CAM---Nockenwelle.......
Post Nr. 9
Vorweg, ich bin absolut kein Profi, was Nockenwellen angeht. Aber das Wissen darüber ist auch ein Buch mit ganz vielen Siegeln, weil es unheimlich viele Variabele gibt, die schlußendlich Einfluß auf die Leistungs und Drehmomentkurven haben..
Hier ein Versuch ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen, was ein paar Eckdaten zu bedeuten haben.
Hier ein Versuch ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen, was ein paar Eckdaten zu bedeuten haben.
Overlap/Ventilüberschneidung
Die Umweltbestimmungen verlangen heute teilweise Nockenwellenprofile, die "abartig" sind. Das fängt an mit unmöglichen Werten für die Überschneidung, Überlappung der Öffnungen von Ein-und Außlaßnocke , auch OVERLAB genannt. Dieser Wert kann deutlich variieren von-10Grad bis etwa +60Grad.
Nach dem Zünden will der Motor die Abgase los werden. Dazu geht der Kolben hoch und drückt die Abgase duch das Auslaßventil, die Auslassnocke ist dafür logisch geöffnet,---- und das heisse Ab-Gas
strömt in den Auspuff. Wenn der Kolben ganz oben ist, also den OT
erreicht hat, dann ist aber immer noch etwas Abgas im verbliebenen Brennraum. Deshalb
bleibt die Ausgangsnocke besser noch ein bischen länger offen, damit Restgase noch abströmen können. Die Gassäule
des Abgases hat nämlich noch eine Restströmgeschwindigkeit, eine Art Sog.. Deshalb neigt sie dazu,
weiter durch den Auslaß zu verschwinden.. Auch wenn sich der Kolben dann wieder nach unten bewegt
und eigentlich wieder das Saugen anfängt.
Obwohl oft die Einlaßnocke meist auch schon etwas geöffnet ist, fließt trotzdem (wenn es richtig gemacht wurde) kein Abgas in Richtung Einlaß-Vergaser, weil sich im Auslaß eine Art Sog gebildet hat......der das verhindert.
Eher entsteht dadurch im Einlaß eine Art Unterdruck, somit strömt FRISCHLUFT in den Brennraum. (Wenn man zu viel Overlap hat, strömt sogar Gemisch unverbrannt in den Auslaß). Das ist natürlich zündfähiges Gemisch und wir wissen ja, je mehr davon in den Brennraum kommt , um so mehr Leistung !!!!!
Bleibt die Auslaßnocke aber "zu" lange geöffnet kehrt sich das um-----,der Kolben fährt runter und saugt dabei Abgas durch das Außlaß-Ventil an...... und schon strömt bereits verbranntes Gemisch aus dem Krümmer zurück in den Brennraum , was natürlich Scheiße ist., denn das ist ja quasi kein zündfähiges Gemisch, und klaut Leistung.
Ist die Einlaßseite etwas zu früh geöffnet, dann würde das Abgas in den Einlaß gedrückt, was auch schlecht ist.
Es kann nicht mehr die beste Füllung mit frischem Gemisch erreicht werden, das kostet Leistung. Man kann in etwa sagen, das der Overlap-Faktor ca.> 35 Grad (das ist ein Wert den ich übernommen habe--ist wohl allgemein ein akzeptierter Wert) nicht übersteigen soll, weil sonst die negativen Effekte erscheinen und sich sehr mies auswirken.
Grundsätzlich sollte der Overlap kurz unter den magischen 30° liegen, ab denen die Cam nicht mehr optimal im unteren Drehzahlband sauber läuft. Das ist ja gerade bei Harleys besonders wichtig.
Grundsätzlich sollte der Overlap kurz unter den magischen 30° liegen, ab denen die Cam nicht mehr optimal im unteren Drehzahlband sauber läuft. Das ist ja gerade bei Harleys besonders wichtig.
Da sich die Flow-Geschwindigkeiten, die Strömung mit der Drehzahl drastisch verändern, kann man sagen, das je größer der Overlap ist, sich das Drehmoment in Richtung hohe Drehzahl verschiebt, was ja eher bei einer Harley nicht unbedingt gewünscht ist.
