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  1. #1
    Avatar von R 110 ES Peter
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    Kipphebel optimierung mal anders

    Hallo Gemeinde,

    hier wie angekündigt die Geschichte wie mein Bruder und ich vor 30 Jahren einen Umbau mit /6 Teilen realisiert haben.

    Anfang der 70er, die Modell Palette von BMW ist sehr übersichtlich. Die Kurbelwelle ist gleitgelagert, die Kipphebel auch, und es gibt keine -S-. Das sollte sich mit der /6 Baureihe ändern. Eine Dauerdrehzahl von 7000 Upm sollte die neue 90S bringen. Da warendie Ing´s ganz gut gefordert. Die Kipphebel Lagerung wurde auf Nadellager umgestellt (wie das bei BMW so üblich ist bekamen alle /6 Modelle Nadellager).


    Betrachten wir im Einzelnen wie die Bauteile miteinander arbeiten.

    Klemmböcke – Zylinderkopf

    Neben den physikalischen Gegebenheiten das Alu und Stahl verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, muss man sich noch folgendes vor Augen führen.
    Die Ventildeckel liegen aufGrund ihrer Exponierten Lage bei unseren Boxern so gut im Fahrtwind wie kein anderes Bauteil. Das bedeutet; auch die „Innereien“ werden optimal gekühlt. Hinzu kommt das die Kipphebel reichlich mit „kühlem“ Öl versorgt werden. Es fliesst sogar ein Stück durch die Kipphebel Achse. Die Bohrung beträgt 3,5mm. Allein für die Schmierung der Lager könnte sie wesentlich kleiner sein. Direkt daneben der Zylinderkopf, das heisseste Bauteil. Extremer können die Bedingungen in einem Motor nicht sein.

    Wie bekannt haben die BMW Ing´s das mit einer "Entkopplung" gelöst. Die Pilze welche stramm in denZylinderkopf eingepresst sind können sich unter den Klemmböcken, der Ausdehnung des Alu-Kopfes folgend, „frei bewegen“. Diese Konstruktion ist so genial wie einfach. Setzt man den Klemmbock auf den Pilz kann man ihn minimal hin und her „klappern“. Dieses Spiel ermöglicht die Wärmeausdehnung ohne dass sich etwas verspannt oder verzieht.


    Kipphebel – Klemmböcke

    Im WHB /6 steht folgendes zu Einstellen des Kipphebel-Axialspiels: Spielfrei aber leicht beweglich (ohne Massangabe) Das bedeutet in der Praxis 0,1mm oder mehr. Darunter ist das mit dem “leicht beweglich“ fast nicht zu realisieren. Die Kipphebel bewegen sich zwischen den Klemmböcken wie es schon immer gemacht wurde, Metall auf Metall. Das dass nicht immer gut ist war schon ein halbes Jahr nach der Markteinführung klar. 90S Besitzer beklagten sich zu Recht das nach einer gewissen Zeit die Geräuschkulisse des Ventiltriebs unangenehm laut wurde.



    Betrachten wir nacheinander die am Ventiltrieb beteiligten Bauteile.

    Die NW liegt konstruktionsbedingt mittig unter der KW. Dadurch stehen Stössel und Stösselstangen in einem relativ grossen Winkel. Die Kipphebelachsen sind, ebenfalls konstruktionsbedingt, vertikal angeordnet. Daraus resultiert das sich Stösselstangen und Kipphebelachsen in einer Linie befinden.
    Die Kipphebel werden zwangsläufig beim Nockenhub auch nach oben bewegt. Hier bleiben sie aber nicht. Ist die Nockenspitze überschritten bewegt sich alles wieder zurück. In dem Moment wo der Ventilteller seinen Sitz berührt und der Druck der Ventilfeder wegfällt, bewegt sich auch der Kipphebel wieder nach unten. Die Schwerkraft unterstützt ihn noch dabei.
    Das Problem bei der/6-Technik ist, wie man erkennen kann, ein rein mechanisches. Die Klemmböcke werden durch die ständige auf und ab Bewegung einfach aus einander „geklopft“.
    Selbst wenn das Axialspiel anfangs weniger als 0,1mm beträgt, es vergrössert sich, und das exponentiell. Die Kraft einer einzelnen Axialbewegung ist, “mikroskopisch“ klein, das entscheidende ist die Häufigkeit mit der dies passiert.


