... übrigens gibt es das Resonanzfrequenz-Problem auch bei grossen Schiffsmaschinen. Im Maschinenkontrollraum sind dann extra Schilder auf dem Fahrpult angebracht, dass die "kritische Drehzahl" schnell über- /unterschritten werden muss, da es sonst zu Schäden an den Triebwerksteilen kommen kann.
Nur mal so nebenbei, wir sind nicht die einzigen mit diesem Problem.
LG :wink1:
Martin
 
... übrigens gibt es das Resonanzfrequenz-Problem auch bei grossen Schiffsmaschinen. Im Maschinenkontrollraum sind dann extra Schilder auf dem Fahrpult angebracht, dass die "kritische Drehzahl" schnell über- /unterschritten werden muss, da es sonst zu Schäden an den Triebwerksteilen kommen kann.
Nur mal so nebenbei, wir sind nicht die einzigen mit diesem Problem. ...
Wir haben das Glück, daß es beim BMW-Motor nicht zu Schäden an den Triebwerksteilen kommt! ;)
 
@Marian: zu Deiner Frage "Wie vibriert beispielsweise die IFA BK350?"
Bei der BK 350 zünden die Zylinder gleichzeitig, ausserdem ein 2-Takter, nicht wie bei der BMW. Daher ist das m.E. nicht vergleichbar.
Die Vibrationen sind "feiner" (sorry, anders kann ich das nicht ausdrücken) als bei der BMW.

IMG_20240929_125201_827.jpg
 
@Marian: zu Deiner Frage "Wie vibriert beispielsweise die IFA BK350?"
Bei der BK 350 zünden die Zylinder gleichzeitig, ausserdem ein 2-Takter, nicht wie bei der BMW. Daher ist das m.E. nicht vergleichbar.
Die Vibrationen sind "feiner" (sorry, anders kann ich das nicht ausdrücken) als bei der BMW.

Anhang anzeigen 406767
Ein Grund dafür dürfte schon die geringere Masse der bewegten Triebwerksteile sein.
 
Guten Morgen (hüstl),
ich war gestern mit meiner Frau den Abend auf der Terrasse und haben den abkühlenden Abend genossen - ganz analog.

Dirk hat mich vorhin angerufen, er wird sich wohl selber direkt zu den Fragen äußern, gebt ihm etwas Zeit.

Noch was: Ich habe die Threadteile, da doch ein reges Interesse besteht, herausgelöst und (hier) in einen neuen Thread aufgemacht.

Hans
 
Zuletzt bearbeitet:
Während Hans den gestrigen Abend auf der Terasse genossen hat, habe ich ihn für eine 90-km-Feierabendrunde mit der G/S genutzt.

Angeregt durch diese Beitragreihe habe ich mal auf die Lebensäußerungen des Motors geachtet. Der vibriert ja tatsächlich mehr als sonst. Ich sollte mal wieder synchronisieren.
 
Hallo Zusammen,

da das Thema Motorvibrationen zwischen 2500-3000U/min ja doch einige interessiert, habe ich mal meine Erfahrungen mit diversen Modifikationen an meiner R75/7 zusammengeschrieben, wie schon von Hans angedeutet.

Ende 2016 habe ich das weitgehend unverbastelte Motorrad mit 33Tkm gekauft. In der ersten Winterpause habe ich den Motor zerlegt. Helmut Mader hat die Köpfe auf bleifrei umgerüstet und Kurbelwelle und Schwungrad feingewuchtet. Steuerkette und Kettenspanner sowie die Ventile wurden ersetzt. Haupt- und Pleuellager waren ok. Ich habe dann die Gewichte von Kolben, Pleuel und allen vier Ventilen auf kleiner als 0,5 Gramm angeglichen (was die Waage so hergibt) und die Federkräfte der Ventilfedern durch entsprechende Unterlegscheiben ebenfalls gleich eingestellt. Danach habe ich den Motor sorgfältig montiert, Axialspiel eingestellt, Rundlauf des Rotors geprüft, Verdichtung angeglichen, etc. Die Vergaser wurden auch komplett revidiert und Membran, Nadeldüse, Düsennadel, Schwimmer und alle O-Ringe ausgetauscht. Kontakte, Zündkerzen, Luftfilter, Ansauggummis, etc. wurden natürlich auch getauscht.

