Rennkurbelwellen – Membran für Vespa PX/T5/COSA
Rennwellen – Membran sind die Steigerung im Motortuning einer Vespa PX/T5/Cosa und ein Must-Have, wenn man Leistungen von 25 PS und mehr erreichen will. Eine Membranwellen ermöglicht höhere Drehzahlen. Der Motor wird spritziger und agiler. Eine bessere Beschleunigung und höhere Endgeschwindigkeit sind die Folge. Die Kurbelwangen sind strömungsgünstig angepasst und oft auch poliert. Bei den Rennkurbelwellen - Membran unterscheiden wir je nach Gestaltung der Kurbelwangen Glockenwellen, Lippenwellen und Vollwangenwellen. Bei allen Membranwellen muss der Einlass am Motorgehäuse angepasst werden. Ein zurück zum Drehschieber gibt es nicht mehr. Aber wer will schon zurück?
Als Membranwelle bezeichnen wir Kurbelwellen, deren Bauform die Nutzung des originalen Drehschiebereinlasses nicht ermöglicht. Es muss eine andere Art der Einlasssteuerung, meist eine Membran, verwendet werden. Eine Membran steuert die Frischgaszufuhr je nach Bedarf und Betriebssituation. Der Unterdruck im Motorgehäuse öffnet die Membran, ist der Druckunterschied ausgeglichen schließt die Membran wieder. Auf diese Weise regelt die Membran die Gaszufuhr automatisch in der idealen Steuerzeit. Die Steuerzeit eines Drehschiebereinlasses ist hingegen starr und kann sich nicht den jeweiligen Drehzahlen oder Betriebssituationen anpassen. Das bedeutet, dass die Einlasssteuerzeit in vielen Drehzahlbereichen entweder zu lang oder zu kurz ist. Bei der Vespa kommt noch hinzu, dass der Drehschiebereinlass relativ klein ist. Wird für Tuningzwecke ein großer Vergaser verbaut und die Drehzahl des Motors erhöht, kommt der Querschnitt schnell an seine Grenzen und stellt eine Drossel dar.
Bei den Membranwellen gibt es in unterschiedlichen Ausführungen.
Die Glockenwelle, oder auch Pilzwelle, ist eine Kurbelwelle deren Form einer Glocke oder einem Pilz ähnelt. Auch sie bietet dem Gemisch möglichst wenig Widerstand. Nicht ganz so kompromisslos wie die Lippenwelle, da ihre symmetrische Form sich nicht ganz so ideal den asymmetrischen Einlasszeiten des Motors anpassen lässt. Jedoch steht gerade zu den Phasen mit dem größten Unterdruck sehr viel Querschnitt zur Verfügung. Dadurch ist der Performance-Unterschied zur Lippenwelle minimal. Die symmetrische Form hat auf der anderen Seite den Vorteil, dass sich leichter und effektiver eine gleichmäßige Wuchtung mit einem idealen Wuchtfaktor erzielen lässt.
Lippenwellen sind strömungsoptimierte Membranwellen, die sehr gut in Verbindung mit Membransaugstutzen harmonieren. Der Einlass sitzt bei PX/T5/Cosa Motoren über der kupplungsseitigen Kurbelwange. Eine besonders strömungsgünstige Bearbeitung dieser Kurbelwange ähnelt häufig der Form einer Lippe.
Vollwangenwellen haben, wie der Name schon sagt, zwei vollständig geschlossene Wangen. Hier ist ein großer Membraneinlass nötig. Wirklich sinnvoll ist die Nutzung einer Vollwangenwelle nur in Verbindung mit einem Direkteinlass in den Zylinder. Diese Wellen gibt es auch mit langem Hub. Der Grundgedanke der Vollwangenwelle ist die bessere Vorverdichtung, die über die vollständig geschlossenen Kurbelwangen erreicht wird. Bei über das Gehäuse gesteuerten Motoren können jedoch selbst groß gefräste Membraneinlässe mit Boostports nicht verhindern, dass das Gemisch dennoch ungünstig durch die im Weg stehende Wange behindert wird.
