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Thema mit vielen Antworten

Schwungscheibe erleichtern / lightened flywheel


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Verfasst am: 27. 09. 2017 [14:22]
nortonjan
(Grand-Saconnex GE)
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Will man - wie ich - das Ansprechverhalten des Motors auf Gaswechsel verbessern, kommt man nicht umhin, die rotierende Masse im/am Motor zu reduzieren. Im diesem Zusammenhang habe ich mich ein bisschen ins Thema der Erleichterung der Schwungscheibe eingelesen. Hier meine Erkenntnisse - Korrekturen und Ergänzungen ERWUENSCHT....!!

Die Schwungscheibe (engl. Flywheel) sitzt auf der Kurbelwelle und hat viele Funktionen:
a) Auf ihr reitet die Kupplung, diese besorgt die Verbindung von Motor zu Getriebe.
b) An ihr gibt's einen Zahnkranz, in den der Startermotor beim Anlassen einklinkt und so den Motor 'anwirft'.
c) Sie dient quasi als Schwung-Speicher.

Exkurs, der c) verdeutlicht: Im Motor treten unterschiedliche Massekräfte auf:

oszillierend (auf-ab): Die Kolben bewegen sich auf und ab (mit ca. 70km/h), werden bei jeder Bewegung auf 0 abgebremst und unmittelbar darauf wieder sehr stark beschleunigt. Gewicht Kolben + Pleuel: ca. 1kg pro Zylinder.

rotierend (dreh): Die Kurbelwelle (12kg) dreht sich mit Motorendrehzahl. Weil die Pleuelzapfen ausserhalb der Kurbelwellenachse liegen, gibt's Gegengewichte.

andere / kombiniert: Die Pleuelstangen entwickeln aufgrund ihrer Bewegung eine Kombination von rotierenden und oszillierenden Kräften, dazu kommt ein Anteil Fliehkraft.


Diese Kräfte treten im Ottomotor unregelmässig und abhängig von der Drehzahl auf (ungleich dazu: Wankel / Drehscheibenmotor). Sie werden konstruktiv weitgehend kompensiert, aber nicht ganz. Je mehr Zylinder ein Motor hat, desto besser ist das Massengleichgewicht.


Aufgabe Schwungscheibe

Sie überbrückt mit ihrer rotierenden, gleichmässigen Masse diese Schwankungen, indem sie den Kurbeltrieb (Kolben - Pleuelstange - Kurbelwelle) in Schwung hält. Bei unseren Motoren mit nur 4 Zylindern ist die Schwungscheibe relativ gross.


Schwungscheibe erleichtern - weshalb?

Leistung ist damit fast keine zu holen, aber Ansprechverhalten und Drehfreude, und das fühlt sich gut an (deshalb fahre ich Motorrad....icon_smile.gif).

Aber es gibt für den Strassenbetrieb gewisse Probleme:

a) Weniger Schwungmasse bedeutet, dass beim Drücken der Kupplung die Drehzahl sofort zusammenfällt. Das spürt man beim Anfahren und beim Gangwechsel, es braucht mehr Gas oder Stützgas.

b) Im Leerlauf (für die Zulassung in der Schweiz von ziemlicher Bedeutung), also bei ca. 900u/min, arbeitet die Schwungscheibe quasi am beisten. Heisst: wenn ich Masse an der Scheibe rausnehme, wird der Leerlauf schlechter. Dieser ist zwar auch abhängig von den Steuerzeiten (Nockenwelle), aber ausgehend von einer Serien-Schwungscheibe ist jede Massenentnahme ein Schritt gegen guten Leerlauf.


Wie wird's gemacht

Es kommt nicht drauf an, WIEVIELE Kilos wegfallen, sondern WO. Je weiter draussen was wegfällt, desto besser (Kreiselkraft), also: aussen an der Schwungscheibe muss Speck weg! Der Bereich, wo die Kupplung drückt, muss genug stabil bleiben (gut zu sehen bei der Scheibe von Peter May).


