RN32 Motorschäden

[MadMike323]

Immerhin blieb alles im Motor. Der einzige Trost…

[briese159]

Was immer zu erkennen ist, die Pleuel reißen ab. Auch der Kolbenbolzen wird aus dem Kolben gerissen. Es muss also eine ständige Zugkraft auf das Pleuel wirken. Das ist in einem gewissen Maß auch normal. Die Frage ist, ob das bei dem R1 BigBang Motor mehr ist als bei anderen.
Oder sind es Kolbenklemmer, Kolbenkipper, die das verursachen?
Das Mit der Buchse im Pleuelauge ist ja echt gut gemeint, glaub aber nicht, dass es das Problem löst. In den meißten Fällen sieht das Pleuelauge und der Bolzen gut aus.
Für mich sind da auch viel zu wenig mit Buchse draußen, um da ein aussagekräftiges Ergebnis zu erzielen. Nach der Buchsentheorie hätte ja das Carillo Pleuel nicht reißen dürfen.

[MadMike323]

Das mit den Kolbenbolzen soll ja auch vorkommen, aber ich bin auch der Meinung das das nicht die Ursache ist.
Bei allen Motoren die ich zerlegt habe, waren die Bolzen wie neu.
An Kolbenkipper hab ich auch schon gedacht, aber bei meinem RN65 war der Kolben noch ganz, Kolbenbolzen wie neu und das obere Pleuelauge hing noch am Kolben. Ebenso das untere Pleuelauge auf der Kurbelwelle. Es ist einfach das Pleuel am Schaft gebrochen, nach 4tkm

[woofi]

Man müsste rauskriegen warum es so gut wie immer Zylinder 2 zerlegt. Klar die mittleren Zylinder sind thermisch höher belastet, aber das sollte den Pleuel doch egal sein. Würde eher die Lager betreffen. Aber die sind vermutlich nicht das Problem.

[Ecotec]

Also das Carillo Pleul da auf dem Bild, sieht aber nicht so aus als wenn es brechen wollte, so krumm wie das ist.
Sieht eher aus als wenn da was anderes blockiert hätte.

Ich habe ja auch so ein Motorrad als RN65 und mache mir da auch Sorgen, zumal ich die GYTR Nockenwellen samt Trichtern fahre, rund 12 PS mehr laut Prüfstand und mehr Drehmoment über den gesamten Bereich.

Wäre also sinnvoll auf Pankl umzurüsten im Winter, wenn man das hier so liest... Loch im Block ist uncool.

[preuss]

Mich hat es in Misano auch erwischt. Gegengerade kurz vor der Curvone.

Rn32 Motor hatte aber jetzt auch schon 26.000km drauf, aber auch schon den zweiten Service. Gerade 1200km her. Alle Lager neu, pleuel neu, Kolben neu, rn49 Ventilfedern neu.

Ich hatte sie aber auch ein paar mal für ein paar sek. im Drehzahl-begrenzer. Könnte mir vorstellen dass dem Motor das nicht gefiel.

2 auslassventile krumm, kolbenbolzen und Pleuel-auge sehen noch top aus. Die Lager auch alle noch wie neu...

Baue jetzt einen Rn65 Motor ein und weiter geht's.

[woofi]

Mich hat es in Misano auch erwischt. Gegengerade kurz vor der Curvone.

Rn32 Motor hatte aber jetzt auch schon 26.000km drauf, aber auch schon den zweiten Service. Gerade 1200km her. Alle Lager neu, pleuel neu, Kolben neu, rn49 Ventilfedern neu.

Ich hatte sie aber auch ein paar mal für ein paar sek. im Drehzahl-begrenzer. Könnte mir vorstellen dass dem Motor das nicht gefiel.

2 auslassventile krumm, kolbenbolzen und Pleuel-auge sehen noch top aus. Die Lager auch alle noch wie neu...

Baue jetzt einen Rn65 Motor ein und weiter geht's.

Vom RN65 Motor passt aber nur das Unterteil. Zylinderkopf muss von RN32/49 sein. Sonst muss alles auf RN65 umgebaut werden. Sprich Drosselklappe, Airbox, Kabelbaum, Gasgriff etc...

[preuss]

Mich hat es in Misano auch erwischt. .....
Baue jetzt einen Rn65 Motor ein und weiter geht's.

Vom RN65 Motor passt aber nur das Unterteil. Zylinderkopf muss von RN32/49 sein. Sonst muss alles auf RN65 umgebaut werden. Sprich Drosselklappe, Airbox, Kabelbaum, Gasgriff etc...

