Massenausgleich Kurbeltrieb

[peter63]

Auf das Thema Massenausgleich stiess ich im Zusammenhang mit meinem 300er Umbau. Der Kolben der R60/2 ist ca. 70g schwerer als der R25/3er.
Außerdem ist das Pleuel, welches ich verwende, 11mm kürzer.
Die Frage, die sich aufdrängt: geht das, oder vibrieren mir alle Blechteile durch???
Nachdem ich nun schon fast das Getriebe verloren habe und sich der Vergaser durch die Vibrationen zerlegt (Serie R25/3)l hat kommen Zweifel auf.
Es kurieren Gerüchte über den "optimalen" Massenausgleich. Zwichen 50% und 70% ist alles zu finden.
Rein logisch wären genau 50%, da dann 50% rest vertikal und 50% horizontal resultierende beliben. Weniger geht nicht.
Außerdem, je höher der Wuchtgrad, desto höher die Lagerlast.
Da kommt schon das nächste Problem. Wie soll ich denn die Welle wuchten oder den Wuchtgrad überhaupt feststellen.
Immer wieder fehlt die passende Ausrüstung.
Aber dem werde ich mich jetzt annehmen!
Eine genaue Waage hab ich, also fehlt ein Abrollbock zum Wuchten.
Wie war das noch gleich, von der Pike an?!?
Heute hab ich mich draran gemacht einen solchen zu bauen. Bis auf die Abrollscheiben hab ich´s fertig gekriegt (10h- *stolz bin  ). Nächsten Samstag sind die aber fällig . Dann nur noch eloxieren.
Wenn´s alles fertig ist werde ich mal den original Massenausgleich ermitteln.
Ich bin mal gespannt, wann ich das eigentliche Vorhaben, den 300er, fertig habe, denn nebenbei tüftele ich noch an einem Leistungsprüfstand. Doch davon später mehr. Erste Erfolge sind aber schon zu verbuchen .
Wenn jemand Erfahrung mit Massenausgleich gemacht hat: bin für alle Hinweise dankbar. Das Rad muß icht zwei mal erfunden werden!!

Gruß Peter

[peter63]

[Risky]

Meine KW lag mehr als 2 Jahre  beim Wuchtmeister (einem bekannten Betrieb in der Schweiz), der sich nicht ran getraut hat.
Der hat mir damals was von 55% erzählt.
Liebe Grüsse
Thilo

[Taz]

Hallo Peter.

Schau Dir doch mal den Tret Wuchtfaktor R25-R27 an...da könnten auch für Deine Fragestellung ein paar Antworten dabei sein...

Schöne Grüße, Tas

[emm]

N'abend Peter!
Ich kann da nur den Apfelbeck (Wege zum Hochleistungs-Viertaktmotor: Ein Handbuch für Liebhaber und Tuner von Viertakt-Motoren) empfehlen, da bleibt eigentlich keine Frage ungeklärt. Scheint nur im Moment leider vergriffen zu sein. Peter Kurze schreibt aber in seinem Buch (Motorräder restaurieren) auch etwas zu dem Thema.

Grüße, Markus

[peter63]

Hi Tassilo,
den Fred hab ich irgendwie garnicht gefunden, danke fur den Tip.

@emm, dan Apfelbeck hab ich, aber der schreibt, das ein Wuchtverhältnis von 60% angenehmer ist. Das gilt aber mMn nicht für die BMW-Einzylinder, da die Dämpfung der Motorbefestigungsgummies quer zur Zylinderachse sehr gering ist. Nach oben und unten sieht das schon besser aus. Daher die Fragen. Ich vermute, das man mit 50% oder eher noch weniger besser klar kommt. Ich werde es wohl mal mit 50% versuchen.

besten Gruß

Peter

[cledrera]

Hi Peter,
verstehe nicht ganz, weshalb du es mit 50 % versuchen willst, obwohl der bertlalbert in dem anderen Fred ganz klar von 54,4 bzw. 55 % gesprochen hat.
Wäre es nicht besser, es zunächst einmal mit diesen, offenbar auf die Einzylinder passenden Werten zu versuchen?

cledrera

[† odeon8]

Hallo Peter,

habs mit meinem 130er R69S Pleuel, exzentrischem Hubzapfen und Mahlekolben
auf 53,5% eingestellt:



Fühlt sich bis 4000 U/min sehr gut an, über 4000 U/min schüttelts etwas mehr, aber außer
einer Auspuffschelle ging seit über 10000 km nix kaputt.

