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Yesterday, when WE were young

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Yesterday, when WE were young

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Avatar von Inch
Inch ist offline Inch · 27 Posts seit 24.11.2016
aus Hohenloher Ebene
fährt: Guzzi, XT, und hat eine WLA
Inch ist offline Inch
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27 Posts seit 24.11.2016
Avatar von Inch
aus Hohenloher Ebene

fährt: Guzzi, XT, und hat eine WLA
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Neuer Beitrag 14.04.2019 22:43
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Hallo zusammen.

Kaum bin ich einige Tage mal nicht da gings so schnell weiter, dass ich bin leider noch nicht dazu gekommen hierzu was zu schreiben. Hoffe das macht Euch nichts, wenn ich nochmals zurückspringe. Möchte auch nur was ergänzen.

Zitat M-Boy:

Heute möchte ich mich mit der Wechselwirkung zwischen Stößelführung  und Gehäuseguß beschäftigen. Im übrigen Forum sind es ja diese Wechselwirkungen, die den Laien so schwer  eingängig zu sein scheinen. Hinzu kommen noch persönliche Befindlichkeiten "ich will hier nicht als Depp dastehen, der Scheixx gekauft hat". Das wird dann als "Beschimpfung der Marke" verschleiert. Hier in dieser Ecke sind wir Techniker (hoffe ich doch) unter uns  und können die technischen Entscheidungen von Harley und deren (teils ungewollte) Auswirkungen diskutieren und den verschleiernden Marketing-Sprechblasen gegenüberstellen 8-)  , ohne dass sich einer persönlich auf den Schlips  getreten fühlt.

Zitat Ende

Du hast sehr viel geschrieben, vielen Dank dafür, zwei Aspekte, die da noch mit eingehen möchte ich ergänzen. Das Lagerungssystem und das Schmiersystem des jeweiligen Motors.

BMW und Guzzi (auch der alte VW Boxer) haben Sandgussgehäuse, keine eingepressten, oder eingeschraubten Stößelführungen, also die Stößel laufen direkt im Guss. Aber diese Motoren haben eine Druckumlaufschmierung und einen Gleitlagerung. Schon die gleitgelagerte KW und NW der genannten Motoren verlangen Öldruck (je nach Drehzahl 1-5 bar) und eine große Ölmenge. Aber auch die Stößel können so viel besser und reichlich geschmiert und gekühlt werden, weil viel mehr (sauberes, feingefiltertes) Öl mit viel Druck zur Schmierung und zur Wärmeabfuhr zur Verfügung steht. Und - diese Motoren haben Topfstößel und keine Rollenstößel. Die Topfstößel wiederum sind ganz einfach gebaut und brauchen keine Verdrehsicherung und können, nein sollen, durch permanentes sich drehen dem Verschleiß ideal vorbeugen. Dagegen ist die umgewälzte Ölmenge, vor allem bei den alten HD Motoren, doch vergleichsweise gering. M-Boy, du hast vielleicht auch ein Bild von der BMW Ölpumpe die unter der KW direkt am hinteren Ende der NW sitzt. Rotordurchmesser und -breite stützen meine These. Auch sind die genannten Motoren dafür bekannt, dass hohe Laufleistungen erzielt werden können.

Ich habe nicht wirklich verstanden, warum HD an den aufwändigen Rollenstößeln, deren Führungen, und der aufwändigen geteilten Kurbelwelle festhält. Schon vor Jahren habe ich mich gefragt, ob eine Umstellung auf Gleitlager und Druckumlaufschmierung nicht sinnvoller gewesen wäre. Auch mit der Umstellung auch auf Topfstößel. Ich denke dass man das auch so hinbekommen hätte dass die Optik nicht darunter gelitten hätte. Übrigens schließen sich auch Trockensumfschmierung und Gleitlagermotor nicht aus. Die erwähnte CB750 four oder auch die 911er Porschemotoren haben diese Kombination.

Ergänzung Ende.

Grüße

__________________
...but the fighter still remains.

motorcycle boy ist offline motorcycle boy · 145 Posts seit 01.09.2018
fährt: diverse
motorcycle boy ist offline motorcycle boy
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145 Posts seit 01.09.2018
fährt: diverse
Neuer Beitrag 15.04.2019 20:43
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Hallo Inch;

Danke für den Hinweis mit dem höheren Öldruck der Druckumlaufschmierung gegenüber der Harley-Trockensumpfschmierung, die ja bekanntlich von einer zweitaktartigen Frischölschmierung abstammt. Da alle Kurbelwellenlager Wälzlager sind, reicht ein geringer Öldruck aus.

Foto 1: Ich hatte irgendwo schonmal geschrieben, dass der Ingenieur von der Marwitz 1963 von Porsche zu BMW-Motorrad gewechselt war und dort sein knowhow über VW-Boxer einbrachte. Auf sein Betreiben hin wurde vom Käfer die NW unter der KW mit auf der Kupplungsseite  der NW direkt von der NW angetriebener ÖLpumpe übernommen. Bei den BMW-Zweiventilmotoren sieht das absolut genauso aus.