Das nächste Entscheidungskriterium ist die Wahl des richtigen Motortyps.
Die Membran-Kurbelwellen für die PX-Motoren
Man kann folgende Motorgruppen unterscheiden:
125/150 ccm: 57 mm Hub, 105 mm Pleuel, für P125-150X/PX125-150 E/Lusso/MY/Cosa 125-150 und auch die LML 125-150 Star/DLX/Stella/Via Toscana Modelle. Wird die Welle in die PX80 verbaut, können alle Zylinder 125-177 ccm mit abgedrehtem Zylinderfuß gefahren werden.
200 ccm: 57 mm Hub, 110 mm Pleuel, für Vespa 200 Rally VSE1T 33997 ->/P200E/PX200 E/Lusso/MY/Cosa
Für PX80 und T5 Modelle gibt es keine reinen Membran-Kurbelwellen. Die T5 muss mit Drehschieber Wellen auskommen und die PX80 braucht ein Up-Grade auf die PX125/150 Klasse.
Wichtig: Die PX/T5 Motoren passen in jede Largeframe und mit Motoradapter auch in jede Wideframe und machen damit jeden Oldtimer langstreckentauglich oder bereit für mehr Leistung.
Die Kreativität in den Wangenformen – Pilz oder Lippe?
Pilz und Lippenwellen sind Formen, die sich ideal zur Verwendung mit einem Membraneinlass eignen. Wird ein Vespa Motor von Drehschiebereinlass auf Membraneinlass umgebaut, so steht dem Frischgas die Steuerwange der Kurbelwelle entgegen, die die Steuerzeiten des Drehschiebereinlasses reguliert hat. Um hier einen maximalen Querschnitt zu erlauben, wird bei einer Lippenwelle die Steuerwange so bearbeitet, dass das Frischgas optimal an ihr vorbei in das Motorgehäuse strömen kann. Das ist leistungstechnisch ideal, allerdings wird dabei so viel Material entfernt, dass bei der Wuchtung der Kurbelwelle Kompromisse eingegangen werden müssen.
Die Form der Pilzwelle lässt dem Frischgas nur unwesentlich weniger Raum als die der Lippenwelle. Dafür ist ihre Form symmetrisch und für Wuchtungszwecke ideal verteilt. Sie ist also der ideal Kompromiss für starke Alltags- und Tourenmotoren mit Membraneinlass.
Mehr Hub – mehr Drehmoment – mehr Spaß
Standardhub: Original unterscheiden sich die Motortypen neben den Zylinderdurchmessern auch durch den Hub wie wir sie bei den Motorklassen aufgelistet haben.
Langhub: Wer mehr Drehmoment will, greift auf Langhub-Varianten zurück. Bei den Membranwellen muss man bei der Suche nach Langhubvarianten auf die Hublängen achten. In der PX 125-200 ccm Klasse sind die gängigsten Hub-Varianten:
60 mm: Sehr beliebt, um einem Motor mit mehr Hub auszustatten. Diese Wellen passen in der Regel ohne Veränderung in die originalen Motorgehäuse.
62 mm: Ab 62 mm Hub muss das Motorgehäuse auf den größeren Durchmesser der Kurbelwelle angepasst werden. Dabei kann aber noch ein ausreichender Teil der Zentrierlippe der kleinen Gehäusehälfte stehen bleiben. 62mm Hub lassen sich auch noch mit den meisten Rennzylindern sinnvoll realisieren, die auf 57mm Hub ausgelegt sind. 62mm sind also die letzte Ausbaustufe, die den Umbauaufwand in übersichtlichen Grenzen halten.
Hinweis: Stärkere Zylinderfuß- oder Zylinderkopfdichtung nötig. Mehr Hub wird meistens über eine Kopfdichtung in der Stärke des halben Mehrhubes ausgeglichen. Wird eine Fußdichtung zum Ausgleich verwendet, sollte auch der Auslass bearbeitet werden. Das macht besonders Sinn bei höheren Tuningstufen.
