Vorspannung an Commando Ventilfedern

[Norton]

Hallo Gemeinde.
Weiß jemand aus diesem Kreise einen Wert in kg oder kp (was ist da eigentlich richtig?), mit dem die Ventilfedern an einem Commando oder Atlas Motor eingebaut werden sollen, oder bei vollem Ventilhub haben sollen?
Werte für ungespannte Länge und Einbaumaß für Standart oder Combat Nockenwelle habe ich. Da ich aber beim letzten Motor, den ich auf der Werkbank hatte, neue Federn gekauft hatte, die aber auch schon nicht die Ruhelänge hatten, stellt sich die Frage, was man da denn eigentlich einbaut. Sind neue Federn dann eigentlich besser als die alten?
Einen ES2 Motor habe ich auch vor einiger Zeit gemacht, da waren auch neue Federn dabei. Mit einer Personenwaage (aus meinem Bad) und Endmassen habe ich dann auf der Fräsmaschine die Federn vermessen. Die mehr als 50 Jahre alten Orginalfedern waren wesentlich besser!
Gebrauchte Commando Federn habe ich vor Jahren schon mal vermessen, möchte ich für meinen Inter Motor verwenden, die waren von der Kennlinie super, viel besser als die Haarnadelfedern der Inter.

Dank und Gruß. Martin.

[Tim]

Weiß jemand aus diesem Kreise einen Wert in kg oder kp (was ist da eigentlich richtig?), mit dem die Ventilfedern an einem Commando oder Atlas Motor eingebaut werden sollen, oder bei vollem Ventilhub haben sollen?

Nein, aber ich kann mal ein paar der Federn, die sich inzwischen in meinem Keller angesammelt haben, durchmessen und ein paar Kennlinien aufnehmen- sind halt alle gebraucht. Würde Dir das weiterhelfen? Ist prinzipiell latürnich nix anderes als das, was Du schon mit der Waage gemacht hast, nur etwas genauer wahrscheinlich.

Sind neue Federn dann eigentlich besser als die alten?

Sagen wir mal so: Da alle Ersatzteile, die wir in den alten Kisten versenken, eh ohne nennenswerte Zertifikate kommen und man nix über die Qualitätskontrolle weiß, kann man die Frage eigentlich nicht beantworten. Wär mal interessant, was Joe S. zu dem Thema sagt, aber der postet hier ja leider nicht. Wenn man die Ausführungen auf seiner "Pirate parts - beware"-Seite zugrundelegt, würde ich sagen, dann sollten auch die Federn okay sein. Bei dem einen oder anderen Händler würde ich aber vermuten, dass man da auch mal an "gewundene Baustahlstäbe" aus östlichen Gefilden gerät. Das alte Spiel halt ...


Tim

[Norton]

Also ich glaube mal, daß alle Federn, die orginal verbaut wurden,qualitativ einwandfrei waren. Auch Gabelfedern z. B., sonst würde ich in meinem Motorrad nicht mit 45 Jahre alten Federn rumfahren.
Auch gebrauchte Federn hab ich ja mal vermessen, Herr Apfelbeck hätte seine Freude an diesen guten Federn gehabt.

Weiß wirklich keiner einen Wert in kg Vorspannung?

Ich werde dann doch einen Satz neue kaufen (bloß von wem? Hatte an RGM gedacht) und messen.


Gruß. Martin.

[Lupo1776]

Hallo Martin,

genau vor der Frage nach den Ventilfederkräften stand ich auch schonmal.
Deshalb habe ich die alten Federn aus dem 850er Commando-Kopf vermessen und mit den Werten der neuen Federn von Norvil verglichen (die besseren, 'hot scragged'). Als Referenz -und weil ich mit dem Gedanken gespielt habe, solche zu verbauen- habe ich die Federn aus den luftgekühlten 911er Motoren (original und neu) mit in den Vergleich aufgenommen. Alles mit Norton-Federtellern gemessen.
Ich hänge das Ergebnis mal als pdf an.
Man sieht, dass die orig. Norton-Federn gut sind, die Norvil-Federn aber besser, da sie bei gleicher Einbaulänge weniger Spitzenkraft aufbauen (vgl. z.B. Wert für 20.9mm). Man könnte sie auch mit grösserer Null-Länge einbauen, wenn es der Platz hergibt.
Die Porsche-Feder ist noch besser, aber geringfügig grösser im Aussen-Duchmesser. Da bräuchte es andere Federteller. Und die nötige Einbaulänge lässt sich am Commando-Kopf fast nicht realisieren.
Ich habe mich für die Norvil-Teile entschieden, weil ich sie schon gekauft hatte und sie für meine milde NW (Ventilhub 10,22mm) völlig ausreichen. Verbaut werden die Federn mit knapp 33mm Einbaulänge am Auslass und 32.6 am Einlass.
Mehr gibt der Einbauraum nicht her, ohne die Ventilschäfte zu bearbeiten. Ein paar Zehntel könnte ma da aber auch noch holen...

