OK, angesichts von 32000 Klicks, wovon überschlägig 2000 von mir sind und vor allem angesichts  weiterer 2000, die seit meinem letzten Post dazugekommen sind, , habe ich mich entschieden, diese Geschichte zu Ende zu bringen. Auch die netten Ermunterungen, ob vorstehend, oder PN, haben mich darin bestärkt, diese Geschichte nicht mittendrin abzubrechen. Ich wünsche mir von Moos beim Überwachen dieses Threads die Weisheit, die seine Vorgänger George und Letti gezeigt haben. Ein Mod ist eben kein normaler User und sollte sich seine Wortwahl deswegen zweimal überlegen. Polizeischüler kriegen dies heute auf ihrer Polizeischule eingebläut.



 

Als erstes versuche ich, die aufgelaufenen Fragen zur Belastung des linken Hauptlagerzapfens und des gesamten Triebstrangs bei Lösen und Anziehen der Wellenmutter zu beantworten. Ich gehe dabei von der "Sperrung mit Flacheisen" aus, die Enrico als 2. Möglichkeit gezeigt hat und die ich im zweiten Post weiter unten in Foto  1 nochmal zeige und mit dem Einsatz des Druckluftschraubers vergleiche.

Grobe Erläuterung für die Nichttechniker unter Euch:

Bitte verabschiedet Euch von der Vorstellung, daß Metalle starr seien. Alle Metalle verformen sich, je nach Werkstoff unterschiedlich, elastisch unter Belastung. Zur Berechnung des Verformungsmasses hat der Techniker das "Elastizitätsmodul" als Kennwert für die elastische Verformung des jeweiligen Metallwerkstoffes erfunden. Das ist also eine Werkstoffeigenschaft, die der Werkstoffhersteller angibt, bzw. beim Herstellern wie Harley, für seine Metallegierungen auch geheimhält. Die Verformung ist übrigens erwünscht, weil sie die  durch die Belastung erzeugten Spannungen im Bauteil verteilt. Wirklich nahezu starr sind nur Glas und Keramik, weswegen diese mangels elastischer Weiterverteilung im Bauteil auch zu Spannungsrissen an der belasteten Stelle neigen. Deswegen zerbricht beim Runterfallen ein Porzellansuppenteller, ein Blechnapf hingegen nicht. Die Tatsache, daß Ihr die elastische Verformung bei Bauteilen der hier zu besprechenden Größe, weil zu klein,  nicht sehen könnt, sagt noch lange nicht, daß sie nicht da sind. Am besten stellt Ihr Euch vor, alle Wellen und Gehäuse und das Flacheisen wären aus Gummi. Ihr könnt Euch vorstellen, wie die sich beim Lösen und Anziehen der Wellenmutter mit gewaltigem Drehmoment elastisch verbiegen würden.

Foto s 1+2: Was tue ich nun, wenn ich die Wellenmutter auf dem Gewinde des linken Hauptlagerzapfens mit Größenordnungen bis zu 350 Nm (in Worten: DREIHUNDERTUNDFÜNFZIG!!!) löse oder festziehe? Ich leite diese irrsinigen Menge an Drehmoment über die Gewindereibung in den linken Hauptlagerzapfen ein und verdrille ihn bis dahin, wo in den Nuten dahinter das Primärkettenritzel aufgeschoben ist, welches das Drehmoment über die Flanken von Nuten und Gegennuten aufnimmt. Das ist für die Beibehaltung der Präzision der Abmessungen und die Gefahr von Spannungsrissen im linken Hauptlagerzapfen eine extreme Belastung, die ihm ganz sicher nicht guttut. Das Primärritzel wird gleichfalls in sich verdrillt und längt das obere oder je nachdem das untere Kettentrumm elastisch, was den Zähnen von Ritzel, Rad und den Kettenbolzen auch nicht gut tut, denn 350 NM liegen bei weitem über den Belastungen des Fahrbetriebes, sonst würde sich die Wellenmutter im Fahrbetrieb lösen. Da nach dem guten alten Isaac Newton  das Drehmoment (actio) sich gegen ein gleich grosses Gegenmoment (reactio) abstützen muß  (denn ohne Widerstand kann es gar nicht aufgebracht werden, sondern die Kurbelwelle dreht sich stattdessen) , wird hier die reactio = das Gegenmoment durch die elastische Durchbiegung des Flacheisens (auch hier hoffentlich noch im nichtsichtbaren Bereich, sonst wird's echt  gefährlich) erzeugt. Das heißt, das Flacheisen malträtiert gleichfalls einzelne Zähne von Ritzel und Rad (statt im Fahrbetrieb wo das Motormoment übér die Primärkette ca 50% der Zähne gleichzeitig belastet) und verformt gegen die Kette den Kupplungskorb. Durch den Kettenzug der actio biege ich  auch noch den linken Hauptlagerzapfen und die Getriebehauptwelle zueinander, soweit deren und die elastische Durchbiegung des Flacheisens das zulassen. Über die Lager dieser Wellen leite ich auch noch ein Biegemoment in die Gehäuse des gesamten Triebstranges: Kurbelgehäuse, Primärgehäuse, Getriebegehäuse. Diese elastische Durchbiegung tut denen auch nicht gut, da die Belastung weit über der durch den Kettenspanner liegen muß, damit sich die Wellenmutter im Fahrbetrieb nicht öffnet. Ab Evo ist  durch die Direktverschraubung des Getriebegehäuses mit dem Kurbelhaus die elastische Durchbiegung der Gehäuse zwar deutlich reduziert, aber eben noch lange nicht Null.

