Auspuff - auf der Suche nach Drehmoment

[XTheo]

Moin,

vor einigen Jahren habe ich mich entschlossen, den 1200er Early Shovel in meinem Starrahmen durch ein 93cui-S&S zu ersetzen, den ich relativ preiswert und ungebraucht in einem Nachbarland erstanden hatte. Hintergrund war der Wunsch nach mehr Leistung für Gespannbetrieb und gleichzeitig die elenden Vibrationen des 1200ers zu beseitigen. Ich wußte nix über den Zustand des 1200er und nahm an, daß er möglicherweise ein Problem mit dem Kurbeltrieb hatte. So konnte ich zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen.

Also den Motor eingebaut und das Getriebe gleich mit gewechselt . Zum Einsatz kam die alte 1 3/4"-Eigenbau-Auspuffanlage Marke "raka rör". Befeuert durch die MTZ war meine Wunschvorstellung komplett erfüllt.

Ich erspare mir hier die detallierte Beschreibung der ganzen Einstellerei etc.; das würde den Rahmen sprengen. Also in Kürze: trotz ausreichender Dimensionierung der Rohre und nahezu identischer Rohrlänge war ich mit der Performance nicht zufrieden. Kein Dunst von unten (egal, was auch immer ich eingestellt habe) und - wieder diese K...vibrationen ab ca. 3.000 1/min. Ich rede hier auch nicht von den HD-typischen Schwingungen, sondern von solchen, die Bleche und Schrauben abreißen lassen. Also wirklich extrem heftig.

Konsultationen von Fachleuten in D, S und US halfen leider nicht, das Vib-Problem zu lösen. Über Jahre nicht. Es blieb trotz allen Probierens ein dauerndes Übel und begrenzte meine max. fahrbare Drehzahl und damit das nutzbare Potential des Aggregates auf kümmerliche 3.000 1/min bei wenig Drehmoment.

Die Auspuffanlage sollte es u.a. zum Guten verändern, und das war ein langer, langer Weg.

Im Bild die erste Version nach dem Umbau auf den 93er

to be continued

Gruß, Theo

[Christian54]

Hy,

Beim Drehmoment würde ich auf zu wenig Auspuff Volumen und zu großem Vergaser tippen. Was für eine Nocke ist den verbaut? zu Vibrationen
hat hier Ron schon mal eine Abhandlung geschrieben.

Gruß Christian

[XTheo]

Hallo Christian,

danke für Deine netten Tipps.
Wenn Du meine bisherigen Posts mal näher betrachtest, wirst Du feststellen, daß ich vergleichsweise umfangreiches Fachwissen in Theorie und Praxis über die Gaswechselsteuerung in einem mittelschnell laufenden Verbrennungsmotor besitze und mir die Zusammenhänge sämtlichst bekannt und klar sind. Ich mache das hobbymäßig seit fast dreißig Jahren an 4T-Einzylindern. Hauptsächlich einlaßseitig, aber seit 2019 vermehrt mit Fokus auf dem Abgastrakt und einigem vor mir liegenden Lernpotential.
Zu Deinen Fragen und Anmerkungen:
- es ist eine 600er Nockenwelle verbaut, da es sich um den HC-Motor handelt. Mit dem späten EVs von 55°nUT ist sie nicht prädestiniert für NMmax bei niedrigen rpm. Dazu kommen wir aber später noch.
- der Vergaser ist ein 42er, also schon 3mm kleiner als der S&S und durchaus passend für einen 93er. Außerdem wurde der Ansaugweg verlängert!
- das Volumen des Auspuffs ist nach meinen Erfahrungen und auch nach umfangreichem Studium der Fachliteratur nicht das entscheidende Kriterium.
Die Abhandlung von Ron, dessen Posts ich übrigens sehr schätze, werde ich suchen; es sollte mich allerdings wundern, wenn ich dort etwas Neues finden würde, was ich noch nicht weiß. We'll see!

Die erste Auspuffanlage wurde übrigens MIG-geschweißt, weil nix Anderes an Werkzeug da war. Der Klang war ok, aber in meinen Ohren nicht premium, und mit kurzen Dämpfereinsätzen auch zivil fahrbar, ohne dem Rest der Welt zu sehr auf den Sack zu gehen. UND - die kleinen Dämpfer sorgten für leicht verbessertes Drehmoment in dem Bereich, wo ich es gebrauchen konnte.