Foto 2: Auch die Stehbolzen wurden übernommen und ermöglichten so den Einbau von Aluzylindern mit Gusslaufbuchsen. Die senkrechte Gehäuseteilung hingegen wurde erst ab den 4-Ventil-Boxern übernommen.
Bildanhänge:
Attachment 309517
Attachment 309518

motorcycle boy ist offline motorcycle boy · 145 Posts seit 01.09.2018
fährt: diverse
motorcycle boy ist offline motorcycle boy
Langes Mitglied
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145 Posts seit 01.09.2018
fährt: diverse
Neuer Beitrag 15.04.2019 20:48
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zum zitierten Beitrag Zitat von motorcycle boy
Und schon kommt ganz unten die zweite Tabelle. Die Daten variieren gegenüber dieser Tabelle je nach Emissionsgrenzen des Ausliefergebietes, Auspuffkonfiguration und Öl- oder Wasserkühlung.  An dieser Tabelle fällt uns auf, dass die Verdichtung  von Evo über TC bis zu M8 immer weiter erhöht wurde. Hier

https://forum.milwaukee-vtwin.de/thread4476-langhuber.htm


habe ich ja im Detail die Zusammenhänge erläutert. Und damit habe ich den eleganten Übergang  zu dem versprochenen Thema geschafft, was die M8-Konstruktion mit den verschärften und sich weiter verschärfenden Emissionsvorschriften für Abgas zu tun hat. Es ist, wie Euch nach diesem Vorspann wohl kaum überraschen wird, die Erhöhung der Verdichtung. Alles, was beim M8  gegenüber den klassischen Harley-Motoren verändert wurde, geschah primär, um die Erhöhung der Verdichtung möglich zu machen. Oben im Link könnt Ihr im Detail nachlesen, warum die Erhöhung der Verdichtung DIE Königsmassnahme (nicht die einzige) ist, um das Abgas sauberer zu kriegen: Die Erhöhung erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Atome Reaktionspartner Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff sich auch wirklich treffen, um sich in chemischen Reaktionen zu verbinden. Lambda 1 reicht nämlich keineswegs aus: Wenn ich den Vergaser eines Flatties mit seinen 6:1 Verdichtung auf Lambda = 1 einstelle, ruckelt und spotzt der im Magerlauf wie die Sau, einfach weil die Wahrscheinlichkeit zu gering ist, dass sich die eigentlich im theoretisch richtigen (= stöchiometrischen) Verhältnis gemixten Reaktionspartner auch wirklich begegnen. Bei 6:1 bewegen die sich nämlich viel zu langsam im dazu noch ungünstig, weil schlitzartig  geformten Brennraum, um sich ALLE zu treffen. D.h. trotz Lambda = 1 sind völlig unverbrannte Kohlenwaserstoffe "HC" und nur teilweise mit Sauerstoff reagierte Kohlenmonoxyde "CO" im Abgas. Je mehr ich hingegen die Verdichtung erhöhe, desto weniger von diesem Zeuchs verbleibt im Abgas und desto mehr saubere Verbrennungsprodukte Kohlendioxyd "CO²" und Wasserdampf "H²O " habe ich im Abgas. Da die Reinigungsrate des Katalysators festliegt, komme ich bei den scharfen Grenzwerten für das unsaubere Zeuchs nur noch über eine Verdichtungserhöhung zur Reduzierung dieses unsauberen Zeuchs: In den 2000ern reichte teilweise noch ein Kat mit Vergaser, dann mußte man ab 2006 mit einer Einspritzung für Lambda 1 sorgen, und da das jetzt alles ausgereizt ist, geht ab Euro 4 nix mehr ohne Verdichtungserhöhung.

10:1 und mehr führt bei einem rein luftgekühlten Motor aber unweigerlich zum Klingeln und Klopfen, beim Harley-V2 im hinteren Zylinder besonders gern. Deswegen haben die rein luftgekühlten bis TC in obiger Tabelle die 9:1 nie wirklich überschritten. Nur der wassergekühlte TC 103 kann gefahrlos  9,6:1 realisieren.Warum, ist in dem Link im Detail erklärt: Genau wie zu hohe Verdichtung führt auch glühende Ölkohle bzw. ein partiell glühender Gusseisenkopf (Sporty Ironhead! Knucklehead!) oder auch ein glühendes Auslassventil zur Überschreitung der notwendigen Zündenergie des Gemisches OHNE Zündkerze. Beim kalten Dieselmotor simuliere ich alle diese Glühdinger durch eine Glühkerze. Heißt also, beim TC bleibe ich mit 9:1 gerade noch unter der notwendigen Zündenergie, die mit dem glühenden Auslassventil zur Entzündung reichen würde.

Warum wird gerade das Auslassventil am heissesten im Brennraum?: Der Einlassventilteller wird beim Öffnen von kaltem Gemisch umspült, der Auslassventilteller hingegen von 1000 Grad heissem Abgas. Diese Hitze kann der Ventilteller nur in den anderen drei Takten über den Ventilsitz  an den Zylinderkopf abgeben. Um bei Verdichtungen von 10:1 und mehr in diesen 3 Takten die Temperatur des Ventiltellers unter die Klingelzone zu drücken, muß ich den Zylinderkopf in dieser Gegend flüssigkühlen.

