Bessere Kurbelwelle

[Steffi]

Liebe XSer und -innen

Wer etwas mehr Kilometer als der Durchschnitt macht kennt das Problem.
Im Bereich von 200'000km bekommen die Lager im Pleuelfuss Pitting.
Dies ist auf die hohe Flächenbelastung und bescheiden Schmierung des Lagers zurückzuführen.
Seit ich die NWZ und 80er Kolben drin habe, beides führt zu Mehrbelastung, hält eine Kurbelwelle im Schnitt 80'000km, das sind bei mir gut 3 Jahre und deutlich zu wenig....
Da ich nun was haltbares haben möchte, habe ich ein "Lagerstudium" betrieben und mit verschiedenen Fachleuten gesprochen.

Die Erkenntnisse können wie folgt zusammengefasst werden.
Die Originallager sind auf Grund der Abmessungen auf hohe Drehzahl ausgelegt. Die Anzahl der Rollen führt bei niedrigen und mittleren Drehzahlen zu überhöhter Flächenbelastung. Zudem ist die Schmierung/Kühlung mangelhaft.
Abhilfe schafft die Anzahl Rollen zu erhöhen und die Schmierung durch Schlitzen der Pleuel und Aufbohren der Schmierbohrung zu verbessern.

Das Originallager hat die Abmessung 29-39-22mm (Innen-Aussen-Breite) mit 13 Stk. 5mm-Rollen.
Eine Variante dieser Verbesserung sind die Pleuelsätze von Folan.
Sie verwenden ein Standardlager mit der Abmessung 30-38-18 und 17 Stk. 4mm Rollen, und passen Pleuel und Hubzapfen auf diese Masse an.
Zudem wurden die Pleuel geschlitzt. Dazu muss die Bohren welche auf den Pleuelfuss gerichtet ist auf 1.5mm aufgebohrt werden.
Diese Variante ist sicher gut, wird seit den 80ern in den 980ccm Motoren für Seitenwagencross verbaut.
Es liegen aber keine Erfahrungen mit hohen Kilometerleistungen vor und die Sätze sind relativ teuer.

Ich habe mir nun in den Kopf gesetzt, mit den Originalpleuel eine Lösung zu finden und hab den ersten Lagerring fertig.
Ich verwende auch hier 4mm Rollen, aber mit einer Lagerbreite wie original von 22mm.
Das gibt dann die Abmessung 31-39-22. Die Lagerspezialisten empfahlen für diese Anwendung sogar 19 Rollen, was ich umgesetzt habe.

Hier der Vergleich:


Jetzt noch das Lagerkäfig einsatzhärten und verkupfern. Auch der Pleuel wird noch geschlitzt und die Hubzapfen gedreht, gehärtet und geschliffen.

Es bleibt spannend, Fortsetzung folgt.......

Griesli aus Helvetien
Steffi

Nachtrag 18.12.2010
Hier ein Bild des fertigen Umbaus:

[Andreas Flint]

Moin Moin Steffi.

Das sieht ja gut aus, aber ist es nicht besser die oelversorgung durch den hubzapfen herzustellen !!??

Die geschlitzten pleuelfüße sind gut um schnell oel reinzubekommen, aber es ist genau so schnell wieder raus, zudem wird durch das schlitzen,die lagerfläche noch kleiner !!

MFG
A. Flint

[Steffi]

Das sieht ja gut aus, aber ist es nicht besser die oelversorgung durch den hubzapfen herzustellen !!??

Tja, dass wär dann so wie original, und das scheint weniger zu sein.
Auffällig ist, dass alle Pleuel neueren Datums mit Wälzlager geschlitzt sind.

Die geschlitzten pleuelfüße sind gut um schnell oel reinzubekommen, aber es ist genau so schnell wieder raus, zudem wird durch das schlitzen,die lagerfläche noch kleiner !!

Das Öl dass rein kommt wird ja durch den laufenden Lagerring sofort wegtransportiert. Die Menge die duch den Schlitz kommt ist eben ungleich grösser als die der kleinen Fangrille im Hubzapfen. Man bedenke, dass duch die vergrösserte Bohrung ein Strahl direkt Öl in den Schlitz drückt.
Die Lagerlauffläche in diesem Bereich ist nur sehr gering belastet (Fliehkraft des Pleuelfusses), die 2mm weniger Lagerfläche machen hier nichts aus.

Die Schmierung über diese Schlitze ist nicht auf meinem Mist gewachsen. Ich hab sie übernommen von Pleuel, die sehr hoch belastet sind, so wie es z.B. eben Folan auch macht.

Griesli aus Helvetien
Steffi

[klaus krueger]

Die Schmierung über diese Schlitze ist nicht auf meinem Mist gewachsen. Ich hab sie übernommen von Pleuel, die sehr hoch belastet sind, so wie es z.B. eben Folan auch macht.

Jau, so wie Yamaha selbst bei den XS650 aus Amiland mit dem kürzeren 447-Pleul, das auch von Haus aus geschlitzt ist. Wurde wohl gemacht, um deren dünneren Hubzapfen zu kompensieren.

Aber auch nur mit mäßigem Erfolg. Deren Lager/Hubzapfen sind meist noch viel früher hin als bei den langen Pleuel ohne Schlitz.

Klaus

[Muehli]

Naja, eine richtig gute Schmierung ginge wohl durch den Hubzapfen. DAS ist aber wohl ein echter Act.
An rollengelagerten Einzylindern is sowas ja standard, siehe SR 500 und NSU Max.
Das wäre imho. die schönste Art der Ölversorgung, Pleuel können zu bleiben.
Steffi, Lagerringe selberbauen, respekt...du traust dich, endlich mal ein würdiger Umbau, nicht immer nur Rahmenheck abschneiden.
Bin gespannt wies wird, bzw. seinen Zweck tut.

