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Alu-Ventilfederteller (Read 3833 times)
Schraubaer
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Alu-Ventilfederteller
27.01.16 at 15:02:55
 
Hallo Schrauberkollegen,

wollte mal hören, ob vielleicht Interesse an Aluminium-Federtellern besteht. Ich lege gerade eine kleine Serie auf, gefertigt aus hochfestem Aluminium 7075 T6. Sind geeignet für die Serienventilfedern und härtere Federn bis 90 Kp.
Serienventilkeile können weiterverwendet werden. Preis bewegt sich, je nach Stückzahlen, um die Euro 55.- für einen Satz (4 Stück). Gewichtsmässig weniger als die Hälfte des Originalteils.  Cool
Wer Interese hat, kann sich ja mal (unverbindlich) bei mir melden, damit ich die Stückzahlen abschätzen kann. Ich will den Auftrag im Laufe der nächsten Woche plazieren.

Cu
Dieter

 
 
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Sepp
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #1 - 27.01.16 at 20:11:15
 
Serwos Dieter, bin mir nicht sicher ob das recht viel bringt. Bei der Konstellation mit der
Seriennockenwelle kann man die untere Ventilfederauflage abdrehen bis 0,5 mm weil man die
Drehzahlen in denen die Serienventilfedern Probleme bekommen würden eh nicht erreicht.
Bei einer scharfen Nockenwelle MUß man die Ventilfederunterlage abdrehen, damit man
nicht einen zu hohen Federdruck hat Block minus 0,5mm ca. 110 kp, minus 1,5 mm ca. 100 kp mit zwei blauen Federn.
Bei einem Serienmotor kann man den Federdruck problemlos reduzieren, z. B. mit der gelben Innenfeder
der XV 1100, spart ungefähr 6 kp.
Wir schleifen unsere Serienventile um - Gewichtsersparnis am Einlaßventil 25 bis 28 gr. Auslaß ca. 15 gr.
Gruß Sepp

 
 

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Schraubaer
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #2 - 28.01.16 at 10:07:13
 
Moin Sepp
Klar ist das als alleinige Maßnahme noch nicht zielführend.
Mein Ansatz war, den kompletten Gaswechsel der TR1 /XV mal unter die Lupe zu nehmen und mit den heute zur Verfügung stehenden Mittel zu untersuchen und zu optimieren.
Immerhin ist dieser Motor vor fast 40 Jahren entworfen worden, seitdem hat sich einiges getan im Bereich der technischen Software und Simulation als auch in der Werkstofftechnologie.
Erster Schritt war die Erfassung der kompletten Zylinderkopfgeometrie mit allen Komponenten im CAD. Dann wurden die Ventilerhebungskurven aufgenommen und die Gewichte aller Ventiltriebsteile erfasst. Damit konnte ich u.a. die Ventilbeschleunigung ermitteln.
Nächster Schritt war die Identifizierung von Optimierungsmöglichkeiten. Erstes Resultat waren die Kugelkopf-Ventileinstellschrauben. Danach folgten die stufenlos einstellbaren Nockenwellenräder und jetzt die leichteren Ventilfederteller. Auch an den Ventilen bin ich dran, die werden gerade im CAD optimiert in Hinsicht auf Gewicht und geringstmöglichen Strömungswiderstand.
Wenn alle Teile optimiert sind, werde ich das dann maximal mögliche Nockenprofil errechnen und 2 oder 3 Nockenwellentypen mit Charakteristik auf Höchstleistung bzw. Drehmoment fertigen.
Ziel dabei soll sein, mit den härtesten Serienfedern auszukommen, um den Verschleiß und die innere Verlustleistung nicht zu erhöhen.
Die Nockenwellen werden nicht durch Umschleifen von Originalwellen entstehen, sondern aus dem Vollen gefertigt. Mit Umschleifen wäre ich viel zu eingeschränkt, was z.B. die Spreizung und den maximalen Hub angeht, außerdem verändert sich die ohnehin mäßige geometrische Anordnung der Kipphebel noch mehr ins Negative.
Versuchsweise habe ich auch schon mal Rollenkipphebel konstruiert. Davon werde ich auch mal 2 Sätze fertigen und passende Nockenwellen dazu entwerfen, mal sehen, was das bringt. Dafür sind aber noch ein paar Änderungen am Zylinderkopf erforderlich.
Parallel hierzu habe ich Schmiedekolben mit Dom angefragt, um die Verdichtung auf 10 bis 10,5 bringen zu können.
Ich hatte  auch erst mit den 750er Köpfen geliebäugelt, aber die würden im Bereich der angestrebten Höchstleistung zu viel Nacharbeit erfordern. Bei den 1100er Köpfen sind halt bereits die großen Ventile und entsprechende Kanäle vorhanden, so dass die Arbeit daran deutlich überschaubarer wird.
Der Kurbeltrieb ist dann mein nächster Kandidat, der ist auf jeden Fall sehr solide konstruiert, da werden wohl nur Gewichtsoptimierungen und feinwuchten nötig sein, denke ich.
Von der Konzeption des V2 müsste eine standfeste Literleistung von 80 – 85 KW möglich sein, bei einer Höchstdrehzahl von 8800 U/min, was eine mittlere Kolbengeschwindigkeit von 22m/s bei der 75er Kurbelwelle ergibt.

