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Wieder erwischt
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Guzzi
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BeitragVerfasst am: Mo.13.09.2021, 20:32    Titel: Wieder erwischt Antworten mit Zitat

So kann das aussehen wenn sich eine Halteklammer des Kolbenbolzens löst - vermutlich wegen Ermüdung- das faule Ding ! Leider hat die Kurbelwelle auch was abbekommen und der Zylinder ist gerissen - 😱🤮.

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Joe
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BeitragVerfasst am: Di.14.09.2021, 15:12    Titel: Antworten mit Zitat

Box Geschockt
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Kawa hält jung!
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Leo
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BeitragVerfasst am: Fr.17.09.2021, 22:00    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist ja schade 😢 Warscheinlich hat den Clip sich gedreht richtung 3 oder 9 Uhr Position. Bei häufig höhe Drehzahl werden die dann müde. Am besten schaust du auch den anderen nach, dann sieht du vielleicht weitere Gefahrzonen
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rolo
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BeitragVerfasst am: So.19.09.2021, 12:26    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ja, großer Mist, so ein Schaden! ;-(

So ganz verstehe ich die Diskussion aber nicht.

Wenn der Ring richtig in der Nut sitzt, kann der doch gar nicht weg und überträgt die Kräfte auf den Kolben....

Wie kann der ermüden? Was ist anders bei 3 oder 9 Uhr, Leo?

LG Frank
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Guzzi
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BeitragVerfasst am: So.19.09.2021, 19:33    Titel: Antworten mit Zitat

Kann mir das nur mit Ermüdung der Federwirkung des Ringes erklären- bin über 15000 km ohne Probleme damit gefahren - eingesetzt waren die Ringe natürlich immer entgegen der Lücke
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Leo
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BeitragVerfasst am: So.26.09.2021, 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

Die Öffnung der Clip sollte oben oder unten plaziert sein, also nicht bei der Luecke im Kolben. Wenn bei der Luecke, dann ist das Risiko gross das die raus fliegt.[/img]
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Pitl
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BeitragVerfasst am: So.26.09.2021, 18:58    Titel: Antworten mit Zitat

Leo hat Folgendes geschrieben:
Die Öffnung der Clip sollte oben oder unten plaziert sein, also nicht bei der Luecke im Kolben. Wenn bei der Luecke, dann ist das Risiko gross das die raus fliegt.[/img]


Das sehe ich auch so
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kawatze
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BeitragVerfasst am: So.26.09.2021, 22:45    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo zusammen !
.. das mache ich auch so -- allerdings sitzt der Clip oft anders , wenn ich da mal wieder nachschaue -- das Ding dreht sich manchmal in eine "ungünstige " Position !
Ich hatte seither die Clips der Bol d´or 900 verbaut , die muss man etwas kürzen und zusammendrücken , dass die reingehen, seither ist Ruhe .
In letzter Zeit habe ich allerdings auch wieder normale Kawateile verbaut - die allerdings unter Lupen/ Licht - kontrolle eingesetzt - kommt oft vor , dass die Clips nicht vollständig in die Nut gehen -- ich kratze die vor der Montage lieber nochmal aus , dass da kein Material dazwischen sein kann Wink
----------------------------------------Gruss Atze----------------------
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rolo
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BeitragVerfasst am: Di.28.09.2021, 06:37    Titel: Antworten mit Zitat

Moin,

Leo hat, wie eigentlich immer ;-D, natürlich recht.

Ich habe mir dazu bislang keine Gedanken gemacht, weil ich einfach nie Probleme hatte. In meinem ersten Zweitaktleben in den 70ern haben die Kolben wohl nie so lange gehalten, dass die Ermüdung eintrat. Smile Mit jeder 'Spardose' gabs neue Clips und ich habe einfach Glück gehabt.
Einen Schaden hatte ich nur mal mit einem Clip an deutschen Motor, der noch diese nach innen gebogenen Enden hatte, um den Clip mit der Spitzzange fassen zu können. Diese Enden waren vom Kolbenbolzen durchgerieben worden. Da diese Enden bei der Kawa zu Glück 'fehlen', war ich bislang sorglos ;-/

Wenn die sich allerdings, wie Atze schreibt, wirklich drehen, müsste man ja auch regelmäßig nachschauen und die Dinger dann am besten auch erneuern.

Dabei frage ich mich, ob man sich auf die gelieferte Qualität verlassen kann.... Ist ja nicht wirklich zu beurteilen, ob die nicht in China aus Blumendraht gebogen wurden!?

