Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

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martin s aus b
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Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von martin s aus b »

Vorletzten Winter hab ich meinen B-Motor aufgemacht um die verbogene Kickstarterwelle zu wechseln und dabei mit einer Laufleistung von ca. 70.000 km einen völlig verratzten Spanner für die Ausgleichswellenkette gefunden.  Ein Thema das ich gar nicht wissen wollte.
Kettenspanner verratzt.JPG
   
Balancersystem im EHB.jpg
[/font][/size]

Die Ursache solcher Schäden hat Hardy schon vor 10 Jahren sehr schön in seinem Infoblatt beschrieben
http://www.z750twin.de/hardys_infoblatt.htm

Der Spanner besteht aus einem Grundkörper, einer daran angelenkten Spannschiene und einem Feder-Rastierelement, daß einerseits die Kette gespannt hält und andrerseits Bauteiltoleranzen und Kettenverschleiß automatisch kompensiert bzw. nachstellt. Und genau diese aus einem Ring und einem Bolzen mit innenliegender Feder bestehende Rastierung mit jeweils einem Sägezahngewinde scheint der Schwachpunkt des Systems zu sein.
Ab und zu überspringt wohl die Rastierung. Dadurch verschleißt das Rastiergewinde was wiederum dazu führt, daß die Rastierung öfter überspringt und irgendwann ihre Funktion komplett verliert. Die Spannschiene bewegt sich schließlich mit jedem Lastwechsel gegen die Feder, die Kette läuft nicht mehr über die Gleitfläche der Schiene sondern im Schwerpunkt über das Schienenende und frißt dort die Kunststoffgleitbeschichtung. Auf der anderen Seite hebt sie, weil zu wenig gespannt, unter Fliehkraft vom Antriebsritzel auf der Kurbelwelle ab und frißt auch hier die Kunststoffbeschichtung des Grundkörpers.

Ob dann die zu wenig gespannte und durch Fliehkraft vom Ritzel auf der Kurbelwelle abhebende Kette bei überspringendem Ratschenmechanismus die Spannerfeder so weit überdrücken kann daß die Kette sich zwischen Ritzel und Spannergrundkörper verklemmt oder wie von Hardy postuliert ‚ … durch dieses Bewegen des nicht mehr rastierten Mechanismus die an einer Seite der Bohrung anliegende Feder abgeschubbert wird und irgendwann bricht…‘ ist völlig wurscht. Das Ergebnis sieht, wenns blöd läuft, so aus.


Bild

Bild

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OK, den hab ich so, als defekt, gekauft. Das Getriebe war noch zu gebrauchen und das Gehäuse nutz ich wenn ich was mit Gehäuseänderung basteln will um vorher mal auszuprobieren was geht.

Für meine Motor hab ich zunächst mal nach einem neuen Spanner gesucht. Hardy hat noch welche aber zu seinen Preisvorstellungen konnte sich meine schwäbische Krämerseele nicht durchringen zumal die ja auch neu schon mit der eingebauten Schwachstelle kommen. In einem meiner Reservemotoren hab ich ein brauchbares Teil gefunden und das dann, bevor ichs verbaut hab, mit einer zusätzlichen Anpressvorrichtung für die Raste so modifiziert daß die eigentlich nicht mehr überspringen kann.
Kettenspanner mod.JPG
KS mit Axialfeder 1.JPG
KS mit Axialfeder 3.JPG
Bisher, ich bin damit knapp 4.000 km gefahren, scheints zu funktionieren.

Wenn ich mir jetzt so anschau was andere so machen stellt sich die Frage, obs den automatisch nachstellenden Spanner überhaupt braucht. Die ein paar Jahre jüngere Kawasaki Z 440 hat wies aussieht am ansonsten baugleichen Balancer nur eine Gleit- und eine Führungsschiene ohne Spannelement, meine Yamaha TX 750 die drei Jahre vor der Kawa das allererste Balancersystem im Motorrad mitbrachte, hat eine per Excenter einstellbare Führung. Bei abgenommener Ölwanne wird das Kettenspiel gemessen und dann gff. der Excenter verdreht.

