Diplomarbeit Simson Ausgleichswelle

[Christof]

Wie einige hier schon wissen habe ich bei LangTuning meine Diplomarbeit über die Konstruktion einer Ausgleichswelle für einen Simson M541 Motor geschrieben und möchte das ganze jetzt hier mal vorstellen.
Die Konstruktion ist zwar für einen Simsonmotor, aber ich will es hier trotzdem mal vorstell da es den ein oder anderen vielleicht trotzdem interessiert. Außerdem kann man sowas vielleicht auch in ähnlicher Form mal für eine MZ bauen...

Jan (der Chef von LangTuning) wollte schon lange mal eine Ausgleichswelle an einem Simson-Motor realisieren, da es bei den Rennmotoren oft vorkommt dass der Kraftstoff im Vergaser durch die Vibrationen stark aufschäumt und dadurch das Gemisch stark abmagert. Da ich letztes Jahr im August noch auf der Suche nach einem Diplomthema war sind wir dann zusammen gekommen um im Rahmen einer Diplomarbeit eine Ausgleichswelle zu bauen...

Herausgekommen ist dann folgendes:

DSC_1051.jpg

Die Ausgleichswelle nimmt den Platz der originalen Lichtmaschine ein, diese braucht man bei einem Rennmoped eh nicht . Für die Zündung wird lediglich ein Pick-Up Sensor auf das Gehäuse der Ausgleichswelle montiert. Das Gehäuse der Ausgleichswelle wird dabei genauso wie die originale Zündung am Motorengehäuse zentriert.

Den Massenausgleich übernimmt ein gegenläufig zur Kurbelwelle rotierendes Zahnrad, in welches Schwermetalleinsätze eingepresst wurden um die notwendige Unwucht zu realisieren.

5.jpg

Schnittdarstellung.jpg

Das ganze haben wir dann mit und ohne Ausgleichswelle auf dem Prüfstand getestet und konnte sowohl mehr Leistung als auch weniger Vibrationen mit Ausgleichswelle nachweisen .

DSC_1048.jpg

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Zuletzt geändert von Christof am 29. März 2015 12:16, insgesamt 1-mal geändert.
Grund: Thema verschoben

[panzerschlosser]

Coole Sache das
Kann man die Arbeit auch mal lesen
Zb als PDF?

[dr.blech]

Also wenn Du sowas Tolles machen kannst, verstehe ich nicht warum Dein TS-Motor so rasselt.
Ich kann das zwar nicht wirklich beurteilen aber es sieht unheimlich technisch aus. Hut ab!

Grüße, Simon

[Egon Damm]

find ich gut. Bitte weiter forschen.

Ich fahre einen Zweizylinderreihenmotor mit drei Pleuel. Der hat Laufkultur.

[Malcom]

Also wenn Du sowas Tolles machen kannst, verstehe ich nicht warum Dein TS-Motor so rasselt.

Das Rasseln konnte ich mittlerweile zum Glück abstellen

Ich fahre einen Zweizylinderreihenmotor mit drei Pleuel. Der hat Laufkultur.

Der 800er Rotax Motor der in den BMW F800 Modellen verbaut ist ist ein sehr feines Motörchen, bin ich während meiner Lehre auch immer gern gefahren. Der Massenausgleich mittels Schwenkpleuel war aber für mich einfach zu aufwendig um es an einem Simsonmotor umzusetzen...

[daniel_f]

Hallo Basti,

schönes DIng hast du da entwickelt. Und ich hab mich schon gefragt, was du im letzten halben Jahr so getrieben hast, weil man fast nichts mehr von dir gelesen hat. Jetzt weiß ich es.
Eine Frage noch. Ist das Gehäuse des Ausgleichswellengetriebes separat mit Getriebeöl gefüllt? Anders kann ich´s mir nämlich nicht vorstellen.

Gruß
Daniel

[ftr]

Ich finde die Zeitspanne zwischen Themenwahl und fertig interessant. Mein Thema waren die Eigenschaften von schnellerstarrten Aluminium-Magnesium-Mangan Legierungen und ich bin monatelang zum Ofen und zum Mikroskop gerannt, um unsere empirischen Forschungen zu betreiben.

[Thomas Becker]

Sauber, aber rein theoretisch erhöht sich doch damit die Schleppleistung, was dem spontanen Hochdrehen solch eines kleinen Motors entgegensteht ?
Übrigens kenn ich einen, der hat seine Diplomarbeit über die Modifizierung eines XT 500 Motors gemacht und anschließend die schnellsten 2-Ventiler Motore in der SOS-Klasse gebaut (Pami).
Gruss Thomas

[daniel_f]

Sauber, aber rein theoretisch erhöht sich doch damit die Schleppleistung, was dem spontanen Hochdrehen solch eines kleinen Motors entgegensteht ?

Dafür ist aber die originale Schwungmasse nicht mehr vorhanden und vermutlich auch die KW irgendwie erleichtert, was dem wieder entgegenwirkt.

[Malcom]

Hallo Basti,

schönes DIng hast du da entwickelt. Und ich hab mich schon gefragt, was du im letzten halben Jahr so getrieben hast, weil man fast nichts mehr von dir gelesen hat. Jetzt weiß ich es.

Ja das letzte halbe Jahr war ziemlich streßig, deshalb war ich nicht besonders aktiv hier im Forum...

Ist das Gehäuse des Ausgleichswellengetriebes separat mit Getriebeöl gefüllt? Anders kann ich´s mir nämlich nicht vorstellen.

Die Ausgleichswelle läuft in einem separatem geschlossenen Gehäuse und wird unabhängig vom Motor mit Getriebeöl befüllt.

Sauber, aber rein theoretisch erhöht sich doch damit die Schleppleistung, was dem spontanen Hochdrehen solch eines kleinen Motors entgegensteht ?

