Motor "halbieren" und es wird ein Flugmotor :-)
Hallo Motor Talk Gemeinde,
da mir dieses Forum schon oft sehr weitergeholfen hat (auch bei meinem "Dicken" Audi A6 4F),
denke ich, es ist nun an der Reihe mal was zurückzugeben.
Mein neuestes Projekt ist der " 1/2 VW Engine"
Unter diesem Namen findet man viele Umbauten die als Flugmotor für Ultraleichtfieger taugen und als sehr zuverlässig gelten. Auf der anderen Seite des grossen Teiches fliegen viele damit, einige seit Jahrzehnten.
Es gibt grob gesehen 3 Standardwerke von den Amis, die diesen Umbau mit mehr oder weniger Aufwand beschreiben und alle drei sind natürlich in den Detaillösungen anders verfahren:
Leonard Milholland`s "Better Half VW Engine" (meines Erachtens die beste Wahl)
Great Planes "Carr Twin"
und "Simplex Half VW Engine"
Frl. Google hilft da gerne mit Videos und Bildern weiter.
Für den Flugbetrieb gehen wir davon aus dass nun "hinten" nach "vorne" geht, d.h. nun ist die Keilriemenseite die Vorderseite des Flugmotors und der Getreibeflansch der Befestigungsflansch am Flugzeug.
Nun zum Baubericht mit kurzer vorausgehender Zusammenfassung:
Wie der Name schon vermuten lässt, wird irgendwas am Standardmotor gekürzt/weggelassen. Meisstens sind es die 2 Zylinder die richtung Getriebeflansch stehen (wir nennen das nun "hinten"😉, die weggelassen werden, dementsprechend wir auch die Kurbelwelle gekürzt bis zum mittleren Banklager und genauso wird mit der Nockenwelle verfahren.
Die Ölkanäle werden ab da verschlossen, das Öl braucht es ja nicht wo kein Banklager-Kurbelwelle-Pleuel-Kolben-Zylinder-Stössel-Stösselstangen-Kipphebel-Welle-Ventilführungen-Ventile da ist 🙂
Entweder hinten an der gekürzten KW oder vorne zwischen Nockenwellenritzel und KW werden als Drucklager Passscheiben eingesetzt die den Propellerzug nach vorne aufnehmen.
Da die KW ja hier an den Lagern super geschmiert sein sollte, ist das der ideale Bereich um mit normalen Passscheiben ein super Drucklager zu erzeugen.
Die Zylinderfußbohrungen die nun übrig bleiben, werden mit Deckeln verschlossen, es gibt Varianten mit und ohne Kraftstoffpumpe. Mit und ohne Zündverteiler respektive auch der dazugehörigen Welle aus dem Kurbelgehäuse (wenn nicht verwendet, wird das gerne der Öleinfüllstutzen). Auch die übrigen Öffnungen für die Schutzrohre werden sorgfältig verschlossen.
Ganz nebenbei wird der Zylinderkopf mitten auseinandergesägt, ein Ansaugstutzen angeschweisst oder der verlorene Bolzen am Flansch, die Seitenwand vom Ventilgehäuse des nichtgebrauchten Restes abgesägt und auf der guten Seite wieder angeschweisst, damit man wieder ein geschlossenes Ventilgehäuse bekommt. Selbiges passiert mit der Kipphebelwelle...mitten ab 🙂
Für da hab ich mir schon einige Gedanken gemacht, die vorhandenen Lösungen zur Stabilisierung des nurmehr auf einem Bolzen verschraubten Kipphebelsystems, sind nicht zufriedenstellend für mich.
Die verschiedenen Pläne unterscheiden sich dann noch wesentlich bei einer Sache:
Gehäuse so belassen oder zwischen den "hinteren" Zylindern und Getriebeflansch absägen ?
Ja, ihr habt richtig gehört, das erspart nochmals 2-2,5 Kg Gewicht, aber ist ein wesentlich grösserer Aufwand als nur den leerstehenden Gehäuseteil abzudichten.
Gleich geht s weiter...nun auch mit Bildern.
Grüsse Hermann
Beste Antwort im Thema
Na gut, dann lasse ich mal einen zur Vergaservereisung los, für die Erdgebundenen zum Verständniss.
Flugzeuge sind traditionell nicht sonderlich übermotorisiert und so wird versucht, jedes PS aus den Motoren zu kitzeln, unter anderem dadurch, daß man mit möglichst kalter und somit dichterer (schwerer) Ansaugluft arbeitet. Da sind einfach mehr Sauerstoffmoleküle drin, somit mehr Leistung.
