Aufgabenstellung

Der zerlegt angelieferte Motor des Rover P2 von 1946 zeigte extremen Verschleiß und Korrosion an allen Bauteilen.

Unser Kunde informierte uns über die sehr schwierige Ersatzteilversorgung für das Fahrzeug. Unsere eigene Recherche konnte die Informationen des Kunden nur bestätigen. Die Recherche brachte noch zutage, dass es von diesem Fahrzeug noch 25 auf der Welt geben soll und davon nur noch ca. 10 rollen. Alles deutet auf eine sehr schwierige Ersatzteilversorgung hin.

Bei der Ausrichtung der Instandsetzung soll der Wunsch nach mehr Drehmoment zur Bewegung des schweren Fahrzeuges verwirklicht werden.

ein kleiner Überblick über den Anlieferungszustand:

 

Zylinderkopf

Nach der Demontage des Saugrohrs und des Abgaskrümmers konnten wir weiter ins Detail vordringen. Alle Bestandteile des Ventiltriebes zeigten die Spuren von über 60 Jahren Einsatz. Viele Ventilfedern waren gebrochen oder verbogen, Ventilschäfte waren verschlissen, Ventilführungen waren ausgeschlagen, die Kipphebelwelle war total eingelaufen, die Gleitflächen der Kipphebel tief eingeschlagen usw.

Da keinerlei Ersatzteile verfügbar sind, mussten Alternativen gefunden werden.

  • Ventile: Durch Umstellung auf metrische Schaftdurchmesser, können die Ventile in hochwertigen modernen Werkstoffen ausgeführt werden, die einen problemlosen Bleifreibetrieb sicherstellen. Ein- und Auslaßventil wurden 1 mm größer gewählt und der Schaftdurchmesser beträgt jetzt 7 mm. Selbstverständlich bedingt dieser Schritt auch die Verwendung neuer Ventilkegelstücke mit neuen Federtellern. Entsprechend der neuen Ventilschäfte wurden Bronzeventilführungen angefertigt, die zur Aufnahmen von Schaftabdichtungen vorgerichtet sind. Die Ventilführungen für die Einlaßkanäle wurden kanalseitig besonders schlank ausgeführt um einen möglichst großen freien Kanalquerschnitt zu erzielen. Die Ventilsitze wurden auf unserer  modernen Sitzfräsmaschine dem größeren Ventildurchmesser entsprechend bearbeitet und mit Hilfe eines Innenkorrekturwinkels ströhmungsgünstig an den Kanalverlauf angepasst. Im weiteren Verlauf wurde der Kanal noch von groben Gußfehlern befreit.
  • Federn: nach Vermessung der wenigen noch funktionstüchtigen Federn konnte eine moderne Einfachfedern ausgewählt werden, um die alten Doppelfedern zu ersetzen. Entsprechend der Federdurchmesser und der zu verwendenenden Ventilkegelstücke wurden die Federteller angefertig.
  • Kipphebelwelle: aus Rohmaterial wurde die Welle vorgedeht, die Querbohrungen zur Ölversorgung der Kipphebel gebohrt, die Welle auf Maß geschliffen, hohl gebohrt und anschließend gehärtet.
  • Kipphebel: die alten Lagerbüchsen wurden entfernt, die Radien der Gleitflächen wurden auf unsere speziell für diese Arbeiten entwickelten Maschine  neu geschliffen, die Hebel gehärtet und anschließend mit neu angefertigten Lagerbüchsen versehen. Die original verwendeten Federn zur axialen Führung der Kipphebel, wurden durch Aluminiumbüchsen mit Stahlanlaufschieben ersetzt.

Ventile:

 

Ventilfederaufbau:

Kipphebelwelle:

Kipphebel:

Ventiltrieb gesamt:

Kurbeltrieb

Der Motorblock mit allen Bestandteilen stellte eine besondere Herausforderung dar.