Foto 1: Bei den gut von vorne belüfteten Auslassventilen der Softails  und unverschalten Tourern  reicht eine Ölkühlung gerade des im Windschatten liegendnn hinteren Auslassventils,...

Foto 2: ...beim den verschalten Tourern geht es nicht mehr ohne Wasserkühlung, da Wasser viel mehr Wärme pro Volumen speichern kann als Öl. In beiden Fällen müsste eigentlich nur das hintere Auslassventil gekühlt werden.

Foto 3: Da man aber die Bohrungen weiter erhöhte, werden selbst bei einer bei Vierventilern zentral möglichen Zündkerze die Flammwege zu lang, was die Klingelgefahr schon wieder erhöht. Wohl auch um Luft für weitere Bohrungserhöhungen zu haben, gab man dem M8 gleich 2 Kerzen mit auf den Weg, was außerdem noch mehr Frühzündung  und damit mehr Drehmoment bei höheren Drehzahlen erlaubt. Die Details der Zusammenhänge stehen oben im Link.

Nicht zuletzt die 4 Ventile /Zylinder erhöhen die Verwirbelung und damit die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Reaktionspartner treffen. Die müssen aber wohl auch das Fehlen der einen (Evo) bzw. der zwei Quetschkanten (TC) ausgleichen, die bisher für die Verwirbelung sorgten und für die bei 4 Ventilen kein wirklich großer  Platz mehr ist. Der Hauptgrund der 4 Ventile  scheint zu sein, die maximale Füllung und damit das maximale Drehmoment der immer größer werdenden Einzelhubräume wenigstens auf dem Drehzahlniveau der kleineren TC´s zu halten. Man kann sich denken, dass es länger dauert, wenn schlagartig in einem Ansaugtakt die Luft in 900 ccm und mehr strömen muß als in die 440 ccm der Sportster, die lehrbuchgerecht sind . "Länger dauert" heißt "bei niedrigerer Drehzahl". Je höher die ab der optimalen Füllungsdrehzahl wird, desto schlechter wird die Füllung. Dem wirkt man durch 4 statt 2 Ventile entgegen. Scharfe Nockenwellen können helfen, belasten aber die Mechanik über Gebühr (Garantiekosten!).

Foto 4: Überschneidung der Steuerzeiten führt ausserhalb der dafür optimalen Drehzahl zu sehr viel unverbranntem Benzin im Abgas genau wie beim Zweitakter, dessen Prinzip man hier in den Viertakter transferiert hat, weswegen die Hochleister immer mehr zu phasenverstellbaren Nockenwellen übergehen müssen und Harley ohne Überscneidung einfach den Hubraum erhöht.

Beinah hätte ich es vergessen: Jetzt habt Ihr auch den Grund, warum der M8 schon in der Serie nicht so ruckelt und spotzt wie der TC103: Bei beiden mixt die Einspritzung Lambda 1 zusammen, aber beim TC führt das wegen immer noch etwas zu niedriger Verdichtung wie beim Flatty in der Realität zum Magerlauf. Deswegen müssen klassische Motoren mit ihrer niedrigen Verdichtung fett (Lambda kleiner 1) eingestellt werden. Erst ab 10:1 erreicht man mit Lambda 1 bei so großen Einzelhubräumen sauberen Motorlauf. Das geht aber nur mit mindestens Teilflüssigkühling oder ...


Foto 5: ... man macht es wie Moto Guzzi und Honda bei der CB1100 mit Präzisionsluftkanälen direkt um die Auslassventile, genau wie es einst Bill Harley 1936 machte (siehe ein paar Freds weiter oben) Leider reicht Bill Harleys Methode für das hintere Auslassventil im Windschatten des vorderen Kopfes offensichtlich nicht. Beim neuen rein luftgekühlten (!) 2-Ventil (!)-V85-Motor von Guzzi sieht man direkt neben dem Einlass-Krümmerflansch zur Fahrzeugmitte hin einen von vorne kommenden (guckt nach!) ausgegrauten Kühlluftkanal ....

Foto 6: ...direkt an der Ventilführung des Auslassventils vorbei. Da der Motor neu konstruiert ist, scheint das auch noch für Euro 5 zu reichen.

 
Da das Forum mich diesen Beitrag nicht mehr bearbeiten lässt, hänge ich Euch hier nochmal ein besseres Foto des Auslassventilluftkühlkanals der Moto-Guzzi dran. Sorry dass ich das jetzt erst gefunden habe. Im Prinzip das Gleiche wie Bill Harley bei der Knucklehead gemacht hat, nur mit einem anderen Ziel. Bill Harley wollte verhindern, dass das Ventil verglüht, Moto Guzzi will  eine Beibehaltung der Luftkühlung für Euro 4 und 5 ermöglichen.
 
Bildanhänge:
Attachment 309519

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