Die Kurbelwelle wurde komplett überholt. Zunächst wurde ein neuer Kurbelzapfen angefertigt und neue Pleuellager in die geschliffenen Pleuel eingesetzt. Die oberen Pleuelaugen haben keine Buchse, sondern wurden in den Augen aufgechromt und dann auf 21,000 mm geschliffen. Ein neuer Kolbenbolzen hat die modernen Kolben (Maß von 85,7 auf 86 aufgeschliffen) getragen.

Die Hauptlagerzapfen wurden ebenfall hart aufgechromt und dann geschliffen. Auf der Steuerseite mit einem Schiebesitz, um Spannungen bei Erwärmung zu vermeiden, auf der belasteten Abtriebsseite mit Preßsitz 2/100 mm.

Beim Einbau in das Kurbelgehäuse ist zunächst das Axialspiel festzulegen, der Ist-Zustand zu messen und dann entsprechende Distanzscheiben zu schleifen. Diese liegen auf der Abtriebsseite direkt an der Kurbelwelle. Danach ist das Lager auf 150 Grad erwärmt zügig auf der Welle in Position gebracht worden (Dichtring nach außen!). Danach wird die Welle mitsamt Kugellager in das spuckheiß aufgeheizte Kurbelhaus eingesetzt. Das ging ganz gut. Dann kommt das Steuerlager erwärmt auf die Welle, und während dies abkühlt wird schon mal die rechte Kurbelhaushälfte angewärmt und dann aufgezogen. Sofort wird das Kurbelhaus mit 3 Schrauben zusammengehalten und ein paarmal durchgedreht. Das ging wiederum sehr gut, es traten keine Verspannungen auf.

Wichtig: während der ganzen Schrauberei bleibt der Stahlhammer in der Schublade! Es darf in Notfällen höchstens mal ganz zart mit dem Kunststoffhammer nachgeholfen werden.

Abdichtung
“Alte englische Damen sind untenherum gern etwas feucht.” Damit sich meine englische Patientin diese Unsitte nicht angewöhnt, habe ich die beiden Gehäusehälften ohne Dichtung, jedoch mit hauchdünnem Reinzoplast zusammengesetzt, so daß die Passung am Zylinderfuß optimal ist. Unter den Zylindern liegen dünne Papierdichtungen, die durch Reinzoplast ergänzt wurden, und das Steuergehäuse wurde mit einer selbstgefertigten Papierdichtungversehen. Zum Anfertigen der Dichtungen habe ich mir das Prinzip des Kartoffeldrucks zunutze gemacht: Die glatte Gehäusefläche wurde mit Mutti’s Lippenstift dünn bestrichen, und dann ein Stempelabdruck auf dem Dichtungspapier gedrückt. Mit einem Locheisen und Skalpell wurde dann ausgeschnitten. Dieses Prinzip funktioniert immer dann gut, wenn keine Stehbolzen o.ä. von der Dichtfläche hervorstehen.

Einstellung

Auf dem Kurbelwellenstumpf (Abtriebsseite) habe ich eine Gradscheibe befestigt, ein Zeiger am Gehäuse als Referenz. Einstellung auf 0 Grad OT mit der Meßuhr, das ist einfacher und genauer als die Methode mit dem Anschlag..
Zunächst wird der vordere Zylinder, dessen Nockenwelle direkt von der Kurbelwelle angetrieben wird, eingestellt. Dies nimmt man zweckmäßigerweise am Übergang zwischen Auspufftakt und Ansaugtakt vor. Die Ventilüberschneidung ist beim JAP nicht symetrisch, so daß das Einlaßventil bei 0,10mm Spiel bei 15 Grad vor OT öffnet und der Auslaß bei 22,5 Grad nach OT schließt. Dies muß nun probiert werden, und eine möglichst genaue Einstellung durch Verdrehen des Kurbelwellenzahnrades in die unterschiedlichen Nuten gefunden werden.

Man kann sich getrost von der Vorstellung verabschieden, daß die Einstellung aufs halbe Grad genau funktioniert. Die Verschleißspuren an den Nockenwellen verhindern dies, und zusätzliche Toleranzen kommen durch das Ventilspiel dazu. Also habe ich mich darauf fokussiert, daß die Abweichung von 2-3 Grad symetrisch zum Einlaß- und Auslaßventil passt. Das Zahnrad auf der Kurbelwelle wird dann gelich festgeschraubt (Achtung: Linksgewinde!), denn der Versatz ist nur für den vorderen Zylinder wichtig.

Wenn diese Einstellung erfolgt ist, wird der hintere Zylinder eingestellt. Bei JAP ist dies der Zylinder Nummer 1, auf den sich alle Angaben (mit Ausnahme des rotierenden Entlüfterventils) beziehen. Genau wie oben, nur kann man sich sparen, den OT zu suchen (der liegt exakt um den Zylinderwinkel von 50 Grad früher), und das Zahnrad auf der Kurbelwelle sollte auch nicht mehr verdreht werden. Geht also viel schneller. Trotzdem auch zwischendurch immer mal wieder prüfen, ob sich die Gradscheibe nicht noch verstellt hat.