  • die Kurbelwelle war an allen Hauptlagern stark verschlissen und es sind keinerlei Lager für diesen Motor verfügbar.
  • alle Pleuellagerzapfen waren stark verschlissen. Hierfür sind ebenfalls keine Lager verfügbar.
  • für die vorhandenen Kolben sind keine Übergrößen verfügbar. Da die Abmessungen sehr ungewöhnlich sind, liess sich auch keine Umstellung auf ähnliche Kolben realisieren.
  • die Kettenräder des Stirnradtriebes waren bis zum Zahnausfall verschlissen
  • die vordere u. hintere Kurbelwellenabdichtung war nur noch in Fragmenten zu erkennen.
  • die Nockenwelle war an den Nocken und an den Lagerstellen stark beschädigt. Die Lagerstellen im Gehäuse sahen entsprechend aus.

Ein grundlegender Neuaufbau des Triebwerks stand an.

Nach Ermittlung der relevanter Abmessungen für die Hauptlager, wurden alle Lagerhersteller auf die Verfügbarkeit gebrauchbarer Lager überprüft. Es stellte sich ein Lagervariante heraus, die jedoch eine aufwenige Anpassung verlangte. Die Hauptlagergasse mußte gebohrt werden, Ölversorgungsbohrungen u. Schmiernuten mußten geändert werden. Selbstverständlich mußte die Kurbelwelle auf entsprechendes Maß geschliffen werden.

Kolben und Pleuel:

Um eine größere Gestaltungsfreiheit für die Kolbenauswahl zu haben und gleichzeitig auf aktuell lieferbare Pleuellager  umsteigen zu können, entschieden wir uns neue Pleuel anfertigen zu lassen. Heutige Kolben werden mit erheblich geringeren Kompressionshöhe und stabileren Kolbenbolzen ausgeführt.  Um auch in dieser Hinsicht moderne Wege einschlagen zu können, sollten die Pleuel länger ausgeführt werden. Bei der Auslegung der Pleuel mußte eine Simulationsrechnung erfolgen, um die Freigängigkeit der längeren Pleuel im Kurbelgehäuse zu überprüfen. Der Aufwand lohnt sich!

  • die Pleuel sind leichter, stabiler und mit ARP -Schrauben ausgerüstet
  • modernen Mahle Regelkolben können mit wesentlich geringerem Laufspiel betrieben werden als die alten ungeregelten Schlitzmantelkolben. Dies führt zu einem leiseren Motorlauf.
  • die neuen Kolben sind trotz 1,5mm größerem Durchmesser und über 2mm stärkerem Kolbenbolzen 35Gramm leichter als die Alten. Weiterhin verringert die moderne Ringbestückung die Reibleistung und hält den Ölverbrauch für lange Zeit auf geringem Niveau.

Wiederherstellung des Nockenwellenkettenrades:

Glücklicherweise arbeiten wir sehr viel an alten engl. Motoren und erkannten die Ähnlichkeit des Zahnrades mit dem eines anderen Herstellers. Durchmesser, Breite und Zahnteilung waren identisch. Es mußte also nur noch die Aufnahme des Zahnrades auf die Nockenwelle und das Ölfangblech umgebaut werden. Das alte Innenleben des Zahnrades wurde ausgedreht und eine neue Wellenaufnahme angefertigt und im Zahnrad befestigt.

Kettenrad auf der Kurbelwelle

der Zustand des Kettenrades war ähnlich wie der des Rades auf der Nockenwelle. Wieder wurden wir im Fundus ähnlicher engl. Motoren fündig. Die beiden Kettenräder auf unserem Fund hatten die gleiche Zahnteilung, Durchmesser und Abstand der Zahnräder zueinander. An der Aufnahmen mußte jedoch Einiges geändert werden. Die Paßfedernut, der Innendurchmesser, die Breite….alles mußte angepaßt werden.

hintere Kurbelwellenabdichtung:

Auf dem Zapfen der Schwungradaufnahme war ein Blechring aufgepreßt, der im hinteren Aluminiumgehhäusedeckel gegen Ölaustritt abdichten sollte. Mit dem verbogenen u. verostetene Blechring in einem ausgeschlagenen Aluminiumdeckel wäre diese Abdichtfunktion nicht mehr zu erwarten. Nach etwas Suche im Repertoire der heutigen Wellendichtringhersteller sind wir auf einen Ring gestoßen der uns nach etwas Umbau eine gute Abdichtfunktion sicherstellen sollte.