Im Laufe der Serie werde ich das Eine oder Andere noch näher erläutern, will zum jetztigen Zeitpunkt nicht vorgreifen.


Gruß, Theo

[Mike_O]

Im Laufe der Serie werde ich das Eine oder Andere noch näher erläutern, will zum jetztigen Zeitpunkt nicht vorgreifen.

Dachte zuerst auch, Du suchst Rat und Hilfe im Technik Forum.
Wäre das nicht eher was für "Projekte & Schraubereien"?

Gruß,
Michael

[Gerry]

Moin,

wußte auch nicht so richtig ob Technik oder Projekte... ich hab's jetzt mal in Projekte veschoben.

Gruß,
Gerry

[Christian54]

Hy,

ich hab schon gelesen das du da einiges an Fachwissen drauf hast, deswegen hat mich die Frage auch verwundert .
Dann hast du ja schon bemerkt das Änderungen am Auspuff Auswirkungen haben. Ich hab nur den Luftfilterdeckel gesehen
und auf einen S&S getippt. 600er Nocke sagt mir jetzt nix.

Gruß Christian

[XTheo]

Moin!
@ Gerry: Verschieben ist ok
@ Christian: es gibt für die 93er S&S-Shovelmotoren nur zwei Nockenwellen im Angebot.
1. die 585er für den Normalmotor
2. die 600er für den HC-Motor
Ansonsten gibt es auf dem Markt KEINE andere sinnvoll passende Nockenwelle, weil diese Motoren eine besondere Nockenwellenlagerung haben (Zapfendurchmesser).
Die technischen Daten finden sich im Vintage-S&S-Katalog.
Somit ist man zunächst sehr eingeschränkt in der Auswahl. Natürlich gibt es Möglichkeiten, wenn man wirklich ein anderes Nockenprofil will ...

Ja, ich habe deutlich gemerkt, daß Änderungen am Auspuff (große) Auswirkungen haben. Bei meinen 500ern, bei der Buell und auch beim Shovel.


Der Thread ist in der Tat nicht mit Fragen verbunden, sondern eher für den geneigten Leser zum Zurücklehnen und Entspannen gedacht. Also rein informativ - natürlich bin ich für Feedback und Anregungen immer dankbar

Gruß, Theo

[Alex MTeK]

Da würde ich prüfen, ob man das Cam Cover auf späte Nockenwellen umbauen kann (sieht zumindest auf den ersten Blick ganz gut dafür aus). Dann wird die Auswahl an Nocken plötzlich riesig - oder sagen wir mal deutlich größer.
Es ist aber auch technisch etwas dümmlich bei den S&S Motoren mit Valve Train Conversion bei den Early Style Cam Covern beim alten Nockenwellenzapfendurchmesser zu bleiben. Das ist schlecht durchdacht.

[XTheo]

Da würde ich prüfen, ob man das Cam Cover auf späte Nockenwellen umbauen kann (sieht zumindest auf den ersten Blick ganz gut dafür aus). Dann wird die Auswahl an Nocken plötzlich riesig - oder sagen wir mal deutlich größer.
Es ist aber auch technisch etwas dümmlich bei den S&S Motoren mit Valve Train Conversion bei den Early Style Cam Covern beim alten Nockenwellenzapfendurchmesser zu bleiben. Das ist schlecht durchdacht.

Moin Alex,

daran habe ich auch schon mal gedacht - ist ne super Idee! Wenn ich das richtig beurteile, müßte der Steuergehäusedeckel fluchtend durch das Motorgehäuse bearbeitet werden, oder? Alternativ könnte ich mir vorstellen, den Deckel auf der CNC-Fräse auszurichten und auf Evo-Größe aufzufräsen und die entsprechende Buchse einpressen und aufreiben.
Ich stimme Dir zu: es ist technisch etwas dümmlich gemacht, um es mit Deinen Worten zu sagen. Ich sage dazu: unverständlich!

Gruß, Theo

PS: mit dem Auspuff geht`s bald weiter!

[XTheo]

Es mußte was Neues her!

Inspiriert von einem Kumpel mit 93er Late Shovel S&S wollte ich jetzt eine Auspuffanlage mit mehr Volumen. Obwohl strömungstechnisch in der Theorie schon im Ansatz sch..., habe ich mich durch seine bei ihm gut funktionierende Abgasanlage inspirieren lassen und bin auf 2 3/8" umgestiegen. Damit war auf jeden Fall das Volumen größer.
Man erkennt im Foto schön das Anschlußstück und die Erweiterung auf 60,3mm. Schweißtechnisch immer noch das alte Gerät

War ein ganz schönes Geschnipsel, bis alle Teilstücke fertig waren und verschweißt werden konnten.