    Die Erkenntnis die mein Bruder und ich hieraus gewonnen haben ist: Das Axialspiel muss eliminiert werden. Es gibt nur einen Weg dies zu 100% zu erreichen. Die Kipphebel müssen zwischen 2 Axiallagern, oben und unten, geführt werden. BMW scheint nicht bereit gewesen zu sein dies serienmässig auf diesem Wege zu lösen. Hätte es doch bedeutet ein weiteres Speziallager, passend zur 15,5mm Achse entwickeln zu lassen.
    Stattdessen wurde von der„schwimmenden“ Lagerung (Klemmbock-Pilz) abgerückt, und der Kunststoffring eingeführt.(wie das bei BMW so üblichist wurden alle Modelle so ausgestattet).
    Wir haben ein Standardlager für 4,00€ das Stück genommen, und passend gemacht (Bild 1). Das ist die basic Variante ohne Distanzbuchse und Nachbearbeitung der Achse (verlängung desÖlkanals).

    Unser Ziel war es, auch die oszillierende Masse der Kipphebel zu verringern. Unsere Kipphebel sollten so aussehen wie /5, oben mit einer Distanzbuchse.
    Das Hauptproblem war die Ölversorgung. Die serienmässige Austrittsöffnung wird von der Distanzbuchse verschlossen, aber wie die Bohrung nach unten verlängern? Es war wie ein kleines Wunder. Ein BMW Mittarbeiter schlug vor die Ölbohrung diagonal verlaufen zu lassen. Man spart dadurch einen Arbeitsgang bei der Fertigung Die Achse muss nicht mehr oben verschlossen werden. Diese Bauweise wurde in die Serienproduktion übernommen. Jetzt war es ein leichtes die Ölbohrung, ebenfalls diagonal, nach unten weiter zu führen. Das Ergebnis zeigt Bild 2. Kombiniert mit leichten Stösseln und Einstellschrauben bereitet der Drehzahl empfindliche Ventiltrieb des 2V Motors trotz der langen Stösselstangen auch beim "heizen" richtig Freude.


    gruss peter
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Bild 1.jpg   Bild 2.jpg  
    Geändert von R 110 ES Peter (02.02.2017 um 21:29 Uhr)
    Solange es nichts dunkleres gibt bleibt meine Q schwarz (unbekannt)

    Baureihe 247 von 1976 mit Stahlgürtelreifen von 2016. Ein Fahrerlebnis das man fast nicht mit Worten beschreiben kann (von mir)

  2. #2
    The Poltergeist Avatar von Wolfo
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Wofür das untere Axialkugellager?
    Dort werden im Betrieb fast keine Kraft eingeleitet, eine Passcheibe hätte es auch getan.
    Der Glaube versetzt vielleicht Berge, aber keine Kolben...

  3. #3
    Avatar von feuerlibelle
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Nein, ich schreib jetzt nicht was ich denke, nein, nein, nein Finger von der Tastatur und PC aus.

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    Wenn du tot bist, dann weißt du nicht dass du tot bist. Es ist nur schwer für die Anderen. Genauso ist es, wenn du blöd bist.






  4. #4
    Avatar von MKM900
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Zitat Zitat von R 110 ES Peter Beitrag anzeigen
    Hallo Gemeinde,

    hier wie angekündigt die Geschichte wie mein Bruder und ich vor 30 Jahren einen Umbau mit /6 Teilen realisiert haben...

    Das war vor 30 Jahren, also 1987, schon ein alter Hut.
    Gruß RaineR

  5. #5
    Avatar von Lutzel
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Och Jungs, nun hört doch mal auf mit der Verreißerei
    Gute Nacht
    Lutz
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  6. #6
    Avatar von ffritzle
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Zitat Zitat von MKM900 Beitrag anzeigen
    Das war vor 30 Jahren, also 1987, schon ein alter Hut.
    Zumindest der Denkansatz der Verringerung der Kipphebelmasse Masse ist immer noch aktuell.
    Verringerung der oszillierenden Massen ist doch überall Verkaufsargument? Plötzlich nicht?
    ffritzle

  7. #7
    Avatar von R 110 ES Peter
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Wofür das untere Axialkugellager?
    Dort werden im Betrieb fast keine Kraft eingeleitet, eine Passcheibe hätte es auch getan.
    Hallo,

    das mit nur einem Kugellager oben wurde schon Ende der 70er Umgebaut. Wir wollten was Neues probieren. Zum einen kommen bei uns Nadellager zum Einsatz, die sind nur 4 mm dick.Das zweite, wir hatten absolut keinen Bock mehr auf dieses sich permanent selbstvergrössernde Axialspiel.

