Wanderbaustelle - Motor:

Die Wanderbaustelle entstand ja aus der ehemaligen Schlumpfkuh, also der komplett
blauen Paris-Dakar, die nach wenig sachgerechter Bearbeitung in einem „Fremdbetrieb“
einen Motorschaden durch Ventilabriß erleiden musste.
(siehe auch ->Exitus oder Tod eines Motors)

Nachdem der Motor also zerlegt war und die Diagnose feststand war die Enttäuschung
ziemlich groß. Der wunderbar laufende 1043er Motor hatte durch den Abriß des AL-Ventils
viele kleine Späne quer durch den Ölkreislauf verteilt, so dass eine Reparatur ökonomisch
unsinnig erschien.

Aber wie so oft: alles ist für was gut ! 
Und so ergab sich die Gelegenheit, die lange schon herumgeisternden Ideen des JvE eines
BMW- Big-Blocks in die Wirklichkeit umzusetzen.
Es sollte ein Motor werden mit 100er Bohrung und mit ääätwas mehr Leistung !
Und das ganze natürlich nicht in Rennkonfiguration – da liefen schon Motoren des ehemaligen
Gemeinschaftsprojektes BCD/Scheffer/Israel – sondern im haltbaren Alltagsaufbau.

Das Ausmaß unserer ambitionierten Zielsetzung hatten wir beide, pardon: ich, natürlich
gnadenlos unterschätzt.............
Zur Erläuterung der Problematik sei hier der geplante Aufbau für die technisch interessierten beschrieben.

Mehr Hubraum geht nach Adam Riese entweder über mehr Hub oder über eine vergrößerte
Bohrung. Mehr Hub wäre nur durch eine aus einem Kurbelwellenrohling gefertigte neue Welle
zu erreichen. Ein solcher Rohling ist aber nicht für Geld und gute Worte zu bekommen.
Die andere Möglichkeit ist preiswerter. Man schleift die Hubzapfen halt asymmetrisch auf einen
wesentlich kleineren Durchmesser und vergrößert so den Hub. Ist wegen des kleineren Hubzapfens
und anderer Probleme wie Härtung, Schwingungen etc. aber ein Sche**spiel, egal was andere
„Tuner“ aus selbstverständlich „uneigennützigen“ Gründen behaupten mögen.....

Dazu kommt die klitzekleine Problematik, innerhalb des Kurbelgehäuses einigermaßen
Platz zu schaffen für den rotierenden Pleuelfuß etc., insbesondere wenn man aus Gründen
der Haltbarkeit noch ein paar Ölleitungen unterbringen muß.
Wem natürlich die Haltbarkeit eher egal ist - für Rennen z.B. - kann´s auch mit so ner Welle probieren.

Also mehr Bohrung !

Notwendig dazu ist ein größeres Loch im Zylinder und ein Kolben, der da schön reinpasst.
Loch, pardon Bohrung vergrößern ist grundsätzlich kein Problem. Nur der Abstand der Kolben-Bohrung
zu den Stehbolzenbohrungen nimmt irgendwann dramatisch ab. Das führt dann zu verminderter
Stabilität des gesamten Zylinders, die sich darin bemerkbar machen kann, daß beim festziehen
der Stehbolzen der ganze Zylinder tonnig verformt wird. Diese wiederum kann man verhindern,
indem eine Stahllaufbüchse eingezogen wird. Die macht dann aber u.U. Abdichtungsprobleme
an Fuß und Kopf….. Ist also wieder mal nicht ganz so trivial wie man sich das als Schrauber so vorstellt.
Darüber hinaus musst Du den Zylinder danach auch wieder neu beschichten. Auch da haben wir
nach langem hin und her eine haltbare Lösung gefunden.

Auch Kolben jeglicher Größe stellen im allgemeinen keine Schwierigkeit dar.
Da gehst Du zum Herrn Wahl und lässt Dir einen fertigen aus einem Mahle-Rohling.
Die aber gibt’s kaum noch. Und schon gar nicht in 100 mm.
Und die 2-Ring-Renn-Variante schied aus besagten Gründen der Haltbarkeit ja aus.