Der Vorteil von passendem Overlap ist, das Frischluft im Brennraum auch kühlende Wirkung hat. Natürlich wird all dies deutlich von anderen Faktoren wie: Krümmerdicke-länge , Gegendruck etc. beeinflußt.
Wenn man bei einer Nocke die beiden kleinsten Zahlen addiert dann hat man den Overlap.
Was nicht unwichtig ist: Hat man schlecht gemachte/Serien Köpfe, dann kann es sinnvoll sein das das Einlaßventil schon recht früh öffnet......damit kann dann eben oft etwas mehr Gemisch einströmen,zumindest etwas länger.
Also: OVERLAP kleiner als 35 Grad., besser kleiner als 30°.
Ventilhub: Lift
Durch den Einlaßkanal kann natürlich am meisten fließen, wenn man sich das Ventil einfach als nicht vorhanden vorstellt. Das ist natürlich nicht möglich und man fragt sich, wie weit den ein Ventil tatsächlich geöffnet werden muß um möglichst viel Flow (den max.) zu haben. Übertrieben gesagt, es ist egal ob ein Ventil 5cm oder 10 cm geöffnet ist, aber wo fängt denn dieser Bereich an, wo es kaum noch Sinn macht das Ventil noch mehr zu öffnen?
Messungen ergeben, das man bei 1/3 (ca.33%) des Durchmessers des Ventils kaum noch eine Wirkungssteigerung zu erwarten ist. Also, bei einem Evo Ventil von 1,9 Zoll sollte der Ventilweg etwa 0,633 sein.(für Höchstleistung), oder noch etwas größer bei größeren Ventilen.....
Auf der anderen Seite geht ein langer Öffnungsweg deutlich aufs Material, weil dadurch die Steigung an der Nocke schon sehr steil werden muß. Weniger kann also mehr sein. Viele werden deswegen bei unserem Beispiel eher auf 0,6 oder sogar 0,575 gehen, was in etwa 30% oder etwas weniger des Ventildurchmessers ist. 30% ist in Punkto Haltbarkeit sicherlich ein Vorteil gegenüber 33% !
Was natürlich auch bei noch größerem Hub denkbar ist,, daß das Ventil evtl. auf den Kolben hauen , oder aber eine Bearbeitung im Kopf und Deckel nach sich ziehen könnte.
Auch können bei sehr langen Öffnungswegen die Beschleunigungen des Ventils übergroß werden, was ebenfalls zu höchster Belastung führt.
Also: Ventilhub/VALVE-LIFT möglichst nicht über 0,633---besser etwas weniger......
DURATION:
Wesentlich für die Power ist, wieviel Gemisch durch das Ventil in den Zylinder fliesst. Der erste Weg ist mehr Ventilhub. (s.o.). Damit werden die Rampen, denen der Stössel rauf und runter folgen muss, immer steiler. Die Beschleunigung der Stösselstangen und der Ventile steigt. Deshalb braucht man dann stärkere Ventilfedern, damit die Ventile nicht wild durcheinanderfliegen und weiterhin geordnet schliessen. Das erhöht natürlich die Belastung auf den ganzen Ventilapparat und fördert den Verschleiss. Bei Rennmotoren, die sowieso ständig zerlegt werden, spielt das keine Rolle. Wer eine tourentaugliches Bike haben will, sollte sich da lieber beschränken.
Mehr Gemisch wird aber auch (!) durch eine längere Öffnungszeit erreicht. Dazu macht man die Nocken einfach"dicker". Gleichzeitig sinkt damit natürlich die Steilheit der Rampe. Die Belastung der Federn und die Beschleunigungskräfte des Ventiltriebs sinkt, wodurch man höhere Drehzahlen realisieren kann.
Die Steilheit dieser Rampe wird somit durch Dicke der Nocke bestimmt. Das ist die Duration. Je grösser die Duration, desto dicker die Nocke. Die Steilheit bestimmt auch, wie stark das Ventil letztendlich wieder auf den Sitz einschlägt. Dabei ist je Flacher--desto sanfter, desto besser. Man kann sich vorstellen, das das Auslaßventil ja nicht so durch frisches Gemisch gekühlt wird, wie das Einlaßventil-- und somit schon mal rot-glühend wird, jedenfalls deutlich heißer als ein Einlaßventil. So klingt es logisch, das wenn es schnell und hart auf den Sitz knall es hier zu Verformungen kommen könnte.
