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Das endlose GSX-R "SRAD" 750 Projekt - Replica mit DBW ?

Der Bereich für Eure Projekte, Um- und Aufbauten. Auch Tips und Tricks zu Feinheiten, aber keine Standardthemen wie: so wechselte ich die Bremsbeläge.

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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von groove »

Mein Lieblingsthreat im Forum und was ich auch mal los werden wollte: Nebst der Arbeit sind auch die Bilder erste Sahne. nicht irgend so ein iPhone Scheiss. Genauso profesionell wie das Projekt.

Grüsse
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von schinnerhannes »

groove hat geschrieben:Mein Lieblingsthreat im Forum und was ich auch mal los werden wollte: Nebst der Arbeit sind auch die Bilder erste Sahne. nicht irgend so ein iPhone Scheiss. Genauso profesionell wie das Projekt.

Grüsse

wie wahr - wie wahr !!
das lohnt wirklich hin zu schauen. ähnlich dem PT-Suzuki-projekt!!
aber mittlerweile meint ja jeder er müßte den Verkleidungswechsel von Straße auf Rennpappe, mit einhergehender Kaputtschrauberei, hier in einem "UMBAU"-bericht kundtun :wink: :wink: :!: :!:
immer locker durch die Hose atmen ;-)
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Chef_Koch »

Ich fange jetzt einfach mal mit dem Nockenwellenvermessen an. Der andere Text zur Federberechnung dauert noch etwas, den mache ich erst morgen fertig.

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Kurze Geschichte zur Einlassnockenwelle:

Habe die letztes Jahr zu einem "namenhaften" Tuner hier in Deutschland geschickt.
Ausgemacht wurde, dass sie auf knapp 9mm umgeschliffen wird(Das war ein Nockenprofil, dass er auch auf seiner Homepage für das Modell angeboten hat).
Dann hat die ganze Angelegenheit schon ziemlich lange gedauert. Nach einigen Telefonaten habe ich die Nockenwelle dann circa 2 Monate später wieder bekommen. (Sollte eigentlich nur so um die 3 Wochen dauern)
Doch da kam dann nicht die mit 9mm, sondern eine mit 9,7mm.
Das ganze aber ohne Rücksprache mit mir :shock:

Ausgemacht wurde auch, dass die Nockenwelle ohne Probleme mit den original Ventilfedern harmoniert. Aussage: "Unsere Profile sind alle für die original Ventilfedern ausgelegt".
Wenn man aber bedenkt, dass man original 8,5mm bei 240° hat und meine neue Einlassnockenwelle 9,7mm bei 260° könnte das schon knapp werden!!!

Nenne jetzt auch nicht den Namen von dem Herrn. Der ein oder andere wird es sich aber vll schon denken können wer das ist.
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Zurück zum Thema:
Um die maximale Ventilbeschleunigung zu errechnen braucht man zuerst die Ventilerhebungskurve.

Daran habe ich mich heute gemacht. Da der Motor noch nicht zusammengebaut ist, habe ich an einem alten SRAD Zylinderkopf, den ich eh nicht mehr brauche, die Nockenwelle vermessen.

Vorgehen:
-Man baut den Kopf mit nur einem Ventil zusammen

-An diesem Ventil kommt nur die innere Ventilfeder rein, da die viel weicher ist als die äußere. So kann man dann die Nockenwelle einfach per Hand durchdrehen.

-Wenn man zerstörerisch veranlagt ist, kann man ein Ventil so bearbeiten, dass es nicht mehr am Sitz aufliegt. Oder falls das Auslassventil den gleichen Schaftdurchmesser hat, kann man das auf der Einlassseite einbauen. So braucht man sich schon mal nicht mehr um Ventilspiel zu sorgen, da die Feder das Ventil bzw den Tassenstößel immer gegen die Nocke drückt, auch wenn quasi der Grundkreis gegenübersteht.

