SV650 aus dem letzten Jahrtausend

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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scm
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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon scm » Montag 3. Mai 2021, 23:46

Knubbler hat geschrieben:Man sieht an der Ventilfeder, dass sie jetzt fast komplett ausgenutzt ist, so war es geplant.

Hehe, bald ist die Einstellschraube zu kurz für den kleinen Grundkreis!

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon Knubbler » Montag 3. Mai 2021, 23:54

Es ist soweit, der Honda GX35 mit HRC Kit meldet sich zum Dienst :D



Der kleine Freund kann jetzt bis knapp 12000 drehen und macht ordentlich Rabatz. Ich bin fast durch mit der Abstimmung, aber das Ergebnis kann sich schon mal sehen lassen. Hier mal der Vergleich der aller ersten Messung zur heutigen.

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Die Auswertung und das Diagramm plotten mache ich, wenn ich ganz fertig bin. Aber was ich schon mal rauslesen kann, die Drehzahl des maximalen Drehmoments ist von 5500 auf 8500rpm gestiegen. Die Leistung liegt jetzt nicht mehr bei 7000 an, sondern bei stolzen 10500rpm. Zum Erreichen der Drehzahlspanne braucht es jetzt nicht mehr 5,1s sondern nur noch 3,7s. Wobei der Bereich unter 7000 eigentlich nicht wirklich interessant ist für Leistungsgesteigerte Motoren. Dieser Bereich wäre eigentlich schwächer als die Serie, durch die schärferen Steuerzeiten, die gestiegene Verdichtung gleicht das aber hier aus. Wichtig ist, mit welcher Steigung sich die Drehzahl ändert. Es bleibt also noch etwas spannend was am Ende dabei rum kommt :wink:

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon kugelfisch63 » Samstag 8. Mai 2021, 14:29

Ich oute mich jetzt auch mal als stiller Mitleser. Ich bin nicht so weit weg von der Materie, aber ich verstehe trotzdem vielleicht die Hälfte. Aber es ist so unglaublich interessant, ich habe mittlerweile den ganzen Strang zum zweiten mal komplett durchgelesen. Meinen ganz großen Respekt, bitte immer weitermachen!!!
Viele Grüße vom Sepp aus Puchheim bei München!

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon Knubbler » Montag 10. Mai 2021, 14:29

Hallo Sepp,
freut mich wenn es Dir so sehr gefällt, dass Du es gleich zweimal gelesen hast, tolles Kompliment, danke! :D

Es ist soweit, das Ende vom Mini Prüfstand Projekt ist gekommen, hier die drei Stufen. Zur Übersichtlichkeit jetzt auf zwei Diagramme aufgeteilt.
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Wenn man so will, aus einem 130PS einen 220PS Motor gemacht :mrgreen:
Ganz so einfach ist das natürlich nicht. Aber man hat hier ein Paradebeispiel was beim "scharfmachen" eines Motors passiert. Durch die längeren Öffnungszeiten und höhere Ventilüberscheidung hat der Motor unterhalb von 6000 deutlich an Druck verloren (600er Syndrom). Das wurde durch die höhere Verdichtung aber etwas aufgefangen, sonst wären die Verluste noch größer.
Aber wen interessiert schon der Drehzahlkeller? :wink: Wo ab 6000 zuvor kein Gramm mehr an Leistung rauszuholen war (Strömungsgeschwindigkeit war schon überkritisch im Kanal), da legt die Power jetzt erst richtig los.
Das Drehzahlband ist nicht nur höher, sondern auch deutlich breiter als die Serie. Im Durchschnitt hätte man mit diesem Motor die doppelte Leistung über das Band, also um 100% mehr Beschleunigung bis der Windwiderstand zum Tragen kommt.
Das Projekt hat mir sehr viel Spaß gemacht, ich hoffe für Euch genauso :D
Bis bald

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon scm » Montag 10. Mai 2021, 16:20

Genau! Who cares about under 6?

