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Kolben mit Pleuel.JPG[/attachment] Hallo,
eigentlich sollte ich ja zufrieden sein. Die Norton läuft sehr gut, springt gut an (jetzt endlich). Ja, bei den letzten Forumstreffen hat sie sich ja immer etwas geziert. Tut sie jetzt nicht mehr, jetzt, nachdem ich eine Denso- Lichtmaschine eingebaut habe (von einer Ducati Panigale). Bei mir lag's wohl immer daran, dass die Batterie zu schwach war.

So weit, so gut. Jetzt aber zum Thema:
Eigentlich wollte ich mir ja nur einen Satz Stahl- Pleuel kaufen. Da Carillo aus finanziellen Gründen nicht in Betracht kommen, habe ich wieder einmal nach M.A.P geschaut und wollte mir deren Pleuel mit Standard- Länge zulegen und einfach austauschen. Wobei die jetzt erworbenen Pleuel den Carillos so ähnlich sehen, dass sie, als eine größere Serie, auch bei Carillo für einen entsprechenden Preis gefertigt sein könnten.
Die Jungs Bei M.A.P sind aber hervorragende Verkäufer und Techniker und so überredeten sie mich zum Erwerb der kurzen, leichten Kolben in Verbindung mit den langen Pleuel.

Hier zunächst die Hauptdaten:
Länge der Pleuel: 161,59mm (Serie: 149,17mm)
Gesamtgewicht inkl. Kolbenbolzen: 500gr, heißt Pleuelgesamtgewicht ohne Bolzen 442gr.
Oszyl. Masse inkl. Bolzen: 160gr, heißt oszyl. Masse Pleuel alleine 102gr. (mehrmals gewogen, immer das gleich Ergebnis)
Bolzen alleine: 58gr.
Kolben komplett inkl. Bolzen und Ringe: 266gr.

Das kann nur gut gehen. Der Zylinder ist von Frank Just gebuchst worden und auf Standardmaß gehont worden (Laufspiel 0,1mm). M.A.P gibt zwischen 0,09 und 0,12mm vor. Klar, die Kolben sind recht kurz, da geht man besser ans untere Limit.

Wann ist der Umbau geplant?
Kann jetzt noch nicht sein, ich will ja dieses Jahr noch ein wenig fahren. Ich denke, wenn ich gesund bleibe, werde ich, wenn nichts dazwischen kommt, den Motor im November zerlegen um die Komponenten zu verbauen.

Wenn dann noch alles gut geht wird das Motorrad nächstes Jahr zum Manx Grand Prix die Isle of Man sehen.

Gruß
Klaus

da bin ich mal gespannt

Klaus Monning hat geschrieben:
Hier zunächst die Hauptdaten:
(...)
Gesamtgewicht. 500gr.

Hallo Klaus,
nur aus Neugierde gefragt: weißt Du zufällig, was die originale Garnitur zum Vergleich wiegt?

Viel Erfolg mit dem Umbau, Gruß,
Ralph

Sieht schon mal cool aus.
Aber (bitte nicht schlagen)...welche Tuningidee steckt denn dahinter? Mehr Hubs gibts doch nicht ...oder?
Also Gewichtsersparnis bei der bewegten Masse? Oder machen diese Kolben mehr Verdichtung?

Ist das nicht das gleiche Prinzip, was Jim Schmidt vertickert ?

Der Vogel geht richtig ab damit ...

https://youtu.be/lX0rn_QosTg

Rüdi hat geschrieben:Sieht schon mal cool aus.
Aber (bitte nicht schlagen)...welche Tuningidee steckt denn dahinter? Mehr Hubs gibts doch nicht ...oder?
Also Gewichtsersparnis bei der bewegten Masse? Oder machen diese Kolben mehr Verdichtung?

Hallo Rüdi,
bitte nicht schlagen aber ich muss mich noch fragen: Wie erklär' ich's am einfachsten. Es ist auf jeden Fall technische Mechanik (Maschinenbau- Studium 1. - 3. Semester, Statik und Dynamik). Ich kau' noch auf meinen Fingernägeln, versuch's aber morgen mal in Ruhe.

Ich glaube der Tim kaut auch schon auf seinen Fingernägeln. Eine Vorlesung können wir hier allerdings nicht halten aber wir werden versuchen das wesentliche herauszuarbeiten.

Gruß
Klaus

Nörtn ut stall hat geschrieben:Ist das nicht das gleiche Prinzip, was Jim Schmidt vertickert ?

Der Vogel geht richtig ab damit ...

https://youtu.be/lX0rn_QosTg

Genau,
der Jim macht das auch. Jim macht allerdings nur (sehr gute) Einzelstücke und arbeitet mit High Tech- Materialien.

M.A.P baut da mehr auf Kleinserie und geringe Stückzahlen. Das kommt etwas kostengünstiger und ist somit für die Straße besser geeignet. Man muss ja auch an die Ersatzteil- Versorgung denken.

Gruß
Klaus

Rüdi hat geschrieben:...welche Tuningidee steckt denn dahinter?

Ein niedrigeres Pleuelstangenverhältnis.

