Berichte 2019

Gerade die Generation 50+ benötigt  eine Kurbel und eine Kassette, welche an die Fahrstrecke und an die Kondition des Radlers angepasst ist. Wie wir dieses Problem lösen, möchten wir im Folgenden darstellen.

Gewählte Radgröße: 29 Zoll

Technische Daten Kurbel und Kassette

1-fach-Kurbel:

Kurbel = 30 Zähne, Kurbellänge 175mm, Kassette = 10-50 Zähne

2-fach Kurbel:

Kurbel = 26-36 Zähne, Kurbellänge 175mm, Kassette = 11-42 Zähne

3-fach Kurbel:

Kurbel = 20-30-40 Zähne, Kurbellänge 175mm, Kassette = 11-42 Zähne

Angaben zur Fahrstrecke, Fahrgeschwindigkeit u. Kurbelfrequenz

Einen Berg hoch fahren:

Steigung: 10 bis 12 %

Fahrgeschwindigkeit: 5 km/h

Kurbelfrequenz: 70 bis 80 Umdrehungen pro Minute.

Eine Straße runter fahren:

Fahrgeschwindigkeit 40 km/h

Kurbelfrequenz: 70 bis 80 Umdrehungen pro Minute.

Angabe zur mittleren Kraft F, welche ein Radler auf die Pedale ausübt

Die Kraft haben wir an einem Ergometer so gewählt, dass bei einer Kurbelfrequenz von 70 bis 80 Umdrehungen  pro Minute das Strampeln noch Freude bereitet und dass sich auch über einem längeren Zeitraum keine Ermüdungserscheinungen einstellen.

Anhand von vielen Messungen mit den Parametern Kraft und Kurbeldrehzahl  hat sich gezeigt, dass eine mittlere Kraft von 98N ein sehr realistischer Wert für einen Radler mit normaler Kondition ist.

Nun, jetzt sind alle Angaben vorhanden und es kann mit den Berechnungen begonnen werden. In der nun folgenden Tabelle sind  alle Angaben und Rechenwerte eingetragen.

Ergebnis der Berechnungen

Wie die Tabelle zeigt, werden die Vorgaben zur Fahrstrecke, Fahrgeschwindigkeit u. Kurbelfrequenz nur mit einer 3fach-Kurbel erfüllt. Zwischenzeitlich haben wir bereits 3 Mountainbikes von 2fach- auf 3fach-Kurbel umgebaut und … wir sind begeistert wie locker es bergauf geht und natürlich dann die Abfahrt .. Super!

Vor dem Umbau ist zu klären

Es wird eine neue Kurbel, ein neuer Umwerfer und ein neues Schaltwerk benötigt. Daher muss vorab geklärt werden, dass die Kettenlinie, die Montagehöhe des Umwerfers und die Länge des Schaltwerkkäfigs den Richtlinien entspricht.

Hinweise für den Umbau

Eine Kurbel mit einem 20-Zähne Kettenblatt gibt es nach unserem Kenntnisstand  nicht. Es gibt aber 20-Zähne-Kettenblätter auf dem Markt. Hierzu müssen die Befestigungsschrauben und der Durchmesser der Kettenblattaufnahme an der Kurbel geändert werden.

Damit die Kette nicht nach innen abspringt, ist ein inneres Kettenleitblech notwendig. Dieses wurde individuell angefertigt.

Notwendig für den Umbau

Es wird eine Drehbank und eine Fräsmaschine benötigt.

Unser Statement 50+ :  we love the threefold

Unser Motorrad Yamaha 600tt lief in letzter Zeit bei Drehzahlen < 1500 Umdrehungen pro Minute sehr unrund, obwohl Vergaser und CDI (Capacitor Discharging Ignition = Kondensatorhochspannungszündung) in Ordnung waren.

Nun … da wir technisch bestens ausgerüstet sind, haben wir als mögliche Ursache die Funktion des Zündimpulsgebers (Pick up) untersucht und hier kurz beschrieben:

Funktion Zündimpulsgeber

Der Zündimpulsgeber für Normal- und Frühzündung ist kontaktlose. Er ist als Spannungsimpulsgeber in der Lichtmaschine integriert. Somit ist die Zündung wartungsarm, die Zündwinkel für die Zündimpulse sind fest fixiert.

Aufbau des Zündimpulsgebers

Im Lichtmaschinengehäuse ist seitlich neben dem Lichtmaschinenstator ein schwarzes Rechteckgehäuse mit 2 Schrauben montiert. In diesem vergossenem Gehäuse befinden sich 2 Dauermagnete mit Kupferdrahtspulen. Von jedem Dauermagnet ist nur ein Magnetpol nach außen geführt. Der zweite Pol ist nicht nach außen geführt. Dadurch wird für den Magnetkreis einen Luftspalt gebildet.

Auf der Außenseite des Lichtmaschinenrotors sind zwei Metallstücke angebracht. Diese Metallstücke schließen mit jeder Rotorumdrehung kurzeitig die Luftspalte der Dauermagneten kurz. Dadurch kommt es zu einer Magnetfeldänderung in den Spulen und es wird eine Spannung induziert, die proportional der Rotordrehzahl ist. Die positive Amplitude dieser induzierten Spannung löst dann den Zündvorgang für Normal- bzw. Frühzündung aus.

In den folgenden Bildern ist der Lichtmaschinenstator mit Impulsgeber, der Lichtmaschinenrotor mit den Metallplättchen und das Oszillogramm der Spannungsimpulse für den Thyristor der Kondensatorhochspannungszündung dargestellt.

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Fehlerursache:

Feinster Metallabrieb haftete an den Magnetpolen. Dadurch wurden die Luftspalte der Magneten teilweise überbrückt und die induzierte Spannung war somit bei Drehzahlen < 1500 Umdrehungen pro Minute zu gering. Nach dem Reinigen war der Zündimpulsgeber wieder i.O.  Woher der Metallabrieb stammt (Motorrad ist 25 Jahre alt), konnten wir leider nicht klären.

Nach der Reparatur musste die Leerlaufgemischschraube nur um 2 Umdrehungen geöffnet werden und der CO-Gehalt betrug 1,5%  bei 1300 Umdrehungen pro Minute ... ein super Ergebnis.

Technische Daten der Zündimpulsgeberspulen:

Widerstand je Spule:  ca.115 Ohm

Amplitude Zündimpulsspannung =  6,5mV/Umdrehung

Notwendige Messgeräte

Speicher-Oszillograf mit mindestens 2 Kanälen

CO-Messgerät

Multimeter