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon Knubbler » Dienstag 22. Juni 2021, 11:28

Hallo zusammen,

mein Schraubenschlüssel hat im Moment Sommerpause. Jedoch nicht wegen der Hitze, sondern in erster Linie weil wir unsere Werkstatt gerade renovieren und vergrößern :D
Daher widme ich mich einem Thema, das hier noch offen geblieben ist, warum reißt ein Serien-Pleuel ab? Zur Erinnerung KLICK

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Vorneweg, Materialien und gar dynamische Bruchanalyse sind nicht gerade mein Spezialgebiet. Jedoch habe ich Interesse daran, weshalb ich es etwas genauer beleuchten möchte. Und zum Glück haben wir hier Dr. Ing. MaschBau und Materialwissenschaftler, die ich damit nerven kann :mrgreen:
Was ich gleich mal lernen musste, nicht jeder der sich mit Metallen auskennt, kann auch über diese Vorgänge etwas sagen. Eigentlich sinnvoll, ein bayrischer Koch kann auch nicht ohne weiteres beim Inder in der Küche anfangen.
Die Jungs bei uns beschäftigen sich dann mehr mit "Stillleben" Proben, die keine mechanische Belastung erfahren, dafür aber irre Hitze, Strahlung und Stoffe welche hinein/heraus diffundieren. Aber sie konnten mir trotzdem einiges über das Teil erzählen, für eine richtige Analyse haben sie mich jedoch an entsprechenden Spezialisten verwiesen. Finde ich sehr sympathisch, wenn das jemand so reflektiert handhabt :D
Zuerst musste herausgefunden werden, was es denn für ein Material ist. Bisher wusste ich nur, dass es magnetisch ist und sich deutlich schwerer sägen lässt als normaler Stahl. Für eine zerstörungsfreie und vor allem schnelle Analyse bietet sich die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) an. Dabei wird die zu messende Probe punktuell mit einer Röntgenstrahlen Quelle beschossen und Atome werden dann dazu angeregt eine Röntgenfluoreszenz abzugeben. Aus dem in einem Sensor gemessenen Spektrum lassen sich dann Rückschlüsse über die Materialzusammensetzung ziehen. Siehe hier:

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Es handelt sich um hauptsächlich Eisen mit 1% Chrom und je einem halben Prozent Mangan und Cobalt ("Kobold" in grünem Neudeutsch). Aber Moment mal, wird sich manch Leser jetzt denken, Stahl ohne Kohlenstoff? :shock:
Der ist natürlich trotzdem drin. Jedoch beginnt die RFA erst im Periodensystem bei der Ordnungszahl 5 (Atommasse bezogen), also bei Bor. Kohlenstoff in so kleiner Konzentration und der Ordnungszahl 6 kann da einfach noch nicht zuverlässig bestimmt werden. Es wird sich wahrscheinlich um einen Anteil von 0,7% Kohlenstoff handeln und der Stahl vermutlich ein C70 Vergütungsstahl sein. Dieser wird jedenfalls in der Literatur öfters erwähnt. Genormt ist der Stahl für Pleuel natürlich nicht und am Ende bleibt es wohl ein japanisches Geheimnis warum genau diese Zusammensetzung. Was aber viel wichtiger ist, wie wurde der Stahl vergütet? Er könnte butterweich sein oder durch entsprechende Wärmebehandlung auch sehr hart. Das wird sich später zeigen.
Der nächste Schritt war die Mikroskopie der Bruchstelle auf einem digitalen Mikroskop mit 2000 facher Vergrößerung und motorisierten Achsen. Eine Panigale V4 kann man sich dafür locker kaufen :wink:

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Das Gerät hat ein paar tolle Features, wie zum Beispiel 3D Vermessung und riesige Panorama Bilder zusammensetzten ohne den kleinsten Übergang. Da kommt man aber schnell in die Dateigröße von Gigabyte, vor allem wenn 3D Informationen enthalten sind (wie in meinem Fall).
Ich möchte nochmal betonen, es handelt sich um ein Pleuel aus einer Serien SV, das einfach beim Eis holen abgerissen ist. Es war nie im Rennsport eingesetzt und ich würde auch keinem empfehlen mit dem Serien Kurbeltrieb der Einspritzer SV Rennen zu fahren, der hat schon zu oft versagt. Andere Baujahre halten ewig, sogar bei grober Leistungs- oder Mitteldrucksteigerung.
Hier mal der zusammengesetzte Scan aus 200 facher Vergrößerung.

