Verschiedene Motoren

Roth Motoren

Willi Roth aus München hatte bereits als 13-jähriger Gymnasiast zahlreiche Bücher über Verbrennungsmotoren studiert und wollte unbedingt einen eigenen Motor bauen. So fertigte er bereits in jungen Jahren zahlreiche Zeichnungen über Mehrzylindermotoren mit obenliegender Nockenwelle und über Tassenstößel betätigte Ventile an, die aber in der Planungsphase stehenblieben, da das Taschengeld welches der Sohn eines Bäckereibesitzers bekam für die Verwirklichung der Projekte natürlich nicht ausreichte. Später machte er eine Lehre bei BMW, wo er bereits mit Ende des dritten Lehrjahres in der Rennmotorenabteilung an Formel-2 Motoren schraubte.
In dieser Zeit, so um das Jahr 1970, fing er dann mit der Konstruktion eines Einzylinder Sandbahnmotors an. Es sollte ein Vierventilmotor mit zwei obenliegenden Nockenwellen und über Tassenstößel betätigten Ventilen sein. Da Sandbahnmotoren ein möglichst breites Drehzahlband mit hohem Drehmoment benötigen, sind Vierventilmotoren hier klar im Vorteil. Wird hier doch schon bei geringen Drehzahlen ein hohes Drehmoment erreicht

 Bilder des ersten Prototyps von Willi Roth 1972 .Die Ölpumpe wird hier noch von der Einlassnockenwelle angetrieben

Auf der Basis des JAWA-Kurzhubmotors entstand ein erster Prototyp,(auf den oberen Bildern zu sehen) wo aber am Ende nur noch das Kurbelgehäuse und eine im Hub verlängerte Kurbelwelle übrigblieben. Rudi Kastl probierte im Frühjahr 1972 diesen Motor bei einigen Rennen aus, wobei er schnell feststellte das das Fahrwerk der enormen Leistungsentfaltung des Motors nicht gewachsen war. Kastl mußte nicht nur das Fahrwerk verändern sondern auch seinen Fahrstil, weil der Motor es nicht  erlaubte  ständig Vollgas zu fahren da das Hinterrad sonst durchdrehte und so die Kraft nicht auf den Boden zu bringen war. Nachdem diese Probleme gelöst waren, gab es entgegen ersten Befürchtungen von Roth, keinerlei Probleme was die Zuverlässigkeit und Standfestigkeit  des Motors betraf.

Das von Willi Roth entworfene Kurbelgehause besteht aus sehr dünnwandigen  Elektron und ist ca. zwei Kilogramm leichter als das Jawa-Gehäuse. Revolutionär ist auch die Befestigung von Zylinder und Zylinderkopf mittels durchgehender Dehnschrauben wodurch die, durch         

die auf und abwärts Bewegung des Kolbens entstehenden Zug- und Druckkräfte,  nicht mehr übers Gehäuse geleitet, sondern von den Dehnschrauben aufgenommen werden. Zur Demontage von Zylinder und Zylinderkopf löst man einfach die vier Schrauben und kann dann Zylinder und Kopf abheben. Ein weiterer Vorteil ist, das die Muttern von unten frei zugänglich sind und mit dem Drehmomentschlüssel angezogen werden können. Auf dem Bild oben rechts ist eine Vertiefung im Kurbelgehäuse zu erkennen in der sich das von den Gehäusewänden abströmende Öl sammelt und dann von der Ölpumpe abgesaugt und zum Tank zurückgefördert wird.

Der Kolben

Die Bauhöhe des Kolbens ist, hier im Vergleich zum Kolbenbolzen, bereits sehr niedrig gehalten. Der im Gesenk geschmiedete Kolben ist mit drei verchromten Stahlkolbenringen  von je 1 mm breite ausgestattet und wiegt 260 Gramm, was für damalige Verhältnisse bereits sehr niedrig war. Die Oberfläche des Kolben trägt eine dünne Bleischicht welche gute Einlaufeigenschaften garantieren sollte. Den Kolben gab es ausser in der Originalgrösse von 85,5 mm in zwei Übergrössen für die Schleifmasse 85,75 mm und 86 mm. Durch die Vierventiltechnik konnten die Ventiltaschen sehr niedrig gehalten wodurch wiederum eine höhere Verdichtung erzielt werden konnte.
Der Kolbenbolzen hat einen Durchmesser von 20 mm und und wird durch Drahtsprengringe axial gesichert.

Der Zylinder besteht aus einer speziellen Alulegierung in dem eine auswechselbare, verzugfeste Laufbuchse eingeschrumpft ist.Für die Abdichtung zum Zylinderkopf hin dient eine mit Rillen versehene Dichtung die durch eine im Zylinder eingefräste Nut fixiert wird.