Der feine Unterschied liegt im Pleuel
Ein längeres Pleuel verändert zwar nicht den Hub, aber trotzdem muss der Zylinder entsprechend hochgesetzt werden. Das längere Pleuel hat den Vorteil, dass es bei halbem Hub weniger schräg steht und der Kolben somit weniger Seitenkraft auf die Zylinderwand ausübt und dadurch weniger Reibung entsteht. Ein längeres Pleuel senkt auch die maximale Kolbengeschwindigkeit und damit auch die Geschwindigkeitsänderung des Kolbens während einer Umdrehung. Das senkt die Vibrationen. Auch bei einem Langpleuel verändern sich die Steuerzeiten. Jedoch nur leicht, weil die Kolbenerhebungskurve sich etwas ändert. Da die Kurbelwangen durch den Pleuelzapfen zusammengehalten werden ist hier ein möglichst hohes Pressmaß wünschenswert um ein Verdrehen der beiden Wangen zu vermeiden. Die Pleuellänge wird immer von Mitte Auge zu Mitte Auge gemessen.
Die gängigsten Pleuel für PX/T5/Cosa:
105 mm: das Standard Pleuel für alle Modelle dieser Gruppe außer der PX 200.
110 mm: Das Standard Pleuel der PX 200. Wird gerne als Upgrade für die Kurbelwellen kleinerer Motorblöcke verwendet.
126/127 mm: QUATTRINI verwendet für seine M232/M244 Zylinder ein Pleuel mit 126mm Länge. Die Pleuel der SIP Rennkurbelwellen für diese Zylinder sind 127mm, damit sich Unterschiede in den Steuerzeiten leichter ausgleichen lassen. Andere Hersteller wie BFA und VMC bieten auch großvolumige Zylinder für die Pleuellänge an.
Das Pleuel gehört zu den am höchsten belasteten Teilen in einem Motor. Es muss die Kraft der Explosion übertragen, extremen Beschleunigungen stand halten und große Hitze aushalten. Zusätzlich laufen zwei Lager in den Laufflächen des Pleuel, eines mit Motordrehzahl. Ein hochwertiges Pleuel ist also geeignet und wichtig um einen Motor auf erhöhte Belastungen vorzubereiten oder seine Standfestigkeit zu erhöhen. Doch woran lässt sich ein gutes Pleuel erkennen bzw. was sind die baulichen Unterschiede, die es hochwertiger und belastbarer machen?
Die bekanntesten Merkmale hochwertiger Pleuels:
Schmiedepleuel: Sie haben, im Vergleich zu Standard Pleuels, ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Sie sind also bei gleichem Gewicht stabiler oder bei gleicher Stabilität leichter.
Silberlager: Die Qualität der verwendeten Lager hat eine große Bedeutung für die Lebensdauer der Kurbelwelle. Im Bereich der Pleuellagerung werden gerne Lager mit einem versilberten Käfig verwendet. Das soll, durch bessere Wärmeableitung und Haftung des Ölfilms, Notlaufeigenschaften Verschleißverhalten verbessern.
Zusätzliche Schmierbohrungen/Nuten: Durch zusätzliche Bohrungen oder Nuten kann mehr Öl an die Lager gelangen. Das schmiert nicht nur zusätzlich, es hilft auch bei der Wärmeableitung.
Poliertes Pleuel/Messerpleuel: Ein poliertes Pleuel sieht nicht nur gut aus, die glatte Oberfläche soll auch Verwirbelungen verringern. Eine so behandelte Oberfläche ist auch Dichter und stabiler.
Messerpleuel: Ein Messerpleuel soll Verwirbelungen und den Luftwiderstand des Pleuels minimieren.
Es gibt eine Vielzahl von Merkmalen und Kombinationen der Umsetzung der Eigenschaften an einem Pleuel. Um die Auswahl etwas übersichtlicher zu machen, unterscheiden wir drei Arten von Pleuel:
Standard: Ein gutes Pleuel, dass aber nach Standard Spezifikationen gefertigt wurde.