Die Duration hat noch andere Effekte, die ich hier vernachlässige.
Erfahrungsgemäß ist eine Duration von ca. 300° nur im Renneinsatz sinnvoll, alles unter ca.225° ist Blödsinn.
Ca um +-250° macht sehr viel Sinn!
Also: Duration in etwa unter 250° ist o.K.
Wenn man bei einer Nocke die beiden kleinsten Zahlen addiert dann hat man den Overlap.
Was nicht unwichtig ist: Hat man schlecht gemachte/Serien Köpfe, dann kann es sinnvoll sein das das Einlaßventil schon recht früh öffnet......damit kann dann eben oft etwas mehr Gemisch einströmen,zumindest etwas länger.
Also: OVERLAP kleiner als 35 Grad., besser kleiner als 30°.
Ventilhub: Lift
Durch den Einlaßkanal kann natürlich am meisten fließen, wenn man sich das Ventil einfach als nicht vorhanden vorstellt. Das ist natürlich nicht möglich und man fragt sich, wie weit den ein Ventil tatsächlich geöffnet werden muß um möglichst viel Flow (den max.) zu haben. Übertrieben gesagt, es ist egal ob ein Ventil 5cm oder 10 cm geöffnet ist, aber wo fängt denn dieser Bereich an, wo es kaum noch Sinn macht das Ventil noch mehr zu öffnen?
Messungen ergeben, das man bei 1/3 (ca.33%) des Durchmessers des Ventils kaum noch eine Wirkungssteigerung zu erwarten ist. Also, bei einem Evo Ventil von 1,9 Zoll sollte der Ventilweg etwa 0,633 sein.(für Höchstleistung), oder noch etwas größer bei größeren Ventilen.....
Auf der anderen Seite geht ein langer Öffnungsweg deutlich aufs Material, weil dadurch die Steigung an der Nocke schon sehr steil werden muß. Weniger kann also mehr sein. Viele werden deswegen bei unserem Beispiel eher auf 0,6 oder sogar 0,575 gehen, was in etwa 30% oder etwas weniger des Ventildurchmessers ist. 30% ist in Punkto Haltbarkeit sicherlich ein Vorteil gegenüber 33% !
Was natürlich auch bei noch größerem Hub denkbar ist,, daß das Ventil evtl. auf den Kolben hauen , oder aber eine Bearbeitung im Kopf und Deckel nach sich ziehen könnte.
Auch können bei sehr langen Öffnungswegen die Beschleunigungen des Ventils übergroß werden, was ebenfalls zu höchster Belastung führt.
Also: Ventilhub/VALVE-LIFT möglichst nicht über 0,633---besser etwas weniger......
DURATION:
Wesentlich für die Power ist, wieviel Gemisch durch das Ventil in den Zylinder fliesst. Der erste Weg ist mehr Ventilhub. (s.o.). Damit werden die Rampen, denen der Stössel rauf und runter folgen muss, immer steiler. Die Beschleunigung der Stösselstangen und der Ventile steigt. Deshalb braucht man dann stärkere Ventilfedern, damit die Ventile nicht wild durcheinanderfliegen und weiterhin geordnet schliessen. Das erhöht natürlich die Belastung auf den ganzen Ventilapparat und fördert den Verschleiss. Bei Rennmotoren, die sowieso ständig zerlegt werden, spielt das keine Rolle. Wer eine tourentaugliches Bike haben will, sollte sich da lieber beschränken.
Mehr Gemisch wird aber auch (!) durch eine längere Öffnungszeit erreicht. Dazu macht man die Nocken einfach"dicker". Gleichzeitig sinkt damit natürlich die Steilheit der Rampe. Die Belastung der Federn und die Beschleunigungskräfte des Ventiltriebs sinkt, wodurch man höhere Drehzahlen realisieren kann.