Ich habe ein bisschen nach gelesen und zumindest in den USA und UK haben schon einige nur den Motor getauscht, in dem sie Adapter platten für die Einspritzung benutzt haben. Ich schau mir das einfach mal an wenn der Motor da ist.

[Knubbler]

Hey Mike/preuss,
Erstmal vielen Dank, dass Du die Schadensbilder mit uns teilst, ich finde das äußerst interessant!
Die zitierte Haltbarkeitsanalyse sehe ich auch eher kritisch, denn eine Simulation spuckt einem sehr schöne Bilder aus, hat aber wenig absolute Aussagekraft, wenn die tatsächlichen Randbedingungen unbekannt sind. Die Gegebenheiten genau zu kennen ist allerdings essenziell, um Dauerfestigkeit untersuchen und voraussagen zu können. Im Inneren des Motors, sind die Bedingungen im befeuerten Betrieb definitiv eine Unbekannte, was viele Messungen im Versuch gezeigt haben. Wenn ich CFD Analysen (numerische Strömungssimulation) durchführe, dann kommen dabei auch sehr schöne bunte Grafiken heraus, der tatsächliche Wahrheitsgehalt steht aber auf einem anderen Blatt. Es heißt nicht umsonst spöttisch "Colours For Directors"
Man bewegt sich da auf unglaublich komplizierten Gebieten und die Programme sind gewaltig in der Tiefe der Randbedingungen. Wer in ANSYS schon mal auf erweiterte Optionen geklickt hat, weiß wovon ich spreche.

Man müsste rauskriegen warum es so gut wie immer Zylinder 2 zerlegt.

Genau diese Frage hat mich beschäftigt. Was unterscheidet denn Zylinder 2 des R1 Crossplane von den anderen Zylindern und auch von Flatplane Motoren?
Thermisch höher belastet sind die inneren Zylinder ja bei allen Triebwerken, was man an den Zündungskennfeldern oft auch sieht. Aber bei einem normalen R4 reißen auch nicht vorzugsweise die inneren Pleuel ab und wenn sie es tun, dann eher in einer Art Knickbelastung oder eben klassischer Gewaltbruch nach Schädigung. Ich finde die Brüche der R1 Pleuel optisch eher ungewöhnlich aus und vor allem jetzt das Bild vom Carrillo Pleuel ist definitiv kein Bruch auf Druck Belastung. Es sieht eher nach Versagen auf Zug aus, doch wie kann das passieren? Wären der Motoren überdreht worden (Massenkraft des Kolben und oszillierender Pleuel Teil erzeugen Zugkräfte beim Abbremsen), dann würde auch andere Pleuel abreißen oder zumindest geschädigt sein. Das würde ich ausschließen, bzw. es wäre an den verbleibenden Pleuel messbar. Aus dem selben Grund würde ich auch ausschließen, dass die Yamaha Ingenieure einen Fehler bei der Auslegung der Titanpleuel gemacht haben und das über so viele Jahre nicht bemerkt hätten, denn auch das müsste man an den anderen Pleuel erkennbar sein, die noch ganz sind. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann haben Leute sogar schon die äußeren Pleuel nach innen getauscht und trotzdem ist Zylinder 2 wieder gerissen. Was hat es also mit diesem Zylinder auf sich?

Ich möchte da nochmal meine Crossplane Mehr-Belastungs-Theorie heranziehen. Der zweite Zylinder bei der R1 ist der einzige, nachdem 90° später nochmal gezündet wird. Kein anderer Zylinder hat diese Eigenschaft und auch kein Flatplane Motor. Hier zur Verdeutlichung:

Quelle: Yamaha Motor Global, Youtube

Jetzt kann man sich denken "na und? Irgendwo muss ja gezündet werden?"
Stimmt, aber was macht das auf Dauer mit den Komponenten? Vielleicht muss ich meinen Gedanken noch etwas genauer ausführen. Dazu ein Bild zur Verdeutlichung, was passiert, wenn ein Kolben durch die Gaskraft nach unten geschoben wird. Der Zündzeitpunkt ist im Idealfall so gesetzt, dass der höchste Verbrennungsdruck kurz nach dem OT anliegt, über den Pleuelwinkel zum Kurbelwinkel ergeben sich radiale und tangentiale Kräfte, die Kurbelwelle wird beschleunigt. So weit alles logisch.

