Übersetzungsberechnungen

Die Wahl der richtigen Übersetzung zwischen Kurbelwellenausgang und Hinterrad kann rennentscheidend sein und erfordert einiges an Erfahrung. Spielt hierbei doch neben der Bahnlänge und der zu erzielenden Geschwindigkeit auch das Gewicht des Fahrers und die Beschaffenheit des Bahnbelages eine wichtige Rolle. Wichtig ist aber in erster Linie, das sich die Motordrehzahl  überwiegend im Bereich des höchsten Drehmoments und damit der höchsten Kraftabgabe befindet.

UebersetzungschemaAls Übersetzungsverhältnis (i) bei Kettenantrieben bezeichnet man das Verhältnis der Zähnezahl des treibenden Rades zur Zähnezahl des getriebenen Zahnrades. Bei einer Übersetzung ins langsame ist    “ i “ größer als 1 , während bei einer Übersetzung ins schnelle  “ i “ kleiner als 1 ist.
Bei Speedwaymotorrädern kommt eine doppelte Übersetzung zum Einsatz, einmal die Übersetzung Kurbelwelle/Kupplungskorb ( i1 ) und zum anderen die Übersetzung Vorgelege/Hinterrad ( i2 ). Die Gesamtübersetzung ergibt sich aus der Multipli- kation von i1 mit i2 . Bei einer Gesamtübersetzung von  z.B. 11,0 : 1 bedeutet dies, das sich das Hinterrad 11 mal langsamer dreht als die Kurbelwelle.  
Bei Langbahnmotorrädern kommt sogar eine dreifache Übersetzung zum Einsatz, weil diese mit einem Zweiganggetriebe ausgestattet sind und zur Erechnung der Gesamtübersetzung die Getriebeübersetzung in dem jeweiligen Gang mit berechnet werden muß.

Zahnraeder

Unverzichtbares Utensil eines Bahnfahrers : Ein Satz Kettenräder

Wieja-G-702

 Übersetzungsänderung im Wie-Ja Lang-           bahngetriebe

Vorgelege

 Einfaches Vorgelege bei Speedway-        motorrädern


RadhalmesserUm die Geschwindigkeit eines Bahnmotorrades auszurechnen muß man den “dynamischen Radhalbmesser” des Antriebsrades kennen. Dieses ist der Abstand von der Radmitte bis zur Fahrbahn bei der entsprechenden Fahrgeschwindigkeit. Allerdings ist eine genaue Ermittlung des dynamischen Radhalbmessers schwierig, da er sich mit zunehmender Geschwindigkeit vergrössert. Bei einem 19 Zoll Speedwayreifen errechnet sich der dynamische Radhalbmesser etwa so:  19 x 25,4 = 482,6 mm (Umrechnung Zoll in mm) dividiert durch 2 ergibt 241,3 mm, plus der Reifenhöhe die etwa 100 mm beträgt sind das 341,3 mm oder 0,341 m.
GeschwindigkeitsberechnungBei einer Motordrehzahl von 9000 U/min. und einen Übersetzungsverhältnis von 9,158 dreht sich das Hinterrad 982,74 mal in der Minute woraus sich laut nebenstehender Formel die gefahrene Geschwindigkeit  folgendermaßen errechnet :
2 x 0,341 x 3,14 x 982,74 x 60  =126242,76 /1000 = 126,24 km/h.
Dies ist natürlich nur ein theoretischer Wert ,da hier weder der Schlupf der Kupplung noch  der des Hinterrades durch den Fahrbahnuntergrund berücksichtigt wurden. Dennoch reicht eine solche Berechnung durchaus  aus um die Wirkung einer Übersetzungsänderung zu ermitteln.


Übersetzungstabellen für Speedwaymotorräder

Hier einige Übersetzungstabellen für Speedwaymotorräder , wobei die Zähnezahl des Kupplungskorbes immer 44 Zähne beträgt, aber das Vorgelege mit 13/14/15/16 oder 17 Zähnen bestückt werden kann.