Es gibt in der Atmosphäre einige Schichten, Inversionen genannt, in denen sammelt sich die Luftfeuchtigkeit. Warum das so ist, kann ich gerne erklären, führt aber hier zu weit. Wenn man nahe dieser Schichten fliegt, saugt der Vergaser sehr feuchte Luft an, diese Luft wird im Ventourirohr des Vergasers (dort, wo das Benzin zerstäubt wird) um etwa 15 Grad abgekühlt, somit kann diese Feuchtigkeit kondensieren und gefrieren. Dieses geschieht im Ansaugbereich des Vergasers wobei sich dessen Querschnitt langsam verkleinert und die Motorleistung langsam aber stetig nachlässt. Hier hilft eine Vergaservorwärmung, man leitet einfach die angesaugte Luft über einen Teil des Auspuffs und das Eis taut auf bzw. bildet sich erst gar nicht. Da warme Luft nicht so dicht, also energiereich ist wie kalte, kostet die Vorwärmung Leistung, je nach Temperatur zwischen 150 und 400 Umdrehungen pro Minute, weswegen man darauf verzichtet, den Motor ständig mit vorgewärmter Luft zu betreiben. Mit der Aufheizung des Gemischs stromabwärts vom Vergaser hat die Vereisung nicht zu tun.
Fazit für den Flugmotor: ich würde ihn "kalt" betreiben und eine Vergaservorwärmung dazu bauen.
Ich muß Jan übrigens zustimmen: hochinteressante Diskussion hier, schön interdisziplinär und voller guter Anregungen und Praxistips. Weitermachen!
795 Antworten
Was die KW betrifft, habe ich mich an diese Anleitung angelehnt:
www.airplanesathome.com/Documents/HalfVWEngine.pdf
Ich habe bei dem Textblock nach dem 1.Absatz auf Seite 4 nicht ganz verstanden was er meint.
Ab der Mitte nach der Klammer.
Warum müssen die Zahnräder rauf und runter von der Welle? Was will er dort genau messen?
Vielleicht kann sich das jemand von euch mal ansehen, auf Mails hat er nicht reagiert.
Danke
You can get very close by measuring the distance from the top of the thrust washers to the face of the crankshaft bearing journal with the end of a caliper. Don't forget you need your oil clearance to be added to this measurement. Measure twice, cut once (I prefer to cut just shy of what is needed so I can test fit and remeasure to sneak up on where it's just perfect). It takes a bit of on and off of the gear, bearing and thrust washer so you'll want a good puller to get everything off without damaging anything.
Ich nehme an, es handelt sich um diesen Teil.
Man kann ziemlich genau messen, indem man den Abstand zwischen der Scheibe, die den Schub aufnimmt und dem vorderen Ende des KW-Kanals mit dem Stab an einem Messschieber misst. Dabei sollst du einen Ölspalt, bzw einen Spalt, wo Öl fließen soll, berücksichtigen. Quasi, lieber 2x messen und 1x abschneiden. (Er bevorzugt es, sich Stück für Stück dem Ziel zu nähern). Dazu musst du anscheinend das Zahnrad, Lager und Scheibe, die den Schub aufnimmt, mehrmals montieren und demontieren, bis alles perfekt passt. Also brauchst du einen geeigneten Abzieher, damit nix kaputt geht.
So würde ich das jetzt verstehen. Was er Messen will und wozu das ganze, hab ich keine Ahnung von, da muss wohl mal Vari oder so ran.
Danke Beetle,
das hatte mich eben gewundert warum er immer alles wieder demontieren will.
Ich würde da auch mit der Schieblehre genau messen und dann 1x montieren.
Das Abziehen vom originalen Nockenwellenantriebszahnrad ging bei mir gründlich schief, ich hatte an den Auflagestellen des Abziehers eingedrückte Zähne, so hart ging das runter. Musste ein neues kaufen.
Was das Bundlager anbelangt, habe eine italienische Firma gefunden die den ganzen Satz (standard/standard, Bund 21mm) für 28€ anbietet. Da hab ich gleich noch die 2 Scheibenfedern dazubestellt.
Leider muss der Lagersatz bestellt werden da nicht lagernd und das kann bis zu 10 Tagen dauern. Bis dahin müsste auch der Hub von Konus auf Schrumpfpassung ausgedreht worden sein. Das werde ich bei einem Bekannten machen lassen der neueste cnc Maschinen in der Werkstatt hat. Somit ist sichergestellt dass die Passung auch perfekt wird.
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@ beetle
Hab rausgefunden welche Stahlart der Hub ist.
Manchmal hilft es einfach die Beschreibung auf der HP zu lesen 🙂
Es ist 4140 also 41crmo4, Chromstahl.
Dürfte ich dich nochmals bitten (falls überhaupt erforderlich) dafür die Schrumpfpassung mit Scheibenfeder zu berechnen?
Die Daten der KW nochmals: vorderer Zapfen L 23,45 D 36mm, hintere Stufe (presspassung) L 23 D 40mm, Hub Aussendurchmesser 50,7.
