Ventilfedern gebraucht verwenden?

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Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Montag 18. September 2017, 14:43

In der Vergangenheit habe ich beim Köpfe überholen die Federn *auf Verdacht* neu gegeben. Nun ist das nicht ganz billig und für jede Anwendung gibt es auch die passenden Federn, blöd, wenn man dann die Köpfe nach einem Jahr verwendet mit einer flat tappet cam und hat Federn für solid roller verbaut - das wird nicht lange gutgehen, vermutlich nichteinmal über die Einlaufphase hinaus.
So jetzt zum eigentlichen Problem: die vorhandenen Federn müssen ja nicht zwangsläufig kaputt sein und für *normale* Verwendung, sprich Strasse, sind sie vielleicht ideal, weil eben nicht so hart etc.
Ich hab mir also so ein Gerät zur Messung der Federkraft gekauft, und zwar die bequeme Variante, wo man die Feder in den Schraubstock einspannt. Hat man beide Hände frei zum Notizen machen.
Die Skala ist in psi und kg/cm² angegeben, aber alle Angaben der Hersteller wie auch in den manuals sind in pounds (lbs). Jetzt kann man zwar Kraft nicht direkt in Druck umrechnen, aber es muss irgendeinen Bezug geben. Das Netz hat zwar diverse Umrechnungs-Seiten, aber nichtmal über Umwege wie Torr oder Atmosphären habe ich es geschafft. Bei Summit stellen sie sich blöd bzw. unwissend.
Mein Zugang ist: ich kaufe mir eine kalibrierte Testfeder und übertrage die Werte dann auf die Skala.
Hat jemand eine bessere Idee? (Ausgenommen wegwerfen und neukaufen, so weit war ich auch schon).

Punkt 2: Die Angaben der Nockenwellenhersteller differieren exorbitant. Ich habe herausgelesen, dass der Druck (seated pressure) bei korrekter installed height ein wichtiger Punkt ist, weiters der open pressure, also bei vollem Ventilhub der betreffenden Nockenwelle, dann der Punkt von coil bind, auch klar. Zusätzlich fliesst noch ein, ob leichtere oder schwerere Komponenten verbaut sind und welche Drehzahl angestrebt wird.
Auch hier wäre meine Frage: gibt es einen Erfahrungswert, z.B. für einen normalen Chevy Motor, wieviel Druck man bei diesen Federn minimal braucht, ohne dass es beim Überholen aus dem Vergaser schiesst?

Ich habe nagelneue Federn (für Strasse, nix Rennen) geprüft und ca. 80 psi gemessen (in Einbauhöhe 1.700 inch für SBC)
weiters ca. 30 gebrauchte und die hatten meist um die 70 - 75 psi, mit einigen Ausreissern die nur 60 hatten - und gleich ins Alteisen gewandert sind.

Auch die entspannte Länge hat variiert, neue sowie die meisten gebrauchten hatten um die 1.950 - 2.000 inch, Ausreisser mit 1.900 oder weniger - siehe oben.

Interessant, dass die kürzeren Federn, mit virtuellen shims (meist um die 0.060 inch) auf die korrekte eingebaute Länge gebracht, bei einer angenommenen Nocke mit 0.445 am Ventil sogar höheren open pressure hatten als nagelneue Federn ........ also hat sich nicht nur die Länge,sondern auch die Federrate durch Alterung verändert, so genau steht es nichtmal im manual. Meist heisst es: Federn neu geben.
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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon roland-1 » Montag 18. September 2017, 15:17

Druck = Kraft / Fläche (p = F/A), soweit wirst du vermutlich auch schon gekommen sein.

Ich stelle mir das bei deiner Apparatur so vor, dass eine Backe schwimmend gelagert ist und dann eine Flüssigkeit komprimiert wird und das dann als Druck angezeigt wird. Aber wie du schon schreibst, kann man dann zwar die Federn vergleichen aber nicht direkt die Kraft ablesen. Dann hängt es ja auch noch davon ab, ob die Federkennlinie linear oder progressiv ist.

Ich habe ein Bisschen gegooglet, vielleicht kann man dir hier Auskunft geben wie du eventuell einen Umrechnungsfaktor findest?
http://www.sodemann-federn.de/faq/druck ... druckfeder

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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Montag 18. September 2017, 21:15

Genau wie Du sagst. Ohne Federrate wird es schwierig. Ich denke, es kommt mehr auf den Unterschied zwischen 2 Federn an als auf den exakten Wert. Darum die Idee mit der Referenzfeder, die ja in lbs angegeben ist.
Aber wenn ich parallel eine Federwaage montiere und dann (ohne Feder) zusammendrücke, müsste ich doch theoretisch den exakten Wert der Federwaage auf die Anzeige übertragen können.
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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon roland-1 » Dienstag 19. September 2017, 08:32

Da kann ich dir jetzt nicht ganz folgen, Federwaagen kenne ich nur die, die auf Zug arbeiten und dann Gewicht anzeigen. Wenn du eine solche irgendwie parallel montieren könntest, dann könnte das funktionieren. Die Verbindung zwischen Waage und Schraubstock muss halt flexibel sein, damit die Federwaage "ihren" Weg machen kann und nicht durch den Schraubstock zwangsgedehnt wird. Allerdings muss der Schraubstock dann mehr Weg machen, als die Waage braucht, sonst wird diese ja nicht richtig belastet. Also die Verbindung muss sich dabei tatsächlich dehnen.