[XTheo]

In den gerade auslaufenden Teilen ist ein Siebrohr mit Dämmwolle eingeschraubt. Ich habe natürlich mit und ohne ausprobiert. Hintendran ist noch ein Reduzierstück als "Verschluß". Perfomance nicht zufriedenstellend, Optik gefiel mir sehr gut. Mal was Anderes ...
Auch hier sind die Abgasrohre vom Zylinderkopf bis zum Ende gleich lang! Das war mir immer wichtig wegen des gleichen Resonanzverhaltens.
Vergaser, Luftfilter, Zündanlage und Nockenwelle wurden nicht verändert. Nur deren Einstellungen.
Achso, die Schwingungen ab 3000 1/min sind geblieben. Ich habe sogar noch einmal den Antriebsstrang komplett gelöst, Motor und Getriebe nochmals geshimt und ausgerichtet, Primärantrieb durchgecheckt, superstabile neue Halterung von den Köpfen zum Rahmen gebaut, Kurbelwelle an den Wangen (ohne Zylinder) auf Rundlauf geprüft, neue Motorhaltebolzen gekauft und mit kontrollierten Drehmomenten angezogen. Leider keine Verbesserung.

Ich denke, an einem 100+ Kubikincher mit höheren Drehzahlen könnte sich die Anlage evtl. gut ausgehen. Oder für jene, denen Optik über alles geht, wäre das eine Option.

So bin ich erstmal herumgefahren und habe viel Zeit mit Einstellen verbracht, um das Ergebnis zu verbessern. Ihr wißt es bestimmt schon: kam nix Bahnbrechendes bei herum!
Natürlich wurde ich oft auf die alternative Krümmerführung angesprochen, die mit den dicken Bögen recht eindrucksvoll herüberkam. Das ist auch eine Art von Leistungsgewinn .


Zwischendurch habe ich am Moped immer mal Teile ausgewechselt, um die Gespanntauglichkeit zu optimieren. Dazu zählen u.a. die selbst konstruierten und gefrästen Schwingen an der Gabel sowie das 19"-Vorderrad. Also, das Gesamtbild der Gurke wandelt sich im Laufe der Zeit etwas.

tbc

[ron]

Schönes Moped! Gratuliere.
Da mein Name erwähnt wurde, mich selbst aber nicht an alle meine Beiträge erinnere, hier nur kurz mein Senf zu den erwähnten Problemen.

Vibrationen: im Gegensatz zur orig. 1200er KW vibrierte mein von S&S gelieferter und gewuchteter Satz (KW plus Big Bore) weniger. Allerdings nur bis etwa 100 km/h (je nach Übersetzung - bei mir seit langem 47/76 Primär, 25/45 Sekundär = rd. 2400 U/min, bei 220 - nun eher 230 kg betriebsbereitem, vollgetanktem Gesamtgewicht.) Darüber, bis 130 km/h schüttelte sie ärger als zuvor. Ich fürchtete die Füllungen in meinen Zähnen würden locker.
Ab 130, 140 km/h wurde sie im Gegensatz zu OE wieder erstaunlich ruhig und blieb es bis Vollgas. Bin kein Autobahnfahrer, daher schaffte ich es nur bis 195 km/h zu testen. (Übrigens mein einziger, aber unauffälliger digitaler Schnickschnack, von einem Freund gebaut: selbst kalibrierbarer Tacho/Drehzahlmesser. Darum sind die Angaben recht präzis.)
Doch nützt das in der Praxis? Bloß langsam oder über 130 km/h? Mir nicht.
Abhilfe schaffte Terror Machines in Nby. Seit Paul die KW wuchtete - und es waren meines Erachtens nur minimale Ausgleichsbohrungen - geht jede Drehzahl, jede Geschwindigkeit dauerhaft zu fahren. Nicht komplett Vibrationsfrei, aber immer ohne Rüttlerei und Schäden. Eher "pulsieren" ist spürbar. Außer bei mir selbst, keine Schraube mehr locker, keine Risse in der Fassade

Drehmoment: insofern war die leichte (S&S) KW ein Fehler. Sie dreht schneller hoch, beschleunigt dadurch besser, gegenüber gleichwertiger OE. Wahrscheinlich bot T&O deshalb später die "Torque Monster" KW an. Ebenfalls mehr Hub, aber schwer wie OE.
Wenn ich noch mal beginnen würde, wäre ein 86" Stroker ohne Big Bore meine erste Wahl. Hält viell. nicht so lange, aber fährt sich unvergleichlich.