Die Steilheit dieser Rampe wird somit durch Dicke der Nocke bestimmt. Das ist die Duration. Je grösser die Duration, desto dicker die Nocke. Die Steilheit bestimmt auch, wie stark das Ventil letztendlich wieder auf den Sitz einschlägt. Dabei ist je Flacher--desto sanfter, desto besser. Man kann sich vorstellen, das das Auslaßventil ja nicht so durch frisches Gemisch gekühlt wird, wie das Einlaßventil-- und somit schon mal rot-glühend wird, jedenfalls deutlich heißer als ein Einlaßventil. So klingt es logisch, das wenn es schnell und hart auf den Sitz knall es hier zu Verformungen kommen könnte.
Die Duration hat noch andere Effekte, die ich hier vernachlässige.
Erfahrungsgemäß ist eine Duration von ca. 300° nur im Renneinsatz sinnvoll, alles unter ca.225° ist Blödsinn.
Ca um +-250° macht sehr viel Sinn!
Also: Duration in etwa unter 250° ist o.K.
Statische Kompression
Die Kompression im Motor ist sehr wichtig. Hab ich wenig, fehlt Leistung, hab ich zu viel klingelt der Motor. Also macht es Sinn sich der maximal möglichen Kompression anzunähern um perfekte Leistung zu erreichen!
Wenn der Kolben im UT ist und sich in Richtung OT bewegt, könnte er praktisch anfangen Kompression aufzubauen. Ist aber das Einlaßventil noch offen, so kann natürlich keine Kompression aufgebaut werden. Je länger das Ventil geöffnet ist um so weniger Kompression kann schlußendlich produziert werden, was
natürlich prinzipiel leistungshemmend ist. Es geht also etwas von der max. möglichen Kompression verloren.
Dieser Effekt ist bei geringeren Drehzahlen deutlich stärker ausgeprägt als bei mittleren und höheren Drehhzahlen, weil die Trägheit des Gemisches hier ein Zurückströmen Richtung Einlaß eher verhindert.
Bei den Nockenwellen spielt somit der ABDC-Wert eine Rolle,weil(der zweite Wert für die Einlaßnocke)---er gibt an wie lange das Ventil nach UT noch geöffnet ist!
Dieser Wert liegt normalerweise zwischen etwa 35° und 50°. Je größer dieser Wert ist , um so stärker ist der Kompressionsverlust, was gleichbedeutend ist mit einem deutlichen Verlust an DREHMOMENT.
Ist der Wert zu klein, fehlt Drehmoment im mittleren und höhereen Drehzahlbereich. Außerdem bekommt dann der Anlasser ---extrem viel zu arbeiten um über den OT wegzudrehen.
Man kann die Dynamische Kompression natürlich berechnen, was aber nur mit vielen Variabelen geht.
Hier ein Rechenprogramm: http://www.rbracing-rsr.com/comprAdvHD.htm
Ein Problem ist natürlich, das ab etwa 10,5 zu 1 man nicht mehr Super-Benzin fahren kann, sondern nur noch hochoktaniges Benzin, weswegen man im Starßengebrauch von diesem Wert als max.Wert ausgehen sollte.
Also, für die Straße: ca. 35°-45°
Mit diesen Daten kann man sich nun auf die Suche nach einer passenden Nockenwelle machen.