-Natürlich braucht man noch eine Gradscheibe, die kann man mit einem Magnet mittig auf der Nockenwellenstirnseite positionieren. Als Zeiger nimmt man wie üblich einen dünnen Draht.

-Zu letzt noch die Messuhr am besten genau im Ventilwinkel positionieren und so nullen, dass man den gesamten Hub erfassen kann.


Das Diagramm was man dann erhält hat natürlich keinerlei Bezug zum OT, aber darum geht es ja hier auch nicht!


Hier sieht man erstmal das Auslassventil um Ventilspiel zu eliminieren:
Bild

Der ganze Aufbau:
Bild
Bild

Bei max Hub:
Bild

Auf den Bildern sieht man auch noch das misshandelte Ventil rumliegen :lol:

Dann dreht man mit der rechten Hand gemütlich die Nockenwelle und mit der linken tippt man den aktuellen Hub ein. Bei scharfen Nockenwellen kann es sein, dass sich die Nockenwelle im Bereich der größten Steigung von selbst wegdrehen will. Also man muss sie schon ein bisschen halten. Allgemein empfiehlt es sich wenigstens dünne Handschuhe anzuziehen, damit sich die Zahnräder nicht so in die Finger drücken.
Bei der Yoshimura Nockenwelle war das überhaupt kein Problem, die konnte man in jeder Stellung so lassen, ohne dass sie sich weggedreht hat.


Würde wahrscheinlich sogar reichen alle 2-3 Grad zu messen. Ich habe heute jedes Grad gemessen (was zu messen war). Geht aber eigentlich sogar recht zügig.

So ein paar kleine Dellen sind im Verlauf drinnen, das kommt einfach daher das in manchen Positionen schon ein minimaler Unterschied in der Nockenwellenstellung n großen Unterschied im Hub ausmacht. Aber das ist nicht weiter tragisch und für die weitere Berechnung ziemlich egal.

Ist natürlich alles in Grad Nockenwelle und nicht Grad Kurbelwelle wie sonst "üblich".
(2°KW = 1° NW).

Das kam dann für meine Yoshi-Welle raus:
Bild
Knapp 8mm maximaler Hub.

Und hier noch die umgeschliffene Einlassnockenwelle:
Bild

War irgendwie bisschen komisch bei der Auslauframpe. So bei 189° war die eigentlich vorbei bzw man hatte noch knapp unter 0,03mm Hub. Hat dann aber noch bis 278° gedauert, bis der Hub wieder auf Null war.
Und den restlichen Bereich von 278 bis 360° bzw 0, also kurz bevor die Anlauframpe kommt, war der Hub dann erst 0mm.
War auch kein Messfehler etc. Vielleicht nicht vernünftig geschliffen?
Also mehr oder weniger kein vernünftiger Grundkreis.


Mit der Beschleunigung gehts dann morgen weiter, hab sie zwar vorhin schon berechnet aber habe jetzt keine Zeit und Lust mehr für Bilder und Text.
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Chef_Koch »

Achja noch was zu den Ventilfedertellern. Ich habe mir vor 1-2 Monaten Titan Ventilfederteller von Kibblewhite gekauft. Das ganze lief über Großewächter, weil die Kibblewhite importieren.

Hauptgrund für den Kauf war eigentlich das Gewicht. Bin zu dem Zeitpunkt ausgegangen, dass die Titan-Teile auf jeden Fall leichter als die Serienteile sind.
Wurde auch so auf der Kibblewhite Seite beworben.

Als die Federteller dann angekommen sind gleich mal auf die Waage gepackt und ..... 50% schwerer als Serie!!!
Nach ewig stöbern, habe ich in einer alten Zeitschrift gefunden, dass die original oberen Ventilfederteller nicht aus Stahl sondern Aluminium sind.