Marktlage

Da am Markt zahlbare (zwischen £150 und 350£) erleichterte Stahl- und Alu/Stahl-Schwungräder angeboten werden, ist die Bearbeitung der Serien-Scheiben eigentlich nicht lohnenswert. Alu-Schwungscheiben verfügen in der Regel über einen Alu-Kern und eine Stahlauflage, die die Kupplung aufnimmt. Ich glaub, es gibt sogar Titan-Versionen....
Es ist aber zu beachten, dass diese Tuning-Scheiben (ausnahmslos?) eine 7.5in Kupplung verlangen. Die ist wiederum etwas schwerer als die 6.5in-Serienkupplung, aber wird aufgrund der höheren Kräfte, die bei getunten Motoren anfallen, benötigt. Für diese Kupplungen wird dann wiederum ein rollengelagertes Ausrücklager nötig. VORSICHT: die Schwungscheiben für MINI-Motoren passen nie, jene Kurbelwellen haben eine Zapfen-Aufnahme, wir haben eine flächige Verschraubung.

Bilder im Anhang: Das Schwungrad des Herstellers M.E.D. wird regelmässig von Frontline Development verwendet und wird als äusserst effektiv und für einen Strassenmotor angebracht beschrieben (von Ed von Frontline). Das Schwungrad von Peter May Engineering wiegt noch 3.9kg, was für eine Strassenmotor zu wenig ist (.....es soll Alu-Stahl-Scheiben geben, die 2.9kg wiegen - for race cars only....icon_cool.gif


Fazit

Ausgehend von meiner Konfiguration mit einer Piper BP255 Nockenwelle mit 1A-Leerlauf, einer etwa 20% leichteren Kolben-Pleuel-Kombi und einer neuen 6.5in Kupplung werde ich keine neue Schwungscheibe/Kupplung montieren. Vermutlich aber werde ich 10-15% der Masse meiner Schwungscheibe aussen rum entfernen lassen (Gesamtgewicht danach ca. 6.2kg). Ich hoffe, damit den Leerlauf nicht zu heftig zu beeinflussen - wissen tu' ich das natürlich heute noch nicht. Ergo: update folgt, wie immer!

Jan

Das Leben ist zu kurz, um langweilige Autos zu fahren.
Dateianhang

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Verfasst am: 27. 09. 2017 [22:31]
ragnar
(Wunstorf)
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Hallo Jan

Meine Schwungschieb wurde um ca. 20 leichter. Der Leerlauf ist stabil und er dreht sehr schnell hoch.
Ein niedertouriges Fahren ist weiterhin möglich!
Es hat sich gelohnt!

Schöne Grüße

Ragnar



Nicht Original aber ein Original
Austin Healey Sprite 1958
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Verfasst am: 28. 09. 2017 [08:11]
nortonjan
(Grand-Saconnex GE)
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Ragnar, welche Nockenwelle hast Du? Wie ist der Leerlauf?

Das Leben ist zu kurz, um langweilige Autos zu fahren.
Verfasst am: 28. 09. 2017 [10:08]
ragnar
(Wunstorf)
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Beiträge: 3819
Jan,

Lerlauf zur Zeit bei ca. 1000 U/min ist noch nicht richtig eingeswtellt der Vergaser.
Nockenwelle habe ich auch drin - wahrscheinlich 276° ist so vor 30 Jahren eingebaut worden. Unter 1000 U/min sollte der angeblich nicht im Leerlauf laufen hat er abr bei 600 getan bevor wir den Motor überholten!

Schöne Grüße

Ragnar

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Verfasst am: 28. 09. 2017 [12:02]
nortonjan
(Grand-Saconnex GE)
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Beiträge: 508
Hallo Ragnar

Danke für die Angaben, das gibt mir eine Richtung.