Achtung: Die Zylinder haben einen Versatz von 50 Grad KW. Das bedeutet, daß der vordere Zylinder exakt 360+50 Grad später zündet wie der hintere. Nachdem man also die Steuerzeiten des vorderen Zylinders eingestellt hat, dreht man nicht 50 Grad zurück, um den vorderen einzustellen, sondern 410 Grad. Diese Erkenntnis hat mich eine weitere Stunde meines Lebens an Einstellarbeit gekostet.

Zum Schluß wird noch der Entlüfter eingestellt. Aber wie?
JAP sagt in einigen Quellen, Entlüfter öffnet 65 Grad nach OT des vorderen Zylinders, in anderen Quellen schließt im UT des vorderen Zylinders.

Dave Clark, Technical Advisor im BS Club, sagt, daß das Entlüfterventil 90 Grad nach OT des vorderen Zylinders öffnen soll.

Bill Gibbard , Vorgänger von Dave Clark im Club, sagt in seinem Buch „Maintaining your Brough“ auch 65 Grad nach OT.

Irgendwie scheint es doch ein Thema zu sein, also erst mal Nachdenken:

1. Der Entlüfter hat einen Schlitz von 45 Grad der gesamten Umdrehung von 360 Grad und dreht mit Kurbelwellendrehzahl. Der Schlitz im Kurbelgehäuse hat auch 45 Grad, das bedeutet, daß ein Bereich von 90 Grad KW zwischen “Entlüfter öffnet” und “Entlüfter schließt” liegen.

2. Der (geöffnete) Entlüfter soll verhindern, daß die niedergehenden Kolben einen Überdruck im Gehäuse erzeugen, der erstens Öl aus den Dichtflächen drücken würde, und zweitens das Unterdruck- basierte Ölsystem stören würde. Denn als zweite Aufgabe soll der (geschlossene) Entlüfter bei der Aufwärtsbewegung der Kolben einen Unterdruck gegenüber der Außenwelt zu erzeugen. Wieder zwei Gründe: erstens läuft (theoretisch) kein Öl aus dem Kurbelgehäuse, und zweitens drückt dann der atmosphärische Druck aus dem Ölbehälter unter dem Räderkasten Schmiermittel über ein Steigrohr zum rechten Hauptlager der Kurbelwelle.

3. Grob sollte der Entlüfter beim runtergehen der Kolben öffnen, und beim hochgehen schließen. Wie genau, ist erst mal unklar, daher etwas Theorie:

Die Kolben bewegen sich auf einer sinusartigen Bewegung auf und ab. Das kann man schön in einem Diagramm einstellen.

Der Druck ist proportional zur Summe der Kolbenbewegung. Auch hier kann man wieder schön summieren. Die Annahme ist hier, das der Druckbeitrag eines Kolbens im OT gleich null ist.

Wenn man nun den Entlüfter in die theoretische Betrachtung so einbaut, daß zu einem bestimmten Zeitraum Druck abgeblasen werden kann, und zu anderen Zeitpunkten das System geschlossen ist, kommt man für die Einstellung 90 Grad zu folgendem Ergebnis des Druckverlaufes. Dabei ist zu beachten, daß es einen „Einschwingvorgang“ gibt, der dem Ankicken des Motors bei ausgeglichenen Druckverhältnissen und ab der Position OT für Zylinder 1 entspricht:

Fährt man nun die Funktion für unterschiedliche Einstellungen des Entlüfterventils durch, und trägt dann den maximalen Überdruck im Kurbelgehäuse auf der y-Achse auf, entsteht folgende Funktion:

Hier sieht man schön, daß ein Minimum bei 140 Grad nach OT Zylinder 1 (=90 Grad nach OT des vorderen Zylinders) liegt. Damit schließt das Ventil im UT des vorderen Zylinders, und wir haben die Einstellposition „Entlüfter öffnet 90 Grad nach OT des vorderen Zylinders und schließt im UT des vorderen Zylinders“ theoretisch nachgewiesen.

Fairerweise sei angemerkt, daß die Schallgeschwindigkeit, mit der sich die Druckwelle vom Kolbenboden zum Entlüfter hin ausbreitet, unberücksichtigt geblieben ist. Eine grobe Abschätzung zeigt, daß wir bei Nenndrehzahl eine maximale Verschiebung um 16 Grad KW haben. Damit kann der Raser auch durchaus einen Zahn nach hinten legen, für die mittlere Bummelei mit unseren Oldies sollte jedoch die Grundeinstellung gut sein, zumal das letzte Diagramm zeigt, daß eine Verschiebung um das Minimum herum nur geringe Druckunterschiede mit sich bringt.

Abschließend bleibt nur noch der Fahrtest abzuwarten!

Der restliche Zusammenbau scheint da nur noch ein Kinderspiel zu sein:

Für die zwei Muttern auf der Kurbelwelle habe ich noch schnell zwei Sicherungsbleche auf der Drehbank angefertigt, man weiß ja nie.

Bevor das Steuergehäuse geschlossen wird, sollten die Zahnräder schnell noch gekennzeichnet werden, dann ist es beim nächsten Mal leichter. Und ein Spritzer Öl an alle Lagerstellen und die Zahnräder schadet sicher auch nicht.

Das Schließen des Steuerdeckels ist mit den Ventilaushebern etwas trickreiche Fummelei, gelingt aber irgendwie.