Wollte die dann zuerst schon umtauschen. Aber Großewächter meinte nur ....... Das ist uns ja völlig neu, dass die schwerer als die Serienteile sind. Kann ja gar nicht sein, noch nie gehört. Und Umtausch ist auch nicht möglich weil die aus den USA importiert wurden .......

ja super der Service da :roll:

Aber wie man auf der letzten Seite sieht, machen die Teile dann doch noch Sinn. (Tellerbruch)

Bild



okay dann mal ran ans Eingemachte:

Zu aller erst ganz ganz grob die Grundlagen:

Für die Auslegung der Ventilfeder ist vor allem die negative Ventilbeschleunigung wichtig, also da wo die Feder das Ventil einbremsen muss, damit das nicht einfach gemütlich Richtung Kolben weiter schießt.
Die positive Ventilbeschleunigung beträgt meistens ein vielfaches der negativen, aber interessiert jetzt für die Federberechnung nicht weiter.

Um die negative Ventilbeschleunigung (Ventilverzögerung) zu erhalten muss man sich erstmal die Ventilerhebungskurve genauer anschauen.

Um die mathematisch zu erfassen muss man sie in 4 Bereiche unterteilen:
1. Cosinus Funktion: Die geht bis zum Ende der Anlauframpe, welche dazu dient, das Ventilspiel sanft zu eliminieren.
2. Schiefe Sinus-Funktion: Das ist die Beschleunigungsphase (positive Ventilbeschleunigung)
3. Polynom 1. Grades: Also einfach eine Gerade mit einer bestimmten Steigung bzw der maximalen Steigung! Meistens recht kurz
4. Polynom 4. Grades: Ab da wo die Steigung wieder geringer wird bis zum maximalen Ventilhub.

Das wäre jetzt für die linke Flanke des Nockens. Für die andere analog.

Interessant für die maximale Verzögerung ist aber nur der 4. Bereich.

Durch die erste Ableitung des Polynom 4. Grades aus dem genannten Bereich bekommt man den Geschwindigkeitsverlauf. Und wenn man den nochmal ableitet bekommt man den Beschleunigungsverlauf. Also das was man sucht.

Um dahin zu kommen, habe ich die Tage in Matlab ein Programm geschrieben. Das erledigt die Arbeit dann mehr oder weniger für mich.

Im Prinzip importiert das geschriebene Programm die csv-Datei mit den ganzen einzelnen Messwerten. Dann wird im besagten Bereich die Polynomfunktion 4. Grades approximiert und insgesamt zwei mal abgeleitet. Außerdem werden noch ein paar Einheiten richtig umgerechnet und die maximale Nockenwellendrehzahl wird auch noch abgefragt. Aus all den Daten wird dann die maximale Verzögerung errechnet.

Zuerst muss ein Test für das Programm her.

Im Buch vom Apfelbeck sind ganz hinten einige Nockenprofile aufgeschrieben und auch die maximale Verzögerung für die Nocke mit angegeben. Also perfekt zum testen meines Programms.

Hier z.B. das Profil #34 aus dem Buch:
Bild

Zuerst müssen alle Werte in Excel abgetippt werden, dauert etwas.
Laut Apfelbeck (siehe Bild) hat man mit der Nocke bei 4000 U/min Nockenwellendrehzahl ne maximimale Verzögerung von ~3350 m/s².

Dann mein Programm mit den Excel-Daten gefüttert:
Bild

Ergebnis(siehe Bild): 3353,3 m/s². Also passt genau !

Noch kurz was zu den Grafiken, habe da jetzt weiter nichts beschriftet, deshalb eine kurze Erklärung:

-Oben links ist nur der Hubverlauf in dem gesuchten Bereich gezeichnet. Also nur anhand der Werte ausm Apfelbeck Buch.
-Oben rechts ist die approximierte Funktion. Könnte man auch übereinander legen und das würde genau hinkommen.
-Unten links sieht man den Geschwindigkeitsverlauf in [m/rad]. Man sieht hier auch schön, dass die Ventilgeschwindigkeit bei maximalen Ventilhub gleich 0 ist.
-Unten rechts dann der gesuchte Beschleunigungsverlauf in [m/rad²]
Das Ergebnis wird im command Window auch ausgegeben. -19.123 m/rad²

Nockenwellendrehzahl 4000 U/min angegeben.

