Nockenwelle selbst geschliffen

Modifikationen, Tuning, Styling oder einfach rumspinnen....
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nafets
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Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von nafets » 15. Januar 2014, 22:40

Hallo zusammen,

bei mir hat schon länger im Kopf die Idee herumgespukt, selbst eine Nockenwelle auf mehr Ventilhub umzuschleifen. Positive Nebeneffekte würden sich dann noch in Form von längeren Öffnungszeiten und mehr Überschneidung ergeben. Die Beschleunigungen und Geschwindigkeiten im Ventiltrieb sollten dabei aber gleich bleiben. Und kosten darfs wie immer auch nicht viel.
Basis für das Objekt der Begierde war eine bei ebay für 9€ gekaufte Welle mit ordentlich Rostfraß auf den Nocken.
Wenns nichts wird, dann wär auch nicht viel hin.
Zunächst kann man natürlich mit einer Drehbank alles mögliche drehen, aber eigentlich keine Nocken.
Meine Idee war also folgende:
Ich verpaß der Drehbank eine Gradscheibe, spann die Welle ein und nehm wie üblich mit der Meßuhr die Nockengeometrie auf und bekomm über excel die Erhebungskurve.
Hab also eine möglichst große Gradscheibe gezeichnet und ausgedruckt auf der Drehbank befestigt, Ablesemarke dazu und dann gradweise penibelst die Werte aufgenommen.
Um nun auf mehr Hub zu kommen, muß der Nocken an seiner Spitze höher werden oder am Grundkreis niedriger.
Bleibt also nur letzteres.
Um die theoretischen Werte für die Wunsch-Erhebungskurve zu bekommen, hab ich die bestehende Kurve an den maximalen Steigungen sozusagen aufgetrennt, so daß jede Kurve sozusagen in eine steigende Rampe, einen Gipfel und wieder eine fallende Rampe zerlegt wurde.
An den "Gipfel" hab ich dann mit konstanter Steigung links und rechts eine kleine Verlängerung (Ziel etwa 1mm mehr Hub) nach unten angefügt, und an diese Verlängerung unten wieder die abgetrennten Rampen.
Schon hatte ich auf dem Papier bzw. in der excel Tabelle die Erhebungskurve mit mehr Hub, der Gipfel blieb auf gleicher Höhe, nur ins Tal gings weiter runter.
Wenn ich jetzt vom Gipfel weg, den Unterschied zwischen der alten Welle und meinen excel-Daten wegschleife, dann sollte auf diese Weise die Welle mit meiner Wunschgeometrie entstehen.
Praktische Umsetzung sah dann so aus. Den Drehmeisselhalter runter und stattdessen den kleinen Winkelschleifer mit einer Diamantscheibe drauf.
Excel-Daten noch invertiert, also aus einer Erhebungskurve eine "Absenkungskurve" gemacht.
Den abzuschleifenden mm datenseitig noch auf 10 Zehntel verteilt, denn ich wollte natürlich nicht gleich einen mm auf einmal runterschruppen. (In den Weihnachtsferien hat man ja Zeit und es soll ein wenig besinnlich bleiben).
Den Rest könnt Ihr Euch denken. Nocke auf maximaen Hub Richtung Diamantscheib gedreht. Die Diamantscheibe rangefahren und in Längsrichtung der Nockenwelle an der Nocke vorbeigeschliffen.
Dann Nockenwelle nach Gradscheibe um 1 Grad weitergedreht, Diamantscheibe zugestellt und wieder vorbeigeschliffen. Theoretisch. Praktisch hab ich für die ersten 8 Zehntel mit 10-Grad-Schritten gearbeitet und erst die beiden letzten Zehntel in 1-Grad-Schritten abgetragen. Ich hab auch von der Nockenspitze ca 3/10 Material runtergenommen, damit die Rostkrater verschwanden. Und was ich trotz aller vorigen theoretischen Überlegungen beinahe übersehen hätte, war, daß beim Zustellen über den Querschlitten, der Skalenring die Durchmesseränderung angibt, und somit nur die halbe Zustellung. Habs noch rechtzeitig gerafft.
Kaum hatte ich auf diese Weise 3 Tage mit 1-Gradschritten, Tabellenwert zustellen, Oberschlitten hin-und herkurbeln verbracht, schon hatte ich eine Nockenwelle mit 360-eckigen Nocken, was aber schon recht fein ist.
Und jetzt durfte die Drehbank endlich wieder das machen, für was sie eigentlich erdacht war, ein bißchen aus eigener Kraft laufen. Dabei hab ich dann verschieden feines Schleifpapier auf eine über die Nocken gespannte Holzleiste geklebt und die Nocken noch ein wenig fein überschliffen.
Ergebnis und die einzelnen Schritte seht Ihr auf den angehängten Bildern.
Mein Dank gilt dem kleinen Winkelscleifer, daß er so lang durchgehalten hat und allen, die mir in diesen langweiligen Stunden meine Ruhe und den Familienrechner mit den Tabellenwerten gelassen haben.