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Das originale Bild konnte ich hier leider nicht unterbringen, es hat 160 Megapixel und 200MB, wer es will, gerne melden.
Durch den verstellbaren Fokus, wurde das Bild auch in der Tiefenschärfe abgefahren in 40µ Schritten. Dazwischen wurde der ISO Wert des Mikroskop Bildsensors verändert, um am Ende eine 3D HDR Aufnahme zu generieren, bei der sich nachträglich die beste Belichtung einstellen lässt. Hier mal das Höhenprofil des Bruchs:

Bild

Und somit kommt man zur 3D Ansicht der Bruchstelle, faszinierend :D

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Dann lasst uns doch mal an den Ort des Geschehens zoomen. Unten links auf den Bildern (Ausrichtung immer gleich) sieht man eine Art großen Kreis. Das nennt man Rastlinien, sie breiten sich vom Ursprung aus. Quasi wie ein Stein, den man ins Wasser wirft. Wenn der Bereich zu groß wird und der Rest zu schwach, dann kommt es zum Gewaltbruch. Diesen Übergang schauen wir uns im Anschluss an.

Bild

Wenn man etwas nach unten geht in diese Schlucht (hellblaues/türkises Dreieck auf dem Höhenprofil), dann ist man im Zentrum der Rastlinien, man kann also vom Ursprung des Bruches ausgehen an dieser Stelle. Wir haben dann mit 2000 facher Vergrößerung in den Riss hinein geschaut. Das sieht auf jeden Fall interessant aus, aber man erkennt keine Ursache. Dafür müsste man den Riss vorsichtig runter oder seitlich Schleifen und am Ende Polieren. Das ist aufwendig und ich will ja nicht das schöne Teil zerstören. Es bleibt also bei einer Vermutung zu diesem Zeitpunkt, möglicherweise gab es eine Schädigung an dieser Stelle und diese hat sich durch die Kerbwirkung fortgesetzt. Es ist aber auch möglich, dass schon vor dem Schmieden im Rohmaterial ein Einschluss gewesen ist, zum Beispiel weiches Phosphor. Der Kollege meinte, das hätte in der Herstellung doch beim Röntgen der Teile auffallen müssen... Ich meinte da wird wohl nicht viel geröntgt in der Serienfertigung bei Suzuki, außer bei der MotoGP :mrgreen:

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Schauen wir uns doch noch einmal den Übergang vom Riss zum Bruch an. Erst von oben und dann 3D seitlich. Finde ich ziemlich interessant.

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Man sieht ein Plateau vom Schwingungsriss links und dann eine abfallende Stufe des Gewaltbruches. Da das Mikroskop auch die Höhe vermisst, kann man durch diese Aufnahme auch Ebenen und Schnitte zum Messen legen. Dabei sieht man dann, die Rastlinien breiten im Verlauf absolut plan aus. Es ist wie ein Skalpellschnitt der auf mehrere Millimeter gerade mal im µ Bereich in der Höhe abweicht. Der Riss breitet sich entlang der Korngrenzen im Gefüge aus und möchte ungern den Weg um Körner herum nehmen. Wenn es dann zum Gewaltbruch kommt, reißt es einfach querfeldein.
Aber auch dieser Bereich ist interessant, denn er zeigt wie das Material beschaffen ist. In diesem Fall scheint der Stahl nicht hoch vergütet worden sein, er ist also zäh statt hart und spröde. Das erkennt man an der Bruchfläche wie sich das Material noch mit gezogen hat, bevor es abgerissen ist. Wäre es spröde, würde man im Mikroskop direkt auf die abgerissenen Körner blicken, was durch Lichtreflexionen ganz anders aussehen würde.
Es erscheint aber auch logisch, dass ein Pleuel nicht hart spröde sein soll, das hätte zwar eine sehr hohe Festigkeit zur Folge, aber da es im Betrieb plastischer Verformung unterliegt, würde das nicht lange halten. Solange sich die Verformung im Bereich des E-moduls vom Material bewegt, tut es dem Bauteil erstmal nicht weh, es geht einfach wieder in den Ursprungszustand zurück. Die Dauerfestigkeit ist wieder ein anderes Thema.