Gruss Frank
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Leo
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BeitragVerfasst am: Fr.01.10.2021, 21:48    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn es gelingt neue Clips mit Mühe mit den Finger zu montieren, bleiben die unter normale Betriebsbedingungen schon in den montierte Position, so hab ich jedenfalls erfahren.
Bei den Renner schau ich jeden Winter nach ob alles noch palleti ist. Bei den 500/750 gab es dann manchmal Ein wenig ausgeleierte Nut die verraten haben das den Clip unruhig gewesen war. Dann ist Kolbenwechsel notwendig.
Der S3 ist jetzt unterwegs mit 14 mm bolzen (anstatt 15 mm standard) und recht dicke Clips die (fuer mich) extrem schwer zu montieren sind, aber absolut Platz halten. Kein Vorteil ohne Nachteil.
Bei H2 stecken jetzt auch dickere Clips drin, aber noch zu wenig gefahren um beurteilen zu können ob das besser hält.
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rolo
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BeitragVerfasst am: So.17.10.2021, 01:26    Titel: Antworten mit Zitat

Mich hat interessiert, ab welcher Drehzahl das überhaupt relevant ist und um welche Größenordnung an Kräften wir reden.

Grundsätzlich ist klar: bei halbem Hub ist die Kolbengeschwindigkeit am größten, aber die Beschleunigung, die die Kräfte auf die Bauteile erzeugt, ist gleich Null.

Die hohe Belastung tritt an den Totpunkten auf. Jeder, der schon mal im Fahrstuhl war, kennt das: Wenn der Aufzug unten stoppt, wird man schwer. An den Totpunkten werden die Bauteile abrupt gebremst und wieder beschleunigt.

Durch die Auslenkung des Pleuels verändert sich der Weg des Kolbenbolzens im Vergleich zum Hubzapfen zusätzlich, aber an den Totpunkten ist der Einfluss des Pleuels vernachlässigbar. Man kann also mit dem vertikalen Weg des Kolbens mit dem Weg des Hubzapfens berechnen.

Die H1 zb. Hat einen Hub von 58 mm, also ist der Kurbelradius 24 mm. Berechnet wird der vertikale Weg des Kolbens, seine Geschwindigkeit und Beschleunigung.

Die Berechnung erfolgt für ein Grad Kurbelumdrehung. Bei einem Grad von UT bis ein Grad nach UT, im Bogenmaß 0,017453292519943, bewegt sich der Kolben vertikal um den Kurbelradius minus (Kurbelradius mal cosinus des Winkels):

0.024 [m]* (1- cos(0,017453292519943)) = 0,0000036553 [m].

Bei 7000 Umdrehungen pro Minute dauert das eine Grad
60 [sec/min]/7000 [/min] / 360 [°] = 0,000023810 [sec]

Geschwindigkeit ist Weg pro Zeiteinheit, also

0,0000036553 [m] / 0,000023810 [sec] = 0,153519529609408 [m/sec]

Beschleunigung ist Veränderung der Geschwindigkeit pro Zeit. Beschleunigung a = delta v/ delta t.
Da die Geschwindigkeit am Totpunkt =0 war, ist die Veränderung der Geschwindigkeit gleich der bei 1 Grad Kurbelwinkel.

Beschleunigung a = 0,153519529609408 [m/sec] / 0,000023810 [sec] = 6447,97785902087 [m/sec²]

Der clip (Querschnitt = 1 mm, Durchmesser 15 mm) wiegt ca. 0.3 Gramm

Die Beschleunigungskraft bei 7000 Umdrehungen beträgt also

0.0003 [kg] x 6447,97785902087 [m/sec²] = 1,93 Newton

Bei 3000 Umdrehungen sind das nur 0,36 Newton, bei 10000 aber 3,95 Newton.

Das Problem trifft also Freunde hoher Drehzahlen stärker, weil die Zeit bei der Beschleunigung im Quadrat eingeht.
Anschaulich:
Bei 3000 /min herrscht eine 120-fache Erdbeschleunigung
Bei 7000 /min herrscht eine 660-fache Erdbeschleunigung
Bei 10000 /min herrscht eine 1341-fache Erdbeschleunigung

Das heißt, bei 10000 / min wirken auf den Clip ca- 1340 mal mehr Kräfte als die Erdanziehung, also sein Gewicht. das geht nur halbwegs gut, weil er so leicht ist

Da bei Einbau des Clips mit Öffnung bei drei oder neun Uhr der untere Teil am Kolben anliegt, wird die obere Hälfte um 3,95/ 2 = 1.87 Newton, entsprechend einem Gewicht von ca. 200 Gramm, zusammen gedrückt.

Klar ist, 200 Gramm sind durchaus eine Größenordnung, die Einfluss haben könnte. Unklar ist mir, ob die entsprechende Hälfte des Clips
mit Öffnung bei drei oder neun Uhr bei 200 Gramm Belastung schon aus der Nut abhebt und ob für eine Ermüdung Abheben überhaupt notwendig ist oder ob die Belastungswechsel in Ruheposition schon eine Ermüdung hervorrufen können.