Will trotzdem versuchen das noch zu optimieren - auf einem Schüttelprüfstand   
Soviel sei verraten: Wuchtfaktor optimiert durch Getrenntmessung  in X-, Y- und Z-Richtung.

Viele Grüße von Shakin´ Thomas

[mekgyver]

Ich platze gleich vor Neugier ....
sag schon, wie sieht der Meßplatz aus, für diese Vibrationsmessung in 3 Achsen 
Gruß mek M(assenausgleichs-Anwärter)

[hannes55]

Wers braucht...


Nix für ungut, Hannes B(in schon weg...)

[Axel]

Hallo Peter,

habs mit meinem 130er R69S Pleuel, exzentrischem Hubzapfen und Mahlekolben
auf 53,5% eingestellt:



Fühlt sich bis 4000 U/min sehr gut an, über 4000 U/min schüttelts etwas mehr, aber außer
einer Auspuffschelle ging seit über 10000 km nix kaputt.

Will trotzdem versuchen das noch zu optimieren - auf einem Schüttelprüfstand   
Soviel sei verraten: Wuchtfaktor optimiert durch Getrenntmessung  in X-, Y- und Z-Richtung.

Viele Grüße von Shakin´ Thomas

Da bleibt mir die Spucke weg.


Gruß Axel ( im Koma)

[peter63]

Hi odeon,
ich denke du wirst den "Rüttelprüfstand" mit elektronischen Beschleunigungssensoren aufbauen.
Was mir gleich bei deinem Bild aufgefallen ist: Du dichtest die Steigleitung mit einem O-Ring ab. Warum nicht auch den Zylinder zum Gehäuse.
Ich hab mir für den 300er schon die passenden O-Ringe besorgt. Am Gehäuse hab ich eine 45grad Fase eingebracht und dichte mit einem 3mm dicken Ring. Die Steigleitung wie du mit einer Flachsenkung und 1,8mm Ring.
Zum Massenausgleich noch, du hattest doch mal einen Wuchtfaktor von 30% (glaube ich irgendwo gelesen zu haben ). Wie waren die Erfahrungen dazu?

@cledrera, ich mache mir doch nur Gedanken dazu . Da die Schwingungsdämpfer nur minimal in der Lage sind Querkräfte zu dämpfen, aber in der Hochachse weit mehr ist es vielleicht sinvoller auf 50% zu gehen. Angenehmer Nebeneffekt: die Lagerbelastung verringert sich, was allerdings erst bei grösservolumigen Umbauten relevant wird. Zudem fällt schon mit dem Auge auf, das sie in Querrichtung wesentlich mehr wackelt (Schutzblech hinten/Lenker...) was natürlich auch konstruktionsbedingt ist.

LG

Peter

[cledrera]

@Peter63,
danke für Deine netten Zeilen.
Muss einräumen, dass ich das Thema technisch nicht völlig nachvollziehen kann.
Bin von Berufs damit beschäftigt, unschuldiges Papier (nein Kruemel, kein Hanfpapier) mit seltsamen Zeichen zu versehen.
Deshalb finde ich ein solche Themen auch so spannend.

Wäre nett, wenn du einmal Bilder von Deinem Gehäuse mit der Fase einstellen könntest  .

cledrera

[† odeon8]

den Zylinder zum Gehäuse mit O-Ring

Hi Peter,

genau so ist es. Nur statt der 45° Schräge verwende ich eine "virtuelle" Ringnut:
Zusammen mit einem 2 mm starken Zwischenring - dieser ist mit DIRKO am Zylinder verschraubt.
Die Schnurstärke des O-Rings am Zylinderhals dürfte demnach 2,5 mm sein. Ein weiterer
O-Ring dichtet den Zylinder-Ölkanal zum Zwischenring.