Sport: Ein verbessertes Pleuel, dass über mindestens zwei der oben aufgeführten Merkmale verfügt.
Race: Ein aufwendig gefertigtes Pleuel, dass über mindestens vier der oben aufgeführten Merkmale verfügt.
Diese vereinfachte Dreiteilung soll helfen sich in der großen Auswahl an Kurbelwellen und Pleuel zu orientieren.
Je besser die Kurbelwelle, desto effektiver die Wuchtung und desto laufruhiger der Motor
Starke Vibrationen wirken sich nicht nur negativ auf den Fahrkomfort aus, sie beeinflussen auch die Haltbarkeit der einzelnen Bauteile an einem Roller und , nicht zuletzt, auch die Leistung eines Motors. Abhilfe schaffen "feingewuchtete" Kurbelwellen. "Feingewuchtet" ist eigentlich kein klarer technischer Begriff. Es ist eher ein umgangssprachlicher Ausdruck für eine besonders gut gewuchtete Kurbelwelle. Wir haben uns trotzdem entschieden diesen Begriff als Information über eine Kurbelwelle zu verwenden. Wir bezeichnen mit „feingewuchtet“ Kurbelwellen, die alle drei oben genannten Punkte erfüllen:
Sie sind besonders exakt ausgerichtet.
Sie pendeln auf 12 oder 1 Uhr aus.
Der Hersteller hat einen bestimmten Wuchtfaktor bei der Konstruktion umgesetzt.
Das ist leider keine Garantie, dass die Wuchtung der jeweiligen Welle optimal zum vorgesehenen Motor passt. Aber es ist ein klares Qualitätsmerkmal, was die Wahrscheinlichkeit eines laufruhigen Motors sehr erhöht.
Glocken- oder Pilzwellen erfüllen von der Bauform die idealen Voraussetzungen für eine optimal gewuchtete Kurbelwelle. Beide Seiten der Kurbelwangen sind symmetrisch. Deshalb pendelt diese Form immer auf 12 Uhr aus. Die Form der Welle ergibt eine Materialverteilung, die ein ideale Positionierung des Gegengewichtes für eine gleichmäßigen Lauf ergibt. Beide Wangensind genau gleich geformt. Das bedeutet, dass innerhalb der Welle keine Taumelbewegungen oder Kräfte entstehen.
Unsere Top-Marken bei Kurbelwellen für Vespa PX/T5/Cosa Modelle
SIP PERFORMANCE: High-End Glockenwellen, von den Top Tunern der deutschsprachigen Szene designed und in Italien in einer Edel-Kurbelwellenschmiede gefertigt. Als SIP Performance Variante mit poliertem Schmiedepleuel oder in der Premium Version mit einem hochwertigen Bronze Pleuel.
SERIE PRO: Bevor es die SIP PERFORMANCE Rennwellen gab, hat uns worb5 die Oldschool MAZZUCCHELLI Wellen upgedated. Die Lippenwellen sind Ergebnisse langjähriger Tuningerfahrung.
MAZZUCCHELLI: Eher Old-School mit Vollwangenwellen unterwegs. Die Glockenwelle entstand in Zusammenarbeit mit SIP.
Technik Tipps
Wer noch tiefer in die Technik der Kurbelwelle abtauchen möchte, dem empfehlen wir unsere Technikblogs.
Kunden fragen – SIP antwortet
„Welche Werkzeuge brauche ich für einen Kurbelwellenwechsel?“
An Spezialwerkzeugen brauchst du zwingend:
Polradabzieher – ohne den wird es schwierig das Polrad zu lösen
Kupplungsabzieher – (bei Smallframes und 150 GS/160 GS/180 SS)
Kronenmutterschlüssel (original ist Kupplung bei Large- und Wideframes mit Kronenmutter fixiert)
Haltewerkzeug Lüfterrad – wer den Schrauberzieher nimmt, riskiert einen Flügelbruch
Haltewerkzeug Kupplung – damit wird der Kupplungswechsel einfach
Diese Tools machen den Service perfekt:
Schlagdorne für Lager und Wellendichtringe