Da spielen verschiedene Faktoren wie Material oder vorhergehende Überdehnung eine Rolle.
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ingolf
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BeitragVerfasst am: So.17.10.2021, 08:45    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo rolo (der Wickinger?),

da hast du dir ja richtig Mühe gegeben ........
Das hätte ich sein können ......

Deine Rechnung könnte richtig sein. Ich habe zwar nicht jede Zahl überprüft, aber es scheint zu stimmen.

Die 2 Newton sind nur “200 Gramm” Kraft die am halben Durchmesser (8mm ?, müsste ich im Keller nachschauen) des halben Rings angreift.
Nicht besonders viel, aber auch nicht zu vernachlässigen.
Das Biegemoment ist dann 2N * 0,008 m = 0,016 Nm

Die Biegespannung ist dann interessant. Ich habe jetzt keine Lust die Formel für den Kreisquerschnitt wieder raus zu suchen.
Ich vermute aber, das ist nicht sehr hoch.
Zur Veranschaulichung: Drücke mal mit 200 Gramm auf den Ring und schau ob er sich stärker (!!!) verformt als es dem Durchmesser des eingebauten (!!!) Rings entspricht (der damit schon unter Spannung steht).
Nur wenn der Ring sich dabei noch stärker (elastisch) verformt als es dem eingebauten Durchmesser entspricht, hat dass eine dynamische Belastung zur Folge.
Wenn der Ring sich nicht weiter verformt bleibt es bei einer statischen Belastung. --- Bzw. so lange die Vorspannung in eingebautem Zustand größer als die Biegespannung durch die Beschleunigung ist.
Nur wenn der Ring in der Rille “abhebt” wird es zur dynamischen Belastung.

"""..(Zitat)....tritt die Ermüdung rein durch den Lastwechsel ein oder nur, wenn der Ring sich verformt? Vermutlich ersteres. ...."""
Neeee, zweiteres (elastische Verformung)

Zur Beurteilung der Ermüdung müsste man die Wöhlerkurve des Materials kennen.
Es handelt sich um einen Federstahl. Habe jetzt keine Lust die Daten raus zu suchen, aber sagen wir mal Pi mal Daumen:
Festigkeit: 1200 N/mm^2
Streckgrenze: 1000 N/mm^2
Dauerfestigkeit 300 N/mm^2
Alles grobe Schätzwerte !!!

Aus alle dem vermute ich:
Es handelt sich um eine statische Belastung weil der Ring nicht “abhebt”, bzw. die Vorspannung größer als die dynamische Spannung ist.
(wenn er “abheben” würde, wäre es sicher kaum länger als 1 Minute im der Kolbennut)
alles easy
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geht ab wie Schmidt's Katze.
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rolo
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BeitragVerfasst am: So.17.10.2021, 12:33    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Ingolf,

Zitat:
Hallo rolo (der Wickinger?),


ne, mein Spitzname im Studium wegen des rollenden Siegerländer 'R' ;-D

Danke für die fachlich kompetente Antwort.

Als nächsten Step habe ich gerade gemessen. Hatte noch drei neue Clips herumliegen und bin erstaunt:

Die Clips haben ausgebaut einen Außendurchmesser von ca. 17,5 mm.

Einen habe ich geopfert und in einen alten Kolben eingebaut. Die Bohrung im Kolben hat 16 mm, der eingebaute Clip einen Innendurchmesser von 15 mm.
Bei 1 mm Drahtstärke ist er also außen 17 mm, er wird also nur um 0,5 mm zusammengedrückt.

Mit der Schieblehre und dem Daumen geht das ganz leicht, einen Clip auf 17 mm zusammenzudrücken, aber das ist natürlich nicht das Gleiche, als wenn er am kompletten Umring eingeklemmt wird.

Dennoch: so arg groß kann die Klemmkraft in der Nut gar nicht sein.
Ich werde das mal ausrechnen und melde mich wieder

VG Frank
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h1fan
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BeitragVerfasst am: So.17.10.2021, 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

hallo rollo,
hier ist eine seite mit formeln:
https://schweizer-fn.de/motor/kenndaten/kenndaten.php#weg

im ot ist die beschleunigung wegen dem pleuelstangenverhältnis deutlich höher als im ut, von daher ist es am besten die lücke vom clip auf 6uhr zu stellen.