Das Grundproblem fand ich dann heraus ist der Rohling für einen 2V-Brennraum.
Es gibt ja fast nur noch 4-Ventiler-Motoren. Für einen 2V findest Du kaum noch was im Jahre
2005 oder 06...... Der braucht nämlich nicht einen dieser flachen Kolbenböden, sondern
eine Erhöhung, die schön in den wannenförmigen Brennraum des Zylinderkopfes reinpasst.
Und das gibt’s halt nicht an der Ecke. Dazu ist bei den BMW-Kolben die Achse der Kolbenbolzen 
quer zu den Ventilflucht angeordnet ! Und wenn ich einen fräsen lasse aus dem Vollen kostet
der bei 2 Stück ein Mördergeld und Du hast immer noch keinen geschmiedeten, wie aus
einem guten Rohling.

Aber auch da haben wir dann nach sehr langer Suche eine Bezugsquelle aufgetan, die eine
Kolbengrundform lieferte, die dann bei BCD endbearbeitet werden konnte.
Nach verschiedenen Versuchen fand JvE dann die endgültige, gewünschte Form.

Der Kolben mußte darüber hinaus ja auch noch ziemlich flach sein, also eine geringe Kompressionshöhe
(zwischen Kolbenbolzen und Bodenrand)  haben, damit er in Verbindung mit dem langen
Pleuel nicht in den Block eintauchen muß.
Dazu kommen noch Fragen wie „Dicke der Kolbenringe“, „Ölabstreifring über der Bolzenöffnung
oder nicht“ nebst „Ist der Bolzen dick genug für Dauerlast ?“.
Wir freuten uns am Ende auch, dass er ein erfreulich geringes Gewicht hatte, auch wenn
das bei den ersten Überlegungen aus besagten Gründen gar nicht im Vordergrund stand.

Dagegen war das Thema Pleuel nahezu einfach abgehandelt. Wenn man absieht von der etwa
12-monatigen Recherche bis zur Auswahl eines entsprechenden Fachbetriebes.
Die Wahl zwischen Schwert- (oder I-Pleuel) und H-Pleuel fiel zugunsten des stabileren H-Pleuels aus.
Wegen der aufgenieteten Gegengewichte auf den Kurbelwangen mussten diese aber versetzt
gefertigt werden. Auch hier schied die standardisierte Rohware wieder aus.
Bei der Berechnung der Festigkeitswerte wurde wieder Wert auf Haltbarkeit gelegt.
Also wurde die Form und das Gewicht nicht ausgereizt, insbesondere an den kritischen Stellen
wie dem Übergang vom Schaft zum oberen Pleuelauge. Auch die BMW-Standardteile wie
Lagerschalen und Pleuelschrauben fanden absichtlich Verwendung, damit man sich nicht
später mit uferlos vielen Spezialteilen Ärger einhandelt.
(Ich werde nie verstehen, wie manche Kunden den Motor tunen lassen und nicht mal wissen,
welche Teile und woher verbaut sind.)

Damit hatten wir Kolben, Pleuel und Zylinder komplett.

Nun also zur Basis, dem Kurbelgehäuse und der Welle. Die Welle wurde erleichtert, feingewuchtet
und an entscheidenden Stellen bearbeitet um den geänderten Ölkreislauf zu unterstützen.
Jau, der komplette Ölkreislauf sollte abgeändert werden, damit die Schwachstelle des Boxers
beseitigt werden konnte.
JvE hatte schon lange eine komplette (Um-)Konstruktion des Motors im Kopf, die er auch
schon bei den ehemaligen Rennprojekten erfolgreich ausprobiert hatte.
Dazu werden die Einspeisungspunkte geändert und das Öl läuft auf anderen Wegen zu den
Schmierstellen. Insbesondere die ehemals entgegen der Fliehkraft gerichteten Ölströme
gelangen jetzt auch bei hohen Drehzahlen sicher an ihre Schmierstellen.
Die konstruktiven (Druck-)Verluststellen wurden umgangen, so dass jetzt mehr Druck und
Volumen zur Verfügung stand. Diese „mehr“ benötigte JvE für seine Konstruktion aber auch.

