatur

    ΔD = ΔC x D x ΔT

    Bsp. Außenring von D= 47mm (6204), Umgebungstemperatur von 20°C, Betriebstemperatur von 80°C.

    Die Werte in die Formel eingesetzt ergibt eine Ausdehnungdifferenz von 8*(10-6)mm/mm/K x 47mm x 60K = 0,0225mm.

    Wird also die Gehäusetemperatur von 80°C im Betrieb überschritten, überholt das Gehäuse die Ausdehnung des Lagerings und dieser ist dann wieder frei beweglich und kann ein Drehen im Gehäuse hervorufen. Diese Ausdehung muss durch eine engere Passung und Verwendung eines Lagers mit erhöhter Radialluft ausgeglichen werden. Das maximale Untermaß muss dann mit der gewählten Lagerluft abgeglichen werden, woraus dann das Toleranzfeld zur Fertigung abgeleitet wird.

    Genau so ist es. Danke flymo!

    Ist die Passung nun aber fester. So überschreitet man die 150Grad Lastzone. Dadurch steigt die Reibung und unweigerlich der Verschleiß das Lager wird seine Nutzungsgrenzdauer früher erreichen.

    Die Lastzone ist der tragende Bereich eines Lagers und wird durch den eingeschlossenen Winkel beschrieben. Die Lastzone kann zu groß oder zu klein sein, beides führt zur Reduzierung der Nutzungsdauer. Daher muss der Presssitz mit der Lagerluftklasse abgestimmt werden um eine Mindestrestluft zu gewährleisten, dass zielt dann alles wieder auf die Lastzone ab.

    Zitat von xHansx


    Mal eine bescheidene Frage:
    Was bedeutet 150° Lastzone?
    Ist es der Winkel zwischen den beiden blauen Linien?
    Lastzone.jpg
    Und ändert sich die Lastzone, wenn sich das Gehäuse auf Betriebstemp. erwärmt und dann den Außenring nicht mehr so stark zusammendrückt?

    Ja genau das ist die Lastzone.


    Man versucht immer die Lastzone von 150" genau im Betriebsbereich zu erreichen. Betriebsbereich eines Lagers sind 70°C. Wärmer wird das Gehäuse auch nicht. Lieber zu wenig als zu viel. Zu viel bedeutet mehr Reibung es wird noch enger dadurch erhöht sich wieder die Reibung usw.

    Zitat von 2stroke fanatic


    Hatte das ZT Gehäuse auf 120°C erwärmt, Lager waren etwa Raumtemperatur (18°C sowas in der Drehe) und da wollte noch garnichts ineinander flutschen, musste mit Nuss und Schonhammer ziemlich kräftig nachhelfen.

    Ja das meinte ich. Weil auf dem Basis was die Leute gern haben möchten, werden die Gehäuse stellenweise auf 50 Mikron Untermaß gefertigt. Da kommst selbst bei 150 Grad noch nicht mit rein. Ich finde es halt persönlich nicht nötig und wie es aussieht, gibt es hier auch Leute mit mehr Ahnung und Wissen in der Thema, die es nun soweit bestätigen können. Ist auch ein schönen Spruch, das zu viel Untermaß die Bohrung sogar mehr schaden kann was die Wiederverwendung (Anzahl Spaltungen für Revision) betrifft, als etwas lockere Lagersitze. Wenn es aber einmal in den Foren und Whatsappgruppen, Social Media verbreitet wird, dass Lagersitze 40 mikron oder enger gefertigt werden sollte (war ja alles halten muss und DDR war auch ja so...), da hat man als Hersteller die Arschkarte und bekommt ständig "Ärger". Mann muss schon kräftig gegen Wind pissen. Und da sagt man vll. tja da fertige ich so, da wird gekauft.