Und all das muß ich bis Shovel dem armen Triebstrang alle 10-20000 km zum banalen Wechsel der Sekundärkette antun. Ihr werden heute keinen anderen Triebstrangbauer auf der Welt mehr finden, der diese extreme Belastung bei regelmäßigen Wartungen ausgerechnet den teuersten Bauteilen antut, bei denen die Verformungen im Fahrbetrieb so ausgelegt sind, daß alle Wellen auf das 100ertstel genau fluchten müssen. Wie gesagt, ab Evo streckt die längere Lebensdauer des Sekundärzahnriemens diese Belastungsintervalle, aber ich hätte angesichts dieser grundsätzlich heiklen, archaischen Konstruktion trotzdem nicht den linken Hauptlagerzapfen nicht austauschbar mit der linken Hubscheibe verbunden, nur um ein paar Taler Produktionskosten zu sparen. Und darum ging es hier eigentlich. 

Ergänzende Erläuterung für die Techniker unter euch, die es genau wissen wollen:

Foto 3: Die Wellenmutter verdrillt den linken Hauptlagerzapfen nicht nur, sondern sie zieht ihn beim Anziehen auch noch in die Länge wie eine sehr steife Feder, um die Festlagerung der Kurbelwelle in der linken Kurbelwellengehäusehälfte zu erzeugen.  Das hubscheibenseitige Kegelrollenlager "Innenlager" (10) sehen wir auch in ...

Foto 2: Davor wird auf den linken Hauptlagerzapfen  das primärritzelseitige  Kegelrollenlager gesteckt, was in ...

Foto 3: ... "Außenlager" (4) ist,  damit die Außenlagerringe (5) und ( 8 ) von  beiden in die linke Kurbelgehäusehälfte (9)  eingeschrumpft werden können und so die linke Festlagerung der Kurbelwelle erzeugen können. Die Wellenmutter spannt also den  linken Hauptlagerzapfen  als steife Feder mit seinem Absatz vor der Hubscheibe gegen den Innenlagerring des Innenlagers (10). Und jetzt kommt ein aufwendiger konstruktiver Kniff: Der Distanzring (7) ist um wenige 100erstel mm dicker als der Distanzring (6), womit verhindert wird, dass die gewaltige Zugkraft der Wellenmutter vom Innenlagerring (10) über die Kegelrollen (10) auf den Außenlagerring ( 8 )übertragen wird. Das Lager würde nämlich sonst wegen der irren Reibung, erzeugt durch die irre Fächenpressung der Kegelrollen (10) in ihren Innen- und Außenlagering, sofort heißlaufen, wenn nicht sogar die Rollen oder die Ringe nach wenigen 1000 /min gleich unter der mechanischen Belastung platzen würden. Die Dickendifferenz zwischen der Distanzringen (7) (dicker) und (6) dünner erlaubt dem Ring (7) (in Foto 2 gut vor Innenlager (10) auf dem Lagerzapfen zu sehen), die irre Zugkraft von Lager (10) fernzuhalten, indem es diese direkt vom Innenlagerring von Lager (10) in den Innenlagerring von Lager (4) ableitet. Die Stauchung der Ringe erzeugt wieder die erforderlichere reactio-Zugkraft, gegen die sich die actio - Zugkraft aus Wellenmutter und  linken Hauptlagerzapfen abstützt. Der Innenlagerring von Lager (4) stützt sich dazu gegen den Sitzring (2) des Wellendichtringes (3) und die daneben befindliche Nabe des Permanentmagnetrotors der Lima. Die Nabe wiederum, da längsverschieblich auf den Längsnuten des linken Hauptlagerzapfens aufgeschoben, stützt sich über das Primärritzel gegen die mit den  irren 350 Nm eingeschraubte  Wellenmutter ab. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Distanzring (6) auch die Funktion eines Sicherungsringes hat, weil er in einer flachen Nut im linken Kurbelwellengehäuse (9) positioniert ist. Das ist für die exakte Positionierung der Außenlagerringe (5) und ( 8 ) beim Einschrumpfen erforderlich.

Wir halten also fest:

1. Zur Beantwortung der Fragen in den vorstehenden Posts: Der linken Hauptlagerzapfen wird nicht nur bis zum Primärritzel in sich verdrillt, was an sich schon die höchste Belastungsart ist, sondern auch noch zusätzlich bis zum in Foto 3 sichtbaren Bund direkt vor der linken Hubscheibe gewaltig in der Länge vorgespannt. Bei 350 NM ist das eine wahnsinnige kombinierte Belastung aus 2 Belastungsarten, die zu deutlichen Verformungen führen. Damit diese Verformungen maßhaltig den Berechnungen der elastischen Verformung zur Erreichung der notwendige Maße für den Betriebszustand entsprechen, muß das große Drehmoment genau eingehalten werden. Hier haben wir sozusagen die erste Schwachstelle, an der Pfuscher bei Sekundärketten.- oder Zahnriemenwechsel viele schleichende Schäden vorprogrammieren können.
2. Als zusätzliches Learning für Neulinge, die sich einen Motor aufbauen lassen oder einen neuaufgebauten kaufen wollen: Es gibt noch eine zweite Schwachstelle, die diese Konstruktion dem Pfuscher schutzlos ausliefert: Wie schon erwähnt, muß die Stauchung der Innenringe und von Distanzring (7) selbst durch die reactio-Druckspannung ein ganz präzises Maß haben, um die wahnsinnige Druckspannung von den Kegelrollen (4) und (10) und ihren Laufflächen auf ihren Innen- und Außenlagerringlaufflächen (5) und ( 8 )  fernzuhalten. Das berechnete Maß der elastische Verformung muß  ganz exakt erreicht werden, damit das Lagerspiel auf 100ertstel mm genau stimmt.
. ist es zu groß, werden die Lager durch Schlackern der schweren Kurbelwelle  infolge der heftigen Motorvibrationen mechanisch zerstört
- Ist es zu klein, laufen die Lager durch erhöhte Reibung heiß und die Laufflächen werden zusätzlich durch die zu hohe Flächenpressung rasch zerstört.
3. Hier scheidet sich bei der Sekundärtrieb-Wartung oder gar beim Aufbau eines Motors also wieder mal die Spreu vom Weizen, oder der Pfuscher vom erfahrenen, verantwortungsvollen Harleyschrauber, wie ich Euch anhand von Foto 4 noch einmal näher erläutern möchte.
4. Ihr versteht, denke ich doch, allmählich, weshalb der Sportstermotor die viel bessere Konstruktion ist, weil bei der dieser ganze motorgefährdende Wahnsinn beim trivialen Sekundärketten- oder Zahnriemenwechsel nicht nötig ist.