In Erwartung eines schön laufenden Motors wurde ich bei der ersten Probefahrt ernüchtert. Der Motor lief insgesamt recht rau und die Vibrationen zwischen 2500-3000 U/min waren immer noch so hoch wie vorher. Helmut Heusler hat mir dann attestiert, dass das Motorrad wirklich ziemlich beschiss… läuft (er hat es etwas höflicher ausgedrückt).

In den folgenden Jahren habe ich dann diverse Umbauten vorgenommen:
leichter Schwung (weniger Handkraft und kein Rupfen mehr),
800er Nikasilzylinder,
Ignitech-Zündung mit Sensor an der Kurbelwelle, leichte Kolben und Pleuel von Israel (Verdichtung erneut geprüft und angepasst, sehr schöner Motorlauf oberhalb von ca. 3000 U/min),
verripptes Getriebe mit langem 5. Gang, Kardanwelle mit Ruckdämpfer (wg. Schaltbarkeit).
Außerdem habe ich testweise andere Vergaser montiert (kein Unterschied) und letztendlich die Vergaser nochmals penibel gereinigt und Nadeldüsen (jetzt 2.64, vorher 2.66) und Düsennadeln getauscht. Vor allem die letzte Revision am Vergaser hat subjektiv am meisten gebracht.

Der Motor läuft inzwischen wesentlich besser und Helmut hat ihn sogar für i.O. befunden. Die Vibrationen zischen 2500-3000 U/min haben sich aber nicht nennenswert verbessert. Das Problem ist subjektiv vielleicht sogar noch etwas größer geworden. Der Motor läuft von 2000-2500 U/min und dann oberhalb von 3000 U/min sehr schön, sodass dieser schmale Resonanzbereich noch etwas stärker wahrgenommen wird als z.B. bei der ein oder anderen 1000er, die im gesamten Drehzahlbereich vibriert.

Weitere Versuche habe ich mit unterschiedlichen Hinterachsgetrieben (37/11, 32/10 und 32/11) gemacht, wobei mir die 37/11 eigentlich am besten gefällt. Die 32/11 ist natürlich Unsinn, da ging es mir nur ums ausprobieren. Letztendlich bin ich wieder bei der Serienübersetzung 32/10 gelandet. Da kann ich in den Ortschaften meistens im 5. Gang rollen.

Nach vielen Gesprächen und Überlegungen habe ich vor zwei oder drei Jahren dann mal eine App auf mein Smartphone geladen, mit der man Schwingungen messen kann. Das Telefon habe ich am Lenker befestigt und mit dem Kunststoffhammer vertikal/mittig auf die Zylinder geklopft, was eine Anregung durch eine Kolbenseitenkraft simulieren soll. Bei stehendem (!) Motor hat sich dann wunderbar die Resonanzfrequenz von ca. 41Hz gezeigt. Damit war mir klar, dass das Hauptproblem nicht in der Anregung durch den Motor sondern im Übertragungsweg vom Motor zum Lenker und den Fußrasten liegt. Dort vibriert mein Motorrad stärker als an Tank und Sitzbank. Im ersten Schritt habe ich mir dann Lenkergewichte gedreht, die aber nichts gebracht haben.

Die einzige Maßnahme, die deutlich im Problembereich wirkt, ist eine Drehmomentstütze, die den Kettenkastendeckel seitlich fasst und sich dann am darüberliegenden Rahmenunterzug abstützt. Das Ding herzustellen war eine furchtbare Fummelei, da ich kaum Platz zwischen den ganzen Kabeln gefunden habe. ist. Die Wirkung ist aber frappierend. Von 2000 - 3500 U/min kann man das Motorrad jetzt „normal“ fahren und auch Beschleunigen in dem Drehzahlbereich geht ohne diese nervige Resonanzüberhöhung. Der große Nachteil ist aber, dass der Motor jetzt im Drehzahlbereich um die 4000 U/min (also Landstraße, 100km/h) stärker vibriert als vorher. Bei der ersten Tour war das aber weniger schlimm als die Rappelei bei 2500-3000 U/min. Ich bin aber noch unentschlossen, ob ich die Drehmomentstütze drin lasse, da sich der Motor ja nicht mehr so einfach ausdehnen kann, wenn er heiß wird. Ich hoffe, dass der Deckel die Belastung aushält und die Rahmenrohre nachgiebig genug sind.

Das waren jetzt meine Erfahrungen mit dem Thema. Ich kann bei Interesse noch etwas aus dem Buch von Küntscher/Hoffmann „Kraftfahrzeugmotoren“ zitieren, um das Geheimnis von Gas- und Massenkräften und wie die auf das Motorgehäuse wirken, etwas zu lüften.