Es diente einmal dem erhöhten Volumenstrom, der damit Teile der Kühlaufgaben – auch
im hochbelasteten Zylinderkopf – übernehmen konnte.
Und dann auch dem eigentlichen Clou – der Spritzölkühlung des Kolbenbodens !
Damit werden bei BCD zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen: Die ausreichende Versorgung
der oberen Schmierstelle Kolbenbolzen/Pleuelauge UND der Wärmetransport vom deutlich
höher belasteten Kolbenboden weg.
Abgerundet wird das ganze durch einen speziellen Ölwannenzwischenring mit außenliegender
Ölfilterpatrone, dem ein eigens gefertigtes Thermostat vorgeschaltet ist.

Der Zwischenring war notwendig geworden wegen der geänderten Einspeisungsstellen des
Öls und auch wegen der Höherlegung des Motors, die eine Verwendung des HPN-Öldeckelthermostats
unmöglich machte. Als Nebeneffekt dürfte der Ölwechsel jetzt also auch noch einfacher werden.

Daß ein vergrößerter Ölkühler sowie Zuleitungen mit angepasstem Querschnitt Verwendung
fanden, dürfte kaum noch der Erwähnung wert sein.
( Ölkanalführung, -abdichtungen, Ölleitungen sowie Düsen sind Details, die auf den Entwicklungen
von Joachim vom Eyser beruhen und werden daher in den Photos nicht abgebildet. )

Zu guter letzt fehlte jetzt nur noch der Zylinderkopf. Dieser wurde erst mal zerlegt und gestrahlt,
wie üblich.
Dann wurden bei BCD durch den Spezialisten dafür – unseren „Lieblings-Wolfgang“ – spezielle,
haltbare Ventilsitze aus Vollmaterial angefertigt und eingebaut.

In gleicher Weise nahm er sich dann der Ventilführungen an. Die Ventile wurden z.T. aus
natriumgefüllten Rohlingen gefertigt, EL als 45er und das Al-Ventil als 40er, Schaft dünner
als Serie. Teller strömungsgünstig bearbeitet. Die Schaftenden wurden für die gewünschte
Haltbarkeit sehr schön mit gehärteten Käppchen versehen, auf denen die Kipphebel sich jetzt
gerne austoben dürfen.

Die Kanäle wurden sodann vom BCD-Rennspezialisten, unter häufiger Befragung einer Strömungsmessbank 
(flow-bench), liebevollst endbearbeitet.
Einer optimierten Fütterung der Brennräume dürfte somit nichts mehr im Wege stehen.

Aber auch hier durfte ich nach monatelanger Beschäftigung mit der Materie erfahren, dass nicht
alles Gold ist was glänzt. Und nicht alles verlässliche Werte liefert, was sich flow-bench
nennt........ Die hierzulande gebräuchlichen amerikanischen benches sind nämlich eher einfach
strukturiert, d.h. die Messwerte mit ziemlich großen Toleranzen behaftet, die eine Vergleichbarkeit
noch nach Wochen oder Monaten einer Testreihe nahezu unmöglich machen. Grund hierfür
ist neben der einfachen Bauweise mit Drosselkammer statt teurerer Venturidüse auch, dass meist
keinerlei Korrektur der Werte anhand der unterschiedlichen Luftdichte am Tag der Messung
stattfindet. Dazu müsste man die Temperatur ebenso zur Berechnung des Korrekturfaktors
heranziehen wie den barometrische Luftdruck. Beides können die gebräuchlichen amerikanischen
Geräte nicht. Erst ab höheren fünfstelligen Preisklassen geht das.....
Unter anderem aus diesen Gründen wurde Anfang 2006 eine extra für BCD entwickelte und gebaute Flow-Bench dort installiert.

(Wen das Thema vertiefend interessiert, kann später mal hier zum Thema >Messtechnik  weiterlesen.)

Zurück zu den Köpfen.
Die Bestückung ist fertig, die Kanäle auch. Bliebe noch zu erwähnen, dass für die Ventilbetätigung
noch festigkeitsgestrahlte und erleichterte Kipphebel Verwendung fanden.