Foto 4: zeigt uns, wie genau beim Aufbau eines Motors an dieser Stelle gearbeitet werden muß. Als Bauteilsparbrötchen bauen Pfuscher die Situation von Foto 3 mit gebrauchten = in den Abmessungen vom Neuzustand abweichenden Teilen zusammen und könnten nur mit viel Erfahrung feststellen, ob sich die Kurbelwelle mit dem exakt richtigen Lagerspiel dreht, denn Messen des Lagerspiels geht hier in den Kegelrollenlagern und wegen mangelnder Zugänglichkeit (siehe Foto 3) nicht. Da das bei den ersten Malen nicht stimmen wird (zu fest oder zu lose), müssen wir alles wieder auseinanderbauen und über die in Foto (4) über dem Lagersitz zu sehende Bohrung den als Sprengring ausgeführten Distanzring (6) spannen, um ihm seitlich durch die Außenlagerringe ausfädeln zu können. Dann kommt je nachdem ein dickerer oder dünnerer rein.  Man baut ein weiteres Mal zusammen und prüft wieder rein manuell nach Gefühl und Wellenschlag die Lagergängigkeit = das Lagerspiel. Ihr könnt Euch denken, daß diesen immensen Aufwand ganz sicher kein Pfuscher treibt. Der kloppt das ganze billig mit gebrauchten Teilen einmal zusammen und überlässt dem Kunden das Russisch Roulette - Spiel, ob die Festlager nach 20-30000 km platzen. Wir kaufen daher beim Aufbau grundsätzlich ab Werk genau vermessene Neuteile (Lager und Distanzringe). Bei Präevomotoren müssen wir notgedrungen wie ausnahmslos jede andere Werkstatt auch darauf vertrauen, daß die renommierten Zubehörlieferanten das schon richtig gemessen haben und die E-Module der Werkstoffe zu denen der Gehäuse und Wellen passen hinsichtlich des Erreichens der berechneten Verformungsmaße. Mit einmal mit korrektem Drehmoment angezogener Wellenmutter stimmt das Lagerspiel exakt und die ganze Rumprobiererei wurde eingespart.

Tipp: Bitte besteht beim Neuaufbau eines Motors an dieser Stelle unbedingt auf exakt vermessene Neuteile. Wenn bei neueren Baujahren ab Evo  möglich, vom Motorenhersteller, weil der den E-Modul seiner Legierungen und damit die elastische Verformung seiner oben genannten Motorenteile genau kennt. Wie schon vorhin gesagt, haben wir die Erfahrung gemacht, daß sich S&S seit den 2010er Jahren die Rumprobiererei und/oder exakte Fertigung spart (eins von beiden wäre aber zumindest nötig) und lieber mit tendenziell zu großem Lagerspiel zusammenbaut, was die Lebensdauer der Lager auf die besagten 20-30000 km begrenzt. Harley selbst ging bei Twincam in Richtung möglichst exakter Fertigung und geht zur Ersparnis der kostenintensiven Rumprobiererei (Zusammen - Probieren - Auseinander - dickere oder dünnere Rollen - Zusammen  - Probieren - ...) auch tendenziell in Richtung zu großes Lagerspiel, weswegen je nach Fertigungsgenauigkeit TC´s mehr oder weniger rau laufen. Nur die kostenintensive Rumprobiererei erlaubt die optimalen Ergebnisse, weswegen der Rest der Motorradwelt (BMW seit 69, Japaner seit 80) ausnahmslos auf Gleitlager setzt, deren Lagerspiel  man mit Plasticgauge mit eingebauten Lagerzapfen ziemlich exakt messen kann.

Foto 5 zeigt den simplen zylindrische Außenring des rechten Zylinderollenlagers, das die Lagerung des rechten Kurbelwellenhauptlagerzapfens als Loslager darstellt. Bei Durchbiegung der Kurbelwelle durch Kolbenmassenkräfte in den Totpunkten oder durch Verbrennungsgaskräfte wird die Kurbelwelle am linken Hauptlagerzapfen also exakt geführt und kann ihre durch elastische Durchbiegung und Verdrillung erzeugte Längenänderung ungehindert und damit ohne Spannungsspitzen durch Hin- und Herschieben des rechten Hauptlagerzapfens im Zylinderollenlager freisetzen. Wie weiter oben schon gezeigt, hat der Panhead noch zwei solcher primitiven Loslager links und rechts , die durch Anlaufscheiben im Kurbelgehäuse geführt sind. So etwas nennt der Techniker "Stützlagerung". Die Nachteile habe ich schon weiter oben gebracht.


​​​​​​​Foto 6: Und die Einbausituation im Motor (hier Evo) mit seiner klassischen vertikalen Trennfuge sieht so aus. Gut zu sehen die beiden Kegelrollenlager (3) und (9) des linken Festlagers. Der Distanzring zwischen den inneren Lagerschalen heißt in Foto 2 (7),  hier (4) , der Sicherungsring in Foto 2 wie auch hier (6) , der , wie oben besprochen, die  äußeren Lagerschalen, hier  (5) und (7) genannt, positioniert.