Hoffe, das hilft Dir etwas weiter...


Gruß,
Ulrich

Ventilfedern.pdf

(edit: Fehler im Anhang korrigiert)

[jan]

Hallo Ulrich,

interpretiere ich als Außenstehender (sowohl was Norton als auch was Ingenieurwissen angeht) Deine Messergebnisse richtig dahingehend, dass die ollen gebrauchten Norton-Serienfedern die härtesten sind?! Was ist der Grund dafür bzw. was könnte er sein?

Ich dachte bisher, je höher die potentielle Drehzahlbeanspruchung, desto härter müsse eine Feder sein, damit Ventilflattern u.ä. unterbunden bzw. in höhere Drehzahlbereiche verlagert werden - was eigentlich dafür spräche, bei den 911er Federn oder zumindest bei den Norvil-Federn eine höhere Federrate zu vermuten. (Obwohl - von der Nenndrehzahl dürfte ein 911er immer noch unter einer Serien-Norton liegen... )

Trotzdem sind die von Dir ermittelten Werte ja - zumindest für mich - auf den ersten Blick überraschend.

Ein technisch Unkundiger dankt für Erleuchtung! Cheers, Jan

[Tim]

Ich dachte bisher, je höher die potentielle Drehzahlbeanspruchung, desto härter müsse eine Feder sein, damit Ventilflattern u.ä. unterbunden bzw. in höhere Drehzahlbereiche verlagert werden -

Prinzipiell stimmt das, aber der höhere Nockenhub bedingt ja auch eine höhere Gesamtkraft, man kann also nicht beliebig härter werden, als es z.B. die Flächenpressungen im gesamten System hergeben. Außerdem erzeugt die höhere Anpreßkraft auch mehr Reibverluste, was man auch nicht will. Dann kommen noch die ggf. geänderten Massen durch leichtere Kipphebel, Stößelstangen etc. Man versucht die Feder so weich wie möglich zu machen, das ist grade die Kunst. Und jenachdem, wie und für welchen Betriebspunkt die Okinaalfeder ausgelegt war, kann es durchaus sein, dass die Rennfedern auch mal weicher werden.


Tim

[Lupo1776]

interpretiere ich als Außenstehender (sowohl was Norton als auch was Ingenieurwissen angeht) Deine Messergebnisse richtig dahingehend, dass die ollen gebrauchten Norton-Serienfedern die härtesten sind?! Was ist der Grund dafür bzw. was könnte er sein?

Hallo Jan,

ja, es ist richtig, dass die orig. (?) Norton-Federn die steilste Kennlinie in diesem Vergleich haben. Genau darum sind sie für grössere Ventilhübe eher nicht gut geeignet.
Nähme man z.B. die Federn einer SR/XT500 mit in den Vergleich, sähen die Norton-Teile schon viieel besser aus

(Obwohl - von der Nenndrehzahl dürfte ein 911er immer noch unter einer Serien-Norton liegen... )

Da irrst du dich! Luftgekühlte Porsche-Sechszylinder hatten serienmässig eine Nenndrehzahl irgendwo zwischen 5500 und 6000rpm, also etwa gleich wie die Norton-Twins angegeben sind (halten diese Drehzahlen aber auch längere Zeit aus...).
Es sind aber OHC-Motoren ohne Stösselstangen, mit grösseren Ventilhüben, schwereren Ventilen etc.
Tim hat ja schon sehr schön beschrieben, dass es da sehr komplexe Zusammenhänge gibt.

Gruß,
Ulrich

[Norton]

Hallo Ulrich.
In der PDF-Datei ist eine Megacycle 560-NR Nocke aufgeführt. Wie bist Du denn damit zufrieden und wie sieht der Rest des Motorenlayouts aus?
Ist es eine der Megacyclenocken mit den gekrümmten Stößellaufbahnen?

Die Commandoventilfeder habe ich vor einigen Jahren mal vermessen, weil ich sie in meinem Interprojekt verbauen wollte. Die Inter hat ja Haarnadelventilfedern. Bei dem Vergleich ist mir damals schon aufgefallen, wie gut die Ventilfeder eigentlich ist (verglichen mit dem, was der Apfelbeck für eine gute Ventilfeder hält. Die Feder des 911ers hat er damals auch schon aufgeführt und für gut befunden). Vor allem die progressivität ist gegenüber einer Haarnadelfeder wesentlich besser. Die Haarnadel ist vollkommen linear und hat eine enorme Vorspannung. Bei den Inters sieht man das dann an den Nockenflanken, sind immer sehr verschlissen.

