Nockenwelle und Ventilfedern

[tr-26h]

Hallo TR-Freunde!

Hier ein kurzer Zwischenbericht von meinen Arbeiten:

Die Ersatzteile sind eingetroffen: 6 Neue Kolben mit neuen KR,
12 neue Ventile, 12 neue Ventilführungen,

Axialspiel geprüft, ist ok!

Das Einsetzen der Ventilführungen macht ein Motorfachbetrieb im Nachbarort.
Der setzt die Ventilführungen mit Stickstoff ein, vermist die Zylinder,
schneidet die Ventilsitzringe nach, schleift die Ventile ein usw.

Ich hatte an diese Werkstatt garnicht gedacht, da "Siggi" ein Spezialist für Harley Davidson der älteren Semester ist, aber alle Spezialwerkzeuge für Motoreninstandsetzung hat.
Der bot auch sofort seine Hilfe an, mir bei der Motorreparatur zu helfen.

Also in den nächsten Tagen geht es los, über den weiteren Verlauf berichte ich noch.



WICHTIG !!!

Bei mir sind an den Ventilen je 2 Federn.

1. große ist 3,72 mm

2. kleine ist 2,00 mm

sollte ich die kleinere weglassen, ich hatte mal was über erhöhten Verschleiss gelesen, wenn man eine zu starke Kombi der Federn
verbaut hat?

Andreas

[Gyula]

Hi!

Ich habe die 280° NW drin und zwei Federn vom frühen 143PS PI.
Später hatte der 125PS PI mit 256° NW nur noch eine Feder

Kannst mal in diesem Thread stöbern:

--> auch einiges über Federn (Seite3)
--> und Seite 6
Gyula

[Willi]

Hallo Andreas,

wahrscheinlich ist bei Dir die zweite Version der Doppelfedern verbaut (ab CR1/ CF1). Die äußere Feder von dem Pärchen ist identisch mit der Einzelfeder, die in der Serie vorher verbaut wurde (ab Fg.# CP75001/ CC75001 bis CR1/ CF1). Sie hat eine Federkonstante von 240 lbf/in. Die innere Feder hat noch einmal 85,6 lbf/in. Das ist die "härteste" Kombination, die in der Serie verbaut wurde.

Warum das gemacht wurde ist mir allerdings schleierhaft. Die Nockenwelle wurde ab CR1/ CF1 weniger steil (18/58/58/18 gegenüber 10/50/50/10), gleichzeitig wurden aber stärkere Federn eingebaut? Das begreif ich nicht. Bis mir das jemand erklären kann würde ich sagen, dass Du die innere Feder weglassen kannst, um Ventiltrieb und Nockenwelle zu schonen. Wenn bei der "steileren" NW (CP75001 bis CR1/ CC75001 bis CF1) die Einzelfeder ausreichend war müsste sie es bei der weniger steilen NW (ab CR1/ CF1) erst recht sein.

Gruß
Willi

[Pioniergeister]

Hallo Willi,

bei der 10/50/50/10 dürfte es sich um die 240er Nocke handeln und 18/58/58/18 müsste die 256er sein,
hatte beide mal nebeneinander liegen und da war auffällig, dass die 256er mehr Hub macht und die Nockenform Richtung Trapez strebt, steilere Anlauframpe, was stärkere Geschwindigkeitsänderungen des Ventiltrieb mit sich zieht,
Federn für sich haben Eigenresonanzen, zwei verschiedene Federn..
denke, da erzähle ich dir nichts neues

was ich aber nicht verstanden habe - warum du die 240er als "Steilere" bezeichnest

Gruß
Alois

[Willi]

Hallo Alois,

ich hatte noch nicht beide Nockenwellen zum Vergleich auf der Werkbank liegen und habe auch keine Maße genommen, als ich die verschiedenen Welllen mal in der Hand hatte. Ich bin von der (vielleicht irrigen) Annahme ausgegangen, daß Nockenform- und Hub bei Beiden im Wesentlichen gleich sind.