Nachträge zu meinem letzten Post über die Belastung des linken Kurbelwellenhauptlagerzapfens:

Foto 1: Ich bin von dieser Positionierung als Drehmomentsperre zur Erzeugung des reactio-Gegenmomentes ausgegangen. Hier bei einer Sporty, aber das Prinzip ist beim BT exakt das gleiche. Der Vergleich mit dem üblichen Einsatz des Druckluftschraubers in Werkstätten ergibt folgende Nach- und Vorteile beider Methoden:
-  Wie beschrieben, kriegen über die Enden des Flacheisens einzelne Kettenzähne das volle Drehmoment ab, wofür sie gar nicht ausgelegt sein können (dann würden sie viel zu dick und damit eine viel zu schwere Kette erzwingen). Außerdem wird mit dieser Garagenschraubermethode, wie beschrieben, der ganze Triebwerksblock über die Wellenenden von Kurbel- und Getriebehauptwelle nach links gebogen. Besonders starke Verformungen ergeben sich bei den Shovels dadurch, dass Kurbel- und Getriebegehäuse wegen der notwendigen Lücke für das Sattelstützrohr nur mit ihren Unterseiten am Rahmen festgeschraubt sind und damit ihre Oberseiten gegen ihre Unterseiten verspannt werden (Belastungsart hauptsächlich Scherspannung). Ab Evo sind die Gehäuse in etwa über den Großteil der Höhe der Rückseite des Kurbelgehäuses mit der Vorderseite des Getriebegehäuses miteinander verschraubt, damit der gesamte Triebwerksblock elastisch im Rahmen bei dazu notwendigem Verzicht auf das Sattelstützrohr schwingen kann. Das erhöht die Steifheit den Triebwerksblockes gegenüber den Shovels beträchtlich, zumal wir uns erinnern, das die Rückseite des Aluprimärs bei den Shovels nur mit drei äußerst mickrigen Schrauben an der linken Kurbelgehäusehälfte verschraubt ist und die versteifende Vorderseite des Aluprimärs wegen notwendiger Demontage fehlt. Auch aus diesem Grund sind diese Gewinde bei Shovels, noch dazu im bröseligen Sandgußalu von Harleys der 70er,  in der Regel früher oder später unausweichlich kaputt.
-  Beim Einsatz des Druckluftschraubers  bildet die träge Drehmasse der Kurbelwelle das reactio -Gegenmoment, womit das Flacheisen und sämtliche  grossen Krafteinleitungen in den Triebwerksblock entfallen.  Allerdings erhöht sich die Belastung des linken Kurbelwellenhauptlagerzapfens dramatisch: Während er bei der Garagenschraubermethode mit Flacheisen in einem kontinuierlichen Zug unter damit kontinuierlich gleichmäßige Torsions- und Zugspannung gesetzt wird, werden diese Spannungen durch den hämmernden Lauf des Druckluftschraubers, nötig, um die reactio der trägen Kurbelwellendrehmasse zu erzeugen, zu Dauerwechselspannungen, die die Materialbelastung dramatisch erhöhen und früher oder später zu Ermüdungsbrüchen führen. (Für die Techniker unter euch: wenn die Summe der Lastwechsel unter der guten alten Wöhlerkurve bleibt, eher später, aber irgendwann doch durch unausweichliche Mikrorisse. Dabei gehe ich davon aus, daß Harley den Zapfen nur für Dauerstandfestigkeit im Fahrbetrieb dimensioniert hat, damit er nicht zu gigantisch und teuer wird. Regelmäßiges Lösen und Anziehen der Wellenmutter belastet ihn mit großér Wahrscheinlichkeit bis in den Zeitstandfestigkeitsbereich, weil Harley ihn bestimmt nicht für unendliche Lebensdauer dimensioniert hat. Wie gesagt,wegen der Mikrorisse gibt's die ohnehin in der Realität nicht).
- Man kann also sagen: Bei der Garagenschraubermethode werden der linke Kurbelwellenhauptlagerzapfen und der Getriebehauptwellenzapfen zu Lasten der Gehäuse und deren Gewinde etwas geschont, beim Einsatz des Druckluftschraubers  ist es genau umgekehrt.

Damit es nicht untergeht, zitiere ich sinngemäß nochmal aus dem letzten Link von enrico: "Wenn man das reactio - Gegenmoment über einen Keil zwischen Ritzel und Kette erzeugt, fehlt die Versteifung zwischen linkem Hauptzapfen und Getriebeeingangswelle und es werden bis zu 2 Tonnen Zugkraft zwischen den Wellen aufgebaut, die diese aufeinander zubiegt. Das Flacheisen nimmt durch seine Durchbiegung immerhin 90% dieser Zugkraft auf." Deswegen sollte der Garagenschrauber immer die Flacheisenmethode nehmen.


Foto 2: Hier habe ich das Bild der Panheadkurbelwelle von weiter vorne nochmal hochgeholt. Man sieht die drei Zylinderrollenlager links doppelt  (6 ) und rechts einfach ( 28 ) , also  "Loslager" auf den linken und rechten Kurbelwellenhauptzapfen. Da nicht durch eine Festlagerung eindeutig geführt, wird die Kurbelwelle durch zwei Anlaufscheiben (9) und (25) im Kurbelgehäuse positioniert. Man beachte darin jeweils oben die Bohrungen für die Passtifte, die man gegenüber an den Flanken der benachbarten Hubscheibe sieht. Roadrunner95  zitiert weiter hinten aus dem Palmer, dass der Pan ab 55 auf die Festloslagerung umgestellt wurde: An der Stelle der zwei Zylinderrollenlager  ( 6 ) sind wie bei unserem Early Shovel nämlich die beiden Kegelrollenlager mit naturgemäß größerem Aussendurchmesser, weil die Rollen eben schräg statt gerade stehen, und der Montagebohrung für den Distanz - Sicherungsring zwischen den Aussenringen im Gehäuse, die der Pan bis 55 nicht brauchte.
 