Man könnte sich natürlich auch abmühen und den gesamten Verlauf darstellen lassen, aber dafür habe gerade nicht die Zeit :wink:

Habe das ganze auch noch für das Profil #7 gemacht, nur auf Nummer Sicher zu gehen. Und auch da stimmt das Ergebnis mit dem aus dem Buch überein.

Oder man könnte auch den maximalen Steigungswinkel (also 3. Bereich) berechnen:
Bild
Wer das Buch hat, darf das Ergebnis gerne vergleichen ;)
Für die Steigung sollte man aber noch beachten, dass 10mm hub = 1mm entsprechen und 5°=10mm sind.


Sollte also funktionieren das Programm, also zurück zu meinem Ventiltrieb. Das Ventilhubdiagramm habe ich ja schon gestern ausgemessen (siehe letzter Post). Da dann die csv-Datei eingelesen und das hier kommt raus:
Bild

Aufgrund der hohen Drehzahl (13500 KW) bekomme ich eine maximale Ventilverzögerung von 9246,2 m/s²

Um die nötige Federkraft zu berechnen brauche ich noch die reduzierte Ventilmasse.
Die Federn fließen nicht komplett rein, da einseitig abgestützt.

Das sind meine Massen:
Bild


Aus Beschleunigung und Gewicht lässt sich dann die nötige Federkraft berechnen:
Original Nockenwelle + Vergaser Federn + Alu Teller = 497,5N
umgeschliffene Einlass + Einspritzer Federn + Titan Teller = 579,7N

Die vorhandene Federkraft kann man für den entsprechenden Federweg (Vorspannung+Ventilhub der jeweiligen Nockenwelle) ablesen.
Oder man schreibt schnell n Programm, was das für einen macht:

Bild

Man muss natürlich daran denken, mit der original Nockenwelle dann mit nur 8.5mm Hub zu rechnen.
Mit der umgeschliffenen Nockenwelle hat man aufgrund des Mehrhubs schon eine viel größere Federkraft.
Und die Ventilbeschleunigung mit der original Nockenwelle muss man auch noch berechnen.

Hier dann mal ein paar Sicherheiten die dabei rauskommen:


Original+Vergaser Federn + Alu-Teller = 12,97% Sicherheit
Original + EinspritzerFedern+Titan Teller = 9,75% Sicherheit

umgeschliffene Einlass +Vergaser Federn+Alu-Teller = 10,82% Sicherheit
umgeschliffene Einlass +Einspritzer Federn+Titan-Teller = 7,99% Sicherheit.

Normal hat man eigentlich so um die 20% Sicherheit. Habe den Wert aber aus Büchern, bei denen es eher um Autos gehen. Bei Motorrädern ist ja eh alles n bisschen "enger" konstruiert.
Habe auch schon für Rennmotoren nur ein paar Prozent Sicherheit berechnet.

Weil man muss sich überlegen. Wenn die Sicherheit zu groß ist verschenkt man einiges an Leistung und die Nockenwelle leidet auch noch darunter. Bei hoher Federkraft steigt die Flächenpressung und das führt zu Pitting.
Und das mit der Leistung kann man ja auch ganz gut nachvollziehen, wenn man sich überlegt wie oft bei maximal Drehzahl die 16 Federn in einer Minute zusammengedrückt werden müssen und wie viel Kraft dafür notwendig ist.
Deshalb hat man bei reinen Rennmotoren kaum ne Sicherheit. Und die dient ja vor allem auch gegen Übedrehen, also z.B. durch verschalten.


Mit den ganzen Daten kann man jetzt natürlich noch ein bisschen rumexperimentieren, was passiert wenn man hier oder da noch was verändert.