Da kommen wir auch schon zum nächsten Punkt, wenn etwas reißt, dann denkt man doch zuerst man hätte zu stark daran gezogen? Auch dem bin ich nachgegangen. Durch die Materialanalyse, Einschätzung der Vergütung und Literatur konnte ich auch ungefähr den Bereich der Festigkeit eingrenzen. Durch das Mikroskop Bild hatte ich auch die Fläche des Bruches und damit konnte ich gut Rechnen.

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Hier sieht man die Kolbengeschwindigkeit und Beschleunigung der SV bei Vollgas. Wäre das Pleuel unendlich lang, würde man jetzt eine perfekte sin und cos Kurve sehen. Aber da das Pleuel nur 4x länger ist als der Hub, verschiebt sich das ganze (2.te Ordnung) zu diesen asymmetrischen Kurven. Die höchste Beschleunigung findet im OT statt mit 47000m/s². Wenn man das jetzt noch mit den oszillierenden Massen multipliziert (F = a * m), dann kommt man auf die maximal mögliche Zugkraft. Diese liegt allerdings irgendwo bei einem Viertel der Zugfestigkeit von dem Material und das bei Vollgas, also mehr als ausreichend. Würde man jetzt viele Millionen Zyklen Vollgas fahren (da ist man eine Weile beschäftigt :wink: ), würde das Material deutlich an Festigkeit verlieren (Wöhlerkurve), bis es sich dann einpendelt und eine Art Dauerfestigkeit erreicht. Selbst dann ist man noch weit vom Bruch entfernt.
Auch die Druckbelastung durch den Kolben ist kein großes Problem. Diese ist maximal um die 15° nach OT, wenn man mit der Zündung alles richtig macht. Bei hoch drehenden Motoren mit geringem Kolben Durchmesser überwiegen dann aber die Zugkräfte im OT die Druckkräfte. Kurz gesagt, ein normales Pleuel ist einfach dafür gemacht zu halten, Punkt.

Daher komme ich abschließend zu der Einschätzung, dass es sich um einen bedauerlichen Einzelfall handelt, der verstärkt wird von der Neigung der SV Teile zu brechen (Sparzwang meiner Meinung nach). Wer Rennen fahren möchte, dem gesagt, es gibt viele Alternativen zu den Serienteilen und einige sind auch bezahlbar.
Die oft gehörte Aussage man würde durch andere Pleuel mehr Leistung bekommen, stimmt aber so nicht. Die dienen in erster Linie als Elemente zur Übertragung und sollten im Idealfall nichts wiegen und unendlich stabil sein (das beißt sich, ne?). Aftermarket Pleuel sind aber meistens gerade bei den oszillierenden Massen deutlich schwerer, was dann die Vibrationen der 2.ten Ordnung hochtreibt und beschleunigt werden will diese Masse auch.
Also es ist nicht alles Gold was glänzt, denn auch eine Pleuel Bruchstelle glänzt schön :P

Falls ich hier irgendwo Blödsinn von mir gegeben habe, bitte ich das zu entschuldigen. Wenn sich jemand gut auf dem Gebiet auskennt, würde ich mich sehr über eine Einschätzung und Tipps dazu freuen.