Das würde im Umkehrschluß bedeuten, daß die 240er Welle einen steileren Anstieg haben muß. Bei beiden Wellen liegt der max. Hub bei 110 Grad nach OT. Die 256er Welle fängt aber schon 18 Grad vor OT an den Ventiltrieb zu betätigen, während die 240er Welle erst bei 10 Grad vOT anfängt. Wenn beide etwa den gleichen Hub und die gleiche Nockenform hätten müßte die 240er Welle den Ventiltrieb in kürzerer Zeit (Drehwinkel 120 Grad) auf max. Hub bringen, die 256er Welle hätte dazu 128 Grad "Zeit". Bei der 240er Nocke würden also höhere Beschleunigungswerte auftreten als bei der 256er Nocke. Deshalb meine Aussage, die 240er Nocke sei die Steilere von den Beiden.

Wenn natürlich Nockenform- und Hub wesentlich voneinander abweichen stimmt das nicht. Hast Du neue Wellen verglichen, oder kann eventuell Verschleiß eine Rolle gespielt haben?

Gruß
Willi

[Gyula]

Hi!

@ Willi:

Seit 45 Jahren sagt mein Verständnis für eine Nockenwelle, dass sie umso steiler ist, je größer der Öffnungswinkel ist.
Das hat nichts mit der Flankenstelheit zu tun.
Also ist eine 256° NW steiler (agressiver) als eine 240° NW, die 280° NW ist noch steiler.

Weiters ist nicht gesagt, dass die Flanken der 240°NW bei gleichem max. Hub steiler ist als die der 256° NW. Da muss man schon die Hüllkurve aufnehmen um darüber eine Aussage machen zu können.
Der Anstieg kann schnell erfolgen und länger oben bleiben (steile Flanken) und kann langsam erfolgen und nur kurz oben bleiben (weiger steile Flanke).

Gyula

[Pioniergeister]

Hallo Alois,
.......
Wenn natürlich Nockenform- und Hub wesentlich voneinander abweichen stimmt das nicht. Hast Du neue Wellen verglichen, oder kann eventuell Verschleiß eine Rolle gespielt haben?

Gruß
Willi

Hallo,
Gyula - du hast das wesentliche schon erklärt, obwohl ich Steil zu Öffnungswinkel nicht so richtig zuordnen kann,

Willi - etwas Daten im Bezug auf Hub,
https://www.hottr6.com/triumph/tr6cams.html

Andreas - das wird ein intensiver Schrauberkurs in Motorentechnik,
und der Motor hat nachher noch Werksdaten, oder sogar besser,

Gruß
Alois

[Willi]

Hi Gyula,

dann benutzen wir eben die Sprache unterschiedlich. Steilheit ist für mich eine physikalische Größe, die den Anstieg / Wegstrecke beschreibt. Auf die Nockenwelle bezogen rede ich wie Du schon vermutest von der Hüllkurve.

Ich habe gesagt, dass ich von etwa gleichem Hub und etwa gleicher Nockenform ausgegangen bin (vielleicht irrtümlich). Unter dieser Vorraussetzung gilt zweifellos, dass die 240er Nocke steiler ist als die 256er Nocke. Es muss bei der 240er Nocke der Ventiltrieb schneller beschleunigt werden als bei der 256er Nocke, um bei gleicher Drehzahl den gleichen Hub (bei 110 Grad nach OT) zu erreichen. Also sind auch die auftretenden Kräfte größer (F= m * a). Folglich sind auch stärkere Federn notwendig, um u.a. das „Schnattern“ der Ventile zu verhindern.

Eine 280er Nocke ist überhaupt nicht steil. Im Gegenteil, sie hat die geringste Steilheit aller Seriennocken. Das zeigt sich auch an den von Triumph gewählten Ventilfedern. Es wurden ab Werk die „schwächsten“ Ventilfedern der ganzen Baureihe verbaut (äußere 150 ibf/in; innere 28,5 ibf/in).