Foto 3: Der reinen Lehre des Maschinenbaus entspricht eine Stützlagerung, und dazu noch eines durch Biegekräfte (der hin- und hergehenden Kolben) hochbelasteteten Bauteiles wie einer Kurbelwelle ganz und garnicht. Deswegen wird sie auch nur verwendet, wenn, wie hier bei der  zeitgenössischen (36 - 96) direkten Konkurrenz BMW , keine andere Wahl bleibt, weil radiale Gleitlager nun mal keine axialen Kräfte zusätzlich übertragen können, also mit einem Gleitlager, das radial führt, nicht gleichzeitig axial geführt werden kann, weswegen hier die beiden Stützscheiben (2) und (3) zur axialen Führung der Kurbelwelle im Kurbelgehäuse unumgänglich sind. Dem Betrachter zugewandt zeigt die Rückseite von (3) gleich 4 Bohrungen für die entsprechenden Passtifte zur exakten Positionierung gegenüber einem einzigen bei Harley. Dagegen ist die Fest-Loslagerung ab 55 über die  Shovelheads bis heute (M8 weiß ich nicht), die nur durch die Verwendung der aufwändigen Kegelrollenlager möglich wurde, eine fachlich einwandfreie Lösung, die der reinen Lehre voll entspricht. Was will ich damit sagen: Die gerne an Stammtischen aufgestellte Gleichung, meist aus Zeitschriftenartikeln gespeist,  die man auch manchmal hier im Forum liest: Harley = altmodisch = primitiv= kostensparend geht nun wirklich ganz und garnicht auf. Hier wie schon an anderen Stellen der Harley-Konstruktion (die im Sportstermotor am reinsten bewahrt wurde)  heißt die Gleichung: Harley = altmodisch = technisch aufwendig = fachlich korrekt = kostenintensiv, weswegen Harleys noch nie billig sein konnten. Auch die beste Konstruktion war natürlich machtlos, wenn unter AMF die Fertigung faktisch ohne jegliche Qualitätssicherung nach oben gepusht wurde. Einen einheitlichen konstruktiven Grund, warum Harleys in den 70ern so schlecht waren, gibt es also definitiv nicht. Wie immer bei Harley, waren auch in den 70rn geniale  mit abenteuerlichen    Konstruktionen, oft BEIDE extrem kostspielig,  zusammengemixt.  Wenn das dann noch ohne Qualitätssicherung gefertigt wird ...  . In 73 gab es den berüchtigten 101 tägigen Streik, weil den Gewerkschaften die AMF-Kostendrückerei und die Ruinierung des Qualitätsimages von HD endgültig reichte. Dahinter stand nicht nur Lohndrückerei, sondern auch das Fertigen mit Gussformen und Werkzeugen auch dann noch, wenn sie jegliche Verschleisstoleranz bereits weit hinter sich gelassen hatten, und mit völlig veralteten Werkstofflegierungen (erinnert irgendwie an Opel in den 90ern, als der Einkaufschef "der Würger von Rüsselsheim" war  ​​​​​​​ ).

Ich glaube, selbst den Nichttechnikern unter euch brauche ich nicht zu erklären, warum die zeitgenössische BMW-Konstruktion mit Gleitlagern und Stützlagerung viel kostensparender ist. Wo wir nun schon mal bei dieser Zeichnung sind, sei mir eine kleine Abschweifung erlaubt, denn auf einen anderen Aspekt, der die BMW-Konstruktion im Vergleich zu allen anderen Konkurrenten seit 1936 viel teurer macht, möchte ich Euch allerdings hinweisen: "Das einteilige Motorgehäuse". Das erfordert
1. kostspieligen Sandguss, damit man den Gußkern aus zusammengebackenem Sand (wie bei einer Sandburg am Strand) nach dem Guß zerstören kann, um ihn wieder aus dem Gehäuse rauszukriegen, weswegen BMW 96 den klassischen Zweiventiler einstellte, weil ihnen das  manuelle Sandgußverfahren mit nach jedem Guß zu zerstörender Sandform zu teuer wurde
2. dass die Kurbelwelle  bei jeder Montage und Demontage mühselig (produktionskostenintensiv) durch das vordere große Loch in das einteilige Gehäuse und das hintere Hauptlager eingefädelt werden muß
3. dass das vordere Loch danach mit einem Lagerschild (5) verschlossen werden muß, wobei gleichzeitig die darin eingesetzte  vordere Haupt-Gleitlagerschale auf den vorderen Kurbelwellenhauptlagerzapfen aufgesteckt werden muß, um, diesen zu führen.