Rein theoretisch hast du recht, die zu beschleunigenden Massen der Ausgleichswelle sind aber ziemlich gering. Wir haben auf dem Prüfstand mit und ohne Ausgleichswelle gemessen und konnten einen deutlichen Unterschied feststellen. Dabei wurde für die Messung ohne Ausgleichwelle lediglich das getriebene Zahnrad mit den Schwermetalleinsätzen entfernt...

Rot mit Ausgleichswelle, blau ohne:

Leistungsdiagramm 001.jpg

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[Egon Damm]

Also wenn Du sowas Tolles machen kannst, verstehe ich nicht warum Dein TS-Motor so rasselt.

Das Rasseln konnte ich mittlerweile zum Glück abstellen

Ich fahre einen Zweizylinderreihenmotor mit drei Pleuel. Der hat Laufkultur.

Der 800er Rotax Motor der in den BMW F800 Modellen eingebaut ist ist ein sehr feines Motörchen, bin ich während meiner Lehre auch immer gern gefahren. Der Massenausgleich mittels Schwenkpleuel war aber für mich einfach zu aufwendig um es an einem Simsonmotor umzusetzen...

verstehe ich. Kostet ja auch Geld.

Mache weiter so. Für deine Doktorarbeit hätte ich da noch was.

[kutt]

wow .. der Motor ist aber spitz.

Bei 8000 Upm nur etwa 1 PS?

[K-Wagenfahrer]

@Malcom

Jan (der Chef von LangTuning) wollte schon lange mal eine Ausgleichswelle an einem Simson-Motor realisieren, da es bei den Rennmotoren oft vorkommt dass der Kraftstoff im Vergaser durch die Vibrationen stark aufschäumt und dadurch das Gemisch stark abmagert

Ist das der Hauptgrund für den technisch hochwertigen Umbau?

[Thomas Becker]

Wenn ich mich recht entsinne, waren deshalb die Dellortos an den Kreidler-Rennmotoren in Gummi aufgehängt. Wohl auch als Wärmebremse.
Gruss Thomas

[Buhmann]

Mich würde noch das ungefähre Gewicht des Zahnrades mit den Ausgleichsgewichten interesieren.
Ansonsten finde ich das sehr schön und auch sehr interessant. Und dass da dann auch noch Leistung kommt! (Wenn auch "nur" 0,4 PS)

Wird das Bauteil auch an Rennmotoren eingesetzt?

[robin]

Geniale Sache! Schön, dass du hier davon berichtest.
Ich stehe mit dem Massenausgleich son bisschen auf Kriegsfuß. Der Ausgang ist doch sicher der Normalausgleich an der Kurbelwelle, oder?
Ensteht bei deiner Anordnung nicht ein Massenmoment 1.Ordnung, weil die Kraftebenen unterschiedlich sind und zusätzlich die Ausgleichskraft nicht auf der Zylindermittelachse liegt?
Wie hast du die Virbrationsveränderung nachgewiesen? Beschleunigungssensor mit Piezo?
Wie erklärst du dir die Leistungssteigerung? Eben wegen des geringeren Aufschäumens?

[Malcom]

@Malcom

Jan (der Chef von LangTuning) wollte schon lange mal eine Ausgleichswelle an einem Simson-Motor realisieren, da es bei den Rennmotoren oft vorkommt dass der Kraftstoff im Vergaser durch die Vibrationen stark aufschäumt und dadurch das Gemisch stark abmagert

Ist das der Hauptgrund für den technisch hochwertigen Umbau?

Unter anderem. Außerdem geht es auch darum, dass bei längeren Rennen (z.B. 12h Rennen) die Belastung für den Fahrer verringert werden kann wenn einem z.B. die Finger nicht mehr wegen den Vibrationen einschlafen...

Mich würde noch das ungefähre Gewicht des Zahnrades mit den Ausgleichsgewichten interesieren.
Ansonsten finde ich das sehr schön und auch sehr interessant. Und dass da dann auch noch Leistung kommt! (Wenn auch "nur" 0,4 PS)

Wird das Bauteil auch an Rennmotoren eingesetzt?

Also die drei Ausgleichsgewichte wiegen je 34g, das Zahnrad wo diese drin sitzen wiegt 97g und die Welle auf welcher das Zahnrad läuft wiegt nochmal 25g.
Wo der Motor jetzt überall eingesetzt werden soll kann ich garnicht genau sagen...

Geniale Sache! Schön, dass du hier davon berichtest.
Ich stehe mit dem Massenausgleich son bisschen auf Kriegsfuß. Der Ausgang ist doch sicher der Normalausgleich an der Kurbelwelle, oder?
Ensteht bei deiner Anordnung nicht ein Massenmoment 1.Ordnung, weil die Kraftebenen unterschiedlich sind und zusätzlich die Ausgleichskraft nicht auf der Zylindermittelachse liegt?
Wie hast du die Virbrationsveränderung nachgewiesen? Beschleunigungssensor mit Piezo?
Wie erklärst du dir die Leistungssteigerung? Eben wegen des geringeren Aufschäumens?

Ja genau, da die Ausgleichswelle versetzt zur Kurbelwelle angebracht ist entsteht ein zusätzliches Moment, dies lässt sich aber auch schlecht verhindern.
Die Vibrationen wurden über die Beschleunigungssensoren eines Smartphones gemessen. Das funktioniert aber erstaunlich gut...
Die Leistungssteigerung resultiert daraus, dass das Gemisch bei hohen Drehzahlen nicht mehr aufgrund des Aufschäumens des Benzins im Vergaser abmagert. Aus dieser Abmagerung des Gemisches resultiert auch die größere Maximaldrehzahl ohne Ausgleichswelle.