Ein anderer Ansatz wäre eventuell die Feder mit Gewicht zu belasten und zu schauen, wie weit sie sich zusammendrücken lässt. Aber das ist halt auch nicht gerade einfach zu messen. Ein passendes Gewicht kannst die mit einer normalen Waage und einem Wasserbehälter "herstellen".

Die Idee mit der Referenzfeder passt, aber im Idealfall würdest ja ein paar verschiedene Federn brauchen, damit du eine Skala mit mehreren Punkten zusammenbringst. Und ob die Herstellerangaben mit den tatsächlichen Werten so genau zusammenstimmen, ist halt auch eine Frage. Dazu kann ich aber nichts sagen, keine Ahnung wie groß da die Toleranzen sind.

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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Dienstag 19. September 2017, 08:40

Die Referenzfeder wird als solche einzeln verkauft, sollte also *ziemlich* passen. Die dient angeblich auch dazu, diese relativ einfachen und billigen Geräte zu eichen bzw. die Abweichung festzustellen -so ähnlich wie das 50 mm Stück bei einem Mikrometer zur Anzeige der Abweichung dient, die dann bei jeder Messung berücksichtigt werden muss - leider ist eine Feder selten linear, also da müsste man an mehreren Punkten messen und dann interpolieren.
Werde mal auf Verdacht diese Feder (USD 24,-) kaufen, weils eh schon wurscht ist. Ein Satz Federn kostet minimum USD 70,- und das sind wirklich die billigsten, die man sich einzubauen trauen darf.
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Beitragvon roland-1 » Dienstag 19. September 2017, 08:49

Ok, wenn die Referenzfeder speziell dafür gemacht ist, wird sie wohl passen. Das ist dann sicher die einfachste Lösung. Dann musst nur mehr bei exakt 20 Grad C ans Mittelmeer fahren (wegen der 1013 mbar), damit die Eichung korrekt ist ;-) ... die meisten Referenzteile beziehen sich ja auf diese Werte...

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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Dienstag 19. September 2017, 19:06

Haha der war gut ...... ich fahr immer gern ans Mittelmeer, aber die Feder lass ich dann eher zuhause. Ich bestell das Teil mal und schreib dann, was rausgekommen ist.
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Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon Buickpower » Mittwoch 20. September 2017, 23:43

Servus,

die Kraft, die auf die geschlossenen Ventile wirkt ist nicht sooo arg wichtig.

Wichtig ist die Rate mit der das Ventil von seinem maximalen Hub wieder in den Sitz geholt werden kann und was die Feder auf Dauer an Hub verkraftet ohne zu brechen.

Probleme bekommst du wenn die Feder zu schwach ist und der Hydro oder Solid den Kontakt zur Nocke verliert. Springt dann quasi über die Nocke und knallt auf die ablaufende Rampe der Nocke. Das geht nicht lange gut... Kommst du in diesen Bereich "hyperventiliert" dein Motor und es kann zu Problemen kommen.

Ventile schließen nicht mehr komplett, Sitze brennen aus oder sie machen a bisserl Gang-Bang-Party mit den Kolben.. was ganz gschi**n ist.

Generell kannst sagen das die Werte für das geschlossen Ventil aussagen wie schnell du in den Bereich des Valve-Floats kommst, also deine Maximaldrehzahl bestimmen. Der Wert für "open pressure @.." bestimmt wie steil die Rampe der Nocke sein kann.

Lustig ist eben das gebrauchte Federn sich oft verändern gegenüber den Werten wenn sie neu waren.
Das ist meist der Fall wenn diese an der Grenze des Maximalhubes betrieben werden, oder die Kühlung nicht optimal ist.
Ventilfedern werden extrem beansprucht und im Betrieb oft sehr warm. Kühlen sie dann wieder ab ist das jedes mal wieder ein kleiner Härtungsprozess.
Wenn man Federn nachmisst werden sie fast immer minimal kürzer, aber so gut wie nie weicher.
Federn geben normal auch nicht nach, sondern sie brechen plötzlich auf den ersten 2 Windungen, wo die Kühlung net optimal ist.

