Projekt MZ-Gespann / Enduro mal anders!

[Luse]

Lieber Fritz,
auch wenn dein Zweitakt-Tuning uns im Kernthema hier gar nicht weiterbringt

Oh doch!
Mich schon.

Aber in einem möchte ich mich Michael anschließen:
Weiter so!

Kannst du gern mehr von berichten.

Und danke für den Tipp mit dem Metabo-Koffer, ich habe noch einen unbenutzten AEG-Koffer....

[crisu66]

mir gefällt es auch, ich werde eventuell noch Anleihen für meine Puch nehmen, die meisten hier sind doch mehrfach unterwegs was Motorräder betrifft

ich mag wie unpragmatisch der Fritz das löst, und welche Rohstoffe er verwendet

[Fritz]

Fortsetzung von oben:

Schalldämpferbau

Vorab: Hier geht es zwar um einen Zweitakter, jedoch ergibt sich aus der theoretischen Betrachtung und der handwerklichen Ausführung vieles als "Abfall"produkt, das allgemein anwendbar ist; auch 2-ventiler sollten auf ihre Kosten kommen!

Jetzt kommt nämlich die Füsick ins Spiel. Hier war jahrzehntelang verschüttetes Wissen aus der Schul- und Studienzeit wiederzubeleben. Rein hobbymäßig und ohne Druck hat das richtig Spaß gemacht :].

Nicht, daß wer meint, ich hätte den ultimativ leisen Wundertopf konstruiert - einstweilen bin ich froh, daß er im Standlauf nicht lauter als das Serienteil ist. Da geht noch was, denn die Rohrdurchmesser im Dämpfer sind reichlich ausgelegt und sollen sukzessive verkleinert werden, so lange, bis die Motorleistung anfängt zu sinken. Testfahrten werden gemacht, sobald das österliche Schneetreiben aufgehört hat ...

Schalldämpfung ist u.a. machbar mittels
- Querschnittsänderung
- Düse
- Volumenresonator
- Pfeifenresonator
- Absorptionsdämpfer

Der für unsere Gummikühe beliebte Absorptionsdämpfer (Siebrohr mit Schallschluck-Material drumherum) bringt beim 2-Takter eher enttäuschende Ergebnisse. Besser wirkt hier ein sog. Tiefpaßdämpfer, der dessen unangenehme, hochfrequente Geräusche vermindert. Er besteht aus mehreren Kammern, welche durch Röhrchen ("Pfeifen") miteinander verbunden sind. Abhängig von der Pfeifenlänge liegt die maximale Schalldämpfung bei einer bestimmten Wellenlänge Lambda, nämlich bei der 4-fachen Rohrlänge. Weitere Dämpfungsbereiche liegen bei ungeradzahligen Vielfachen dieser Rohrlänge (die man auch als Lambda : 4 beschreiben kann).

Wie lang sollen nun die Pfeifen sein? Da habe ich Formeln zusammengesucht und herumgerechnet, letztlich aber das Handtuch geworfen und pragmatisch gehandelt. Sinnvoll im Auspufftopf gegebener Größe unterzubringen sind nur einigermaßen kurze Pfeifen; also habe ich dreierlei Längen und eine Siebplatte vorgesehen, s. Bild. Falls wer dennoch Lust zum Rechnen hat, hier einige Formeln:

Tonhöhe
L = c : 2f (L = Rohrlänge in m; c = Schallgeschwindigkeit in Luft in m/sec; f = Tonhöhe/Frequenz in Hertz)

Wellenlänge
c = Lambda x f (c = Schallgeschwindigkeit, s.o.; Lambda = Wellenlänge; f = Frequenz, s.o.)

Als störende "Hoch"frequenz werden Tonhöhen oberhalb von etwa 500 Hertz angesehen.