Ich hab mal die Länge von zwei Balancerketten im Ersatzteilregal gemessen, eine davon mit sicheren 150.000 km Laufleistung. Beide liegen innerhalb der 'Standard' = Neuteiletoleranz und weit entfernt vom 'service limit'. Mit diesen Verschleißwerten wär die manuelle Nachstellung der Gleitsschiene völlig ausreichend gegen der Verschleiß und Folgeschäden, da würde am Anfang eine Grundeinstellung und dann alle zehn jahre Nachstellung wahrscheinlich reichen. Ich will jetzt mal schaun ob das unterzubringen ist und ob man bei abgenommerner Ölwanne beikommt..

Eine Alternative wär ein Öldämpfer statt des Ratschenspanners analog dem hydraulischen Ventilspielausgleich moderner Automotoren

Das Funktionsprinzip ist immer gleich: Ein Druckbolzen wird mit geringem Spiel in einer becherförmigen Hülse geführt und bildet mit ihr den Arbeitsraum. Eine Spielausgleichsfeder (Schraubendruckfeder) im Inneren beaufschlagt den Bolzen, so dass der Hebel bzw. der Stößelkörper (beim Tassenstößel) immer spielfrei am Nocken anliegt. Im Druckbolzen befindet sich eine kleine Bohrung, die bei auflaufendem Nocken von einem Kugelventil (Rückschlagventil) verschlossen wird. Dadurch entsteht im mit Öl gefüllten Arbeitsraum zwischen Bolzen und Führungshülse eine hydraulisch starre Verbindung. Das gesamte Element verhält sich wie ein starrer Körper und drückt auf den Ventilschaft (beim Tassenstößel) beziehungsweise auf den Hebel. Beim Ablaufen des Nockens drückt die Ausgleichsfeder den Druckbolzen nach oben. Im sich dadurch vergrößernden Arbeitsraum entsteht eine Sogwirkung, das Kugelventil öffnet und durch die Bolzenbohrung strömt Öl aus dem darüber liegenden Vorrats- oder Füllraum nach, bis der Bolzen wieder spielfrei anliegt. Im Betrieb auftretende Temperaturänderungen können bei den Bauteilen des Ventiltriebs geringe Größenänderungen (Wärmeausdehnung) verursachen. Diese werden ausgeglichen durch den so genannten Ringspalt, der durch den etwas kleineren Durchmesser des Druckbolzens mit der Führungshülse gebildet wird. Durch ihn kann überschüssiges Öl in geringen Mengen austreten. Als Hydraulikflüssigkeit dient das Motoröl, das ohnehin über die Druckumlaufschmierung dem Ventiltrieb zugeführt wird.

Könnte im Bauraum der Ratsche gehen, Drucköl brauchts nicht, allerdings müsste die Ölversorgung durch einen, wies oben heißt, Vorrats- oder Füllraum sichergestellt sein.

Und mein Motorenbauer sagt: Den ganzen Krempel raus, richtiges Wuchten der Kurbelwelle reicht. Na Ja, de findet auch, daß die XS 650 ruhig läuft wenn die Welle richtig gewuchtet ist .....

Welche Ideen habt ihr? Oder bin ich der einzige, der das Problem hat.

Martin
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Zuletzt geändert von martin s aus b am So 16. Apr 2017, 23:10, insgesamt 1-mal geändert.
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onkelheri
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von onkelheri »

Ich denke deine 4000km sind doch eine Ansage ...

Gruß Heri
Erst wenn der letzte Slick verrottet und die Nordschleife unter Moos verschwunden ist, werdet ihr einsehen, dass man mit Hotelbetten keine Rennen fahren kann!"
"mens sana in carburetor sano"
©by onkelheri
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Michael
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von Michael »

Hi Martin,

natürlich habe ich Bedenken wegen des Ausgleichwellenkettenspanners ;-)
Allerdings wollte ich "nur" die besten Teile aus verschiedenen Motoren kombinieren, also beim originalen Aufbau bleiben.