Fazit:
Ich würd es nicht mehr machen!

Aber jetzt hoff ich natürlich, daß die Welle aus dem braven Motor einen ganz Bösen macht.

Das Diagramm am Ende zeigt die neuen und alten Kurven der Welle, am Ventil ist es natürlich so Faktor 1,5mehr.
Hab es hier noch über Kurbelwellenwinkel aufgetragen (doppelte Drehzahl, deshalb von -360° bis +360°)

Es bleiben jetzt natürlich Fragen; die erste und wichtigste ist sicher: muß ich die Welle härten lassen (ist teils mehr als 1mm runter!)- oder erst mal testen, wie der Motor damit läuft?

Vorallem aber bin ich auch auf Eure Kommentare gespannt!


Gruß
Stefan

1 Winkelschleifer und Diamantscheibe
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2 erster Nocken grob
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3 erster Nocken grob in 10Grad-Schritten
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4 erster Nocken fertig
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5 Halbzeit
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6 zweiter Nocken grob
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7 zweiter Nocken fein
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8 Nocken mit 800er Papier
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9 läppen
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10 fertig
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11 Hilfsmittel Meßuhr
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12 Hilfsmittel Gradscheibe
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13 Erhebungsdiagramm NEU
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Zuletzt geändert von nafets am 15. Januar 2014, 23:29, insgesamt 8-mal geändert.

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Tosch » 15. Januar 2014, 22:57

:shock: Wow! :was?: Respekt!

Ich fands schon langwierig, mal die Ventilerhebungskurve in 10-Grad-Schritten zu messen :mrgreen:
Fazit:
Ich würd es nicht mehr machen!
Das kann ich gut verstehen...
oder erst mal testen, wie der Motor damit läuft?
Du kannst ja erst testen, und wenn es was bringt, dann härten lassen. Oder nochmal eine schleifen :cool:

Hertweck sagt glaube ich, daß das ohne Härten geht. Ich würde aber vielleicht mal irgendwo nachfragen, ob man das nicht messen kann.
Ich drück Dir jedenfalls die Daumen, daß sich der Aufwand gelohnt hat!

Grüße
Tosch
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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Andrebiker » 16. Januar 2014, 06:21

Schöne Sache. Härten ist, glaube ich, nicht sooo teuer.
Hast Du mal vorher mit nachgeguckt, in wie weit die Nocken schäg geschliffen waren?
Wenn die Sache klappt, wäre das ein Beitrag für das Buchprojekt - Band Optimierung :mrgreen: .
Gruß, André
Unsere Motorräder laufen nun schon 60 Jahre, trotz so angeblich untragbarer Dinge wie Kontaktzündung und mechanischer Regler. Oder vielleicht gerade deshalb?

PS: Ich danke allen, die zur Sache nichts zu sagen hatten und trotzdem geschwiegen haben.

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von papi01 » 16. Januar 2014, 10:12

Verzug beim Härten ist nicht auszuschließen. Um das einigermaßen verzugsfrei hinzubekommen, bedarf es großer Erfahrung(hängend) Ich würde erst mal die verbliebene Härte prüfen, denn die Einsatztiefe ist ja normalerweise 1,00 mm. Die praktische Lösung auf der Drehmaschine ist ganz einfach Klasse !
:king: :king: :king:

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von schraubkruemmer » 16. Januar 2014, 16:23

Schöne Arbeit Stefan, und wenn"s jetzt noch funktioniert, motorseitig, wäre es ne Alternative.
Andre", hast Recht, wäre was für"s Buch!