Quelle: Dr.-Ing. Steffen Rödling, Experimenteller Betriebsfestigkeitsnachweis Kurbeltrieb

Bei einem normalen Flatplane Motor sind die Hubzapfen bekanntlich um 180° versetzt. Das bedeutet, wenn ein Zylinder zündet und die Kurbelwelle beschleunigt, dann stehen alle anderen nahe UT/OT. Somit rühren sich die Pleuel in Ihrer Höhe kaum vom Fleck, selbst wenn man die Kurbelwelle mit dem Vorschlaghammer beschleunigen würde, sind die Pleuel Beschleunigungskräfte sehr klein. Jetzt zur Crossplane Welle, da wird Zylinder 2 ganz normal gezündet, die Kurbelwelle wird beschleunigt, alles gut. Dann wird allerdings 90° später der Zylinder 4 gezündet und das ist der Moment, auf den ich aufmerksam machen möchte. Denn da steht das Pleuel von Zyl.2 annähernd tangential zum Kurbelradius und bekommt die extra Kurbelwellen Beschleunigung als vollen Zug gegenüber den oszillierenden Massen ab. Eine einzigartige Situation, die nur am Crossplane Zyl.2 entsteht. Diese Zugkraft ist natürlich meilenweit davon entfernt, das Pleuel in einem Ruck abzureißen. Bedeutet, ich möchte Yamaha in keinster Weise unterstellen, dass sie Ihre Hausaufgaben in der Elastostatik Auslegung der Pleuel nicht gemacht hätten. Wie die Analysen zeigen, werden die internen Spannungen zu keinem Zeitpunkt überschritten und doch reißen die Pleuel ab. Das ist ein deutlicher Hinweis, dass wir uns im Thema der Dauerhaltbarkeit bewegen. Das Pleuel von Zylinder 3 steht natürlich auch in dem Moment tangential, wird allerdings nur abschwächt mit der Druckkraft belastet, wofür es mit der Gaskraft designed wurde. Nicht alle Materialien reagieren auf Zug und Druck gleich.
Ich vermute daher, würde man einen R1 Rennstrecken Motor nach 2000km zerlegen, wo sich die Pleuel in Richtung 10^7 Lastspiele bewegen und eine Schwingfestigkeits-Analyse an Ihnen durchführen, dann würde das Zyl.2 Pleuel in der resultierenden Wöhlerkurve einen deutlich geschwächten Verlauf aufweisen. Und das resultiert darin, dass es unter normalen Lastbedingungen bereits brechen kann. Die Mehrbelastung durch die tangentiale Beschleunigung würde sich daher in der Logik decken, dass es signifikant Zylinder 2 trifft und selbst getauschte Pleuel von anderen Zylindern dort brechen.
Das sind jedoch im jetzigen Stadium nur Gedankenspiele und ersetzt keine wissenschaftliche Analyse des Problems. Es kann sich durchaus um ein komplexes, mehrschichtiges Problem handeln und sich beispielsweise mit Schwingungen paaren. Ich gehe jedoch nicht davon aus, dass es ein rein thermisches Problem ist oder an der Auslegung liegt, das wäre deutlich zu einfach.

[MadMike323]

Mich hat es in Misano auch erwischt. Gegengerade kurz vor der Curvone.

Rn32 Motor hatte aber jetzt auch schon 26.000km drauf, aber auch schon den zweiten Service. Gerade 1200km her. Alle Lager neu, pleuel neu, Kolben neu, rn49 Ventilfedern neu.

Ich hatte sie aber auch ein paar mal für ein paar sek. im Drehzahl-begrenzer. Könnte mir vorstellen dass dem Motor das nicht gefiel.

2 auslassventile krumm, kolbenbolzen und Pleuel-auge sehen noch top aus. Die Lager auch alle noch wie neu...

Baue jetzt einen Rn65 Motor ein und weiter geht's.

Vom RN65 Motor passt aber nur das Unterteil. Zylinderkopf muss von RN32/49 sein. Sonst muss alles auf RN65 umgebaut werden. Sprich Drosselklappe, Airbox, Kabelbaum, Gasgriff etc...

So hatte ich das gemacht. Nagelneuer RN65 Motor und dann einen 32er Kopf drauf. Ventile, Nocken, Federn usw kann man alles von der 65er nehmen.
Wobei ich auch sagen muss: RN32 Motor hielt 12tkm, RN65 Motor 4400km