Deine Konstruktion sieht interessant und faszinierend einfach aus.
Die Details stecken wohl in den verwendeten Bauteilen, also der Blattfeder und der selbstschneidenden Schraube.

Sehe ich das richtig, das deine Konstruktion das bewegen und das finale Auseinanderfallen des Spanners verhindert, allerdings auch das automatische Nachspannen unterbindet ?

LG, Michael
Denkt dran:
Die Drehrichtung des Motors an der Zündungsseite ist gegen(!) den Uhrzeigersinn.
Die Steuerkette nur bei montiertem Ventildeckel spannen, sonst droht ein kapitaler Motorschaden!
Allzeit Gute Fahrt!
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ausreiter
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von ausreiter »

Hallo Martin,

jetzt  mach mir keine Angst das mir noch der Motor um die Ohren fliegt, wegen dem Defektteufel
im autom. Spanner.
Ich traue der orginalen Einrichtung und deren Konstruktören einiges zu, ich glaub der Fahrstiel oder
wie man seinen Motor behandelt ist da auch von Belang.
Das Du als Tüfftler und Techniker mit öligen Fingern und abertausend km auf dem Buckel solche
Verbesserungen vorschlägst lese ich mit Anerkennung,  und könnte mir vorstellen das das in deinem
Alltagsbike gut klappt. 
Ich bin gespannt.

Aber ganz ohne Balancerwellen? Selbst wenn die KW  feingewuchtet ist, der Seidenweiche Motorlauf
wäre ohne die BW nicht  machbar,  glaub ich.

LG Peter
Zuletzt geändert von ausreiter am Mo 17. Apr 2017, 01:16, insgesamt 1-mal geändert.
Grüsse aus Nordhessen,
Peter


Twiner bleiben  ;)
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martin s aus b
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von martin s aus b »

Michael hat geschrieben: ... sehe ich das richtig, das deine Konstruktion das bewegen und das finale Auseinanderfallen des Spanners verhindert, allerdings auch das automatische Nachspannen unterbindet ? ...
Hallo Michael,

nö, das siehst Du falsch, das wär ja wohl auch ein wenig kontraproduktiv.  :wallbash:

Die Bewegung in Spannrichtung ist weiterhin möglich, dh. der Spanner stellt auch unter der zusätzlichen über die Kugel übertragene Anpresskraft der Blattfeder nach. Deren Kraft quer zur Bewegungsachse des Spanners verhindert allerdings - hofft zumindest der Erfinder - daß die Spannerhülse im Rastiergewinde abheben und der Spanner dabei zurückgedrückt werden kann. Und bröselt hoffentlich auch nicht selber in die Spannerkette.

:D

Martin
Zuletzt geändert von martin s aus b am Sa 22. Apr 2017, 21:57, insgesamt 1-mal geändert.
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martin s aus b
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von martin s aus b »

ausreiter hat geschrieben: ... traue der orginalen Einrichtung und deren Konstruktören einiges zu, ich glaub der Fahrstiel oder wie man seinen Motor behandelt ist da auch von Belang. ....
Hallo Peter,

das lässt mir jetzt keine Ruhe. Hauptberuflich bin ich selbst auch Konstrukteur in einem ähnlichen Gewerk. Und da muß ich Dir, wenn ich ehrlich bin, sagen, daß dieses Vertrauen in unsere Zunft zwar sehr erfreulich aber vielleicht nicht immer gerechtfertigt ist. So eine Konstruktion entsteht ja mit teilweise sich erheblich widersprechenden Zielen, naturgemäß ist nämlich 'leicht', ;schnell' und 'langlebig' auch 'nicht billig' aber genau das solls ja immer auch sein. Und unter dem Druck geht dann auch mal was schief - wir nennen das dann 'Erfahrung'. Die hat der Konstrukteur respektive das Team entweder schon oder er sammelt sie genau bei deinem Objekt für sein nächstes Projekt.   :biggrin:      VW lässt grüßen.