Mehr Hubs gibts doch nicht ...oder?

Nein.

Also Gewichtsersparnis bei der bewegten Masse?

Ja, das auch: Da sich die Deckhöhe (Abstand Oberkante Zylinder zu Kurbelachse) nicht ändert, muss bei einem längeren Pleuel auch die Kompressionshöhe (Abstand Kolbenbolzenachse zu Kolbenoberfläche) entsprechend verringert werden, sonst ....

Oder machen diese Kolben mehr Verdichtung?

... erhöhrt sich die Verdichtung, weil der Kolben bei gleichem Hub näher ans Brennraumdach kommt, der Brennraum dann also kleiner wird. Das Verdichtungsverhältnis hängt am Ende also davon ab, wieviel länger der Pleuel und wieviel kleiner die Kompressionshöhe wird. Ich will's mal so sagen: Wenn man beides neu macht - Kolben und Pleuel - dann hat man da wieder einen gewissen Gestaltungsspielraum und kann auch noch ein wenig mit dem Verdichtungsverhältnis arbeiten.

Haupteffekt eines längeren Pleuels ist aber v.a., dass die Schwenkbewegung verringert wird und die seitlichen Kolbenkräfte verringert werden. Die Schwenkbewegung bzw. direkt das Pleuelstangenverhältnis geht in die Massenkräfte 2.Ordnung ein.

Bei den MAP-Pleuel wird aber ein Trick nicht angewandt, den Schmidt sich von den Nascar-Jungs abgeschaut hat, die laut Reglement Stahl-Pleuel fahren müssen: JS lässt einen DLC-beschichteten Kolbenbolzen ohne Buchse direkt im Stahlpleuel laufen, was einige Gramm am Pleuelauge einspart (neben der fehlenden Buchse kann auch das Pleuelaugen kleiner ausfallen). Zusammen mit den leichteren Kolben reduiziert das auch die Massenkräfte erster Ordnung, die eben aus der oszillierenden Masse resultieren.

Insgesamt vibriert die Kiste damit weniger - abgesehen natürlich von jenen sagenumwobenen Atlanten, die in einem fränkischen Paralleluniversum eh vollkommen vibrationsfrei laufen....


Tim

Leftie hat geschrieben: nur aus Neugierde gefragt: weißt Du zufällig, was die originale Garnitur zum Vergleich wiegt?

Guxdu JS.. Er gibt 750er Kolben mit 250g ohne Bolzen an. Die MAPs sind demnach so um die 30g schwerer als die JS (die ich vom Kolbenhemd aber schon etwas extrem finde für ein Straßenmopped).

Gruß,

Tim

Also, dass die Gewichtsreduzierung bei Kolben und Pleuel der Drehzahl zuträglich ist, ist mir schon klar. Auch dass geschmiedete Kolben materialseitig mehr ab können als unsere einfach gebackenen.
Aber was bringt ein längeres Pleuel noch (bei unverändertem Hubzapfen) ? Ändert sich dadurch der Hub? Vielleicht sogar kürzer???
Oder ev. mehr Hebelkraft auf die Kurbelwelle?
Dass die Seitenkräftecauf den Kolben tendenziell abnehmen hab ich auch schon begriffen, aber bringt das jetzt direkt Leistung?

Physik war in der Schule meist „wegen Lehrermangel nicht erteilt“

Rüdi hat geschrieben:Also, dass die Gewichtsreduzierung bei Kolben und Pleuel der Drehzahl zuträglich ist, ist mir schon klar.

Das Gewicht der Pleuels selbst ist höher, die Massen werden nur anders verteilt. Unterm Strich ergibt das vermutlich immer noch leichte Vorteile für die MAPs gegenüber der Serie, allerdings geringere Vorteile als bei den JS-Teilen. Stahlpleuel mit Seriengeometrie sind mit Sicherheit schlechter als Serienteile.

Titanpleuel - was eine Spezialität der Carillo-Mutter Pankl ist - wären noch ein Schritt mehr in die richtige Richtung, aber an die traut sich JS offensichtlich nicht ran. Also sooo High end ist das nicht, was der macht, aber da hab ich zugegebenrmaßen eine leicht verschobene Wahrnehmung ...


Tim

Jo Tim, danke für die Erläuterungen. das Wikipedia Schaubildchen hatte ich auch schon gefunden.
Zusammengefasst also in Etwa:
a) Gewichtsreduzierung/ Gewichtsumverteilung
b) Verdichtung wird noch mal optimiert
c) weniger Stress aufs Material und weniger Vibration durch kleineres Pleuelstangenverhältnis
=> mehr Drehzahl raus zu kitzeln und dadurch Leistungssteigerung

Spannender Plan! Hast du vor damit auf den Prüfstand zu gehen? Wäre interessant vorher/nachher zu sehen, insbesondere das Drehmoment. Prinzipiell sollen ja Motoren mit längeren Pleueln (all things else being equal) mehr Drehmoment abgeben als mit kürzeren.