Damit hatte JvE die mechanische Konfiguration des Motors soweit fertig gestellt.

Während der Überlegungen zum Thema Fütterung des Treiblings mit anständigem Gemisch und
anschließender Zündung des ganzen, hingen uns die Bing-Vergaser immer mehr zum Halse raus.
Eigentlich sind die als Vergaser ganz nett, insbesondere da sie ein gleichmäßiges Steigern des
Schubes beim Beschleunigen gewährleisten ohne verschlucken. Das ist halt das Los einen
Gleichdruckvergasers. Immer schön gleichmäßig.
Willst Du aber einen Punch beim Gasgeben oder eine optimale Abstimmung, bist Du bei denen
gekniffen. Oder weißt Du gerade wo der unterdruckgesteuerte Schieber steht, wenn Du die
Drosselklappe mal wieder weit aufreißt ? Ich jedenfalls nicht. Damit gestaltet sich die Abstimmung
des Gemischs und vor allem des jeweiligen Zündzeitpunktes in Anhängigkeit  der Füllung
nicht so einfach.

Grundüberlegung war also zwei nette Mikuni-Flachschiebervergaser mit rollengelagerten
Schiebern zu applizieren. Flugs waren zwei bestellt und probehalber montiert. (Dafür Dank
an den überaus netten Herrn Topham.)
Da müssen die Betätigungen noch bei einem von links auf rechts umgebaut werden, viele Düsen
für den Prüfstand bräuchten wir auch noch und wo verdammt noch mal bringen wir jetzt
den Drosselklappensensor an ?
Ach ja, ein wirkliches Schnäppchen ist diese japanische Edelware auch nicht gerade.
Dazu kam ja noch die Aussicht auf die Kosten für eine frei programmierbare Zündanlage.......

Hmmm, da gab’s doch mal so eine Einspritz-Zünd-all-inklusve-Option vom ruhigen Hektiker.
Nachgeschaut im Internet – nichts aussagefähiges gefunden.
Also angerufen. Herr K. schien nicht sonderlich interessiert, seine nobelpreisverdächtigen
Erfindungen dem gemeinen zweiradfahrenden Volk zugänglich zu machen. Die spärlich vorgebrachten
Daten nährten erst den Verdacht, dann die Gewissheit, eine herstellertechnische Einbahnstraße
befahren zu haben. Ich frage mich allen Ernstes, wie jemand mit einer solch´ selbstattestierten,
profunden Fachkenntnis sich überhaupt mit uns strunksdoofen Umbauern auseinandersetzen
oder gar etwa verkaufen kann. Aber was soll´s......

Auch hier also wieder das gleiche Spiel. Was brauchen wir genau ? Welche Voraussetzungen
muß das Gerät erfüllen ? Woher nehmen ?
Nach langer Suche wieder etwas sehr schönes gefunden. Alles wie gewünscht.
Professionell gemacht, mit dem Konstrukteur kann man sogar reden. Und zwar ziemlich gut
– wenn man Motorenbauer ist und kompromisslose Ansprüche stellt, so schien es mir, als JvE
sich mit dem kleinen Hersteller traf und das für uns viel zu große Gerät (für Rennwagen)
als Prototyp motorradkonform angepasst bekam. Natürlich nur gegen das Versprechen die
Entwicklungsdaten für die Maschine weiterzureichen.

Somit kamen wir also zu einer frei programmierbaren, digitalen Zünd- und Einpritzsteuerung,
die uns alle Möglichkeiten eröffnen sollte. Perfekt !  Dachte ich .......
Bis mir die gesamte Tragweite dieses Unterfangens deutlich wurde.