Wuchtfaktor von 30%  - Erfahrungen

Ja, das war einmal. Der exzentrische D=32-36-32 Hubzapfen bringt die Wuchtung
gehörig durcheinander. (u.a.) Drehen über 4000 U/min war fast selbstzerstörerisch.

Daher auch mein Versuch mit eine Hinterachsübersetzung von 3,2 : 1

Nach 2 x 35 gr radial auf den KW-Wangen ist einigermaßen Ruhe.

Zu der ganzen Wuchterei hatte ich damals ein EXCEL Sheet geschrieben,
in denen die Werte für das Meistergewicht gerechnet wurde:



Das Meistergewicht war dann ein 482,5 gr. schwerer Bleiring.
Nachdem Blei nicht sooo fest ist hatte ich mir die Festigkeit bei 7000 U/min
auch noch ausgerechnet, damit mir der nicht um die Ohren fliegt . . .

Thomas

[Karl]

... mir fällt die Kinnlade runter *gasp* Was man so alles machen kann 

Gruß,
Karl V(öllig planlos in Sachen Maschinenbau)

[peter63]

So, nun hab ich meine Abrollvorrichtung fertig und gleich mal den serienmäßigen Wuchtfaktor ermittelt. Dabei lernte ich schnell, das Prozentangaben mit Stellen hinter dem Komma mit Amateurmitteln eh nicht nachvollziehbar sind. Mein Rollenbock ist mit viel Präzision gefertigt was Achsparallelität, Oberflächengüte der Abrollfläche und Leichtgängigkeit betrifft. Aber Prozentangaben genauer als +-1% grenzt an "Glauben", nicht Wissen.
Ein Drehmoment ab 0,003Nm setzt die mit einer Kurbelwelle belasteten Rollen in Bewegung. Das sind aber bei einer R25 schon knapp 10g auf dem Hubzapfen. Ich denke, sooo schlecht ist das garnicht.
Ergebnis: Wuchtfaktor 48%. Mag daran liegen, das es ein Kolben mit 1. Übermaß ist. (Anderer war nicht zur Hand).
Die Kurbelwelle auf dem Bild im Anhang ist die, welche ich für den 300er mit einem R60/2 Kolben verwenden will. Die kommt nur auf 32%. Da sie 73mm Hub macht stammt sie sicherlich aus einem 300er Motor und wurde für die R25/3 geändert. Die Wangen sind aber im Originalzustand. Wie ist das erklärbar??? Das Gegengewicht würde nichtmal für den 60er Kolben der R20 reichen.
Aber was nicht passt wird passend gemacht 
Eine 250er Isetta-Welle kam nur auf 45%. Dazu habe ich allerdings auch den R25/3 Kolben als Basis genommen, was sicherlich das Ergebnis verfälscht.
Wolfram, ich brauche Wolfram

LG Peter T(üftelnd)

[rolf]

Was sind denn das für merkwürdige Kurbelwangen?
Rolf

[mekgyver]

Die bekannte Schüttelwelle ?
... die ursprünglich für die Alu-Pleuels gebaut wurde.
Besorg Dir 'ne Welle mit halbkreisförmigen Wangen,
und 73er Hub.

Gruß mek 

[† odeon8]

Hallo Peter,

Deine Abrollvorrichtung mit den Riesenscheiben ist ja genial - dürfte wesentlich
reibungsärmer sein als die üblichen Kugellager-Direkt-Vorrichtungen.

Deine Kurbelwelle scheint die Alu-Pleuel-Version zu sein (1/4 Kreis Segment-Kurbelwangen)
Damit wirst Du mit einem Stahlpleuel und einem schwereren Kolben wenig Freude haben . . .

wurde für die R25/3 geändert. Die Wangen sind aber im Originalzustand. Wie ist das erklärbar???

Abdrehen der KW auf die /3 Lager-Innendurchmesser 

Wolfram, ich brauche Wolfram 

Hatte ich damals auch keins. Und wollte flexibel sein - Wuchtverhältnis ohne Motorausbau änderbar.
Drum die Lösung mit den Zusatzblechen am Umfang. Muß man halt nach Einbau der Welle montieren.