Damit es schön unübersichtlich wird, kommen noch diverse Variablen hinzu:

- Die Schallgeschwindigkeit in Luft ist temperaturabhängig und liegt bei heißen Auspuffgasen wesentlich höher, z.B. bei 500 Grad C bei 558 m/s, bei 400 Grad C bei 520 m/s und bei 300 Grad C bei 480 m/s.

- Das Luftvolumen ist ebenfalls temperaturabhängig. Hier gilt das
Gay-Lussac' sche Gesetz
V1 : T1 = V2 : T2 = konstant
Das heißt, Volumen V und Temperatur T stehen in einem gleichbleibenden Verhältnis. Eine Abkühlung von z.B. 500 Grad C auf 400 Grad C (- 20%) verringert das Ausgangsvolumen um 20 %.


Weil es so schön ist, nun noch das
Hagen-Poiseuille' sche Gesetz
(ja, ich habe auch nachgesehen, wie man das richtig schreibt).
Die Formel erspare ich uns. Es geht hierbei um die Größe des Volumenstromes durch ein Rohr. Dies ist u.a. abhängig vom Innenradius des Rohres, dessen Länge und der Viskosität des strömenden Mediums.
Merken kann man sich folgendes, und das ist eine Nutzanwendung für alle Bastler:
Der Strömungswiderstand ist sehr stark abhängig vom Rohrmaß, nämlich der 4. (!) Potenz des Radius. Halbierung des Rohrdurchmessers erhöht den Strömungswiderstand somit um das 16-fache! Sicher interessant bei Überlegungen nicht nur bzgl. Auspuff, sondern auch bei der Auslegung von Ansaugwegen, Vergasergrößen usw.
Ferner steigt mit der Temperatur auch die Viskosität von Luft; der Strömungswiderstand erhöht sich (durch verstärkte Molekülbewegung und damit "Reibung" im Rohr).

Jetzt aber zum ehrbaren Handwerk!

Die unter Druck stehenden Aufpuffgase sollen nicht herumknallen, sondern idealerweise als ruhiger, gleichmäßiger Strom das System verlassen. Zweckdienlich müssen sie dafür entspannt und ihre Geschwindigkeit herabgesetzt werden. Dem ist ein möglichst großes Topfvolumen förderlich.
Als Topf dient ein 10 cm großes Alu-Rohr (Dank an König Otto!). Die runden Scheiben sind aus einem alten Straßenschild entstanden - vier Quadrate ausgeschnitten, zusammen auf eine lange M 6-Schraube gespannt, die Ecken abgesägt und dann auf der Drehbank rundgemacht. Verkehrsschilder (ausrangierte! ) liefern vielseitig verwendbares, 2 mm starkes Alu-Blech. Die Pfeifen sind aus dem Vollen gedreht und dann in die gebohrten Scheiben eingesetzt und verschweißt. Montiert ist alles auf einer Gewindestange; im Bild steckt diese in einer Bohrmaschine. So ging das Aufschrauben der Haltemuttern schneller. Das ganze Konglomerat ist in das Rohr eingeschoben und wird mit der Gewindestange im vorderen Abschlußdeckel gehalten. Hinten befindet sich als Abschluß und zusätzlicher Dämpfer ein runder Alu-Schöpflöffel , verschweißt mit einem gedrehten Alu-Ring. In der Mitte steckt ein Stück Kupferrohr mit einem 90-Grad-Winkel (Heizungsbau). Damit werden die Abgase nach links unten abgeleitet zugunsten künftiger Beiwagen-Passagiere. Sonst steht denselben nach kurzer Fahrt das Wasser in den Augen , und sie stinken ewig nach Auspuff.

Als Hitzeschutz dient ein Stück Edelstahl-Lochblech, gewonnen aus einem Wäscheabwurf, am Topf befestigt mit Blechschrauben. Zur Verstärkung sind darunter rundgebogene 2 mm-Alustreifen, ferner gedrehte Abstandshalter.
Bleibt noch das Verbindungsteil vom Auspuff zum Schalldämpfer. Das sollte nicht einfach nur ein simples Verbindungsrohr sein, sondern möglichst dem nachgeschalteten Dämpfer die Arbeit schon etwas erleichtern.