Viele Grüße
Dirk
 
was soll ich da fragen?
Ein Zerknalltriebling vibriert, weils explodiert.
Und wie auch sonst, ist es oftmals ratsam, gewisse Bereiche zu meiden.
Manchmal kann man sich durch schleichen, ein andermal empfielt es sich, möglichst schnell durch und weiter.
 
Da die Anregung im wesentlichen von den Gaskräften kommt - die man ja haben will - ist man mit Maßnahmen am Motor nahezu machtlos. Hier hilft es nur, den Motor sorgfältig einzustellen um die Anregung dieser Resonanz nicht noch größer als notwendig zu machen.

ich wollte nochmals meine Hypothese mit den langen Pleueln hervorholen, falls jemand dazu was weiß...
durch längere Pleuel werden die Seitenkräfte reduziert, man hört ja gelegentlich dass die Zylindersätze mit längeren Pleuel ruhiger laufen sollen.
 
noch ein Gedanke zum Übertragungsverhalten und einer Momentstütze:
eine steife zusätzliche Drehmomentstütze verschiebt die Resonanz nach oben
eine weiche Motorlagerung verschiebt sie nach unten
wie wäre es in der Kombination weiche Motorlagerung und eine Drehmomentstütze über dem Getriebe oder vorne am Kettenkasten, aber die Stütze in Gummipuffern zum Rahmen gelagert.
Mit Gummipuffern in verschiedenen Shore-Härten könnte man noch experimentieren.....
 
Ja man könnte, dann macht mal Leute 😉, „Nur Versuch macht klug“ sprach schon Daniel Düsentrieb 😁

Ein wenig will ich aber schon spüren dass der Motor arbeitet. 😊
 
Netter Artikel - bekanntes Ergebnis: ein Verbrennungsmotor, der vibriert.
Und jetzt wissen wir auch, in welchem Drehzahlbereich.
Interessant vor allem für die, die keinen DZM dran haben.
Alle anderen hätten es ja auch ablesen können.
Stört das ? Mich nicht.
Irgendwann muß der Motor vibrieren, egal was ich dran rumwuchte und auslitere.
Meiner in der G/S macht genau das konstatierte: Lebensäußerungen bei ca. 2500/min, ab 3000/min ist Ruhe.
Den Bereich durchlebe ich nur beim anfahren. Und falls ich beim herauseilen der Kurve das Schalten vergessen haben sollte.
Wer dauerhaft diesen Bereich als normalen Fahrbereich nutzt, der sei freundlichst darauf hingewiesen, daß wir einen Kurzhuber (!) fahren.
Also ruhig mal was drehen, dann liefert der Zerknalltreibling auch mehr als 30 PS.
 
Ich finde das Wissen insofern interessant, das es die Erkenntnis liefert, das man eben an diesen Vibrationen mit den herkömmlichen Mitteln wenig ändern kann...An welchen in anderen Drehzahlbereichen schon.

Grüsse, Hendrik
 
... Die einzige Maßnahme, die deutlich im Problembereich wirkt, ist eine Drehmomentstütze, die den Kettenkastendeckel seitlich fasst und sich dann am darüberliegenden Rahmenunterzug abstützt. Das Ding herzustellen war eine furchtbare Fummelei, da ich kaum Platz zwischen den ganzen Kabeln gefunden habe. ist. Die Wirkung ist aber frappierend. Von 2000 - 3500 U/min kann man das Motorrad jetzt „normal“ fahren und auch Beschleunigen in dem Drehzahlbereich geht ohne diese nervige Resonanzüberhöhung. Der große Nachteil ist aber, dass der Motor jetzt im Drehzahlbereich um die 4000 U/min (also Landstraße, 100km/h) stärker vibriert als vorher. Bei der ersten Tour war das aber weniger schlimm als die Rappelei bei 2500-3000 U/min. ...
Hallo Dirk,

wenn man das System steifer macht, z.B. wie Du durch diese Drehmomentstütze, erhöht man immer die Eigenfrequenz des Systems.