In die KW wird im Sackloch des M20 Gewindes weitergebohrt und ein M12 Feingewinde geschnitten für die Befestigungsschraube. Es wäre eine 1/2" Feingewinde Schraube dabei aber metrisch gefällt mir besser 😉
Danke dir
EDIT: Kw ist 35NiCrMo6 bzw. 4340 oder reicht eine leichte Übermaßpassung aus da die Scheibenfeder mit 8x13x32 schon genug wäre?
Zeig mir mal bitte die HP, wo das steht.
http://www.greatplainsas.com/scphub.html
Gleich im ersten Textblock.
Gerade eben wurde eine Bypassplatte für die Ölkgezeichnet und ausgefräst. Das obere einzelne Loch wird in den Motorblock fluchtend ein neues Gewinde geschnitten. Materialstärke ist dort reichlich und so muss ich nicht so eine große Platte machen um an das obere abefestigungsloch zu kommen. Nur noch heraustrennen von den Frässtegen und fertig ist die Platte 🙂
Nach erneuter Berechnung hält die Scheibenfederverbindung am 1. Wellenende (D=36mm) mit einer Sicherheit von mind. 3, also Definitiv. Wenn die Feder aus C45 ist, was eigentlich standard ist.
Bei einer Rechnung mit Querpressverband (Aufschrumpfen) mit Kraftübertragung kam heraus, dass die Nabe auf über 350°C erhitzt werden müsste, um sie aufstecken zu können. Dies würde aber das Gefüge so verändern, dass es nicht mehr tragbar wäre. Daher bleibt nur noch ein Längspressverband (Aufpressen). Das sollte mit Öl passieren, wodurch durch den höheren Rutschbeiwert eine höhere Anpresskraft erforderlich wird. Diese wäre dann aber so hoch, dass sie ebenfalls nicht mehr tragbar ist und das Gefüge auf Dauer zerstört. Somit fällt eine Presspassung definitiv heraus, jedenfalls in diesem Umfang, dass sie zur Kraftübertragung dienen würde.
Das bedeutet jetzt, wenn du ein Untermaß von 5/100stel (also bei einer Welle von exakt 40mm - einen Nabendurchmesser von 39,95mm), könntest du es mittels Erwärmung auf 190°C einfach aufstecken, was unter der kritischen Temperatur von 200°C liegt. Es wird die Kraftübertragung über die Passfeder und Schraube bewirkt, die Passung von 5/100stel Untermaß wird zur Zentrierung genutzt.
Also so, wie wir die ganze Zeit gesagt haben.
..kann sein, dass ich deine Kurzschlussplatte nicht richtig verstehe, aber warum hast Du die nicht so gemacht, wie die Kurzschkussplatten normalerweise konstruiert sind? Mit den Originalen Dichtungen??
Ich kann mir nicht vorstellen, wie das Dicht werden soll, wenn das nur flächig davor kommt oder denk ich schräg?
Herzlichen Dank, Beetle.
@ Jan
Meinst du dass eine dichtung aus dichtungspapier von 0,5mm rausgedrückt würde?
Ich hatte schon ins Auge gefasst, einen O- Ring einzusetzten mit 1,5mm Schnurstärke. Dafür müsste ich noch eine 2mm breite und 1,15mm tiefe Nut einfräsen.
Das würde dann definitiv dicht halten.
EDIT:
Wäre auch möglich wie bei der Ölpumpe nur die Nut zu fräsen, und Dichtungspapier, das wird dann teilweise in die Nut gedrückt und wird somit vor Verrutschen geschützt.
warum machst Du das nicht so, wie das original gemacht wird? und so wie das bei den originalen Kurzschlussplatten gemacht wird? mit der originalen Dichtung. Das hat sich doch bewährt...
Ehrlich gesagt, habe ich noch keine Bypassplatte aus der Nähe gesehen und bin auch nicht drauf gekommen, mir Bilder dazu anzusehen. Denke aber, wenn die original Dichtungen verwendet werden, dass die 2 Bohrungen senkrecht in die Platte gehen und seitlich der Verbindungskanal drinnen ist, der aussen mit einer Schraube verschlossen wird.
Recht viel anders kann es nicht sein,...oder doch?
jep, anbei ein Bild, wie die Kurzschlussplatte konstruiert ist.
Gruß
Hallo Jan,
habs grad erst gesehen, meine ist schon fertig 🙂 ...oder besser gesagt, gerade eben fertig geworden und nun sehe ich dein Bild. Hat schon Ähnlichkeiten. Prinzip gleich, nur dass meine halb so groß ist und weniger dick, dafür aber aus 6061 T6 Flugzeugalu 😉
Nur noch das seitliche Loch verschließen und die unteren 2 Befestigungslöcher M8 reinschneiden. Anstatt die Schrauben mit Muttern durchzuschrauben, kann man sie bei meinem direkt in den Bypass schrauben. Die versenkung bei der oberen Befestigungsbohrung ist für die M6 Inbusschraube.
EDIT:
und ich hab sie für die kleinen Gummis gefräst, nicht die Tellerartigen.