Grüße Tobias
"The difference between men and boys is the size of their toys."
C. Shelby

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von nafets » 17. Januar 2014, 00:01

Hallo zusammen,

war heute bei einer Härterei in der Nähe und hab einiges über Härtungsverfahren gelernt. Nockenwellen und auch andere Teile aus dem Motorenbau wie Ventile, Getriebezahnräder, Wellen... werden heute carbunitriert. Das ist ein Verfahren, bei dem die gereingten Teile nach dem anwärmen für 2 Stunden in eine 570° heiße Salzschmelze kommen. Dort diffundiert Stickstoff und Kohlenstoff in die Oberfläche ein und wird im Stahl eingelagert. Die auf diese Weise gehärtete Oberfläche ist sehr reibungsarm, hat gute Notlaufeigenschaften und ist sehr korrosionsbeständig. Diese Art der Härtung heißt Tenifer Q-P-Q Verfahren. Aufgrund der "niedrigen" Temperaturen tritt kein Verzug auf und das gehärtete Werkstück bleibt maßhaltig.
Das Verfahren wird vermehrt in allen möglichen Industriebereichen angewandt. Wer es ausführlich will: http://www.durferrit.de/media/pdf/Tenif ... eutsch.pdf
und morgen bekomm ich die Welle wieder gegen eine Spende in die Bierkasse :prost:

@André
ob die Nocken vorher schräg geschliffen waren, also wenn ich es richtig verstehe, ob der Hub über die ganze Breite gleich war, hab ich vor dem umschleifen nicht kontrolliert.

Gruß
Stefan

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Paul R 35 » 17. Januar 2014, 14:51

nafets hat geschrieben:...ob die Nocken vorher schräg geschliffen waren, also wenn ich es richtig verstehe, ob der Hub über die ganze Breite gleich war, hab ich vor dem umschleifen nicht kontrolliert.
Die Nocken werden schräg geschliffen, dass sich der auflaufende Stößel jedes Mal ein bisschen dreht.

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von nafets » 17. Januar 2014, 16:02

meine nicht :nono: again what learned

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Paul R 35 » 17. Januar 2014, 16:30

nafets hat geschrieben:meine nicht :nono: again what learned
Я по английски не понимаю :oops:

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von duesenberg » 17. Januar 2014, 18:47

Узнали что-то
Zum Anhalten des Rades stelle man das Gas ab und ziehe den Kupplungshebel, wodurch das Rad langsam zum Stehen kommt.

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Paul R 35 » 17. Januar 2014, 19:15

duesenberg hat geschrieben:Узнали что-то
Mit einem Dolmetscher :D

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von nafets » 17. Januar 2014, 21:30

jetzt bin ich mir mangels Russisch-Kenntnissen natürlich völlig unsicher was Paul und Düsenberg geschrieben haben, auch die Suche der einzelnen Wörter im Netz läßt mich noch rätseln.
Kann es etwa so was heißen wie:

Я по английски не понимаю = ich versteh sein Englisch nicht

Узнали что-то = irgendetwas herausbekommen

Wenn das so irgendwie das trifft, was Ihr geschrieben habt dann kann ich es aufklären

"again what learned" ist das Zitat eines ehemaligen Spielers des FC Bayern, der unter anderem aufgrund seines Englisch hier immer wieder gerne parodiert wird und soll heißen "wieder was gelernt"

Gruß
Stefan

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von nafets » 18. Januar 2014, 17:12

hier noch zwei Bilder der Nockenwelle nach dem Härten


Bild

und noch ein bißchen poliert
Bild

zur Frage: schräg geschliffen?
hab noch bei einer anderen Nockenwelle mit der Meßuhr auf der Spitze der Nocke am einen Rand, in der Mitte und am anderen Rand gemessen. Beide Ränder gleich hoch, in der Mitte ist sie 3/100 niedriger, aber schräg ist die nicht.

Gruß
Stefan

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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von Gobi » 18. Januar 2014, 17:35

Wow, das Projekt könnte von mir sein :roll: Ich finds geil, daß Du es gemacht hast, aber ganz ehrlich, für sowas gibts doch Firmen!? Trotzdem, Hut ab!
Das mit dem Härten frage ich mich auch, meine ist jedenfalls nicht gehärtet, wollte die Sache erstmal beobachten...
Wenn du tot bist, dann bist du lange Zeit tot.
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Re: Nockenwelle selbst geschliffen

Beitrag von madfrog » 18. Januar 2014, 21:44

Ich hätte aber die Motorentlüftung und den Sitz fürs vordere Nw-Lager gleich mit
geschliffen!
MfG Alf :prost:

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