Das ist bisher, wie gesagt, theoretisch möglich.
Bin mal gespannt, was dann in der Praxis dabei herauskommt.

Cu
Dieter

 
 
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Ali
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #3 - 28.01.16 at 10:34:51
 
Moin Dieter,
sehr interessant. Mit welchem Spiel hast du denn die Ventilerhebung / Steuerzeiten gemessen/ ermittelt? Yamaha gibt an:
Original- Welle Einlass/öffnen 44 Grad vor OT, Auslass/ schließen 32 Grad nach OT. Das kommt bei mir überhaupt nicht hin.
Ich habe mit 1mm Spiel gemessen, die Rampen interessieren ja nicht. Da sind die Zeiten/ Winkel  dann viel kürzer. Erhebung mit 0 Spiel passt wieder.
Gruß Ali

 
 

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Schraubaer
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #4 - 28.01.16 at 11:43:28
 
Hi Ali,

ich habe mit 0 Spiel gemessen, da bei der Erfassung der Daten für meine Software auch die Rampen von Bedeutung sind.
Dabei habe ich auch festgestellt, das es Abweichungen von über 6° gab, z. T. auch zwischen dem vorderen und dem hinteren Kopf, und das bei werksmäßig eingestellten Steuerzeiten.  Smiley
War der Grund dafür, einstellbare Nockenwellenräder zu entwickeln.

Cu
Dieter

 
 
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Sepp
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #5 - 28.01.16 at 13:00:04
 
Sehr gut Jungs, wenn ihr euch der Sache wissenschaftlich annähert.
Das mit den umgeschliffenen Nockenwellen ist tatsächlich ein Problem, allerdings nur ein Kleines, meiner Meinung nach.
Wenn Federdruck usw. alles stimmt haben wir an den Rennern absolut kein Problem mit Verschleiß oder sonst. am
Nockentrieb. Wir lassen allerdings die Nockenwellen bei Kexel teflonbeschichten, daß hat sich bewährt. Unsere Maxdrehzahl liegt
bei ca. 8500 U/min, meist ist die Zielgerade ja zu kurz.
Wegen Kolben/Kurbeltrieb. Würde in jedem Fall die BT 1100 Variante verwenden, wenn das Ding drehen soll.
Die Kurbelwelle ist um 2 kg leichter, man hat beschichtete Aluzylinder, die unempfindlicher sind, Pleuel sind auch leichter.
Habe dafür inzwischen 2 verschiedene Kolben mit ca. 10,3 und 11,1 : 1 Verdichtung, gemessen mit den 1000er Köpfen.
Die 11er Köpfe sind durch die geschwungene Quetschkante meiner Ansicht nach nicht gut geeignet, da man keine brauchbare Quetschkante
machen kann. Hier ist die gerade Form des alten Kopfes besser geeignet. Die Kolben passen allerdings auch auf die 11er Köpfe, dann liegt
die Verdichtung um ca. 0,7 niedriger.
S.

 
 

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Turboklausi
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #6 - 28.01.16 at 16:47:23
 
Tjo, dat iss ne Wissenschaft für sich..... Cool

Meiner Meinung nach bringen die Gewichtsoptimierten Ventilfederteller bei den bisher erreichten Drehzahlen nicht wirklich was.
Es bleibt dem Ventil ja der selbe Druck von der Feder, da spielen die paar Gramm keine Rolle mehr. Über 10.000 Udr/min ist das ne andere Chose, vor allem bei der Größe der Ventile.

Höhere Gasströme mit besserer Füllung sind das Mass aller Dinge.
Habe gerade optimierte 750iger Köpfe verbaut, mit optimierten Ventilen, umgeschliffenen Schricknockenwellen, und den Mikunis sowie einer recht freizügigen Auspuffanlage, und da bin ich schon ganz zufrieden mit der Performance...... Smiley)

Ich werde aber mit längeren Öffnungszeiten weitermachen, um die Füllung zu verbessern.
GGF werden die Ventiltaschen etwas vertieft.

Das Manko ist einfach die fehlende Möglichkeit für die Montage einer Doppelzündanlage, das würde nochmals das Quäntchen an mehr bringen.
Aber eine Programmierbare Zündung bringt immerhin auch schon einiges.