Besorg Dir 'ne Welle mit halbkreisförmigen Wangen und 73er Hub.

Würde ich auch so machen.
Wenn es sie gibt.
Ansonsten bleibt immer noch Uli´s exzentrischer Hubzapfen mit
72er Hub und 32-36-32 Durchmesser.

Viele Grüße - Thomas

[peter63]

Ja Rolf, das hab ich mich auch gefragt, als die das Tageslicht erblickte. Aber die Erklährung von Mek macht schon Sinn.
Det wird nüschts.
Habe heute mal Wolfram und Wolframkupfer angefragt. Die Antwort hat mich aus den Pantoffeln gehauen. W kostet etwa 250EUR/Kg und W75Cu25 um 220EUR/Kg.  In der Grösse eines Bierglases (normales, keinen Humpen ) kostet sowas um 700EUR!!!
Rhenium (Dichte um 21 g/cm³ und perfekte technologische Eigenschaften) wäre noch besser, aber nach dem Wolframangebot hab ich mich garnicht mehr getraut zu fragen 
Also ist die Welle tot.
Nun habe ich den Beschluß gefasst mir eine Welle selber zu fertigen. Die Konstruktion habe ich gerade fertig. Mit einem 120er Pleuel (R27) und dem Kolben der R60/2 ist ein Hub von 82mm machbar. Das Pleuel hat dann noch immer min. 2mm Abstand von der Bohrung und der Gehäusewand. Nur die Ölpumpenwelle muß verlegt werden, was aber nicht allzu schwierig ist. Wenn schon den Aufwand, dann auch mehr als üblich und zudem liegt mir die Chrakteristik eines Langhubers eh mehr. Das ergibt 333 cm³. Das sollte erst mal genügen 
Erst dachte ich, hau´ste mal eben nen 300er zusammen, um dann in aller Ruhe einen 350er oder 400er zu basteln. Nun bin ich schon beim 300er bei Adam und Eva angekommen
Mist, ich hab doch noch zwei andere "Schätzchen" die in der Garage auf ihre Restaurierung warten.

@odeon: du verwendest doch ein 130er Pleuel mit 36mm Hubzapfenversatz. Wenn´s der 700er Kolben ist kommst du auf 209mm Wellenmitte bis Kolbenboden OT. Der Zylinder bringt aber nur 205,5mm (206mm mit Dichtung) mit dem Gehäuse. Raus mit der Sprache, was ist das für ein Kolben.
Kannst du denn noch ohne grössere Probleme die Ventildeckel abnehmen und ,ganz wichtig, was verwendest du für einen Vergaserquerschnitt und Ventilgrössen???
Übrigends, bei der Welle wurde nur der vordere Wellenzapfen auf R25/3 Maß gebracht. der Hintere ist original und mit der R26/27 gleich. Der Vorgänger scheint Vibratoren zu lieben  . Ich eindeutig nicht 

LG Peter

[† odeon8]

Hallo Peter,

funktioniert so: Autozylinder 700er BMW (ist höher als der originale)
Pleuel = 130 mm mit unten D=48 und 6er Rollen
Oberes Pleuelauge  D=20mm
Zwischenscheibe (= dicke Fußdichtung)  t=2mm
Und jetzt der entscheidende Trick: MAHLE Kolben D=78 mm mit "geeigneter" 
Kompressionshöhe (Sonderanfertigung bei Fa. Wahl, mit 20er KoBo-Aufnahme.
Deachsiert um 1,5 mm. Gewicht identisch mit R25/3 Originalkolben (!) = 376 gr.
Kompression mit original-R27 Zylinderkopf = 9:1. (s.u.) 26er Einlaßkanal mit 26er Bing Vergaser 1/26/89
Stoßstangen-Kanäle bearbeitet wg. anderen Winkel des Ventiltriebs. Doppelzündung.

Die Ventildeckel lassen sich NICHT so ohne weiteres abnehmen, auch wegen der Zusatzverrohrung
zur Direktschmierung beidseitig des Kipphebels. Abhilfe: Der Spannbolzen hat eine
M8/SW13 aufgeschweißt und kann so leicht entfernt werden.