Foto 4: Wegen den besonders hohen Produktionskosten für Sandguß des einteiligen Motorgehäuses und Montage der  Innereien (die BMW- Garagenschrauber wissen: "Eher geht ein Kamel durch ein Nadelöhr als die Kurbelwelle ins Gehäuse"  ) hat BMW ab 69 auf die Wälzlagerung komplett verzichtet und auf automobile Gleitlagerung umgestellt. Alle Boxer von 23 bis 68 hatten wie Harley eine Wälzlagerung (HIER der BMW-Flathead R71 der 30er: Kurbelwellenhauptlager (B), Pleuelfußlager (M)). Bei der BMW bis 68 musste die wie bei Harley  zur Montage der Pleuelfußwälzlager (M)  zerlegbar auszuführende Kurbelwelle ausserdem aus viel mehr danach exakt zusammenzufügende Bauteilen (+ 2. Hubzapfen + 1 Mittelwange) als die einzylinderartige Harley-Kurbelwelle bestehen. Da die Werkzeugmaschinen des 20ten Jahrhunderts nicht auf 1000stel genaue Wälzkörper, Innen- und Außenlagerringe bzw. Hubzapfen und Pleuelaugen fertigen konnte, mußte das ganze wie bei Harley bis Ende Evo noch durch wiederholtes Ausprobieren (montieren, Leichtgängigkeit richtig? wenn zu klein oder zu groß, wieder auseinander) montiert werden, also eine handwerkliche = extrem kostenintensive Manufaktur, keine moderne Industrieproduktion (angesichts der heute erreichten Fertigungsgenauigkeit macht das bei Harley heute ein Industrieroboter. Der Opelchefingenieur hat uns in einer Weiterbildung an der TUD erklärt, daß er das auch für die neuen Opel-Dreizylinder erwogen hat,  weil die Lager dann bei Startstoppanlagen nicht so extrem  verschleißen, es ihm dann aber dann doch zu riskant (Qualitätssicherung)  und zu teuer war) . Zusammen mit dem einteiligen Motorgehäuse kostete so ein Boxer von 36 bis 68 in der Produktion also erheblich mehr als ein zeitgenössischer Harley-Motor (wir erinnern uns an die von Harley kalkulierten Militäroptionen der 40er: 370 $ für eine WLA vs. 840 $ für eine XA). Deswegen konnte es sich nur Harley mit seiner Einzylinderkurbelwelle leisten, die technisch viel bessere Kurbelwellenwälzlagerung bis heute beizubehalten. Für die Nichttechniker unter euch: warum viel besser? Nun, im Vergleich zum Gleitlager
1. hat ein Wälzlager über den dicken Daumen nur 10% der Reibung eines Gleitlagers, vernichtet also viel weniger Motorleistung in Wärme (reduziert zudem Verbrauch)
2. ist ein Wälzlager  damit nicht so öltemperaturanfällig
3. ist ein Wälzlager beim Motorstart quasi verschleißfrei, weil kein Öldruckpolster erst aufgebaut werden muß, und erst aufgebaut werden kann, NACHDEM  der Lagerzapfen schon, schabend auf der Lagerschale,  dreht. Das bisschen Restöl in den Wälzlagerschalen vom letzten Motorlauf reicht völlig zur anfänglichen Schmierung
4. braucht ein Wälzlager keine (Hoch-)druckölpumpe zum Aufbau des Öldruckpolsters und funktioniert nach Ausfall der Pumpe noch eine Weile mit dem Restöl in den Lagerschalen. Ein Gleitlager frißt unmittelbar, wenn mit dem Öldruck das Öldruckpolster zusammenbricht und hat beim Start durch die Reibung Metall auf Metall (bis das Öldruckpolster endlich aufgebaut ist) einen 400-fach höheren Verschleiß als bei Vollgas.

Ich hoffe, Euch wird klar, daß Ihr mit Euren wälzgelagerten Kurbelwellen ein einzigartiges hochaufwendiges Juwel des Motorenbaues habt und dass die Gleitlagerung aller angeblich so modernen Konkurrenzmotoren nichts als armselige Kosteneinsparerei ist. Übrigens, als interessantes Kuriosum am Rande: Die Japaner konnten es sich bis Ende der 70er mit ihrem Dumping -wechselkurs und -Arbeitslohn erlauben, auch in ihren Motorradvierzylindern WÄLZGELAGERTE  Kurbelwellen einzusetzen. Das hätte sich ein zeitgenössischer abendländischer Motorradbauer bei seinen Produktionskosten in seiner harten Währung bei seinen hohen Löhnen und Sozialleistungen niemals erlauben können   .

Da die Innereien des silbernen Projektes (Early Shovel) immer noch nicht von der Instandsetzung zurück sind, vertreiben wir und das S&S-Gehäuse uns die Zeit mit ein paar Betrachtungen zur "Echtheit" des TC. Das klingt ja auch hier im Forum immer wieder mal an.

Die"Echtheit" wird festgemacht an der Übernahme überkommener Techniktraditionen, die eine Harley-Konstruktion von allen anderen Motorradkonstruktionen unterscheidet. Der Extremfall ist das Retrofake der japanischen Konkurrenz: Dieses hat technisch nichts, aber auch garnichts mit der Harleytechnik gemein, sieht aber von außen fast genauso aus. Irgendwo dazwischen liegt die Modernisierung der Harleytechnik, eine heikle Gratwanderung, die, wie ich schon des Öfteren geschrieben habe, eine konstruktiv viel anspruchsvollere Ingenieurs-Arbeit ist, als auf dem leeren Bildschirm mit den modernen  Tools wie z.B. CATIA V5 und ANSYS mit  was völlig Neuem anzufangen und sich vom Designer dann außenrum die Silhouette einer Harley zeichnen zu lassen. Unserer Meinung nach hat Harley den 50 % Punkt zwischen beiden Extremen mit dem M8 endgültig überschritten. Ist der TC noch überwiegend eine moderne Interpretation des Überkommenen, gemischt mit vielen klassischen Traditionslösungen, ist der M8 ein klarer Bruch mit den meisten grundlegenden Harleytraditionen (Flüssigkeitskühlung, 8 Ventile mit Gabelkipphebeln a´la Yamaha MT01, 4 Zündkerzen , 2 Piezo-Klopfsensoren zentral im Brennraum, durchweg serienmäßige Ausgleichswelle etc.), dem einige, vor allem optisch wirksame klassische Harleykonstruktionseigenheiten (45 Grad Zylinderwinkel, Gabelpleuel, separate Gehäuse für Primär und Getriebe, Zahnriemen links) beigemischt wurden, um die Kundschaft nach den Erfahrungen mit der V-Rod nicht allzusehr zu verschrecken.

