Expertenfrage: Nockenwelle

st_mages
da kann dir geholfen werden, Marco kommt heute Abend bei mir vorbei. Kann ihm ja mal was mitgeben oder soll er gleich meinen ganzen Renner zu dir karren.

Bis später...

Zitat von Andreas Hohls

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Das ist eine Überlegung für MINI-Motorenbauer, die prüfstandsunterstützt den ganzen Tag nichts Anderes tun, als mit diesem Wissen ausgerüstet dann trotzdem noch zu probieren !
Ja, 'p r o b i e r e n', weil man teilweise auch absichtlich den falschen Weg gehen muß, um dann nicht nur zu vermuten sondern zu wissen, daß es der falsche Weg war und noch immer ist.

Nockenwellen sind gar nicht so schwer .... und probieren .. war die variante, die man vor 10-20 Jahren gemacht hat, heute heist das Simulieren und analysieren...

Aber kurz(!):
Es gibt mechanische Gründe für ein Nockenprofil (Ventilbeschleunigungen aber auch "Ruck"), fertgungstechnische ("negativer Krümmungsradius" = lässt sich fertigen, aber teuer) und thermodynamische.

Von den ersten beiden hab ich nur grobes Wissen, vom letzteren versteh ich etwas mehr. Soll heißen..ich kann mich mit denen die von Fertigung und Mechanik Ahnung haben unterhalten und so zusammen mit denen eine gute Nocke entwickeln (aber nicht probieren!).

Thermodynamik: Die Nocke muss rechtzeitig das Ventil öffnen und zum richtigen zeitpunkt auch wieder schließen. Oft werden nocken so ausgelegt, dass die Nennleistung erreicht wird. Das bedeutet, dass das Einlassventil so schließt, dass bei max. Drehzahl die optimale Füllung erreicht wird. Die Füllung richtet sich nach der Gasdynamik, da spielen z.B. Saugrohlängen eine entscheidene Rolle. Schließt das Ventil zu früh, dann gelangt nicht alle Luft in den Zylinder, schließt es zu spät.. strömt wieder was aus dem Zylinder.
Hat man nun eine Nocke für Nennleistung ausgelegt, so wird sie bei niedrigeren Drehzahlen nicht mehr optimal sein (andere Gasdynamik). Demnach muss man Kompromisse eingehen (sportlichere Nocken funktionieren daher nur bei hohen Drehzahlen und sind unten rum ne Katastrophe) ODER man baut Schaltelemente ein (variabler ventilhub). Bestes Beispiel BMW mit dem voll variablem Ventiltrieb. So kann man für jede Drehzahl eine gute Nocke erreichen ....

und nun zum Entwickeln der Nocke. Da geh man mit guter Messtechnik (Zylinderdruckaufnehmer und Druckaufnehmer im Einlass und Auslass) ran... benutzt dann Brennverlauf und ladungswechselprogramme ...und kann dann eine Aussage über den Ladunsgwechsel treffen. Verbesserungsideen werden dann mit der Simulation abgesprochen... Änderungen vorgeschlagen und simuliert.. die Mechanik berücksichtigt und dann eine neue Nocke gefertigt. Der Versuch wird dann zeigen ob die Überlegungen sinnvoll waren.....

Noch Fragen ?

Es ist vielleicht mutig als informierter Laie einem Fachmann (Ingenieur in der Motorenentwicklung)vorsichtig zu widersprechen. Trotzdem scheint es angesagt und angemessen.

--Es ist ein Unterschied, ob man auf einem Techniksymposium der europäischen Großserienhersteller weilt und beratschlagt, oder

--Als MINI-Motorenbauer (meist auch 'Tuner' genannt) sich Gedanken macht, mit welchen Mitteln Crane,Kent oder Piper oder wer immer bessere Sportnockenwellen für den A-Motor schleifen könnte !

Den Großserienhersteller ROVER gibt es nicht mehr, also wird niemand auf der Welt mit genannten Simulationsmitteln für den MINI eine neue Seriennockenwelle entwickeln können oder wollen. Zumal es eine 'Serie' nicht mehr gibt.

Ich hege Zweifel, daß bei KENT oder PIPER solche Simulationsmittel inkl. Rechnerprogrammen und Hardware verfügbar sind.

Ein MINI-Motorenbauer (Tuner) hat das ohnehin nicht.

Somit bleibt, wie auch (im eigenen Beitrag !!) ganz am Ende geschrieben, der Versuch.

"Der Versuch wird dann zeigen, ob die Überlegungen sinnvoll waren." ZITAT

Und 'versuchen' ist nichts anderes als probieren.

Was ansonsten solche Entwicklung bei GM oder Daimer/Chrysler anbetrifft, keine Vorstellung.
Gewiß weit jenseits einfachen Vostellungsvermögens.

Was aber den MINI-'Tuner' anbetrifft, da sind diese Einblickmöglichkeiten deutlich besser.
Und so wurde für die Saison 2004/5 z.B. eine neue Nockenwelle entwickelt(und 2004 war diese Nockenwelle ein Seriengewinner von Rundstreckenrennen), auch durch Probieren. Doch tatsächlich. Natürlich gingen Vorüberlegungen einer Person voraus, die sich wirklich auskennt. Aber auch ein Quereinsteiger, nichts 'Gelerntes'.
Das Resultat ist eine Nockenwelle, die bis 4.000 U/MIN klingt. als bliebe das Auto besser im Fahrerlager und erst ab 4.5oo etwa rein wird.