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon schnubbi » Dienstag 22. Juni 2021, 12:29

Nur eine kleine Anmerkung von mir:
Ich habe keine Strichliste gemacht, aber gefühlt über 90% der Pleuelschäden waren in der Vergangenheit getunte Motoren. Deshalb würde ich die pauschale Aussage "Serienpleuel der Einspritzer SV ist nicht zum Rennfahren geeignet" nicht so stehen lassen und abändern: "Serienpleuel der Einspritzer SV ist für leistungsgesteigerte Motoren nicht dauerhaltbar".
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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon Knubbler » Dienstag 22. Juni 2021, 13:33

Grüß Dich!
Ich bin mir nicht sicher, ob man so einen komplexen Vorgang auf "getuned ja/nein?" reduzieren kann. Das müsste man schon genauer im Detail betrachten.
Wir haben ja leider die letzten 1,5 Jahre miterlebt wie man sich Statistiken so darstellen kann, dass sie eine entsprechende Wirkung erzeugen (ohne Wertung meinerseits). Zum Beispiel indem man absolute Zahlen miteinander vergleicht und das außen herum weg lässt. Da könnte man jetzt behaupten, Weltweit sind viel mehr Serienpleuel der SV abgerissen als im Rennsport. Das wird wohl so sein, jedoch ist es eben nur die halbe Wahrheit. Man müsste das eben im Detail analysieren.
Ganz wichtig ist dabei, eine Serien SV funktioniert im hohen Drehzahlbereich einfach nicht, sie hat dort keinen Druck und wird daher auch nicht dort bewegt. Da Kräfte nun mal im Quadrat steigen, hinkt der Vergleich etwas. Was passiert wenn man die Serie 1 zu 1 genauso bewegt?
Meine SV Motoren haben auf der Seite der oszillierenden Massen eine ganze Ecke weniger als die Serie. Würde man also beide Motoren also bei 10.000/min solange rennen lassen, bis ein Pleuel abreißt (beide Serienpleuel), dann wäre es im statistischen Mittel viel öfter der Serienmotor.
Meine Aussage bezieht sich aber explizit auf die ersten Baujahre der Einspritzer SV, bei der übermäßig oft im Kurbeltrieb etwas kaputt geht. Bei der Vergaser SV und Gladius tritt das nicht wirklich auf, die Vermutung liegt daher auf Material, Bearbeitung oder Vergütung.

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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon schnubbi » Dienstag 22. Juni 2021, 15:06

Knubbler hat geschrieben:Ganz wichtig ist dabei, eine Serien SV funktioniert im hohen Drehzahlbereich einfach nicht, sie hat dort keinen Druck und wird daher auch nicht dort bewegt. Da Kräfte nun mal im Quadrat steigen, hinkt der Vergleich etwas. Was passiert wenn man die Serie 1 zu 1 genauso bewegt?
Meine SV Motoren haben auf der Seite der oszillierenden Massen eine ganze Ecke weniger als die Serie. Würde man also beide Motoren also bei 10.000/min solange rennen lassen, bis ein Pleuel abreißt (beide Serienpleuel), dann wäre es im statistischen Mittel viel öfter der Serienmotor.


Sehe ich genau so wie du. Eine Serien-SV bei 10.000 oder mehr zu bewegen macht überhaupt keinen Sinn, bei der Gladius noch weniger. Leider gibt es Tuner, die sich mit dem SV-Motor nicht so gut auskennen wie du und nichts über die Schwachstelle wissen. Diese Motoren halten dann leider nicht besonders lange.

Ich wollte mit meinem Post auch nur verhindern, dass Serien-SV Fahrer jetzt plötzlich Angst vor dem Pleuel Thema haben. :wink:
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Re: SV650 aus dem letzten Jahrtausend

Beitragvon R6-Pille » Dienstag 22. Juni 2021, 15:25

Bitte ergänz doch noch mal die Maximalkraft am besten anschaulich als Gewichtskraft in Tonnen im oberen Totpunkt ohne entlastende Gaskraft die durch die Kompression stattfindet.
Es gibt immer einen Schnelleren


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