    Ich schlussfolgere, dass, wenn man die Lastzone richtig beachten will, die Lagerluftklasse in Abhängigkeit der Bohrungspassung ausgewählt werden muss.
    Zum Beispiel:

    Bohrung im Gehäuse normal (ca. -30µm) --> C3
    Bohrung im Gehäuse untermaßig --> C4
    Bohrung im Gehäuse übermaßig --> CN

    Kann man das so sagen?

    Ja, in etwa so. Und deshalb sollte grundsätzlich sollte vor jeder Instandsetzung die Lagergasse Kurbelwelle vermessen werden. Spart Zeit und Nerven. Die ganze theoretische Diskussion um das Deltamaß der Lagergasse ist schön und richtig, aber mit Sicherheit nicht 1:1 anwendbar. Das verwendete Material und die Nachbehandlung der (neuen) Gehäuse spielt eine ganz entscheidende Rolle.
    MS

    Die Auswahl der Lagerluftgruppe ist nicht alleinig von der Gehäusebohrung abhängig, denn ebenfalls berücksichtigt werden muss das Übermaß der Welle, welche den Innenring des Lagers ebenfalls entsprechend vorspannt, denn auch dieser Vorgang führt zur Reduktion der Radialluft.

    Für jede Lagerart (Rillenkugellager, Zylinderrollenlager, etc.) ist eine spezifische mittlere Restradialluft nach der Montage einzuhalten. Diese Restluft steht in unmittelbarer Abhängigkeit mit der Lagergröße und wird entsprechend berechnet. Ist das Lager größer so muss auch die Restluft größer sein und umgekehrt.

    Um die mittlere Restradialluft zu ermitteln, ist zunächst ein Reduktionswert zu berechnen. Dieser Wert kann überschlägig mit Hilfe von Auswirkungsfaktoren ermittelt werden. Hierbei findet die Werkstofffestigkeit, Querschnitt der Teile, Elastizitätsmodul und Poisson-Koeffizient Berücksichtigung, denn unterschiedliche Materialien oder Geometrien führen zu unterschiedlichen Verformungen der Lagerringe. Weiterhin haben die gewählten Passungssysteme einen Einfluss auf die Berechnung des o.g. Reduktionswertes. Hierbei werden in der Berechnung die Mittelwerte der gewählten Passungen (Welle, Bohrung) angenommen. Mit Hilfe der Auswirkungsfaktoren und den mittleren Toleranzfeldern kann nun der Reduktionswert berechnet werden. Dieser Wert beschreibt, um welches Maß sich der Abstand zwischen Innenring und Außenring des Lagers nach der Montage verringert.

    Der so ermittelte Reduktionswert ist im Anschluss von der Ausgangsluft (Lagerluftgruppe) abzuziehen, auch hier wird mit der mittleren Ausgangsluft gerechnet, denn auch Lagerluftgruppen unterliegen gewissen Toleranzfeldern. Die hierbei ermittelte mittlere Restradialluft, muss größer als die einzuhaltende mittlere Restradialluft sein, ist das nicht der Fall so ist die nächsthöhere Lagerluftgruppe zu wählen.

    Joa, nur sind die "wahrscheinlich" letzten Antriebe über den Primär von MZA schon vor Jahren ausverkauft und neue Ölpumpen sind so gut wie unmöglich zu besorgen :)
    Anlasser sind einfach unterdimensioniert gerade und gehen auch reihenweise kaputt

    *Kleinteile-Entgrater*
    Messen und Planen, optimieren, realisieren, freuen!

    • Neu

    Hab bis jetzt zwei davon gekauft. Eins Anfang des Jahres, eins vor zwei Jahren. Für mich war kein Unterschied feststellbar.
    Das was ich sagen kann: Alles Scharfkantig, Schaltwalzenbolzen montieren ist schon nicht ganz ohne, Lagersitze scheinen recht eng zu sein. Habe aber keine Messuhren oder sonstiges. Man merkt eben einen Unterschied beim Lager montieren zu bereits benutzten DDR Gehäusen.

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