Die obige Theorie in die Praxis umgesetzt, soll es das auf mehrfache Weise tun (mag sein, daß die Erwartung überzogen ist; zumindest gibt es dem Betrachter optisch Rätsel auf ).

- Querschnittsänderung. Der Innendurchmesser springt nach dem Endrohr (stinger / bleed pipe) von 25 auf 37 mm, wodurch sich die Gase etwas entspannen können.

- Volumenänderung. Durch eingedrehte Rillen ist das Teil ein bißchen als Kühlkörper ausgebildet. Vgl. oben; nach Gay-Lussac sinkt das Gasvolumen prozentual gleich stark wie die Temperatur. Macht z.B. von 500 auf 400 Grad C immerhin 20 % aus. Gleichzeitig sinkt auch die Gasviskosität; wohl kaum spürbarer Effekt.

- Schallgeschwindigkeit. Sinkt auch mit der Temperatur, s.o.

Bleibt abzuwarten, was die Testläufe ergeben und was sich noch optimieren läßt. Als Erfahrungswert vom früher selbst gebauten Simson-Dämpfer habe ich, daß die Dämpfung oberhalb eines passenden Pfeifen-Innendurchmessers rapide nachläßt. Es bleibt spannend.

Korrekturen und ergänzende Anregungen sind willkommen!


Grüßle, Fritz.

[Fritz]

- Eisbecher wird Auspuff
- Beiwagen ist da!

Hallo,

habe nun doch auf Grundlage des Originaltopfes eine zweite Auspuffversion gebaut. Der "Tuning"pott hat jämmerlich dünnes Blech und deshalb sehr lauten Körperschall; dagegen hilft mein schöner Schalldämpfer natürlich nicht. Bei einem Geländeausflug bin ich über kopfgroße Betonbrocken gehoppelt und habe mir die Auspuffnaht unten aufgerissen wie Papier. So nicht! Bei der Gelegenheit hat sich übrigens der Hebebügel am Vorderrad bewährt. Nach dem Beton kam Schlamm, in dem ich nach 20 m steckengeblieben bin. Schieben ging nicht, bin dabei samt Maschine rücklings voll in die Grütze gefallen - das Leben kann soo schön sein ... Mit dem Hebebügel ließ sich die Fuhre dann wieder rauszerren.

Der Originaltopf ist doppelwandig und dämpft den Körperschall viel besser. Den Anschluß zum Dämpfer mußte ich ändern, s. Bild. Ein rundes Endstück habe ich aus einem Edelstahl-Eisbecher gedengelt, im Schraubstock über einem Alu-Rundstück passenden Durchmessers und per Schlauchschelle befestigt.

Und jetzt das Beste: Endlich habe ich einen Beiwagen erwischt, genauer sogar ein komplettes TS 250/1-Gespann ohne Motor. Restaurierungsbedürftig, aber mit guter Substanz. Am Seitenwagenheck hat irgendwer einen Überrollbügel hingebraten und den Kofferraum etwas vergrößert (für' s Kind oder für mehr Bierkästen ??). Ich laß das so und mache das Beste daraus; ist ein guter Platz für ein Reserverad. Mit herausgeflextem Blech im oberen Teil sieht der Bügel ganz manierlich und nicht mehr so blockig aus, s. Bilder.

Ja, nun bin ich gut beschäftigt ...

Bis demnächst, Fritz.

[Karl]

Hallo Fritz,
Klasse! Bitte noch viele, viele Beiträge wie oben.

Und viele sonnige Kilometer*
Karl

[Eifelgeist]

Oje Fritz, nicht den Beiwagen auf die guten Perserteppiche stellen .

Schön mal wieder was von deinen Basteleien zu lesen .

Eisbecher - geil .