Würde ich bei letzterem die maximale Drehzahl auf 13250 senken, hätte ich wieder eine Sicherheit von 12,09%

Oder falls man das Titan Kit-Einlassventil verwendet, welches 10gramm leichter als das aus Stahl ist, hätte man eine Sicherheit von fast 30% !!! Also da könnte man dann sogar problemlos die maximal Drehzahl erhöhen. (Wenn man jetzt nur vom Ventiltrieb ausgeht)
Leider passt das aber nicht ohne Änderungen in den Serien-Kopf rein.

Viel Gewicht kann man auch nicht mehr einsparen.

Die Einspritzer-Federn sind schon ein bisschen leichter als die von der Vergaser.
Federteller sind die originalen zwar 50% leichter, aber brechen dafür auch wieder leichter als die aus Titan. (Siehe letzte Seite)
Shims muss man die verwenden die man braucht, in meinem Fall habe ich mit einem 300er Shim (1g) gerechnet. Der schwerste den ich da hatte.
Am Ventil ist auch nichts mehr zu holen, außer durch Titan.

Könnte höchstens den Tassenstößel ein bisschen kürzen. Der ist mit 16,4g doch recht schwer. Hat nicht mal nen großen Einfluss auf die Festigkeit. Aber die Bohrung in der er läuft verschleisst dann schneller. Also evtl kürze ich die ein bisschen.

Man könnte vll per Ignitech die Drehzahl ein bisschen senken, dafür den Lobe Center so um die 100-105° einstellen, damit man hier nichts verschenkt. Außerdem Tassenstößel ein bisschen kürzen. Dann kommt man mit vll mit 100-150 Umdrehungen weniger auf die selbe Sicherheit wie original.

ABER: Wie schon auf der letzten Seite gesagt haben wir die Feder nicht komplett auf Block gefahren. Und bei der Vorspannung und dem hohen Ventilhub den ich mit der umgeschliffenen Nockenwelle habe, liegt die tatsächliche Federkraft höher als die interpolierte.

Vll hat ja auch noch jemand was an der Berechnung auszusetzen. Gibt leider kaum Literatur über die genaue Berechnung. Vondaher muss man sich alles selbst herleiten.
Gibt zwar angeblich n Buch das sich 30-40 Seiten damit beschäftigt, aber die letzte Auflage war 1958 und das gibts auch nicht mehr zu kaufen.
Zuletzt geändert von Chef_Koch am Sonntag 17. Februar 2013, 11:40, insgesamt 1-mal geändert.
  • Kringelzwerg Offline
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Kringelzwerg »

Tiefe Verneigung vor deiner Arbeit und den Bildern. :shock:
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von tobi90 »

Hut ab vor deiner Arbeit, du hast bestimmt Maschinenbau studiert oder??? :icon_thumleft

Nur mal so am Rande, zeigt Titan eigentlich auch entsprechende Ermüdungserscheinungen auf wie bsp. der Aluteller???

Bitte mach weiter so, einfach Klasse!!!
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Joerg1000K6 »

Aaaalter Falter, RESPEKT, ohne Worte, klasse, bitte weiter so, auch wenn ich nix davon versteh, liest sich aber total interessant, ob die bei den Prototypen z.b. in der motogp auch so drauf sind den ganzen Tag???? Sehr cooler Fred....
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Walnussbaer »

Originale Retainer sind doch nie im Leben aus Alu. Die Hersteller wissen glaub ich sehr gut, dass das nicht über 50000 km hält. Das sind bestimmt Kitteile in Deinem Kopf und ich denke, so kann man Händler keine Vorwürfe machen, dass er die Titanteile als leicht anpreist - leichter als Stahl sind sie sicher noch.
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von sitti123 »

Ein dickes dickes Lob für den Thread !!!! Alles absolut Professionell, da kann sich manch eine Bude eine dicke Scheibe mal von abschneiden ! Ich würde sagen , dass manche die ihr Geld damit verdienen, nicht einmal auf dem Level arbeiten !!!! Respekt !!!
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Re: SRAD 750 Projekt

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Beitrag von Pt-Race »

Chef_Koch mit Herz :icon_thumleft :icon_thumright :icon_thumleft
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