Ist quasi nichts Anderes, als wenn man bei einem Feder-Schwere-Schwinger die Federkonstante der Feder erhöht. Die Eigenfrequenz verlagert sich zu höheren Frequenzen. Eine andere Möglichkeit wäre, die angehängte Masse zu verkleinern. Auch dann erhöht sich die Eigenfrequenz.
Nun können wir beim BMW-Motorrad allerdings die schwingende Masse, z.B. den Motor, nicht so einfach verringern. Genau so wenig wird es gelingen, die Konstruktion so steif zu gestalten, daß die Eigenfrequenz oberhalb der Motordrehzahl liegt. Dazu ist der Rahmen der BMW einfach zu weich (das ist jetzt allerdings eine Vermutung von mir).

Was bleibt also übrig? Wie schon mehrfach erwähnt, einfach weiter fahren. Zündung und Vergaser genau einstellen und, wenn es wirklich zu arg stört, den Drehzahlbereich um die Eigenfrquenz meiden. Zu eine Resonanzkatastrophe kommt es ja zum Glück nicht!
 
Mir ist so ein laienhafter Vergleich eingefallen, was in unseren „Oszillatoren“ eigentlich passiert 😉. – Wenn ein Panzer über eine Brücke fährt, passiert der Brücke gar nichts. Aber wenn auf der Brücke Soldaten marschieren, deren Gesamtgewicht geringer ist als das des Panzers, können sie die Brücke zum Schwingen bringen oder sie sogar zerstören. Was ist passiert? Die regelmäßigen Tritte der relativ leichten Stiefel treffen genau die Eigenfrequenz der Feder (= der Brücke) und die Vibrationen beginnen...
Ulrich, kurze Pleuel verursachen außerdem viel höhere Maximalwerte bei der Beschleunigung und Verzögerung des Kolbens.
Hans, ich habe zwar einige Antworten bekommen, aber ich würde manche Fragen gerne noch einmal wiederholen, da mehr Antworten eine höhere Aussagekraft haben:
Vibrieren nur R100-Modelle mit den schweren Originalkolben?
Oder vibrieren sie auch mit leichten Kolben, beziehungsweise betrifft das auch Motoren mit kleinerem Hubraum?
Spürt jemand die Vibrationen im kritischen Drehzahlbereich auch beim Bremsen mit dem Motor (wenn auch schwächer)?
Hat außer EUKLID55 noch jemand eine Einspritzanlage oder andere Vergaser als Bing verbaut und geschafft, die Vibrationen zu eliminieren?
 
Vibrieren nur R100-Modelle mit den schweren Originalkolben?
Oder vibrieren sie auch mit leichten Kolben, beziehungsweise betrifft das auch Motoren mit kleinerem Hubraum?
Spürt jemand die Vibrationen im kritischen Drehzahlbereich auch beim Bremsen mit dem Motor (wenn auch schwächer)?
Hat außer EUKLID55 noch jemand eine Einspritzanlage oder andere Vergaser als Bing verbaut und geschafft, die Vibrationen zu eliminieren?
Meine Motoren mit >800 ccm vibrieren alle nur im Bereich 2,5-3000/min.
Bei der G/S sind leichtere Wössner-Kolben verbaut.
Bei der WBS seit 20 Jahren längere Pleuel und 100mm-Kolben (Gewicht 411 g zzgl. ~150 für Ringe & Bolzen). Dazu eine Einspritzung.
Ergebnis ist das Gleiche: über 3000 fast vibrationsfrei dank peniblem auslitern und wuchten/gewichtsanpassen sämtlicher Teile.
 
Vibrieren nur R100-Modelle mit den schweren Originalkolben?
Nein, auch mit 800er Kolben wie bei Dirk (auch mit leichteren Kolben). Bei den 1.000 nimmt man es aber deutlicher war. Wie ich es von Dirk verstanden habe, hat das Gewicht der Kolben in dem Drehzahlbereich wenig Einfluss.

Oder vibrieren sie auch mit leichten Kolben, beziehungsweise betrifft das auch Motoren mit kleinerem Hubraum?
ja

Spürt jemand die Vibrationen im kritischen Drehzahlbereich auch beim Bremsen mit dem Motor (wenn auch schwächer)?
Kann ich nur für mich sprechen: Direkt spüren nicht, aber sehen, denn bei mir "schüttelt" sich die Verkleidungsscheibe (R100GS 92) sichtbar.

Hans
 
Keine Fahrzeugfabrik würde einen Motor so auslegen, dass er mitten im nutzbaren Drehzahlbereich eine Resonanzfrequenz hätte! Denn bei einer echten Resonanz zerreißt es den Motor nach wenigen Sekunden: Ich habe das als Jungingenieur im Stahlwerk erlebt, da hat es Fördermaschinen, die ca. 50 t wogen, regelrecht zerrissen, und zwar 2 cm (Zentimeter!) Stahlbleche der Seitenwangen. Ich war später mit der Berechnung dieser Resonanzen betreut, habe daher eine gewisse Grundahnung von Schwingungsproblemen.