Was Du „Steilheit“ nennst wird in meinem Sprachgebrauch als „Überschneidung“ bezeichnet, also die Zeit, bei der sowohl Ein- als auch Auslassventil geöffnet sind. Eine 280er Nocke hat demnach 70 Grad Überschneidung, eine 256er Nocke 36 Grad, und eine 240er Nocke 20 Grad Das setzt symmetrische Nockenform voraus, aber die Seriennocken sind ja alle symmetrisch.

Gruß
Willi

[Gyula]

Hi!

@ Willi

Da sieht man, wie lange sich dieser Irrtum in mir gehalten hat.
Allerdings hat mich noch nie jemand korrigiert, na ja einer musst es ja sein!
O.k., o.k., Willi, ab jetzt verstehe ich unter Steilheit eben die Flankensteilheit der Nocke.....

Ich muss jetzt alle meine Jugendfreunde anrufen und den Irrtum aufklären...

Gyula

[MadMarx]

LOOOOOL

alle haben recht, jeder auf seine weise:

zu willi:

du hast recht, bleibt der nockenhub unverändert, und die nockenausrundung an der spitze gleich, wird der winkel der anrampung immer flacher und die massenkräfte sinken.....

aber nun kommt der punkt wo die anderen recht haben.....

nockenwellen mit längerem öffnungswinkel haben in der regel eine sehr runde nockenspitze, um das ventil möglichst lange bei quasi maximalhub offen zu halten, darum sind die nockenflanken bei diesen wellen meist steiler, die massenkräfte größer und die notwendigen bremskräfte der feder im bereich der nockenspitze stärker.

den ansonsten würde das konzept mit den verlängerten öffnungszeiten keinen sinn machen, da die spülverluste im unteren drehzahlbereich deutlich zunehmen.
die verlängerten öffnungszeiten nimmt man billigend in kauf im möglichst runde nocken zu bauen....

gruß
chris

[Willi]

@ Alois,
demnach hat die 256er Welle 5/10 mm mehr Hub am Nocken (7/10 mm am Ventil) als die 240er Welle (8,9 mm statt 8,2 mm). Dem gegenüber steht die längere Anstiegszeit (von 8 Grad KW- Drehung). Aus dem Bauch heraus (reine Spekulation!) würde ich sagen, dass sich die Kräfte so in etwa ausgleichen. Wenn aber die Nockenform wie Du sagst mehr zum Trapez hin geht können schon größere Beschleunigungen des Ventiltriebs mit der 256er Nocke auftreten, die dann auch stärkere Ventilfedern nötig machen. Nehmen wir mal an, dass Triumph das berechnet hat. Die hatten ja die Nockenkurve als Funktion vorliegen. Dann ist meine Welt ja wieder in Ordnung (original is best!) .

@ Andreas
Zu Deiner ursprünglichen Frage: wegen des oben Gesagten ziehe ich meine Empfehlung, die inneren Ventilfedern bei der Montage weg zu lassen, zurück. Es ist dabei nicht auszuschließen, dass der Ventiltrieb bei höheren Drehzahlen zum „Schnarren“ neigt.

Gruß
Willi

[Willi]

Na, da hab ich ja was vom Zaun gebrochen...

@ Ovi Wan
Du machst einen Denkfehler. Wenn (bei gleicher Drehzahl) der Stößelbecher 120 Grad KW Drehung von der Ruhelage bis zur größten Öffnung braucht (bei der 240er Nocke) muss er schneller beschleunigt werden, als wenn er 128 Grad KW- Drehung Zeit hat (bei der 256er Nocke). Die im Sprachgebrauch "Schärfere" oder auch "Steilere" Nocke führt zunächst einmal zu einer geringeren Beschleunigung des Ventiltriebs und damit zu geringeren Kräften. Das setzt natürlich voraus, dass alles Andere in etwa gleich ist (Nockenprofil und Hub).