Wenn ich mir die Konstruktion bei der Z 750 und vergleichend die anderer Motoren mit Balancer anschau denk ich daß der Konstrukteur sich hier so weit in die Ecke konstruiert hat, daß eine Nachstellspanneinrichtung wie anderesie haben hier mangels Zugänglichkeit praktisch kaum möglich ist. Das geht nur mit dem Automatikspanner oder mit hohem Zerlegungsaufwand.

Du hat sicher recht daß ein Problem auch von der Behandlung des Fahrzeugs abhängt, sprich wahrscheinlich mit eher hohen Drehzahlen und Laufleistungen auftritt. Blöd ist halt daß der Schaden, wenn er denn kommt, offensichtlich recht fatal werden kann.

Noch was zu den Teilen:

Bei https://www.cmsnl.com/ hab ich die beiden letzten neuen Rastierbolzen (weltweit??) gekauft, von den Rastierhülsen gibts noch welche. Vermeintlich vorrätige Spanner und Spannschienen sind jetzt schon bei dreien dieser Teilefritzen ins Nichts implodiert nachdem ich sie bestellt hatte. Also hoff ich, daß die bereits gebrauchten Spanner die ich jetzt in zwei Motoren verbaue noch lange leben wenn die Nachstellung mit den neuen Rastbolzen und Hülsen plus der Blattfeder-Kugel-Zusatzandrückvorrichtung standfest ist.

Martin
Zuletzt geändert von martin s aus b am So 23. Apr 2017, 19:57, insgesamt 1-mal geändert.
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bikeorslk
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von bikeorslk »

Uh,

ihr macht mir jetzt ja doch ein bisschen Angst - wo ich doch gerade alles zusammen habe. Letztes Jahr hätte ich prophylaktisch was tun können ...

Sind diese Rastierbolzen denn eigentlich so kompliziert? Hier gibt's doch Twinner, die bauen nahezu jedes Teil nach - ist das hierbei nicht auch eine Möglichkeit? Und wenn ich mir die Spannschienen so ansehe -Raketentechnik ist das auch nicht, oder?

Das geeignete Material lässt sich doch bestimmt im Automobilbau auch finden - vermutlich irgendein dotiertes Polyamid.

Oder gehe ich zu naiv an diese Sache?

Bye

Carsten
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martin s aus b
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von martin s aus b »

bikeorslk hat geschrieben: ... Raketentechnik ist das auch nicht, oder? ....
Hi Carsten,

die Rastbolzen sollten relativ einfach herzustellen sein. Aber Sie müssen gehärtet werden und sind extrem dünnwandig - schaun wir mal, ich arbeite dran.

Mit den Gleitschienen wirds schwieriger. Ein bieg- und klebbares Elastomer dürfte zu weich sein, Um einen auch unter Temperatur noch verschleißfesten Kunststoff wie zB. PA 6.6 in die passende Form zu bringen bedürfte es einer kleinen Fräsmaschine. Hab ich leider nicht.

Und: Du hast natürlich keinen Vorversuch. Entweder es funktioniert im Motor oder Schrott.

Ich hab noch zwei Gebrauchtteile von ebay-motors beim Kollegen in USA-Land liegen und hoff, daß zumindest eines davon bauchbar ist. Übernächste Woche kommt er rüber, die Stunde der Wahrheit.

Martin
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bikeorslk
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von bikeorslk »

Hi Martin,

natürlich, du hast völlig recht - ohne Vorversuch ist es ein hohes Risiko. Das ist schon anders als z.B. die Ansaugstutzen.

Die fehlende Fräsmaschine habe ich nun auch nicht, aber wenn ich so sehe, was der eine oder andere an Arbeiten machen kann, müsste sich doch vielleicht auch so ein Werkzeug finden. Nun ja - noch ist der Leidensdruck offenbar nicht so groß wie bei den Ansauggummis.

Zugegeben, ich habe noch keine klare Vorstellung von den Rastbolzen, denn ich hatte meinen Motor ja nicht zerlegt. Dass die gehärtet sein müssen, war mir so nicht klar, da ich eher an statische last gedacht hatte und keine dauernde Reibung.
Wieder was gelernt, der Tag wird gut...