Die Tabellen wurden bahnsporttechnik.de freundlicherweise von Ferdinand Merz  zur Verfügung gestellt

Ritzel Kupplungskorb

44

Ritzel Vorgelegewelle

13

Hinterrad
Kettenblatt

Ritzel Motor

15

16

17

18

19

42

9,477

8,885

8,362

7,897

7,482

43

9,703

9,096

8,561

8,085

7,661

44

9,928

9,308

8,760

8,274

7,840

45

10,154

9,519

8,959

8,462

8,018

46

10,379

9,731

9,158

8,650

8,194

47

10,605

9,942

9,357

8,838

8,372

48

10,831

10,154

9,557

9,026

8,551

49

11,056

10,365

9,756

9,214

8,729

50

11,282

10,577

9,955

9,402

8,907

51

11,508

10,788

10,154

9,590

9,086

52

11,733

11,000

10,353

9,778

9,264

53

11,959

11,212

10,552

9,966

9,442

54

12,185

11,423

10,751

10,154

9,621

55

12,410

11,635

10,950

10,342

9,799

56

12,636

11,846

11,149

10,530

9,977

57

12,862

12,058

11,348

10,718

10,156

58

13,087

12,269

11,548

10,906

10,334

59

13,313

12,481

11,747

11,094

10,510

60

13,538

12,692

11,946

11,282

10,688

61

13,764

12,904

12,145

11,470

10,867

62

13,990

13,115

12,344

11,658

11,045

63

14,215

13,327

12,543

11,846

11,223

64

14,441

13,538

12,742

12,034

11,402

65

14,667

13,750

12,941

12,222

11,580

66

14,892

13,962

13,140

12,410

11,758

67

15,118

14,173

13,339

12,598

11,937

68

15,344

14,385

13,538

12,786

12,115

Ritzel Kupplungskorb

44

Ritzel Vorgelegewelle

15

Hinterrad
Kettenblatt

Ritzel Motor

15

16

17

18

19

42

8,213

7,700

7,247

6,844

6,484

43

8,409

7,883

7,420

7,007

6,639

44

8,604

8,067

7,592

7,170

6,793

45

8,800

8,250

7,765

7,333

6,947

46

8,996

8,433

7,937

7,496

7,102

47

9,191

8,617

8,110

7,659

7,256

48

9,387

8,800

8,282

7,822

7,411

49

9,582

8,983

8,455

7,985

7,565

50

9,778

9,167

8,627

8,148

7,719

51

9,973

9,350

8,800

8,311

7,874

52

10,169

9,533

8,973

8,474

8,028

53

10,364

9,717

9,145

8,637

8,182

54

10,560

9,900

9,318

8,800

8,337

55

10,756

10,083

9,490

8,963

8,491

56

10,951

10,267

9,663

9,126

8,646

57

11,147

10,450

9,835

9,289

8,800

58

11,342

10,633

10,008

9,452

8,954

59

11,538

10,817

10,180

9,615

9,109

60

11,733

11,000

10,353

9,778

9,263

61

11,929

11,183

10,525

9,941

9,418

62

12,124

11,367

10,698

10,104

9,572

63

12,320

11,550

10,871

10,267

9,726

64

12,516

11,733

11,043

10,430

9,881

65

12,711

11,917

11,216

10,593

10,035

66

12,907

12,100

11,388

10,756

10,189

67

13,102

12,283

11,561

10,919

10,344

68

13,298

12,467

11,733

11,081

10,498

Ritzel Kupplungskorb

44

Ritzel Vorgelegewelle

17

Hinterrad
Kettenblatt

Ritzel Motor

15

16

17

18

19

42

8,213

6,794

6,394

6,039

5,721

43

8,409

6,956

6,547

6,183

5,858

44

8,604

7,118

6,699

6,327

5,994

45

8,800

7,279

6,851

6,471

6,130

46

8,996

7,441

7,003

6,614

6,266

47

9,191

7,603

7,156

6,758

6,402

48

9,387

7,765

7,308

6,902

6,539

49

9,582

7,926

7,460

7,046

6,675

50

9,778

8,088

7,612

7,190

6,811

51

9,973

8,250

7,765

7,333

6,947

52

10,169

8,412

7,917

7,477

7,084

53

10,364

8,574

8,069

7,621

7,220

54

10,560

8,735

8,221

7,765