Gruß

[hein weijers]

Vielleicht vergesse ich etwas, aber warum eigentlich ein Lagerkäfig? Warum nicht einfach das Pleuellager abfüllen mit so viel möglich Rollen? Wenn ich richtig rechne passen im Originallager mit 5 Mm Rollen dann 19 Stück rein. Sie können dann auch noch ungefähr 25% länger werden. Die belastete Lagerfläche wird dadurch fast verdoppelt und damit die Belastung fast halbiert!
Wenn ich mich gut erinnere waren die Honda 450 Pleuel auch abgefüllt mit Rollen. Auch die Kupplung meines Bonnevilles hat keinen Käfig. Vielleicht eine Idee?

Grüsse aus Holland, Hein

[AAALex]

Rollenlager ohne Käfig (vollrollig) haben im Vergleich zu Rollenlager mit Käfig eine deutlich tiefere maximal Drehzahl. Dies weil die "Reibgeschwindigkeit" zwischen Rolle und Käfig/Rolle doppelt so hoch ist.

[Steffi]

Das ist richtig.
Ich habe mit zwei Wälzlagerspezialisten gesprochen.
Bei bestätigten, dass mit 19 Rollen eine höhere Tragfähigkeit bei tiefen Drehzahlen, aber höhere thermische Belastung bei hohen Drehzahlen resultieren.
Für Dauervollgas wären also 17 Rollen besser, dies ist aber nicht mein Einsatzschwerpunkt...
Vollrollig ist nur ein Thema für Schwerlastlager mit geringen Drehzahlen.

Griesli aus Helvetien
Steffi

[hein weijers]

Hallo Alex / Steffi

Da hast du recht, aber kann das kwantifiziert werden? Wieviel tiefer wird die maximale Drehzahl? Der Honda CB 450 2-Zylinder mit 45 Ps drehte ohne Probleme 9000 U/Min.
Ich denke dass der extra Reibungsverlust bei kontinu ölgeschmierte/gekühlte Lager kein problem ist. Bei geschlossene fettgefüllte Lager ist die höhere Reibung eher ein Problem.

Grüsse aus Holland, Hein

[hein weijers]

Abhilfe schafft die Anzahl Rollen zu erhöhen und die Schmierung durch Schlitzen der Pleuel und Aufbohren der Schmierbohrung zu verbessern.

Meinst du diese Bohrungen?



Hat das Aufbohren keine Folgen für die Ölversorgung an andere Stellen, z.B. die Nockenwellen?

Grüsse aus Holland, Hein

[Steffi]

Meinst du diese Bohrungen?
Hat das Aufbohren keine Folgen für die Ölversorgung an andere Stellen, z.B. die Nockenwellen?

Jawohl. Die Bohrung welche auf den Pleuel zeigt, also die mit dem Nippel, werden auf 1.5mm aufgebohrt.
Bedingung ist die grosse Ölpumpe.

Griesli aus Helvetien
Steffi

[scheke]

hallo hier ist scheke
habe mal nach geschaut
3L1 gehäuse hat rechts eine bohrung mit 0,8mm
links 3 bohrungen mit 0.8mm wie auf dem bild
xs2 gehäuse hat links und rechts je 2 bohrungen mit 1,2mm
was war der grund für diese änderung
grüsse vom bodensee

[hein weijers]

Es wird behauptet dass es rechts nur eine Bohrung gibt weil das Getriebe rechts noch extra Öl abspritzt richtung Kurbelwelle. Das linke Pleuellager muss auskommen mit nur dem Öl aus die 3 Bohrungen. Die linke seite wird jetzt so reichlich geschmiert das manchmal bei kaltem Motor blauer Qualm aus den Auspuff kommt
Grüsse aus Holland, Hein

[Twinfan]

Hallo,

wenn man die Bohrungen im Gehäuse aufbohrt, ist dann sichergestellt, daß das Öl noch die Pleuel erreicht? Ich stell mir grad so einen Gartenschlauch vor ohne Düse. Weit komm ich nicht mit dem Strahl. Kann man die Bohrungen auf Durchgängigkeit prüfen und eventuell den Durchfluß simulieren?

Im übrigen kann ich die Erfahrungen mit der Honda CB 450K nur bestätigen. Sogar bis 11000 Touren läuft der Motor zuverlässig, wenn alles prima eingestellt und das Öl warm ist. Ich kenne aber keine Honda, die mehr als 50000 km auf dem Tacho hat.

Gruß
Manni

[hein weijers]

Meinst du diese Bohrungen?
Hat das Aufbohren keine Folgen für die Ölversorgung an andere Stellen, z.B. die Nockenwellen?

Jawohl. Die Bohrung welche auf den Pleuel zeigt, also die mit dem Nippel, werden auf 1.5mm aufgebohrt.
Bedingung ist die grosse Ölpumpe.

Griesli aus Helvetien
Steffi

Die grosse Ölpumpe hat 50% meht Leistung (Twinn's Inn). Die Ölbohrungen von 0,8 auf 1,5 Mm gibt eine Vergrösserung des Durchflusses von 250% Vielleicht is das Aufbohren nach 1,0 oder maximal 1,1 Mm besser, immer noch fast eine Verdoppelung des Öldurchganges. Keiner weiss genau wie die Ölverteilung statt findet. Der Ölfluss richtung anderen Schmierstellen wird so weniger beeinflusst.

Grüsse aus Holland, Hein