Mein BMW 2V Rennmotor läuft mit dem 1070er Satz von Siebenrock, Pleuel sind hier 151mm ggüber 131mm Serie, liefert mit etlichen anderen Tuningmaßnahmen zwar "nur" 93PS bei 7,300/min, aber dafür 107nM in der Spitze und zwischen 3-6,000 immer über 100nM.

Ein Paar Österreicher haben vor ein Paar Jahren dann die Zylinderköpfe für die 2V's komplett neu gegossen, mit 50mm Einlassventilen, geänderter Geometrie, komplett neu gestaltete Ein-und Auslasskanäle etc, richtig aufwändig. Schraubt man die Köpfe auf einen Serienmotor (131mm Pleuel) bringen die Köpfe gute 15PS plus..aber schraubt man die auf den 1070er mit den 151er Pleueln kommen da nur knapp 5 plus raus. Einer der Gründe ist dass eben die Kurzpleuelmotoren höher drehen können als die Langpleuel (wie gesagt, all things else being equal)..bei denen ist vermutlich durch die kleinere Auslenkung die Verweildauer im OT-Bereich grösser, was der Drehfreudigkeit schadet.

Die Österreicher haben dann konsequenterweise den Originalhubraum mit 980cc beibehalten (auch um der Punktepenalty für >1000cc zu entgehen) und verbauen noch kürzere Pleuel (119mm) aber mit einer deutlich grösseren Bohrung, wo der Motor wiederum von den grossen Einlassventilen mehr profitieren kann. Die Motoren liefern mittlerweile gut 120PS an der Kupplung..

Anyway, wie gesagt ein sehr interessantes Projekt, ich bleib dran!

Schöne Grüsse,

Daniel

Rüdi hat geschrieben:Sieht schon mal cool aus.
...welche Tuningidee steckt denn dahinter? Mehr Hubs gibts doch nicht ...oder?
Also Gewichtsersparnis bei der bewegten Masse? Oder machen diese Kolben mehr Verdichtung?

Hallo,
so, jetzt noch ein wenig Theorie. Dafür habe ich mir ein Bildchen aus einem Buch abfotografiert:

Wir haben zunächst einmal die Kraft "F". Das ist die Gaskraft im Moment der Verbrennung. Sie wirkt immer in Richtung Mittelachse des Zylinders und teilt sich auf in die Kraft "N" (Normalkraft) und "S" (Pleuelstangenkraft).
Kraft "N" wirkt senkrecht zur Zylinderwand und ergibt, multipliziert mit einem Reibungsfaktor eine Reibkraft, die es zu überwinden gilt.
Kraft "S" wirkt entlang der Pleuelstangen- Mittelachse und ergibt multipliziert mit der Wirklänge des Kurbel- Hebels das Drehmoment während des Verbrennungshubes. Ich sage hier "Wirk- Hebel" und nicht Hub, weil sich der "Wirk- Hebel" ja mit dem Kurbelwinkel laufend ändert. Das sieht man in dem angedeuteten Kräftedreieck rechts unten neben der Skizze). Im übrigen ist natürlich auch die Kraft "S" nicht konstant, sondern ändert sich wie auch die Reibkraft "N" unter Anderem mit dem Schwenkwinkel des Pleuels. Es sei noch erwähnt, dass der Wirk- Hebel multipliziert mit der Kraft "S" die Tangentialkraft "T" ergibt, die letztendlich das Wirk- Drehmomnet an der Kurbelwelle ist.

Tim hatte es weiter oben in seinen Ausführungen schon angedeutet:
Je größer der Schwenkwinkel des Pleuels, desto größer wird die Reibkraft des Kolbens gegen die Zylinderwand. Mit wachsender Pleuellänge wird dieser Schwenkwinkel immer geringer, ergo, wird auch die Reibkraft des Kolbens gegen die Zylinderwand mit wachsender Pleuellänge immer geringer (siehe Kräfte- Parallelogram, oder auch Kräftedreieck, hatten die meisten von uns einmal in Physik).

Jetzt müssen wir uns überlegen:
Diese Reibkräfte wirken ja nicht nur während des Verbrennungshubes also dem Arbeitshub, sondern auch bein Ausstoßen der verbrannten Gase, beim Ansaugen und beim Verdichten. Wir haben also über den (720°- 180°=) 540° nur Verluste, multipliziert mit dem Reibungsfaktor an der Zylinderlaufbahn, das ergibt eine ganz schön große Verlustleistung, die wir mit längerer Pleuellänge verringern können. Klar die größte Reibung haben wir während der 180° des Verbrennungshubes, die restlichen 540° mit der entsprechenden Reibung des Kolbens an der Zylinderlaufbahn dürfen allerdings nicht unerwähnt bleiben.

So, das war's erst einmal

Gruß
Klaus

Hallo Klaus
Wird es dann auch nötig sein , das der Schwung neu gewuchtet werden sollte ?
Oder baust du das einfach nur ein und gut ?
Wie ist das dann noch mit der Zylinderlaufbahn wegen der Verschleißzone ? Der Kolben nutzt dann ja nicht mehr die ganze länge der Buchse , so das sich mit der Zeit ein Absatz darin bildet .