Die Motoreninstandsetzung

Bestandsaufnahme

Nachdem das Motorrad zerlegt wurde ging es an den Motor. Rein äußerlich machte er nicht den schlechtesten Eindruck. Die Aluminiumteile sind nur wenig angegangen und zum Glück ohne Ausbrüche und Risse. Leider wurde alles mal Silber überlackiert. Der Zylinder und Zylinderkopf wurde in Schwarz getüncht...über den Rost.
Der Motor ist ein M4 (M=Major=500 ccm , 4 = vierte Generation). Im Vergleich zu den Vorgängern (M1 bis M3) wurde viel geändert und erneuert. So hat der M4 nun einen Ölkreislauf mit Bypassventil (selbstregelnd)...aber dazu später mehr. Der Zylinder ist deutlich verstäkt und ist im Außendurchmesser größer. Die Zylinderhöhe wurde um 4 mm verlängert. Die Kolben wurden dementsprechend erhöht und es gab fortan keine Domkolben mehr. Bohrung und Hub blieben immer gleich bei 85,5 mm x 86 mm. Auch der Zylinderkopf wurde massiver und besonders auffällig ist der nun komplett gekapselte Ventiltrieb. Die Kipphebel konnten dadurch gleitgelagert werden.

motorm4
Schnittzeichnung des Calthorpe M4 Motors [1]
abtrieb motoren
Der Abtriebsstumpf sieht sehr gut aus M5 (links) als Ersatzteilspender und der M4 daneben.
kolben steuerseite
Der Kolben mit "RBP" (Ring below pin) ist richtig. Leider fehlen 5mm Kolbenhöhe Offensichtlich bekam die Steuerseite Wasser. Magnetkette und Muttern sind rostig.

Beim Öffnen des Motors fiel das saubere Kurbelgehäuse auf. Das Öl war nicht harzig oder stark verschmutzt. Das an dem Motor bereits montiert wurde, wurde schon eher ersichtlich. Die Qualität war leider schlecht. Besonders die eingeklebten Hauptlager der Kurbelwelle, schockierten mich. Die Lagersitze waren 5/100 übermaßig. Die Nockenwelle wies starkeres Pitting auf. Auch im Zylinderkopf waren die Buchsen für die Kipphebellagerung ausgeschlagen und klapperten. Der Zylinder war auf das Endmaß ausgeschliffen. Somit war schnell klar, hier muss alles in Ordunung gebracht werden um Freude am Fahren zu haben.

Calthorpe - Ölpumpe

Calthorpe verwendet seit 1930/1931 eine sogenannte Duplexpumpe. Sie wird über Zahnräder von der Kurbelwelle angetrieben. Die Übersetzung beträgt 53/22 (ca. 2,4:1; dreht also deutlich langsamer als die Kurbelwelle). Im Pumpengehäuse befinden sich zwei Pumpenstufen welche als Außenzahnradpumpen ausgeführt sind. Der Öldruck wird über ein Stellrad reguliert. Beim Start (und kaltem Motor) sollte der Öldruck 15 psi erreichen. Bei warmen Motor liegt er zwischen 5 -7 psi. Öllaufplan als .pdf (Oil circuit .pdf file) Download. Die Ölpumpe meines M4 war in sehr gutem Zustand. Es waren nach der gründlichen Reinigung keine Verschleißspuren erkennbar. Der Frontdeckel hat an den vier Schraubenlöchern Ausbrüche. Diese sind "normal" und ein klassischer Konstruktionsfehler.


oilpump1 oil circuit
Explosionsansicht Calthorpe Ölpumpe (Vorderseite/Pumpe I)
oilpump2
Explosionsansicht Calthorpe Ölpumpe (Rückseite/Pumpe II) Öllaufplan des Calthorpe M4 und M5 Motors

Zylinder und Zylinderkopf

Der Zylinder ist aus Guss und hat ab Werk keine Laufbuchse. Der verbaute Kolben war der des letzten Endmaßes. Dabei gibt es in Großbritannien die Eigenart die Grundbohrung bzw. den Kolbendurchmesser in mm anzugeben und das dazugehörige Übermaß in inch, bzw. Tausendstel inch. Der Oringinal Kolbenlieferant war Hepolite. Die Übermaßkolben gibt es als +20/1000, +40/1000 und +60/1000 immernoch als Lagerware zu kaufen!. In mm sind dies 0,5 mm Schritte. Da ich wieder einen +0,020 Kolben verbauen wollte musste der Zylinder eine Buchse bekommen. Diese besteht nun aus hochdichtem Schleuderguss und ist damit äußert verschleißarm. Damit lassen sich die Standzeiten des Zylinders mehr als verdoppeln! Äußerlich wurde der Zylinder mit Glasperlen gestrahlt und mit Lack, welcher im Ofen eingebrannt wurde versiegelt.

Der Zylinderkopf wurde ebenso gereinigt und lackiert. Die Ventilführungen wurden erneuert und die Sitze nachgesetzt. Für einen "Bleifrei"-Umbau, also dem Einsetzen von Ventilsitzringen reicht die Materialstärke am Ventilsitz leider nicht aus. Bei neuen Führungen und Sitzen wurden natürlich auch neue Ventile fällig.

zylinder kopf_gestrahlt
Gebuchster Zylinder mit neuem Hepolite Kolben Der saubere Kopf mit großen Doppelauslass bringt 8 kg auf die Waage
kopf_lackiert neue ventile
Der lackierte Zylinderkopf Noch sind die neuen Ventile sauber....

Im Gehäuse für die Kipphebel musste auch Einiges getan werden. Die verschlissenen Führungen der Kipphebel wurden im Gehäuse als auch im Kipphebel auf das nächste gerade Millimetermaß aufgerieben. So messen die Wellen nun 13 mm im Druchmesser, statt ½ in. Weiterhin mussten wieder Schmiernuten eingebracht werden. Die Ventildruckfläche am Kipphebel wurde mit Laserschweißen erneuert und anschließend geschliffen.
Das Ventilspiel wird über die Stellschrauben an der Stößelseite reguliert. Über die großen Öffnungen beidseitig des Gehäuses wird mit der Lehre gefühlt. Die Kipphebelmimik wird nur über Öldampf und Schleuderöl der Steuerseite und Stößelstangen geschmiert. Da die Ölpumpe rein leistungsmäßig eine Förderung bis in den Kopf realisieren kann, denke ich ernsthaft über eine Leitungslegung in das Kipphebelgehäuse nach.

zylikopfvo schmiernut
Ein Blick in das Kipphebelgehäuse Aufgerieben und mit einer neuen Schmiernut versehen
ventildruck fertiger_kopf
Aufgearbeitete Druckfläche für die Ventilbetätigung Zylinderkopf, Kipphebelgehäuse und Deckel montiert

 

[1] www.calthorpe.info

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