Die Kurbelwelle ist aus Einzelteilen zusammengepresst, wobei der Kurbelzapfen für einen Hub von 86 mm ausgelegt wurde. Das sind 4 mm mehr als beim Jawa Kurzhubmotor und sorgt für ein höheres Drehmoment.Der Hubzapfen hat einen Lagerdurchmesser von 40 mm und wird mit einen speziell angefertigten Pleuellager mit käfiggeführten Nadeln versehen, welches durch sein spezielles Ölreservoir für höchste Belastungen ausgelegt ist.
Die Handelsüblichen Kurbelwellenlager bestehen aus Einzelteilen wobei der Innenring auf die Kurbelwelle und der Aussenring mitsamt Rollenlager in das Motorgehäuse gepresst wird. Dadurch ist es möglich die Kurbel-  welle zu demontieren ohne das Lager aus dem Motorgehäuse auspressen zu müssen. Das rechte Hauptlager wird durch Nut und Sprengring spielfrei fixiert, während das linke Lager ohne Fixierung bleibt und bei axialer Belastung leicht ausweichen kann. Das Pleuel, welches von Willi Roth neu entworfen wurde, besteht aus einem im Gesenk geschmiedeten hochfesten Stahl und ist ebenfalls wesentlich leichter als damals übliche Pleuel. Später konnte der Kunde auf Wunsch auch ein Titan-Pleuel bekommen. Als Kolben- bolzenlager wurde eine Bronzebuchse eingepresst..

Als Zündanlage verwendete Willi Roth bei seinen Prototypen die von Wolfgang Kröber aus Winnigen entwickelte kontaktlose Magnet-  Hochspannungs-Kondensatorzündung (MHKZ) die auf dem Antriebsrad der Auslaß-Nockenwelle montiert war. Sie hatte damals 30% mehr Leistung als herkömmliche Zündanlagen und  lieferte für drei Zündkerzen gleichzeitig den Funken. Später wurde aber überwiegend eine BOSCH-Spulenzündanlage mit Unterbrecherkontakten und nur einer Zündkerze verwendet.

Der Zylinderkopf besteht aus einer sehr zähen gut wär- meleitenden Aluminiumlegie- rung in dem Ventilsitzringe aus Dulenit und Ventilführungen aus Messing eingeschrumpft sind. Für die Be- festigungsschrauben wurden Gewindebuchsen aus Stahl in dem Zylinderkopf eingeschraubt. Durch einen sehr steilen Ventilwinkel konnte der dachförmige Brennraum sehr flach gehalten werden. Oben auf dem Zylinderkopf sind die beiden Nockenwellengehäuse montiert mit jeweils einer Nockenwelle für die

 Einlass- und Auslassventile. Die Gehäuse sind an der Steuerseite mit vier 6 mm und an der gegenüber- liegenden Seite mit zwei 8 mm Stehbolzen und Muttern befestigt. Diese Bolzen dienen gleichzeitig zur Befestigung der Nockenwellenlager- deckel, während zwei mittig plazierte 6 mm Stehbolzen das Gehäuse auch dann noch in seinem Sitz halten wenn die Nockenwellen demontiert werden müssen. Eine Demontage der Nockenwellen wird zum Beispiel immer dann nötig wenn das Ventilspiel eingestellt werden muss, da das Spiel mittels auswechselbarer Ventilkäppchen die direkt auf dem Ventil unter dem Tassenstössel plaziert sind, eingestellt wird..

Die Nockenwellen sind aus Stahl gefertigt, Einsatzgehärtet und anschließend mehrfach oberflächenbe- handelt. An der Antriebsseite  ist die Welle Nadelgelagert, während sie an der anderen Seite mit zwei nebeneinander plazierten Kugellagern versehen ist, die gegeneinander abgedichtet sind. Zur Arretierung der Nockenwelle wurde  im Lagerdeckel ein Halbring eingelegt. Die Nockenerhebungs- kurve wurde von Willi Roth selbst errechnet. Die sehr dünnwandigen Tassenstössel sind auf der Planfläche auf welcher der Nocken abläuft,  mit einer Rauhtiefe von  0,5 tausendstel geläppt worden. Die Ventile sind vergütet und zusätzlich gehärtet worden, wobei die 7 mm Ventilschäfte verchromt wurden. Bei den Auslassventilen besteht der Ventilteller aus einer besonderen Hochtemperaturlegierung in der nur noch 2% Eisen enthalten sind. Trotzdem wiegt das Ventil nur 125 Gramm was sich wiederum positiv auf die Höchstdrehzahl des Motors  auswirkt. Die Ventilfedern sind progressiv gewickelt und als einzelne Schraubenfedern ausgelegt. Unter der Feder, zum Zylinderkopf hin, ist eine Stahlscheibe untergelegt welche zusammen mit der Progressivität der Ventilfeder Schwingungen verhindern soll. Die Ventilfedern werden oben durch einen Ventilfederteller aus Titan und durch Ventilkeile mit drei Wülsten in ihren Sitz gehalten, welche ein freies Drehen des Ventils erlauben.