übrigens aufgrund von deinem tip mit den gebogenen enden habe ich meine zylinder gezogen, weil ich auch solche clips drin hatte. die waren nach nicht mal 1000 km auch schon angewetzt.

grüsse, hans
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H2yogi
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BeitragVerfasst am: Di.19.10.2021, 01:04    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Abend zusammen,

so wie hier das Problem „Positionierung des Sicherungsclips“ dargestellt wurde, könnte man die Auffassung vertreten, daß es sich um ein Grundsatzproblem in der über 100 jährigen Geschichte des Motorenbaus handeln würde. Was sagen denn die Kollegen aus den anderen Fraktionen wie Suzuki, Yamaha, Honda, etc..? Jeder TZ-Fahrer sollte demnach sofort nach Ende eines Rennens seine Zylinder demontieren und seine Sicherungsringe suchen? Der Logik nach sollten dann auch Montagevorschriften für den Sicherungsring existieren – die habe ich aber noch in keinem Motorenwerk oder Reparaturanleitung gefunden.

Berechnen kann man vieles – nur sollte vorher auch geklärt werden was! Die mathematische Beschreibung eines physikalischen Vorgangs gehört zu den Kernaufgaben eines Ingenieurs – davon ist aber hier nichts erkennbar.

Die Kinematik des Kurbeltriebs läßt die genaue Bestimmung von Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung zu. Nachfolgend dargestellt für die H2:



Für Schubstangenverhältnisse kleiner 0,25 zeigt die Beschleunigung bei UT ein Maximum, für größer 0,25 zwei Maxima (die ausgeprägter werden, je größer das Verhältnis ist). Alle H-Modelle weisen Verhältnisse größer 0,25 auf.

Die Kinematik ist unabhängig von Hubraumgröße, Leistung, etc.. – nur Hub und Pleuellänge spielen eine Rolle. Die Ergebnisse aus der Kinematik-Berechnung sind aber nur begrenzt verwertbar – Kolbengeschwindigkeit für die Schmierung (z.B. Ölfilmabriß), die Beschleunigung in Verbindung mit den oszillierenden Massen für die Wuchtung der Kurbelwelle, etc.. – nur für das Problem „Sicherungsclip“ sind sie nicht ausreichend. Die aufgezeichneten Ergebnisse stimmen für einen geschleppten Motor (z.B. wenn die Kurbelwelle von Hand gedreht wird), aber nicht für einen gefeuerten Motor. Mit den dargestellten Kolbenbeschleunigungen z.B. läuft kein Motor selbstständig. In Verbindung mit den oszillierenden Massen ergibt sich die Kraft mit der die „Trägemasse“ bewegt werden will – deswegen fahren wir noch keinen Meter. Erst durch die Überlagerung mit dem Motorprozeß wird ein Schuh daraus – sprich die Gaskräfte müssen zusätzlich betrachtet werden.

Die Kraft, die für die Verdichtung des Kraftstoff-Luft-Gemisches bei OT aufgewendet werden muß, wirkt sich negativ auf die Kolbenbeschleunigung aus – der Kolben wird „gebremst“. Für eine hohe Motorleistung wird eine maximale Aufladung (z.B. durch den Auspuff) angestrebt – somit der Beschleunigungswert bei OT aus der Kinematik -Berechnung entsprechen reduziert. Erst bei Drehzahlen weit über 15000 U/min treten die Gaskräfte in den Hintergrund und die Massenkräfte dominieren. Die Überlagerung von Gas- und Massenkräfte ergibt für den 2T-Motor folgendes Bild:



Erst die Gaskraft Fg, hervorgerufen durch den Verbrennungsdruck, versetzt die Kurbelwelle in eine Drehbewegung (solange diese Kraft größer als die Massenkraft ist). Wie in dem Bild zu sehen ist, liegen diese Beschleunigungswerte erheblich über denen aus der Kinematik-Berechnung.

Ein Nachschlag in Sachen „Triebwerksdynamik“ ist daher unumgänglich, sollte die angestrebte Berechnung für den Kolbenclip annährend etwas mit der Realität zu tun haben.

Es ist aber auch so, daß die Kolbenhersteller (wie z.B. Mahle, Kolbenschmidt, etc..) durchaus sich des Problems „Sicherungsclip“ bewußt sind. Für die Fälle, wo die „Abhebekraft“ größer als die Spannkraft ist, werden die Clips speziell fixiert. Nur das Ganze trifft auf einen Feld-Wald und Wiesen-Motor wie dem Kawa-Motor nicht zu.

Das Schöne ist, jeder kann sich eine von 360 verschiedenen Positionen für den Sicherungsring aussuchen und dazu eine Begründung ausdenken, warum genau diese die Beste ist – es richtet keinen Schaden an! Sollte die Ringnut im Kolben ausgeschlagen sein, dann liegt ein größeres Problem vor, was mit dem Sicherungsclip nichts zu tun hat.

Gruß
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Optimismus ist nichts anderes als ein Mangel an Information
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