  • der Blechring wurde entfernt
  • da das Schwungrad nicht über den äusseren Zapfendurchmesser zentriert wird, konnten wir den Zapfen ohne Bedenken auf das notwendige Wellenmaß für den neuen Dichtring schleifen
  • der Gehäusedeckel mußte jetzt nur noch auf den Aussendurchmesser des Wellendichtrings ausgedreht werden und der Ring eingepreßt werden.

vordere Kurbelwellenabdichtung

in ähnlicher Weise wie am hinteren Kurbelwellenende wurde auch die Vorderseite umgebaut. Wir verwendeten einen Wellendichtring, bei dem wir möglichst wenig aus dem Deckel ausfräsen mußten und am vorderen Zapfen des Schwingungsdämpfers abdrehen mußten. Alles war perfekt aufeinander abgestimmt und wir hatten eine standfeste, einfach zu handhabende Wellenabdichtung.

die Nockenwelle und ihr Umfeld:

der Zahn der Zeit hat die Nockenwelle samt des ganzen Umfeldes stark gebeutelt. Die Nocken sind verschlissen, die Lagerstellen zeigen deutliche Verschleißspuren, die Lager im Gehäuse sind bis zur Unkenntlichkeit beschädigt, die Stößel sind eingelaufen….. Alles mußte von Grund auf neu aufgebaut werden.

  • die Lagerstellen der Nockenwelle wurden geschliffen
  • die Nockenwellenlager wurden aus dem Gehäuse entfenrt
  • nach Muster der alten Lager und entsprechend der Maße der geschliffenen Lagerstellen wurden neue Lager angefertigt und in das Gehäuse eingepreßt.
  • um eine 100% Fluchtung der Lagerstellen zu gewährleisten, wurden die Lagerstellen auf dem Horizontalbohrwerk auf Fertigmaß gebohrt
  • alle Nocken der Welle wurden geschliffen
  • die Stößel wurden geplant und samt Nockenwelle zum Verschleißschutz nitriert

 

 

 

Anbauteile

Wasserpumpe:

Dieses wichtige Bauteil bereitete uns besondere Kopfschmerzen. Alle Aluminiumteile des Wasserkreislaufs waren bis zum endgültigen Zerfall zerfressen. Die Lagerung war in furchtbarem Zustand. Die Kugellager waren mit dünnem Kupferblech umwickelt um das überhöhte Lagerspiel zu überbrücken. Der Gußkörper war auch durch Korrosion stark angegriffen.

  • die Aluminiumteile mußten überwiegend reproduziert werden. Nur wenige Teile konnten durch Aufschweißen gerettet werden
  • mit Hilfe von angefertigten Büchsen und Umrüstung auf andere Lager konnten wir die Lagerung retten.
  • Dichtflächen am Gußgehäuse mußten plangefräst werden

Montage

Nach langwieriger Reparatur bzw.  Neuanfertigung der Bauteile geht es jetzt an die Montage:

Endkontrolle

Der Motor ist komplettiert und auf unserem Prüständer mit einem Kühler verbunden.

Ohne Zündung und Kraftstoff wird zuerst mit Anlasserdrehzahl der Öldruck überprüft. Nachdem sich bei Anlasserdrehzahl schon ein Öldruck von fast 2 Bar einstellte und die Kipphebelwelle auch gut mit Öl versorgt wurde, starteten wir den Motor.