Und was sollen das für „Resonanzen“ sein? Biegeschwingungen? Wenn ja, um welche Achse? Torsionsschwingungen?

Irgendwelche Schwingungen mögen es sein, aber ganz gewiss keine Resonanzschwingungen. Und mit Kolbenseitenkräften hat das nichts zu tun, die übrigens bei etwas längeren Pleueln nur minimal kleiner werden. Ich kann hier gerne mal rechnerisch den Beweis antreten, wenn ich alle Daten bekomme, d.h. Pleuellängen, Massen von Pleueln, Kolben und Kolbenbolzen etc!

Nebenbei: Ich habe solche Massen - und Kraftberechnungen mal veröffentlicht, aber für einen Honda CB 750 Four Motor, weil ich da alle Daten zur Hand hatte. Ebenso veröffentlicht, wie Massenausgleiche in Verbrennungsmotoren generell gemacht werden.

Bin übrigens gestern mal ganz bewußt wegen dieses Freds mit meiner R100RS, Bj. 82, im Drehzahlbereich um 2500 U/min durch Oberfranken gegondelt, gut, der Motor läuft da etwas rauer, das ist aber auch alles. Ganz normal für einen großen Zweizylinder. Ich fuhr bzw. fahre meine BMW-Boxer (in zeitlicher Reihenfolge: R90/6, R75/7 (die lief am schönsten von allen), R80ST, R1150R, R1200GS und aktuell R100RS) immer zwischen 3000 und 5000 Touren, da laufen sie perfekt.

Wer eine Maschine will, mit der er 2000 U/min länger und vibrationsfrei fahren will, möge einen dicken Reihenvierzylinder kaufen, die können das.

Gruß
Frank
 
Meine r100 läuft rauher als die r80, vor allem im genannten Drehzahlbereich. Bei der r100 ist es mit einer elektronischen Zündung mit Kurve deutlich besser geworden.

Ich finde das normal und bei einem gut eingestellt Motor auch nicht störend. Warum das so ist ist mir eigentlich egal :D
 
Und was sollen das für „Resonanzen“ sein?
Gegenfrage: Mein Prüfstand schwingt im Drehzahlbereich von 3.500 1/min. Je nach dem, wie ich meine Hallgeberdose anbringe, "schepper" das Teil wie die Hölle. Mit der gleichen Meß-Methode wie oben angesprochen haben wir den Motor ohne Lauf angeregt - und siehe da, genau in dem Bereich konnten wir die höchste Schwingung sehen. Meines Wissens hat jedes Element eine Resonanzschwingung (heißt das nicht Eigenresonanz?), warum nicht auch der 2V-Motor?

Und mit Kolbenseitenkräften hat das nichts zu tun,
Gegenfrage: Was genau ist denn deiner Meinung nach der Grund dafür, dass es zu den Schwingungen kommt?

Hans
 
Hallo Frank,

Du verwechselst Resonanzerscheinungen mit einer Resonanzkatastrophe. Zu einer Resonanzkatastrophe (Zerstörung) kommt es nur, wenn die Dämpfung zu gering ist.

Kennt jemand den Einsturz der Tacoma-Brücke im Jahr 1940? Die Brücke wurde zerstört, angeregt duch Winde in dem Tal.
 
Vielen Dank für die Antworten. Frank, meiner Meinung nach werden die Grundschwingungen durch eine dynamische Unwucht der schwingenden Massen verursacht, die auf den Abstand der Pleuelstangen an der Kurbelwelle zurückzuführen ist. Die Stärke der Schwingungen kann durch unterschiedliche Verbrennung in den Zylindern verstärkt werden und ist bei schwereren Kolben größer, wird jedoch nicht durch das Kippen des Kolbens verursacht. Unterschiedliche Anzugsmomente der Befestigungsschrauben des Motors oder Spannungen durch den Auspuff verändern die „Feder“-Charakteristik. Bei 2000 U/min läuft mein Motor völlig ruhig. Ansonsten gibt es keinen mathematischen oder sonstigen Beweis dafür, dass ein rotierendes Gegengewicht in der Lage ist, die sich verschiebende Masse vollständig auszugleichen.