Ebenso Drehmoment: Andrews F oder A, bzw. S&S 495 bringen für den Alltagsfahrer merklich Unterschied unten, wo es wichtig ist, z.B. beim überholen, und reichlich oben. Auch bei großen Motoren - + 90 cu. in. - sind die einen Versuch wert. Doch insofern kennst Du Dich ohnehin gut aus. Verlier halt nicht aus den Augen, dass manchmal auch weniger mehr ist.

Ob dicke Krümmer viel bringen, kann ich nicht beurteilen. Möglicherweise wenn man auf Höchstleistung abzielt.
S&S bevorzugte und empfahl bis in die 90er die 1 3/4" Krümmer, diese aber möglichst lang. Nicht bloß "Goose style slash cut drag pipes".
Meine zivilisierte, quasi OE 2-1 mit Dämpfer kostete gegenüber meinen "high pipes" - leere Krümmer bis zur Hinterachse- sicher Höchstleistung/Geschwindigkeit, doch unten, wie oft beschrieben, bei gleichem Dello mit aller dings viel kleinerer LLD (30 vs. 45), Nadel tiefer gesetzt, HD nahezu unverändert), zieht sie besser.
Der seit einiger Zeit eingesetzte 38er Bendix will damit auch die orig., ursprüngliche E-Glide anstatt der häufigeren Sportster OE Bedüsung.

Ist halt schwierig, eine Eier legende Wollmilchsau zu züchten.
Gruß
Ron

[XTheo]

Hallo Ron und Mitlesende,

vielen Dank für Deinen interessanten Beitrag! V.a. die Sache mit dem Kurbelwelle wuchten finde ich sehr interessant.
Da hast Du ja die gleichen Erfahrungen wie ich gemacht. Wenn ich in den Begrenzer drehe, läuft sie oben herum auch wieder ruhig. Bin aber eher der ruhige Typ, was Drehzahlen angeht. Nicht zu wenig, aber auch nicht zu hoch. In Zahlen im 4. oder 5. Gang: 2.500 bis 4.000 1/min solo, als Gespann gerne ab 3.000. Drehzahlen unter 2.000 sind für mich absolut tabu, weil das aus meiner Sicht nicht gut für den Motor ist. Es tut mir immer in den Ohren weh, wenn ich einen V2 mit Standgasdrehzahl an mir vorbeifahren höre.

Ich habe wegen der Kurbelwelle lange mit Charlie Karling in S gesprochen, weil ich den Wuchtfaktor auch im Fokus hatte. Er meinte, die S&S-Kurbelwellen sind eigentlich immer gut gewuchtet und daß er sich nicht vorstellen könne, daß es daran liegt. Irgendwann bin ich dann auf den Gedanken gekommen, daß evtl. das Zusammenspiel Rahmen, Motor, Fahrwerk die Ursache für Resonanzen sein könnte, aber so recht will ich das noch nicht glauben. Mein technisches Gehirn glaubt da eher an die Kurbelwelle und ihre Wuchtung.

Deine Anmerkungen zu den Nockenwellen unterstreiche ich. Dazu kommt später im Verlauf der Doku noch ein kleiner Hinweis.

Dicke Abgaskrümmer sind nach allgemeinem Wissenstand tendenziell eher für hohe Drehzahlen und damit für Höchstleistung geeignet. Da stimme ich Dir zu. Die 1 3/4"-Empfehlung von S&S kenne ich auch so, wird gleichermaßen von seriösen Auspuffanlagenbauern auch so empfohlen.
Dazu:
Die erstgenannte Anlage von mir ist INNEN 1 3/4" und außen 1.9". Die S&S-Empfehlung bezieht sich auf den Außendurchmesser!
Die zweite Anlage ist innen 2 1/4" und außen 2 3/8".

Im letzten Jahr habe ich die Auspuffanlage wieder auf den ersten, dünneren Typ gewechselt und hatte im unteren Drehzahlbereich ein besseres Fahrgefühl. Gerade mit 400+kg als Gespann war das angenehmer.