    Mit 2 Axiallagern pro Kipphebel ist Axialspiel Vergangenheit. Als Beispiel meine eigene Q. Nach derTestphase in 1983 habe ich 84 die Kipphebel wie folgt montiert:
    Die ganze Mimik (alles was man auf dem Bild 2 in #1 sieht) auf die Stehbolzen gesteckt, Muttern aufgedreht und leicht angezogen. Oben und unten 4 Alu-Buchsen auf die Achsen gesteckt (passende Nuss geht auch) und die Klemmböcke mit 2 kleinen Schraubzwingen „ganz zart“ zusammengedrückt. Dann die Stehbolzenmuttern über Kreuz nach WHB mit Drehmo festgezogen.

    Bis 2008, als das 7R BBK kam,habe ich nur noch das Ventilspiel kontrolliert, und gelegentlich eingestellt.
    Das mit dem Axialspiel war vorbei, und das endgültig. Es hat einfach nur gut funktioniert, und das äusserst geräuscharm. Nach meiner Q wurde die 90S meines Bruders so umgebaut, und noch 2 oder 3 weitere. Bei allen das gleiche.

    Axiallager mit Passcheibe kombinieren ist aus folgendem Grund zum Scheitern verurteilt. Man kann nicht wie oben beschrieben verfahren. Auch mit Passcheibe braucht man eine gewisse„Luft“ sonst geht der Kipphebel zu schwer. Es passiert also alles in #1 beschriebene. Anfangs wird alles gut funktionieren, aber das Lager ist erhöhtem Verschleiss ausgesetzt. Nach meiner Info wurde das teilweise im Rennsport so gemacht, wir aber strebten einen alltagstauglichen Umbau an.

    gruss peter
    Geändert von R 110 ES Peter (05.02.2017 um 19:54 Uhr)
    Solange es nichts dunkleres gibt bleibt meine Q schwarz (unbekannt)

    Baureihe 247 von 1976 mit Stahlgürtelreifen von 2016. Ein Fahrerlebnis das man fast nicht mit Worten beschreiben kann (von mir)

  8. #8

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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Hallo,
    alles schön und gut. Bei mir gehts auch ohne das alles. Dieses Axialspiel stelle ich auch wie beschrieben mit Nüssen und Schraubzwingen ein. Aber das brauche ich nicht jeden Tag zu machen. Wenn ich mal die Ventile kontrolliere, dann wird das Spiel gleich mit kontrolliert. Alles kein Problem.
    Aber schön, wenn sich jemand darüber Gedanken macht, und es in die Tat umsetzt.
    Gruß
    Pit

  9. #9
    unterwegs - nicht am Ziel Avatar von Martin aus Mannheim
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Hallo Ihr Peters,
    ich finde eure Äußerungen hier ja schon ziemlich genial - mal sehen, ob ich das auch an meiner Q umgesetzt bekomme.
    Wenn ich das jetzt richtig interpretiere, kann man sich mit der Vorgehensweise die einteiligen Kipphebelböcke sparen, denn genau damit wird ja dessen Existenzberechtigung begründet?
    Anders gefragt: Wenn ich bei Montage auf null drücke ergibt sich ein Betriebsspiel von 5/100 wie es sein soll?
    Die Verwendung von Axiallagern am Kipphebelbock finde ich schon länger charmant, frage mich aber wie es um deren Schmierung steht und ob sie solch kleine Verdrehwinkel "vertragen".
    Keine Maßnahme, die PS bringt, aber das Wissen um eine technisch sinnvolle Lösung hinter den Ventildeckeln würde zumindest bei mir "Freude am Fahren" bereiten.
    Gefällt mir!
    Bedankt, Martin

  10. #10
    Avatar von Blue QQ
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    AW: Kipphebel optimierung mal anders

    Wenn ich bei Montage auf null drücke ergibt sich ein Betriebsspiel von 5/100 wie es sein soll?
    WEniger. Soll ohne Spiel aber leichtgängig sein
    Von Nadelaxiallager würde ich absehen. Die Nadelspitze oben hat einen längeren Weg als die Nadelspitze unten.
    Bei dieser Lösung geht die Ölbohrung unterhalb des Lagersitzes los. Das Nadellager wird durch Spritzöl ausreichend geschmiert.
    Manfred

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