7,356

55

10,756

8,897

8,374

7,908

7,492

56

10,951

9,059

8,526

8,052

7,628

57

11,147

9,221

8,678

8,196

7,765

58

11,342

9,382

8,830

8,340

7,901

59

11,538

9,544

8,983

8,484

8,037

60

11,733

9,706

9,135

8,627

8,173

61

11,929

9,868

9,287

8,771

8,310

62

12,124

10,029

9,439

8,915

8,446

63

12,320

10,191

9,592

9,059

8,582

64

12,516

10,353

9,744

9,203

8,718

65

12,711

10,515

9,896

9,346

8,854

66

12,907

10,676

10,048

9,490

8,991

67

13,102

10,838

10,201

9,634

9,127

68

13,298

11,000

10,353

9,778

9,263

Ritzel Kupplungskorb

44

Ritzel Vorgelegewelle

14

Hinterrad
Kettenblatt

Ritzel Motor

15

16

17

18

19

42

8,800

8,250

7,765

7,333

6,948

43

9,010

8,446

7,950

7,508

7,112

44

9,219

8,643

8,134

7,683

7,279

45

9,429

8,839

8,319

7,857

7,444

46

9,638

9,036

8,504

8,032

7,610

47

9,848

9,232

8,689

8,206

7,775

48

10,057

9,429

8,874

8,381

7,942

49

10,267

9,625

9,059

8,556

8,106

50

10,476

9,821

9,244

8,730

8,270

51

10,686

10,018

9,429

8,905

8,437

52

10,895

10,214

9,613

9,079

8,602

53

11,105

10,411

9,798

9,254

8,768

54

11,314

10,607

9,983

9,429

8,933

55

11,524

10,804

10,168

9,603

9,100

56

11,733

11,000

10,353

9,778

9,264

57

11,943

11,196

10,538

9,952

9,428

58

12,152

11,393

10,723

10,127

9,595

59

12,362

11,589

10,908

10,302

9,760

60

12,571

11,786

11,092

10,476

9,926

61

12,781

11,982

11,277

10,651

10,091

62

12,990

12,179

11,462

10,825

10,258

63

13,200

12,375

11,647

11,000

10,422

64

13,410

12,571

11,832

11,175

10,586

65

13,619

12,768

12,017

11,349

10,753

66

13,829

12,964

12,202

11,524

10,918

67

14,038

13,161

12,387

11,698

11,084

68

14,248

13,357

12,571

11,873

11,249

Ritzel Kupplungskorb

44

Ritzel Vorgelegewelle

16

Hinterrad
Kettenblatt

Ritzel Motor

15

16

17

18

19

42

8,213

7,219

6,794

6,417

6,079

43

8,409

7,391

6,956

6,569

6,224

44

8,604

7,563

7,118

6,722

6,368

45

8,800

7,734

7,279

6,875

6,513

46

8,996

7,906

7,441

7,028

6,658

47

9,191

8,078

7,603

7,181

6,803

48

9,387

8,250

7,765

7,333

6,947

49

9,582

8,422

7,926

7,486

7,092

50

9,778

8,594

8,088

7,639

7,237

51

9,973

8,766

8,250

7,792

7,382

52

10,169

8,938

8,412

7,944

7,526

53

10,364

9,109

8,574

8,097

7,671

54

10,560

9,281

8,735

8,250

7,816

55

10,756

9,453

8,897

8,403

7,961

56

10,951

9,625

9,059

8,556

8,105

57

11,147

9,797

9,221

8,708

8,250

58

11,342

9,969

9,382

8,861

8,395

59

11,538

10,141

9,544

9,014

8,539

60

11,733

10,313

9,706

9,167

8,684

61

11,929

10,484

9,868

9,319

8,829

62

12,124

10,656

10,029

9,472

8,974

63

12,320

10,828

10,191

9,625

9,118

64

12,516

11,000

10,353

9,778

9,263

65

12,711

11,172

10,515

9,931

9,408

66

12,907

11,344

10,676

10,083

9,553

67

13,102

11,516

10,838

10,236

9,697

68

13,298

11,688

11,000

10,389

9,842

Wer die Übersetzungstabelle als Excel- Datei haben möchte, schickt mir bitte eine Mail
Bei der Excel-Datei können die Werte in den grünen Feldern ausgetauscht werden.