Vielleicht mach ich mir die Arbeit, und verbau irgendwann mal probeweise eine Einspritzanlage, das würde zumindest die Probleme mit den Ventilöffnungszeiten beseitigen, genügend Bauteile habe ich hier noch en Mass. Wenn ich sehe welchen Druck die 2 Ventil Einspritzer von Guzzi bringen!

Aber die liebe Zeit......   von der hält ich ja grad genug, aber wenn dann auch noch im Moment ein Arm streikt, gehts nicht voran.
Muss mich erst mal von meiner Sturzsache erholen.

Allen viel Spaß beim Puzzeln

Gruß aus der Eifel

Klaus

 
 
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #7 - 28.01.16 at 18:57:35
 
Hi Klaus,

da muß ich etwas widersprechen. Je leichter ich die bewegten Massen des Ventiltriebes bekomme, desto höher kann ich die max. Ventilbeschleunigung wählen. Da zählt jedes Gramm.  SmileyUnd genau das bringt mir die höhere Füllung, da ich das Ventil schneller öffnen und schließen kann und somit die effektiv zur Füllung zur Verfügung stehende Zeit verlängern kann. Klar kommst du mit umgeschliffenen Wellen kaum in diesen Bereich, aber mit speziell dafür ausgelegten Wellen ist da ne Menge mehr möglich. Ich werde mal die entsprechenden Ventilerhebungen hier mal reinstellen, wenn ich soweit bin. Momentan bin ich noch mit der Optimierung der Ventile beschäftigt.

Cu
Dieter

 
 
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Turboklausi
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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #8 - 28.01.16 at 21:18:38
 
Im Prinzip hast Du Recht, aber........
unter 10.000Umdr/min spielen die Gewichte des Ventiltriebs für den Füllgrad keine ausgesprochene Rolle,
das haben mein Kollege und ich in mehreren Versuchen bereits ermitteln können.
Und wir haben es da teilweise mit recht hochgezüchteten Motoren zu tuen.

Gerade der grobgestrickte Motor der TR1 ist da etwas anderes.
Aber bei den Betriebsdrehzahlen dieses Triebwerks bringen die Aluteller meiner gepflegten Meinung nach nichts.

Du hast aber genau das richtige schon erkannt, die Steuerzeiten der XV Modelle sind alles andere als masshaltig,
das kannst Du ja mit den geänderten Steuerrädern gut kompensieren. Das ist ne Super Sache!

Hoffe, Du hast auch bereits die Standardmässig verbaute Zündanlage ausgetauscht, die macht ja mit ihren
ausgetrockneten Kondensatoren einen Hauptteil der Zünd und Drehzahlprobleme aus.

Gerne können wir uns mal über die gewonnen Erkenntnisse austauschen.

@ Ali : Ich hatte glaub ich bei den Standardnocken 1,8mm Rampe in Erinnerung,
das würde so manche bisherige Steurzeitenberechnung ad absurdum führen.

Im Motorenhandbuch ist ja leider solch ein Kapitel nicht extra ausführlich beschrieben.
Hatte ich be anderen Herstellern aber schon aufgeführt gesehen.
Gibt aber auch nicht immer so wissbegierige Extremschrauber, die sich über die Steuerzeiten und Zylinderfüllung Gedanken machen.

Manches ist auch Versuch und Irrtum, da hat bestimmt schon jeder Lehrgeld bezahlt.

Gruß aus der Eifel


Klaus

 
 
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Sepp
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TRi onli !!!

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Re: Alu-Ventilfederteller
Reply #9 - 28.01.16 at 21:55:16
 
Aah Jungs, bis iaz samma no bei da Theorie.
Also unsere 750er drehte letztes Jahr mit Serienkolben! und Serienzündung! 8450 U/min.
Schrick-Nockenwelle und unser Auspuffsystem und 40er Dellortos (vielleicht a bissal groß).
Die großen Motoren drehen ähnlich hoch mit etwas mehr mechanischem Aufwand.
Mit der etwas längeren Übersetzung als Serie sind das rechnerisch (ohne Schlupf) etwa 235 am Slovakiaring mit
der 1100 mtr langen Gerade. Recht viel mehr wird man wohl nicht rauspressen können, denke ich.
Bei den Steuerzeiten hab ich eigentlich nicht so schlechte Erfahrungen gemacht.
Kommt vielleicht drauf an, welche Nockenwellen, oder wer sie schleift....................
Meistens ist sie bei unserer Nockenwelle etwas zu früh, 2 bis 5 Grad später paßt dann.
Aber was man unbedingt machen sollte. Die Steuerräder mittig fixieren!!!
Also das Zahnrad hinter dem Polrad und das Gegenüberliegende! In den Federn sind Bolzen, diese sind zu kurz,
da haben knapp 10 mm lange Platz, original sind es nur gut 9. Dadurch verstellt sich bei höheren Drehzahlen die
Steuerzeit!
S.

 
 

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