Natürlich war mit jeder kleinen und großen Änderung an der Abgasanlage eine neue Vergaserabstimmung fällig - das gehört nun mal beim seriösen Tuning dazu.
Der Trend war in der Theorie eigentlich schon lange klar: die primary pipes dürfen nicht zu dick sein.

Also habe ich im ganzen letzen Jahr intensiv im Netz Auspuffanlagen studiert: wie man sie für welchen Zweck und Motor dimensioniert, welche Varianten es gibt und wie man sie anfertigt. Ich wollte es selber in Angriff nehmen in Theorie UND Praxis.

Auf dem US-Markt findet man unheimlich viel dazu aus der V8-Szene, hin und wieder auch aus dem Zweiradbereich (hier: speziell V2). Diverse Abhandlungen verschiedenster Qualität und einige Bücher dazu füllten meine Festplatte und meine Regale. Ein finales Kochrezept hat sich daraus zwar nicht ergeben, eine klare Vorstellung über die Grundlagen von Auspuffanlagen und deren Wirkung hat sich dennoch bei mir ergeben.. Der technische Spieltrieb war geweckt.
Passend dazu habe ich mir ein WIG-Schweißgerät zugelegt, weil ich das schon lange wollte. Mit null Ahnung von dem Schweißverfahren und insgesamt eher kümmerlichen Kenntnissen dieser Fügetechnik startete ich in das Projekt dritte Auspuffanlage. Ein Haufen Rohrmaterial und Rohrbögen mit verschiedenen Radien wurden beschafft. Es war jetzt alles da - Grundlagenwissen, Material, Werkzeug.
Dazu habe ich mir noch Vorrichtungen gebaut, um die Abgasanlage direkt am Fahrzeug zu designen und punktzuschweißen.
Anmerkung: für viel Geld kann man sich auch Bausätze aus Steckteilen in verschiedenen Durchmessern kaufen, das ist aber nur für Vielnutzer und Profis interessant.

Die Hirnströme begannen zu pulsieren und ich erstellte mir ein Konzept für eine Auspuffanlage, welches ich für am geeignetsten erachtete:
1. dünne primaries
2. lange primaries
3. möglichst große Radien in den Bögen
4. mindestens 2-3" gerade aus dem Zylinderkopf heraus, bevor die erste Umlenkung stattfindet
5. 2 in 1
6. in Abhängigkeit von den verwendeten Radien und Winkeln die Längen der Krümmer so gestalten, daß der Resonanzeffekt in den Rohren möglichst gleich ist
7. Funktion vor Optik

Im Zuge dessen habe ich mir auch die Auslaßkanäle der Köpfe angeschaut. Dabei fiel mir auf, daß der hintere auf der Kanalunterseite einen recht scharfen "Knick" hat. Das werde ich irgendwann noch einmal genauer untersuchen.

Gruß, Theo

[Christian54]

Hy,

Nur so eine Idee: wenn du die Auspuffanlage sowiso abschreibst, probiere doch mal ein Resonanz-Verbindungsrohr zwischen den beiden Rohren, dann könntest du mit mehr Volumen probieren.

Gruß Christian der nicht soviel Ahnung hat...

[XTheo]

Weiter geht`s!

Die drei wichtigsten Aspekte in meinen Überlegungen waren also
1. lange Krümmer
2. kleine Querschnitte
3. 2 in 1-Variante

Durch das breitere Getriebe war die Lage des Sammlers schon vorbestimmt. Der Sammler war für mich das elektrisierende Moment an der Sache - eifrig studierte ich sogenannte merge collectors mit recht kleinen Einlaufwinkeln. Es gibt sehr viele verschiedene Formen an Sammlern und ich habe mich aus ästhetischen und technischen Gründen für die ausgeführte Variante entschieden. Die Herstellung war echt eine Herausforderung und ich habe richtig Lehrgeld gezahlt. Beim nächsten Mal kann ich von dieser Erfahrung profitieren.

Der vordere Krümmer war das nächste Teil in dem Rohrpuzzle. das war relativ einfach, galt es doch "nur" die entsprechenden Rohre und Bogenstücke auszusuchen und im richtigen Winkel zu trennen, damit sie sich gut schweißen lassen. Bauartbedingt war die Lage eigentlich vorgegeben und da brauchte auch nicht groß gemessen oder gerechnet werden. Nach diversen Versuchen waren die Teile dann endlich zusammengeschweißt und verglichen.

Vorderer Krümmer und Kollektor waren montagefertig.

tbc