So eine  Einspritzung funzt aber nicht von alleine, die hätte gerne den Sprit druckvoll angeliefert.
Dazu brauchst Du eine Benzinpumpe mit Rücklauf und allem Pipapo. Wird im allgemeinen
bei Motorrädern aufgrund des geringen Platzangebotes von den Herstellern gerne im Tank
untergebracht.......... IM  TANK ???
Hmmmm, welche Systeme gibt es ?  Wie groß sind die ? Wie tief, also welcher Platzbedarf ?
Sche***
Ich konnt’s drehen und wenden wie ich wollte – es passte nicht in einen Serientank.
Und schon gar nicht in den HPN-Tank der noch drauf war, trotz riesigen Volumens.
Es gab also nur eine Lösung – bauen lassen.
Das Thema GfK, Carbon oder ALU laß ich jetzt mal weg, da gingen Wochen drauf.
Insbesondere mit dem TÜV. Den zuständigen netten Herrn in Berlin habe ich lange genervt,
um alles zu erfahren, was zur Zulassung notwendig ist. Ergebnis war – es geht alles !
Alles eine Frage des Geldes. Auch CFK ist zulassungsfähig, die Prüfung schlägt allerdings
mit etwa 3 Mille zu buche.... Wen die Vorschriften dazu interesseiren kann sie hier nachlesen. (download als pdf)

Nur bei Aluminium war der Test einfacher und bezahlbar.
Also ein Tank aus Alu !
Der für diese Zwecke gerne konsultierte Herr Sauer, Vorname Alu- , hatte es aber vorgezogen,
das für die Ausübung seines HANDwerks notwendige Gliedmaß eingipsen zu lassen. So dass
bis Ende der Saison 2006 nicht mit Lieferung zu rechnen war. Meine schüchtern vorgetragene
Frage nach den voraussichtlichen Kosten für so einen Tank wurden trocken mit
„anderthalb bis zwoeinhalbtausend“ beantwortet. Nach Einnahme von zwei Betablockern
hatte sich mein Herz soweit wieder beruhigt, dass ich an die Arbeit gehen konnte.
Also wieder: Recherche, Recherche, Recherche. Wo krieg ich einen Alutank her ?.
Um sicher zu gehen, wollte ich aber zusätzlich eine Positivform vorher auf dem Motorrad sehen.
Dazu habe ich einen Bekannten (Bildhauer) gebeten, mir so was zu fertigen.
Der hat dann in langer Arbeit (zum Glück hab ich das nicht selbst versucht) aus speziellem
Styropor und Alabastergips ein Modell gebaut.

An diesem konnten wir dann feststellen ob und wo die Benzinpumpeneinheit für die Einspritzanlage
hinpasst und ob die Form zu optisch zum Restmopped passte. Über Geschmack lässt sich ja
bekanntlich immer streiten, aber aus unserer Sicht war’s schön so. Das ganze dann also
zusammen mit dem Mopped zum Tankbauer gekarrt und alles besprochen, sowie die Pumpeneinheit
nebst schönen kleinen Tankdeckel inkl. Stutzen von Newton-Equipment dagelassen.
Dann noch die Lage der Befestigungslaschen sowie der Schwallbleche festgelegt und den guten
Mann seine Arbeit machen lassen.
Soweit jedenfalls zum Thema „mal eben eine Einspritzung drangeschraubt“.
Aber JvE hatte mich ja vorher gewarnt, wie so häufig.

Damit war der Motor fertig, nachdem JvE den so 5-6 mal zusammengebaut hatte um auch
letzte Toleranzen zu beseitigen, Verdichtungsräume auszulitern, Quetschkanten zu vermessen
und Ventiltaschen anzupassen. Alleine das biegen und einbauen der Ölleitungen für die
Kolbenbodenspritzölkühlung  (jessas wat’n Wort) hat wohl weit über 10 Stunden gedauert.
Dazu kommen noch die Kleinigkeiten wie die Anfertigung eines Werkzeugs um die Leitungen
überhaupt repetierbar biegen zu können. Und  so richtig Platz ist dafür im Kurbelgehäuse
auch nicht, um die Dinger zu befestigen......und irgendwie muß das Öl ja auch in die Leitungen,
bevor’s dann verspritzt wird.

Aber JvE hat’s hinbekommen, wie meistens. 

Wer Lust hat kann sich ja mal in dem kleine Filmchen einen Eindruck verschaffen vom Sound.
War einer der  Prüfstandsläufe.....(Achtung >4MB):    * download Film *

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