Für mich ist die Ventilfeder & Federteller ein Punkt wo net gespart werden sollte. Geht da was schief dann is gleich mal viel Kohle im Ar***
Wenn man tot ist, ist das für einen selber nicht mehr sonderlich schlimm, weil man selbst ja tot ist. Schlimm ist es für die anderen, die müssen damit leben....
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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Mittwoch 20. September 2017, 23:56

Ja, seh ich prinzipiell auch so. Aber ...... wennst jetzt eine Garnitur Köpfe überholst, geht das von minimal putzen und lackieren bis zu Neuteilen im mittleren 3-stelligen Bereich plus die Fremdarbeit. Da sind Federn um unter 100,- nicht mehr ausschlaggebend.
Jetzt hab ich viele viele Federn aus der grossen Kiste alle nachgemessen einerseits in Einbauhöhe und andererseits bei simuliertem maximalen Ventilhub und eins ist schon eigenartig: viele Federn waren von Haus aus etwas kürzer (Alterungsprozess, Materialermüdung, was auch immer). Die hab ich dann um die fehlende Länge im Schraubstock ergänzt und nachgemessen. Und jetzt kommts: die kürzeren Federn hatten bei vollem Hub sogar mehr Druck als neue Federn. Also ist die Federrate stark progressiv. Aber in Einbaulage ca. 20 % weniger Druck als das Neuteil ..... das macht mich nachdenklich.
Hängt sicher auch vom Verwendungszweck ab. Für einen 5 Liter mit 150 PS in einem Van wirds egal sein, der dreht eh nie über 4000. Wennst das Ding aber jeden Tag in den Grenzbereich bringst (Serienfedern ca. bei 5000-5.500) wirds interessant, wie lang das gutgeht.
Nochwas: Die Serienfedern aus den 60ern und frühen 70ern (fürs Masslkah) hatten weniger Druck als die neueren ........die Nockenwellen hatten damals auch weniger Hub und eher grösseren Öffnungswinkel, vielleicht mit ein Grund, warum sich die Nockenwellenschäden in Grenzen hielten, sogar mit phosphor-reduziertem Motoröl ...... dann eine *steile* Nocke und harte Federn rein, und fertig war der Ventilschaden. Rundgedrehte Nocken aus den 60ern..... fast nie, aus den End-70ern viel häufiger........ Nachdenkpause .....
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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon Kapitänkurtl » Freitag 22. September 2017, 14:57

Geben die Bücher einen psi wert an für die n?
Von den alten ooel büchern kenn ich dieentspannte länge das gilt natürlich aber nur für originale Federn.

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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Freitag 22. September 2017, 23:16

Nein, kein einziger psi oder Torr oder Atm. oder so etwas gibt es. Da haben die Chinesen wieder irgendeinen Schmarrn draufgeschrieben.

Aber jetzt ist mir ein schrecklicher Gedanke gekommen: wir bauen doch alle *moderne* Nockenwellen in unsere alten Motoren ein, und meistens wird an den Köpfen nichts gemacht. Ich hab mir mal die Steuerzeiten bei Pontiac, Chevy und Chrysler aus 60/70ern angeschaut und das mit heute verglichen. Man kann sagen, der Ventilhub ist extrem gestiegen = steilere Flanken als früher = mehr Anforderung an die Ventilfeder = mehr Verschleiss im Ventiltrieb. Auch wenn die Steuerzeiten per se eher konservativ gewählt werden, müsste die Feder eigentlich härter werden, um eine akzeptable Drehzahl zu erreichen? Jetzt sind die preiswerteren Federn nicht viel anders als die 50 Jahre alten, die ich gerade ausbaue ........ entweder waren die damals überdimensioniert oder ich baue gerade Schrott ein?
Es gibt kaum Vergleichswerte,weil deutsche Fahrzeuge meist obenliegende Nockenwellen haben und kleinere (leichtere) Ventile, da reichen leichtere Federn und das hält dann auch länger. Und die alten englischen Reihensechser sind sowieso kein gutes Vergleichsobjekt.
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Re: Ventilfedern gebraucht verwenden?

Beitragvon hier-kommt-kurt » Donnerstag 12. Oktober 2017, 08:29

Update und Lösung:
Meine kalibrierte Vergleichsfeder ist nun da und anhand der mitgelieferten Tabelle habe ich den Druck in psi bei jeweils gemessener *installed height* abgelesen und bin zum Schluss gekommen, dass hier psi und lbs gleichgesetzt werden, was zwar technisch nicht ganz korrekt ist, aber die Arbeit unheimlich erleichtert.
Die Genauigkeit des summit-Produktes made in China ist ausreichend, wenn auch nicht sehr hoch. Die Wiederholungsgenauigkeit ist o.k. die Abweichung insgesamt etwa bei 10 %, was ich nicht schlimm finde. Erstens weiss man nicht, wie genau die kalibrierte Testfeder ist, weiters verlieren Federn zu Beginn gleich ein wenig an Kraft.
Und auch schon gleich die ersten paar Garnituren Federn ins Alteisen geworfen.
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