Foto 1: Die Abweichungen des TC von der technischen Harleytradition hatten wir schon mehrfach besprochen, weswegen ich hier nur ganz kurz rekapituliere: Die Überschreitung von 80 cui vergrößerte die Kurbelwellendurchbiegung durch die höheren Gaskräfte und hin- und herschwingenden Kolben- und Pleuelmassen derartig, dass die Beibehaltung der traditionellen, über Zahnradpaar angetriebenen Nockenwelle samt der über Schneckentrieb (im Foto 1 für Knuckle - Evo beispielhaft dargestellt) vom rechten Hauptzapfen angetriebenen außenliegenden Öllpumpen eine weit überproportionale Erhöhung der Biegesteifigkeit der Kurbelwelle erfordert hätte. Da wäre entweder eine unglaublich schwere Treckerkurbelwelle, beim Hochdrehen verbunden mit der Dynamik einer Wanderdüne für das ganze Motorrad, oder eine unglaublich kostspielige Titankurbelwelle bei rausgekommen (S&S macht das bei diesen Hubräumen, auch für einen über 2 ltr großen Sportstermotor, kostensparend mit der Treckerkurbelwelle, weswegen der geneigte Erstkäufer sich gerade angesichts der von Drehmoment und Leistung geschürten Erwartungen keine Illusionen über die apathische Drehfreudigkeit und das resultierende enorme Fahrzeuggewicht machen sollte). Harley wollte keins von beiden (Kosten oder träge Drehmasse und Gewicht) und entschied sich, größere Schwingungen des rechten Hauptzapfens zuzulassen, die die beiden Verzahnungen zu Nockenwelle und Ölpumpen zerstört hätten, weswegen für den Nockenwellenantrieb der Traditionsbruch einer flexible Kette her mußte, während die Ölpumpen kostensparend gleich auf den rechten Hauptzapfen kamen, was wegen Entfall der einem Schneckentrieb unweigerlich innewohnenden großen Übersetzung (bei Harley +/- 4:1) vorteilhafterweise auch gleich die Pumpendrehzahl und damit die /min umgewälzte Ölmenge stark erhöhte. Die für Traditionalisten optische und schrauberfeindliche Zumutung der fehlenden außenliegenden Ölpumpen meinte man, dem überwiegenden Teil der  technikdesinteressierten (negativ konnotiert:   "Poser"-) Kunden verkaufen  zu können, was ja jetzt beim M8 noch weiter getrieben wird, mit der Gefahr, dass die Unterschiede zu japanischen Cruisern immer mehr verwischen.  Außerdem war man durch häufige Schneckentriebszerstörungen bei den lediglich mit höheren Gaskräften und Drehzahlen beaufschlagten Buell-Kurbelwellen in den 90ern bereits nachhaltig alarmiert und wollte jedes Risiko beim Überschreiten der seit den 40ern (unser rotes Projekt, die U hat serienmäßig 80 cui!) magischen Hubraumgrenze von (als in jedem Fall technisch standfest identifizierten)  80 cui ausschließen. Zwei Nockenwellen hatte bereits die letzte Version des Harley J-Motors vor 29. Also die waren kein Traditionsbruch.


Foto 2: Wie schon kurz erwähnt, hat der TC-Softailrahmen den archaischen Stahlgußlenkkopf schon von den letzten Big-Twin-Starrahmen ab 55 (danke für die Recherche, Roadrunner   ) ...

Foto 3: ... über die hier gezeigte Early Shovel und alle Nachfolge-Big Twins praktisch unverändert geerbt. Das ist eine sehr teure und sehr robuste Lösung (Man muß Gussformen herstellen, gießen,  und Stahlguß hat dabei eine viel höhere Schmelztemperatur als Grauguß oder gar Alu) weswegen die Gespannbauer diesen Rahmen lieben.

Foto 4: Der Big-Twin Starrahmen unserer U von 47 hat als Lenkkopflager, wie weiter oben gezeigt, die noch bis 54 üblichen käfiglosen Fahhradkugellager, was noch eine den Außenringen angepasste, nur gering konische Gußkontur des Lenkkopfstandrohres erforderte. Die dadurch in Kauf genommene, sehr schlechte Demontierbarkeit der Außenlagerschalen hat der Stahlgußlenkopf ...

Foto 5: ... dem TC-Softailrahmen leider ebenso unverändert vererbt, wie ich den Garagenbastlern unter Euch als Vorwarnung im nächsten Post genauer zeigen will. Vermutlich sah Harley den traditionsreichen Stahlgußlenkkopf, da an prominenter Stelle des Motorrades, als wichtiges optisches Detail der Starrahmenoptik an, bei allen anderen Harleyrahmen ist er nämlich seit Evo verschwunden. 

Wie der Vergleich von Foto 3 und 5 mit Foto 4 zeigen, wurden ab 55 die Aufnahmen der Kegelrollenaußenlagerschalen zur Versteifung konisch ausgeweitet, oder umgekehrt, der Lenkkopf wurde, wohl zur Gewichtsersparnis und damit er optisch nicht so massig rüberkam, von oben und unten zur Mitte hin stark konisch eingezogen. Im nächsten Post zeige ich Euch, welchen gravierenden Nachteil gegenüber allen anderen Motorrädern das für den  Ausbau von defekten Kegelrollenaußenlagerschalen zur Folge hat, nicht umsonst haben alle anderen Hersteller auf Stahlrohre umgesattelt.