Mit Seitenwagen wirkt die MZ noch viel besser .

Ne kölsche Jrooß in et Alljäu

Wolfgang

[Reinhard]

Immer wieder lesesenswert was der Fritz da so baut !

Aber sag Fritz mal hast du deinen frisierten Rasenmäher ausgemustert oder was liegt da im Hintergrund?

[Fritz]

Hallo,

Dank und liebe Grüße nach Bergenstetten, Erftstadt und in den hohen Norden!

Der frisierte Rasenmäher schwächelt langsam - darf er nach 20 Jahren intensiver Grasbahn-Rennerei! :] Ersatz wird gerade gerichtet; es sind noch zwei Exemplare im Vorrat (vom Wertstoffhof, woher sonst?) Der alte hat ein paar Rostlöcher im Chassis, daher meine Idee: "Neues" Chassis innen dick mit Rostschutzgrund und darüber noch dicker mit Unterbodenschutz eingepinselt. Das sollte m.E. die Steinschläge, denen sonst keine Farbe usw. standhält, ausbremsen und damit auch den Rost.

Noch ein Wort zum Auspuff: Man kann nicht oft genug sagen, wie wichtig die passende Resonanzlänge ist! Für meine Zweitversion habe ich den Gegenkonus aus stabilerem Blech gebaut mit gleichen Maßen und genau gleicher, ausprobierter Optimallage im Auspuff. Trotzdem mußte er, um wieder den Bestzustand zu erreichen, 1,5 cm tiefer eingeschoben werden. Offenbar spielen hier schon kleinste Abweichungen eine gewichtige Rolle. Zwischen Bestleistung und "lahmer Krücke" liegt kaum mehr als ein Zentimeter!


Grüßle, Fritz.

[krocki]

Hallo Fritz!
Interessant, dass die Blechdicke so eine Rolle spielt.
Bei MZ wurde für die Rennauspüffe 0.75er Tiefziehblech verwendet. "Ging man, weil das riss, auf stärkeres Blech, reagierte der Motor sofort mit einer deutlichen Leistungseinbusse. Zur Zeit verwendet man ein Spezialblech aus dem Flugzeugbau, das der offensichtlichen Membranwirkung der Auspuffkammerwandungen standhält." Das war 1961!

Für Berechnungen des Strömungswiderstandes verwende ich gern http://www.druckverlust.de/, die Viskosität liefert http://www.peacesoftware.de/einigewerte/luft.html
Gespannt wies weitergeht
Grüsse
Carsten

[Fritz]

Hallo Carsten,

danke für die Links!

Was die Blechdicke angeht: Bei diesem Projekt steht natürlich Haltbarkeit an erster Stelle - und Schweißbarkeit ohne Löcher (jedenfalls bei mir ). Ein Hochleistungstuning ist das hier ohnehin nicht. Hauptsache, der Drehmomentverlauf läßt sich ein wenig günstiger gestalten.

Am Gespann hat sich schon einiges getan. Demnächst kommen wieder Bilder.

Zum Thema vierter Anschluß habe ich mir nochmal Gedanken gemacht. Es leuchtet ein, daß gerade im Gelände eine zu steife Auslegung über' s Material hergehen würde. Zu lommelig (schwäb. für: locker, schlabberig) hätte m.E. aber die gleichen Folgen.

Also gilt es, die obwaltenden Kräfte im Zaum zu halten (habe ich das jetzt nicht schön gesagt ). Das einfache Grundprinzip ist es ja bekanntlich, einen Kraftimpuls auf eine Fläche bzw. eine verlängerte Zeit zu verteilen (z.B. Stoßdämpfer). Vielleicht versuche ich das mittels des oben erwähnten Auspuff- und Motorschutzes zu realisieren. Ein Lochblech zwischen Beiwagen- und Maschinenrahmen, evtl. mit Gummielementen könnte als elastischer "Stabi" funktionieren. Mal sehen!

Grüßle, Fritz.