Nach meiner ersten Überarbeitung des Motors hatte ich eine Kent 276 drin. Der Leerlauf war zwischen 900 und 1000, aber er "eierte". Das mögen sie bei uns bei der Zulassung nicht. Und ich hatte für meinen Geschmack untenraus deutlich weniger Drehmoment, dafür wohl obenraus Leistung, was ich aber in unserem Land nicht brauche.

Gruss, Jan



Das Leben ist zu kurz, um langweilige Autos zu fahren.
Verfasst am: 01. 10. 2017 [16:11]
ragnar
(Wunstorf)
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Jan,
ich hab meinen auf Accuspark Ignition (Hall Geber) umgerüstet. Der Leerlauf bleibt stabil!
Meiner hat nach dem Einbau der Nockenwelle unten herum mehr bumms bekommen, was vielleicht auch an dem passenden Auspuff lag. Statt 948er endlich einen 1098er.
Lesitung war immer genung da.
(Ganz unter uns: Hendrik war mehr als erstaunt als ich mal neben ihm herfuhr)

Schöne Grüße

Ragnar

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+ an Masse
Verfasst am: 02. 10. 2017 [16:46]
nortonjan
(Grand-Saconnex GE)
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Beiträge: 508
Ich habe eine Ignitor-Anlage (auch Hallgeber) verbaut, mit deren hauseigenen Zündverteiler.

Das Leben ist zu kurz, um langweilige Autos zu fahren.
Verfasst am: 02. 10. 2017 [17:29]
ragnar
(Wunstorf)
Dabei seit: 09.01.2010
Beiträge: 3819
Bei mir heißt das alles Accuspark auch die Zündspule. Aber ich denke der Hersteller ist ziemlich egal.
Accuspark hat übrigens keinen Drehzahlbegrnezr oder sowas eingbaut, das nur nebenbei.

Schöne Grüße

Ragnar

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Verfasst am: 06. 10. 2017 [23:53]
Roland
(Holzgerlingen)
Dabei seit: 05.02.2010
Beiträge: 3476
Hallo Jan,

guter Beitrag, gute Auflistung. Ich fahre eine MD266er Kent Nocke und Hochhubkipphebelwelle und ein
erleichtertes Schwungrad. Es muss kein Rollengelagertes Ausrücklager sein. Karbon tuts auch. Allerdings fällt die Drehzahl ca 100-150 upm beim Kupplungstreten ab.
Der Leerlauf ist irgendwo je nach Temperatur bei 850-1100- 1200 upm. Sobald man ein wenig "Ahnung" oder "Gespür"hat, hört und fühlt man dieses unrunde laufen welches uns allen in den 70gern dieses gewisse
Grinsen ins Gesicht gezaubert hat. Selbst mein TÜVler, grinst, nickt wissend, zieht zwei mal an seiner Pfeife und meint nur, den Leerlauf sollte man aber mal einstellen, gell?
Es ist wie Du schreibst, es ist nicht egal wo das Gewicht abgenommen wird. Das geht soweit, dass der Zahnkranz aussen direkt ins Schwungrad gefräst wird anstelle vom Zahnkranzring.

Gruss
Roland

http://www.youtube.com/watch?v=eMJHij-HlfM

http://www.youtube.com/watch?v=8Sz4MIW7oZY
hehe, da ballert mein Sprite über die Startbahn in Rothenburg offen mit 169Km/h und mein Beifahrer ruft: Brems....brems...
http://www.swiss-marathon-rallye.ch/SMR%202010/smr10_klein_0063.JPG
Verfasst am: 08. 10. 2017 [22:35]
nortonjan
(Grand-Saconnex GE)
Themenersteller
Dabei seit: 14.10.2010
Beiträge: 508
Hallo Roland, danke für die Blumen.....

weisst Du zufälligerweise, wieviel - bezogen aufs Gesamtgewicht - Du abgenommen (ist nicht so wie Du denkst, ich meine natürlich Dein Schwungrad.....icon_redface.gif) hattest?

Jan

Das Leben ist zu kurz, um langweilige Autos zu fahren.