Bye

Carsten
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ausreiter
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RE: Der Spanner der Balancerkette - brauchts den und falls ja wie

Beitrag von ausreiter »

Hallo Martin,
hätte nicht gedacht das dich das so anreibt, mit meinem Vertrauen ins Ingeneurswerk.

Du hast mal wieder eine aussergewöhnliche Problemstellen des Twinmotors die sich sicherlich erst durch
deine intensive Benutzung zeigen, am Start. Das was ich auf den Bildern vom kaputen Motor erkenne läßt auch
auf mangelnde Pflege des Motors schliessen. Dies und dann noch, immer am Limit bewegt, von den Drehz.,
führt das schon mal zu so einem Schaden. Von der Häufigkeit des Auftretens dieses Kapit. Motorsch. mit Bruch
im Gehäuse ist es sicher eher selten.
Ich höre durch dein Posting zum ersten mal davon.
Wir alten TwinHasen kennen das Verhalten der Balancer und können alle so damit umgehen das so ein MSch.
so einfach nicht vorkommt. Dem Frischling kannst Du damit vielleicht etwas bange machen, sehr wohl.
Zuerst dachte ich an einen Konstruktionsfehler, der irgentwann jeden Motor lahmlegen kann, aber dann kam

mein Vertrauen basierend auf dem Wissen das jap. Motoren zu der damaligen Zeit einfach was Zuverlässlichkeit,
Beschleunigungsvermögen und Standfestigkeit angeht das nonplusultra waren. Kawasaki Motoren waren damals 
schon ganz vorne. Denk  nur  mal an den 900er Vierzylinder. Motorschäden nur bei unsachgemässer Behandlung.  Sicherlich nimmt der Z Twin Motor in der 750er Ausführung eine Sonder
stellung ein. Technisch mit allem was einen Rennmotor ausmacht ausgerüstet, ähnlich dem Vierzylinder
ist es eher ein Tourenmotor. Ein kmfresser und als solcher konstruiert. Dabei die geniale Idee den seidenweichen
Gleichläufertwin mit einem autom. Kettenspanner zu fertigen.
Das Ding läuft und wenn man den Motor immer schön sachte aufwärmt, den warmen Motor nicht als mit wilden
Gasstößen antreibt und jährlich einen Ölwechsel macht wird der von Dir gezeigte Schaden eine absolute
Seltenheit bleiben wenn er überhaupt auftritt in diesem Leben.
Bedenke das der Vorbesitzer meines Motors diesen ausschliesslich gedroschen hatte. Um die 30.000km
versucht seine Kumpels beizuhalten, alle auf 4Zylinder. 
Als ich den Motor erhalten habe wurde er anschließend von mir geöffnet weil die Geschichten die mir der
Vorbesitzer erzählt hatte mich dazu veranlasst haben. Es war die Rede von zunehmenden Vibrationen.
Es zeigte sich Verschleiß überall, klar, aber besser als vermutet. Unter anderem waren 
die Spannschienen leicht angeschliffen, die Kette sah ordentlich aus, hatte aber im Vergleich zu einer
zweiten etwas an länge zugenommen. Der Ratschenmechanismus war intakt, aber mit Schleifspuren.
Wenige Schmodderecken und Ölschlamm im Bereich der Ölwanne und relativ sauberes Ölpumpennetz.
Offenbar hat der Vorbesitzer den Motor zwar oft ausgequescht, ihm den notwendigen Sevice aber immer gegönnt.

Ich hab damals alles gegen Teile aus einem Spendermotor getauscht. Diese waren in besserem Zustand. 
Es gibt über diese  Action leider keine digitalen Bilder,  ist schon einiges her. Aber die Geschichte funktioniert  heute
noch tadellos und gibt mir keinen Anlass zur Sorge. 
Soviel zum Vertrauen. 

schöne Woche,
Peter
Grüsse aus Nordhessen,
Peter


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