Im Palmer habe ich gerade noch mal nachgeschaut, weil ich da was im Hinterkopf hatte. Da steht, das Kegelrollenlager wurde ab 1955 verbaut. Seite 173, das Bild rechts unten, aktuelle Auflage. 

Vielen Dank für die aufschlußreichen Erklärungen zum Thema.

Vermutlich ist es auch nicht ganz unwichtig, welche Antriebsart man als Primärtrieb einsetzt- oder habe ich das falsch verstanden? Fährt z.B. einer mit einem Beltdrive(womöglich 3" breit) wird sich bei Einsatz eines ebenso breiten Flacheisens mit abgerundeten Kanten (Radien in etwa derer der Zähne der Riemenscheiben) zum Blockieren des Primärs evtl. die Verformung der Zähne geringer ausfallen als bei den Kettenrädern. Nachteilig ist hier womöglich die Wahl des Materials- in dem Falle der Pulleys Alu...bestenfalls hardcoat-beschichtet...
Ein weiterer Faktor wäre im speziellen Fall eines offenen Beltdrives das Weglassen des inneren und äusseren Primärkastens. Eine Stützplatte zum Aufnehmen des Lagers der Getriebehauptwelle und ein Verschrauben des Motorgehäuses mit dem Getriebe mal vorausgesetzt.

@ Enrico: Prinzipiell hast Du recht. Es kommt aber ein weiterer belastender Faktor hinzu, den ich im entsprechenden Fred schonmal beschrieben habe:

Foto 5:  Seit der BT-Plattform von 36, hier unsere U ("rotes Projekt") von 47, hat der BT-Primär   eine zweireihige (="Duplex"-)Rollenkette.

Foto 1: Insofern ist der TC hier ein ganz klarer Traditionsbewahrer. Erstaunlicherweise hatte die Sportster (m.W. schon immer, genau weiß ich es erst für die 70er, eine frühere ist uns bisher nicht untergekommen) eine Triplexkette, OBWOHL sie ein viel geringeres Motordrehmoment hat. Der Sinn der BT-Duplexprimärkette scheint also zu sein, bei den hohen Motormomenten möglichst SCHMAL zu sein. Ein breiter Belt verlagert (im Prinzip wie eine Triplexkette) den Kraftangriffspunkt (grob: in der Belt- /Kettenmitte) des Motormomentes bzw. des Drehmomentschlüsselmomentes beim Anziehen oder Lösen der Wellenmutter nach AUSSEN. Das heißt, der Abstand vom Kraftangriffspunkt  zum linken Kurbelwellenhauptlager bzw. Getriebewellenlager im Primär wird GRÖSSER. Bei gleicher Kraft und somit längerem Hebelarm wirkt damit ein deutlich größeres Biegemoment auf den linken Kurbelwellenhauptzapfen und die Getriebehauptwelle, wobei sich die Wellen auch nach ihren linken Lagern innerhalb ihrer Gehäuse  in entgegengesetzte Richtung bis zu ihren rechten Lagern hin durchbiegen  . Wer also entgegen dem offensichtlich zutagetretenden Ziel der Harley-Konstrukteure, das Wellenbiegemoment in Betrieb und vor allem bei Montage und Demontage der Wellenmutter durch eine schmale, im Vergleich zur Sporty geradezu mickrige Duplexkette zu begrenzen, einen extra breiten Belt anbaut, setzt
- seine Wellen einer erhöhten Dauerwechselbiegespannung aus (Ermüdungsbruchgefahr steigt drastisch, und ab EVO ist der linke Kurbelwellenhauptzapfen NICHt mehr austauschbar!!!)
- belastet seine Lager schiefer als vorgesehen
- verringert den Abstand der Zähne der  Radpaarungen im Getriebe in unzulässiger Weise, denn die Evolventenverzahnung ("Ausrollverzahnung")  kann so nicht mehr korrekt aufeinander abrollen und man hat so ein verstärktes, verschleißintensives Aneinandervorbeischieben der Zähne wie bei einem mittelalterlichen Göpeltrieb in einer Windmühle mit entsprechen hohen Reibungsverlusten incl. Reibwärme und erhöhtem Reibverschleiß bis hin zum Pitting.

Foto 2: Wir waren ja bei der Evaluierung des Traditionsanteiles der TC-Konstruktion: Auch der Kettenspanner wird durch ein .. .

Foto 4: ... seit dem ersten Aluminiumprimärgehäuse des Early Shovel ab 66 unverändertes  Langloch im Primärdeckel zur Kettenspannung zugestellt..

Foto 3: Weswegen Harley nicht wie bei der K-Sporty seit 52    die einfache Zustellung des Kettenspanners von außen auch  im BT-Alu-Primär ab 66  eingeführt hat, bleibt wohl immer eines der ungelösten Rätsel der Harley-Konstrukteure   . Zumal diese mickrige Duplexkette öfters nachgestellt werden muß

Foto 6: ... als die breite Triplexkette der Sporty (hier eine frühe Evo-4-Gang-Sporty)


Wir halten also fest:
- der gesamte Primär des TC ist ein "echter"  Harleyprimär
- die Sporty hat auch hier traditionell  wieder die bessere, weil robustere und wartungsfreundlichere Konstruktion. Vielleicht , weil Harley hier von einer Zielgruppe ausgehen mußte, die ein Motorrad will, bei dem sie alles Selbermachen kann

@ Roadrunner95, über einen Palmer verfüge ich nicht. Wenn Du magst, wäre es prima, wenn Du solche Jahreszahlen von technischen Wechseln beisteuern könntest. Vielen Dank im Voraus!