Puh . . . LG Thomas F(inger weh)

P.S.: Ein paar Details lassen sich auch hier herauslesen.

[mekgyver]

Mit einem 120er Pleuel (R27) und dem Kolben der R60/2 ist ein Hub von 82mm machbar.
Das Pleuel hat dann noch immer min. 2mm Abstand von der Bohrung und der Gehäusewand.

Peter,

Ausgehend von einer 250er Standartwelle :
Kann doch nur gehen , wenn Du die 32er Bohrungen in den Kurbelwangen um 7mm versetzt
und dann noch "Fleisch" aufbringst, 7mm ?, damit die Fliehkräfte gehalten werden.

wenn ich das mal sehen kann 

Gruß mek

[kruemel]

ich sehe es schon kommen - ihr baut noch den satte-halbe-liter einzylinder. Den Bausatz bestelle ich dann einmal mit. Warum ich das schreibe: Ich habe einfach respekt vor euren fähigkeiten und möglichkeiten. also - weiter so! 

[mekgyver]

Ha --- Krümel 
klar habe ich diese "Satte (Halb)Liter Schüssel" ständig vor Augen 
Gruß mek   

[guest474]

Ansonsten bleibt immer noch Uli´s exzentrischer Hubzapfen mit
72er Hub und 32-36-32 Durchmesser.

Thomas, los erzähl. Gibt es schon Erfahrungswerte? Einfach die alte Welle raus, neue rein? Und 300 ccm?
Und 20PS? Gebe Dir auch ein Bier aus, Edersee.
Und Hannes versägen?

Gruss Manfred

[† odeon8]

Hannes ist (noch) kein Problem.
Knut wird da schon schwieriger 

Thomas (344)

[mekgyver]

...
Kann doch nur gehen , wenn Du die 32er Bohrungen in den Kurbelwangen um 7mm versetzt
...
wenn ich das mal sehen kann 

Klar ... mit exzentrischem Hubzapfen kann man das sehen  aber soviel Versatz ?

mek 

[† odeon8]

Hi mek, gute Frage.

Der Versatz eines exzentrischen Hubzapfens ist bei geschlossenem
Pleuellager begrenzt auf die halbe Durchmesserdifferenz der Bolzendurchmesser.
D.h. bei meinem H=72 Hubzapfen haben die beiden äußeren Zapfen D=32 und der innere D=36.
Bei Peters geplanten Hub von 82 mm muß das Pleuellager um 7 (!) mm nach aussen
versetzt werden, ausgehend von einer H=68 Kurbelwelle. Der Zapfenunterschied wäre
dann 14mm; d.h. der Hubzapfen hätte in der Mitte D=46 (!). Bei einem R69S Pleuel
mit D=48 müßte man statt der Rollen Nadeln mit D=1 verwenden . . .

Ich habe Peter aber so verstanden dass er die KW komplett selbst bauen will.
Bleibt somit "nur" die Frage nach dem Einfädeln ins Kurbelhaus.
Und wie soll die Ölpumpenwelle verlegt werden ?

Thomas (trotzdem optimistisch)

[rolf]

Meine Frage bezog sich auf die KWwangen bezgl. des 73mm Hubes...eine 26 KW (die eben diese Wangen hat) hat nur 68...also hast du eine 26er KW mit exzentrischen Hubzapfen?

[guest474]

Thomas, los erzähl. Gibt es schon Erfahrungswerte? Einfach die alte Welle raus, neue rein? Und 300 ccm?

Thomas, etwas genauer hätte ich schon.
Kann man tatsächlich einfach so die Wellen tauschen? Ist der Platz da an der Ölpumpe/ Pleuelfuß? Kennst Du jemanden der das schon gemacht hat?

Gruss Manfred

[rolf]

Ha --- Krümel 
klar habe ich diese "Satte (Halb)Liter Schüssel" ständig vor Augen 
Gruß mek   

Warum kaufst du dir denn keine SR 500....kostet ungefähr (im Momemt) soviel wie eine normale KW Überholung + Lager?
(Um mal wieder eine alte Diskussion zu beleben )