@ Christian
Die Anderen können gar nicht Recht haben, denn ich habe nie etwas Gegenteiliges behauptet . Ich habe immer eingeschränkt auf „etwa gleichen Hub und Nockenprofil vorausgesetzt“. Es ging mir immer nur um die Kräfte im TR- Ventiltrieb. Was Du über Nockenprofile sagst ist sicher richtig. Man versucht auch, durch asymmetrische Profile das Ventil möglichst lange auf voller Öffnung zu halten. Aber: bei den besprochenen TR- Seriennocken ist das nicht der Fall. Bei meiner 280er PI- Nocke (der „schärfsten“ serienmäßigen) ließ sich der Max Hub (bei KW 105 Grad nOT) mit der Messuhr auf der Stößeltasse sehr gut einstellen. Keine Rede also von „möglichst lange offen halten“. Ich glaubte mich zu erinnern, dass das bei der 240er und der 256er genauso ist. Alois sagt etwas Anderes, und da auch andere Indizien dafür sprechen (die Erstausrüstung mit stärkeren Federn zum Beispiel) bin ich erst mal überzeugt. Bis ich so eine Welle in die Finger kriege…


Gruß
Willi

[Gyula]

Hi!

Schon bei gleicher Nockenform hätte die 280° "breitere Schultern", auch beim größeren Hub.

Ich habe da im vorigen Sommer sowohl die 256°, als auch die 280° NW auf der Drehmaschine zwischen den Spitzen vermessen. Die Ergebnisse sind aber am "Sommerwohnsitz", da komme ich erst nächste Woche hin...

Ich meine, dass die Stösselbecher bei einem größeren Öffnungswinkel = größere Überschneidung sogar bei gleichem Hub einen längeren Weg in gleicher Zeit zurücklegen müssen, geschweige denn der Hub ist auch größer (eigentlich immer).
Das bedeutet mehr Beschleunigung, höhere Geschwindigkeit und höherer Flankendruck. Am Top und auf der fallenden Flanke droht der Becher abzuheben (Venbtilflattern). Deswegen auch härtere Federn....

Also bevor ich mein Verständnis und mein Vokabular umstelle, warte ich mal ab, was Harry noch in Erfahrung bringt.....


Gyula

[Willi]

Leute, ich rede nicht über Geschwindigkeiten zwischen Nocken und Stößeltasse, ich rede über Beschleunigung. Genauer gesagt: über die Beschleunigung in Richtung der Stößeltassen. Nur über diese Beschleunigung lässt sich eine Aussage über die am Ventiltrieb wirkenden Kräfte machen.

Beschleunigung ist ein Vektor. Vollständig bestimmt wird dieser Vektor durch 2 Parameter: durch absolute Größe und Richtung. Ich will aber diesen Weg gar nicht gehen. Für das Verständnis der Kräfteverhältnisse ist die Betrachtung ausreichend, die ich in der einen oder anderen Form hier schon versucht habe. Ich versuche es noch einmal, diesmal mit ein wenig Physik:

Wenn der Nocken sich dreht wird die Stößeltasse aus der Ruhelage beschleunigt und beim maximalen Hub wieder wieder auf Null abgebremst (bremsen = negative Beschleunigung; hier ist wieder der Vektor!). Geschwindigkeit ist gleich Beschleunigung mal Zeit (v = a * t). Wenn V für beide Nockenwellen gleich ist (hier bei max Hub V = 0), die zur Verfügung stehende Zeit aber größer ist, muss die Beschleunigung kleiner sein. Bliebe lediglich zu beweisen, dass die zur Verfügung stehende Beschleunigungszeit bei beliebiger Drehzahl bei der 256er Nocke länger ist als bei der 240er. Das schenke ich mir hier aber weil es zu offensichtlich ist .

Und letztlich: wenn die Beschleunigung bei der 256er Nocke kleiner ist sind auch die Kräfte, die auf Ventiltrieb und Nockenwelle wirken, entsprechend kleiner. Also kann man eine schwächere Ventilfeder nehmen. Kraft ist nämlich gleich Masse * Beschleunigung (F= m * a). Weniger a, weniger Kraft. Und genau darauf wollte ich hinaus.

Gruß
Willi

[MadMarx]

schön erklärt willi!
und vollkommen richtig.