Andreas Hohls
Der 'Widerspruch' fällt hoffentlich auf Akzeptanz

Zitat von Andreas Hohls

Und 'versuchen' ist nichts anderes als probieren.

könnten einige Herren aus dem "Versuch" etwas beleidigt sein ...

Wikipedia sagt zum thema (wissenschaftlier) versuch http://de.wikipedia.org/wiki/Versuch_%28Wissenschaft%29

wobei ich zustimme... dass der Mitteleinsatz angeopasst sein sollte... Nur: man muss dann auch das Ergebnis akzeptieren ...

Hallo Volker,

ich verstehe was Du herausfinden willst.

Hat wohl schon jeder, der sich mit Motortuning beschäftigt hat, gewünscht.

Eine Tuning-Tabelle, in der alle möglichen Motorkomponenten aufgeführt sind und unten die richtige Nockenwelle für die unterschiedlichen Einsatzbereiche steht!
Naja, würde wohl eher ein Buch werden.

Aber ob eine gewählte Nockenwelle (aus dem Zubehör) zu Deinem Motor passt und ob eine Hochhubkipphebelwelle Sinn macht, kann zumindest Strömungstechnisch bewertet werden.
Dazu brauchst Du auch kein aufwendiges Simulationsprogramm!

Hi, ich bin leider nicht so weit mit meinem Studium, dass ich euch da helfen kann.
Aber bei uns hier in Karlsruhe gibt es zwei Institute, die sich da eigentlich sehr gut auskennen sollten, die beantworten normalerweise sehr gerne Fragen per E-Mail. Einfach mal eine Email an entweder das Institut für Kolben Maschinen http://www-ifkm.mach.uni-karlsruhe.de/ oder ans Institut für Thermodynamik http://www-itt.mach.uni-karlsruhe.de/ senden.
Ich denk die können euch bestimmt helfen.

MFG
Michael

Um die geneigten 'Versuchs'ingenieure wieder besser zu stimmen könnte man ihnen vielleicht statt Whikepedia den Volksmund entgegensetzen:

"Diesen Kuchen sollten Sie versuchen......" (sprach die Buffetstütze)

Und die Mamsell wird keine wissenschaftlich abgesicherten Versuchsaufbauten arrangiert haben, sondern sie wird ein Stück abschneiden um es zum p r o b i e r e n zu reichen.

Damit aber gerne 'Ende der Debatte', da bereits dieser Anteil zum Humoritischen zu rechnen ist, wenngleich er einer gewißen Aussage nicht entbehrt.

Andreas Hohls

Danke für die Korrektur ! Ist mir heute Morgen beim Durchlesen auch aufgefallen.
Habe allerdings, zu meiner Ehrenrettung, auch erst vor ganz kurzer Zeit davon erstmals erfahren.

Was dort allerdings über den MINI steht ist auch korrekturbedürftig.

Zur Frage:
Um Gottes Willen ! Ich habe allergrößten Respekt vor dem was Ingenieure, speziell im Kraftfahrzeugbereich, geleistet haben.
Heutige Autos sind Sänften, weil komfortbeladen, gleichzeitig in Sportwagenwerten der frühen '80er und verwöhnen jeden Sparhans an der Tankstelle, obwohl '1 Tonne plus' dank des ganzen Komfortgedönses.

Das hinzubekommen verlangt und begründet Hochachtung !!

Zwar haben diese Autos meist keinen Charakter mehr und solche (Lotus Exige oder Elise), die einen haben, haben wieder auch miniübliche Ärgernisse.
Aber alles hat eben seinen Preis.

Perfektion und Komfort kosten meist den Charakter.
Charakter aber verlangt Leidensfähigkeit.

So wird vielleicht ein Schuh daraus.

Und nochmals zum Ernst der Ingenieurswelt.

Der MINI ist konzeptionell einfach so alt, daß er eben auf Papiertischdecken entworfen wurde, seine Mechanik und Elektrik systematische 'Eingebungen' eher verlangt als elektronische Tester und Erfahrung nach wie vor der beste Koch (Reparateur oder Veränderer) ist.
Wir hatten beispielsweise auf einem Team-MINI einen Rennkopf, den ein Mann ca. 1995 gemacht hat, der sonst auch DTM Köpfe fabriziert.
Der funktionierte, auch gut, war aber in seiner spezifischen (auf MINI ausgerichteten) Bearbeitungsweise sehr, sehr grundlegend.
Was keine Überraschung ist, denn in jedes Feld muß man sich einarbeiten.

So ist es zu verstehen.

Und als 'P.S.': Auch 'zum P robieren' schreibt man wohl groß.
Das empfinde ich noch ärgerlicher als den 'pedia'. Aber deutsche Rechtschreibung ist nicht einfach und selbst die VHS bietet keine geeigneten 'Fortgeschrittenenkurse'.

Andreas Hohls

Selbstverständlich nicht !

Das indes war auch der erste oberflächliche Eindruck dieses 'Instrumentes', eine Ansammlung von Informationen ungeklärter Herkunft und ungeklärten Zuverlässigkeitsstandards.

Andreas Hohls