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Steuerzeiten

Das Einstellen der Steuerzeiten zählt zu den etwas schwierigeren Arbeiten an einem modernen Bahnmotor .Es zählt zwar nicht zu den normalen Wartungsarbeiten, muß aber spätestens dann durchgeführt werden wenn der Zylinderkopf demontiert oder am Kurbeltrieb gearbeitet wird. Die Arbeit soll hier einmal an einem JAWA 889 durchgeführt werden .Der hier gezeigte Motor hat zwar nur 250 ccm, doch die Einstellarbeit ist die gleiche wie beim 500 ccm Motor. An Werkzeugen werden dazu benötigt:    

- Eine Gradscheibe mit der entsprechenden Verzahnung für die Kurbelwelle
- Eine Meßuhr mit Meßbereich 0 - 10 mm und einen ca.100 mm langen   Abtaststift
- Einen Meßuhrhalter der mitsamt Meßuhr in die Zündkerzenbohrung eingeschraubt wird  um den Oberen Totpunkt des Kolbens zu ermitteln.
- Zwei Meßuhren mit Meßbereich 0 - 20 mm um den Öffnungsweg der Ventile zu ermitteln und eine Meßuhrhalterbrücke die auf der Kipphebel / Nockenlagerbrücke befestigt wird.

Die Meßuhren sind notwendig um die exakte Kolbenstellung und den Öffnungsweg der Ventile zu ermitteln, denn im Gegensatz zu Motoren von Strassenmotorrädern sind hier auf den Zahnrädern und am Motorgehäuse keinerlei Markierungen vorhanden. Da es sich hier um einen Motor mit nur einer Nockenwelle (OHC) handelt, wobei Einlaß und Auslaßnocke auf der gleichen Welle fest angebracht sind,  bewirkt ein verdrehen der Nockenwelle immer eine Veränderung  beider Nockenstellungen. Um die Steuerzeiten exakt Einstellen zu können benötigt man die genauen Ventilöffnungszeiten des Motors die vom Hersteller vorgegeben werden. Hier einmal die Ventilöffnungszeiten für den hier gezeigten 250 ccm  JAWA Motor
SteuerzeitenWie man unschwer erkennen kann, gibt es für diesen Motor verschiedene Nockenwellen.. Die Nockenwelle wird hierbei nach der Einsatzart des Motors gewählt. Eine Verlängerung der Ventilöffnungszeiten bewirkt eine Verlagerung der Höchst- leistung in einen höheren Drehzahlbereich und umgekehrt. Deshalb muß sich der Fahrer entscheiden ob er eine hohe Leistung im unteren Drehzahlbereich haben möchte (kurze Ventilöffnungszeiten) oder erst bei Höchstdrehzahl (lange Ventilöffnungszeit). Um die Gradangaben richtig deuten zu können, soll das obere Diagramm behilflich sein. Bei der Nockenwelle 01 öffnet das Auslassventil (hier rot dargestellt) 62° Kurbelwinkel vor UT und schließt 30° nach dem oberen Totpunkt. Das Einlassventil  (grau dargestellt) öffnet 31° vor O.T. und schließt 69° nach U.T.