Ich hat jetzt mal die Federvorspannung nachgerechnet, die Formel wie im Apfelbeck. Ich bin von einer Beschleunigung von 2450 m/s² bei 7000 Umin (ich hab das einfach mal angenommen, verglichen mit anderen Erhebungskurven aus dem Apfelbeck mit 48 bis 49° Steigung) und den Ventiltrieb verwogen, dazu 30% Sicherheit. Ich denke der Commandoventiltrieb ist schon so steif, daß man mit 30 % auskommt. Für die Einlaßseite bin ich dann auf 82Kp und für die Auslaßseite auf 78Kp gekommen. Mir erscheinen sie als realistische Werte.
Jetzt muß ich das halt mal mit den Einbaumaßen und meinen und den neuen Ventilen abgleichen.

Aus welcher Quelle stammt eigentlich der Übersetzungsfaktor von 1.13? Wenn man die Kipphebel mal nachmisst, sind die beiden Arme gleich lang.


Dank und Gruß. Martin.

[Lupo1776]

Hallo Martin,

In der PDF-Datei ist eine Megacycle 560-NR Nocke aufgeführt. Wie bist Du denn damit zufrieden und wie sieht der Rest des Motorenlayouts aus?
Ist es eine der Megacyclenocken mit den gekrümmten Stößellaufbahnen?

Im Moment kann ich dazu noch nix sagen, weil der Motor noch auf seinen Kopf wartet (diese Weihnachtsferien!!).
Die Nocke ist für ebene Stössel - mit ein Grund, warum ich sie ausgewählt habe. Es ist eine recht milde Nockenform (quasi ein Clon von Axtell 5S und Johnson NT360 mit geringerem Hub als z.B. PW3), passend zum 850er Motor, der eh nicht so hoch drehen kann / sollte.
Dynodave hat da eine schöne Aufstellung über Nockenprofile. Kennst du sicher...
Mein Motor wird ein weitgehend serienmässiger 850er, der Kopf wird etwas geplant für ca. 9.0:1, die Kanäle hat vor mir schonmal jemand bearbeitet, nicht ganz nach meinem Geschmack, aber auch nicht schlecht. Ventile und Führungen sind von mir inzwischen schon erneuert, Ventilsitze kommen demnäxt (s.o.).
Ausser MAP-Pleueln und entsprechend umgewuchteter KW ist eigentlich nix besonderes dran. Alle Teile halt überholt, neu gelagert, Zylinder gebohrt / gehohnt etc.
Die MAP habe ich gewählt, weil ich solche im T120-Motor auch schon verbaut habe (weil Winkelmann sie damals empfahl). Inzwischen hat mich Tim fast schon überzeugt, dass neue Serien-Pleuel gescheiter gewesen wären. Aber das Bottom End ist jetzt fertig und bleibt erstmal beieinander!

Ich hat jetzt mal die Federvorspannung nachgerechnet, die Formel wie im Apfelbeck. Ich bin von einer Beschleunigung von 2450 m/s² bei 7000 Umin (ich hab das einfach mal angenommen, verglichen mit anderen Erhebungskurven aus dem Apfelbeck mit 48 bis 49° Steigung) und den Ventiltrieb verwogen, dazu 30% Sicherheit. Ich denke der Commandoventiltrieb ist schon so steif, daß man mit 30 % auskommt. Für die Einlaßseite bin ich dann auf 82Kp und für die Auslaßseite auf 78Kp gekommen. Mir erscheinen sie als realistische Werte.
Jetzt muß ich das halt mal mit den Einbaumaßen und meinen und den neuen Ventilen abgleichen.

Das kann aber unmöglich die Anfangsvorspannung sein, sondern ist vermutlich die nötige Kraft an der kritischsten Stelle des Profils.
Den Apfelbeck habe ich auch mal durchgearbeitet. Lange her...
Wenn man wirklich selber was berechnen will, sollte man mindestens den ruckfreien Nocken nach Bensinger heranziehen. Ist zwar auch veraltet, aber trotzdem gut und heute mit 'Bordmitteln' (PC) gut zu bewältigen. Schöne Spielerei....
Die Abschätzformeln im Apfelbeck täte ich nicht anwenden. Schon garnicht auf ein unbekanntes Nockenprofil.

Aus welcher Quelle stammt eigentlich der Übersetzungsfaktor von 1.13? Wenn man die Kipphebel mal nachmisst, sind die beiden Arme gleich lang.

Das steht so im originalen Workshop Manual und ist auch korrekt. Die Hebellänge der Rocker ist auf der Ventilseite länger! Rechtwinklig zur Drehachse messen!

Gruss,
Ulrich

[Norton]

Hallo.
Die 78 bzw 82 kp sind für den größten Ventilhub.
Mit dem Rudi Kolano hab ich heute mal telefoniert. Der sagt Ruheeinbaudruck etwa 40 kp, daß ergäbe dann etwa 80 kp beim größten Ventilhub, alles für Standartnocke. Weniger sei kritisch. Die orginalen Ventilfedern würden nicht zum setzen neigen.
Bin ich mit meiner Rechnerei doch ganz gut gelegen. Die Tage werde ich das ganze mal selber vermessen. Neue habe ich heute trotzdem bestellt. Bin ich ja mal gespannt.
Werde wieder berichten.


Gruß. Martin.