Ich hab mich mal für diese entschieden: DIE W6HF
| Part# | .053 Timing |
Duration .053 |
Valve Lift | Lift TDC | Application |
| W6S | 20 / 40 42 / 18 |
240 240 |
.510 .510 |
.189 .178 |
1978 thru 1984 ShovelHeads |
| W8S | 19 / 47 49 / 17 |
246 246 |
.590 .590 |
.183 .176 |
Sportster 5 Spd XL |
| W9BS | 22 / 50 52 / 20 |
252 252 |
.630 .630 |
.208 .191 |
Sportster 5 Spd XL |
| W68S | 30 / 58 62 / 26 |
268 268 |
.678 .678 |
.260 .226 |
Sportster 5 Spd XL |
| W6HE | 20 / 40 42 / 18 |
240 240 |
.631 .631 |
.196 .177 |
EVO |
| W6HF | 24 /44 46 /22 |
248 248 |
.650 .650 |
.218 .200 |
Monster Torque, 80 - 140 inch EVO |
| TW5G | 17 / 37 39 / 15 |
234 234 |
.575 .575 |
.174 .160 |
Twin
Cam (Gear Drive Only) |
| W10F TW10FG |
24/52 54/22 |
256 256 |
.750 .750 |
.225 .202 |
Evo & Twin Cam Gear Drive 80" - 140" Super Hi-Lift Short Duration Street Cam for Pro's Only Low TDC's!! Easy Install!! |
| TW400G | 22 / 42 44 / 20 |
244 244 |
.650 .650 |
.210 .190 |
Twin
Cam (Gear Drive Only) |
| TW408G | 24 / 44 46 / 22 |
248 248 |
.650 .650 |
.218 .200 |
Super High Torque, 95 to 140 inch Gear Drive Only |
| W62 TW62G |
31 / 51 53 / 29 |
262 262 |
.650 .650 |
.249 .248 |
EVO / Twin Cam (Gear Drive) Street Version of TW68G |
| W68 TW68G |
30 / 58 62 / 26 |
268 268 |
.678 .678 |
.260 .226 |
Twin Cam 95
ci Class WINNER 03-08 Daytona Shootout |
| W72 TW72G |
34 / 54 56 / 32 |
268 268 |
.720 .720 |
.286 .265 |
Twin Cam 95 ci Class WINNER 03-08 Daytona Shootout |
| W75 TW75 |
34 / 62 66 / 30 |
276 276 |
.750 .750 |
.285 .252 |
Twin Cam Unlimited Class WINNER 03-08 Daytona Shootout |
Vielleicht fällt euch ja Folgendes auf:
Die DURATION ist unter (!) 250 °---------idealer geht`s nicht.
Der Lift ist etwas höher als ....., aber ---durchaus im grünen Bereich!
Kennt jemand eine bessere Cam?-----melden!
Oben:
Nun, dies ist für einen 111cu Motor , aber so in etwa wird die Kurve für einen 113cu Motor auch aussehen.
Und das ....ist ja wohl extrem geil !
Unten:
Im Gegensatz dazu,ein gemachter Motor mit Andrews EV-84 Cam.............wer will sowas haben (???), eine Evo die nur oben herum Bumms hat? Ist doch Kacke...
Und sonst?
Oben:
Nun, dies ist für einen 111cu Motor , aber so in etwa wird die Kurve für einen 113cu Motor auch aussehen.
Und das ....ist ja wohl extrem geil !
Unten:
Im Gegensatz dazu,ein gemachter Motor mit Andrews EV-84 Cam.............wer will sowas haben (???), eine Evo die nur oben herum Bumms hat? Ist doch Kacke...
Und sonst?
Die serienmäßige Alternative wäre die S&S 600-Nocke. Kann aber der W6HF nicht das Wasser reichen.
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| Leistungskurve ist unten beim MOTOR zu finden. Eine neuerdings im Amiland sehr gelobte Cam ist eine Feuling Reaper 574 (Twin Cam) die auch sehr gute , passende Daten aufweist..Ich weiß allerdings nicht, ob es die auch für den Evo gibt.
Die jetzigen Nockenwellen (Twin-Cam) haben einen Overlap von -8.0°, so ist die Company ganz sicher, dass ja keine Frischluft vorzeitig einfliesst.---Das ist der absolute Müll...! Und die Duration der Einlasssnocke wurde auf das leistungstötende Mass von 189° gesetzt. Das ist sowas wie eine Einlaßverkleinerung . Das ist noch idiotischer....Nur ja nicht zuviel Flow ermöglichen, daß könnte ja Leistungssteigernd wirken.. Da kann man am Luftfilter und am Manifold den Durchsatz erhöhen, soviel man will... diese Engstelle läßt einfach nicht mehr Flow und damit Leistung zu. Bei dem Evo 3 S&S Motor, den wir nutzen möchten ist eine S&S 547 cam eingebaut. Damit leistet der Motor etwas über 60 (!!!!) PS. Ich brauche jetzt wohl nicht mehr zu erklären, was da alles im Argen liegt? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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