Einstellen der Steuerzeiten

Als erstes muß die Steuerkette montiert und deren Spannung eingestellt werden. Dazu muß die Kontermutter für den Kettenspanner (1) gelöst und die Einstellschraube ganz zurückgedreht werden. Dann wird die Nockenwelle so verdreht, das alle Ventile geschlossen sind und anschließend die vier Befestigungsschrauben des Nockenwellenrades sowie die  Schraube der Nockenwellennabe gelöst und das Rad abgenommen. Die Stellung der Kurbelwelle sollte so gewählt werden das der Kolben kurz vor den oberen Todpunkt steht. Nun kann die Steuerkette auf das Kurbelwellenrad (3) aufgelegt und durch das Steuergehäuse nach oben geschoben werden. Jetzt das Nockenwellenrad in die Kette einsetzten und auf den Bund der Nockenwellennabe  fixieren und die vier Befestigungsschrauben soweit anziehen bis sie bündig anliegen sich das Nockenwellenrad aber noch frei in den Langlöchern bewegen kann. Anschließend die Einstellschraube des Kettenspanners ( 1 ) soweit hinein drehen bis die Kette ein kalkuliertes Kettenspiel aufweist um die Wärmeausdehnung der Kette und der Kettenräder ausgleichen zu können. Dieses relativ große Kettenspiel ist notwendig da die Motoren keine Vorspannung der Kette auf hydraulischer Basis haben. In dieser Stellung die Einstellschraube mit der Gegenmutter sichern. Als nächstes muß der obere Totpunkt des Kolbens ermittelt werden. Dazu wird die Gradscheibe auf den Kurbelwellenzapfen an der Antriebsseite gesetzt und mit der Mutter lose fixiert. Jetzt die Zündkerze herausschrauben und mit einer Lampe durch das Zündkerzenloch in den Zylinder leuchten. Dabei die Kurbelwelle soweit verdrehen bis der Kolben oben steht.(eventuell einen Draht oder ähnliches zur Hilfe nehmen).Um den genauen Totpunkt zu ermitteln wird nun der Meßuhrhalter mit der Meßuhr und dem 100 mm Taststift in die Zündkerzenbohrung eingeschraubt. Die Meßuhr mit 3mm Vorspannung  in den Halter befestigen, dazu den Taststift auf den Kolbenboden aufsetzen und soweit herunter drücken bis die Meßuhr einen Wert von  ca.3 mm anzeigt und dann die Überwurfmutter am Meßuhrhalter festziehen. Nun die Kurbelwelle weiter drehen bis der Meßuhrzeiger seinen höchsten Stand erreicht hat und wieder zurückgeht. Dieser Umkehrpunkt des Zeigers markiert den oberen Totpunkt des Kolbens. Die Skala der Meßuhr nun so verdrehen das der Zeiger genau auf Null steht. Um den OT-Punkt genau zu ermitteln kann es notwendig sein die Kurbelwelle um den oberen Totpunkt einige Male vor- und zurückzudrehen. Um einen Bezugspunkt für die Gradscheibe auf dem Motorgehäuse herzustellen, einen Draht wie auf den Bild links unter (1) gezeigt mit einer Schraube am Motorgehäuse befestigen und so verbiegen das dessen Ende genau auf die 0°-Markierung (TOP) zeigt. Wird die Kurbelwelle von dieser Stellung aus genau um 180° weitergedreht so erreicht der Kolben seine unterste Stellung im Zylinder (U.T.) (BOTTON).
Da wir nun zu jeder Kolbenstellung mittels der Gradscheibe den dazugehörigen Winkel der Kurbelwelle messen können, müssen nun die Vorbereitungen zum Messen der Ventilöffnungszeiten getroffen werden. Als erstes muss dazu das Ventilspiel genauestens eingestellt werden. Es beträgt für diesen Motor 0,1mm auf der Einlaß,- und 0,15 mm auf der Auslaßseite, wobei die Einstellung bei kaltem Motor erfolgen muß. Nun wird die Meßbrücke mit den beiden Meßuhren auf die Kipphebelbrücke montiert. Die Taststifte der Meßuhren auf den Federtellern im exakten Winkel der Ventile aufsetzen und die Meßuhren  mit ca.3mm Vorspannung in der Halterung befestigen. Durch leichtes hin , und herdrehen der Nockenwelle sicherstellen das die Ventile in dieser Nockenwellenstellung auch ganz geschlossen sind. Nun die Nockenwelle in Motordrehrichtung weiterdrehen bis der Zeiger der Meßuhr an der Einlaßseite anfängt sich zu bewegen. Wiederum durch leichtes hin,- und herdrehen der Nockenwellen den genauen Öffnungsbeginn des Ventils ermitteln und die Meßuhr in dieser Position auf  Null stellen. Anschließend die Nockenwelle weiterdrehen bis das Ventil 1mm geöffnet ist. Dies ist notwendig weil der Hersteller die Öffnungszeiten bei einem Ventilhub von 1mm vorgibt. Jetzt die Kurbelwelle in Drehrichtung weiterdrehen bis auf der Gradscheibe 31° v.O.T. angezeigt werden. In dieser Motor- stellung die Befestigungsschrauben der Nockenwelle mit einem Drehmoment von ca.10-15  Nm festziehen. Die Kurbelwelle nun zwei Umdrehungen weiterdrehen bis die Gradscheibe wieder bei 31° v.O.T. steht und die Einstellung der Nockenwelle nochmals kontrollieren. Bei Abweichungen kann mit Hilfe der Langlöcher im Nockenwellenrad (1) nochmals eine Feineinstellung vorgenommen werden.
Dies ist in groben Zügen eine Beschreibung der Steuerzeiteneinstellung, wobei zu bemerken ist das diese nur von geübten Fachleuten vorgenommen werden sollte.

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ACHTUNG :
Der Autor übernimmt keinerlei Haftung für Fehleinstellungen und eventuell daraus resultierenden Motorschäden.


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