Die Ölpumpe wurde bei den ersten Prototypen, aber auch bei späteren Motoren die auf dem JAWA- Kurbelgehäuse basierten von der Einlassnockenwelle angetrieben. Beim von Roth gebautem Kur- belgehäuse ist die Pumpe auf der rechten Motorseite unterhalb der Kurbelwelle angeflanscht und mittels O-Ring zum Kurbelge- häuse hin abgedichtet. Das Schmiersystem ist als Trocken- sumpfschmierung ausgelegt und hat einen separaten ca. 1 Liter fassenden Öltank. Zur Ölum- wälzung dient dabei eine zweiteilige Eaton Ölpumpe die über Zahnräder von der Kurbelwelle angetrieben wird. Um ein Ansammeln des Öls im Kurbelgehäuse zu verhindern weist der Saugteil der Pumpe die dreifache Menge des Druckteils auf. Die Pumpe saugt dabei das Öl aus dem Tank und drückt es über eine Leitung zu den Nockenwellengehäusen wo es zwischen den beiden Kugellagern der Nockenwelle austritt. Da die beiden Lager nach aussen abgedichtet sind, kann das Öl nicht abfließen sondern wird durch eine Bohrung in die hohlgebohrte Nockenwelle gedrückt wo es dann durch eine weitere Bohrung im Grundkreis der Nockenwelle vor der Anlauframpe des Nockens austritt und auf dem Tassenstößel spritzt bevor der Nocken den Stößel belastet. Die Rücklaufbohrung ist so hoch angebracht das immer ein wenig Öl im Nockenwellengehäuse stehen bleibt und so die Nockenwelle sofort nach dem Motorstart bereits geschmiert wird.
Gleichzeitig wird das Öl von der Druckpumpe zur Kurbelwelle gefördert wobei es einem Micronic- Ölfilter durchströmt. Durch eine Düse gelangt es zu einem auf der Kurbelwelle befindlichen Schleuderring welcher es durch den Hubzapfen in das Pleuellager leitet. Da das Öl durch die Düse fein zerstäubt wird sammelt sich nur wenig Öl im Kurbelgehäuse an, wodurch Leistungsverlust durch Ölpanschen verhindert wird. Das aus dem Pleuellager austretende Öl wird an den Kolben geschleudert und sorgt so für dessen Schmierung. Das an den Gehäusewänden abtropfende Öl sammelt sich in einer Vertiefung im Kurbelgehäuse von wo es von der Saugpumpe zurück in den Tank gefördert wird

zumal  die  großen  Hersteller  wie  JAWA oder  auch Weslake kurz darauf eigene Vierventilmotoren auf den Markt brachten. Anfang der achtziger Jahre entwickelte Willi Roth für dem Meringer Mike Krauser einen 1000ccm Boxermotor der hauptsächlich nach Übersee verkauft wurde, aber aufgrund zahlreicher Reklamationen wurde auch dieses Projekt schnell wieder eingestellt.

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SIWA

Interessant ist hierbei der seitliche Deckel am Zylinderkopf, der es ermöglicht die Motorsteuerung bei eingebautem Motor zu reparieren. Wiederum ein Jahr später, nämlich 1986 brachte Siegfried Wartbichler einen von ihm völlig neu entwickelten Motor auf den Markt.

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Erdmann-Honda

JWS-Motor

Das Gewicht dieses Motors beträgt 28,5 kg, wovon allein die Kurbelwelle 11 kg wiegt. Das Schmiersystem, welches mit kleinen Änderungen, vom Jawa- OHV übernommen wurde, ist als Verlustschmiersystem ausgelegt. Das Verdichtungsverhältnis des Motors beträgt 15:1 und als Höchstdrehzahl gibt Woudenberg  mit 10 000/min.an   

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Rotax-Flatrack

 Weiterhin besitzt der Motor ein Trockensumpf- Schmiersystem und kann mit der Serienmäßigen Auspuffanlage betrieben werden, die mühelos unter die damals noch erlaubten 108 dbA blieb. Das Gewicht des Motors inclusive Getriebe und Kupplung beträgt 39 kg. Willi Duden testete diesen Motor auf den Eichenring und überlegte ernsthaft eine Werksvertretung zu übernehmen. Auch der damalige Spitzen Seitenwagenfahrer Michael Lippmann  aus Mossautal im Odenwald bestritt einige Rennen mit diesen Aggregat..

B-Lizenz Bahngespann mit Rotax-Flattrack-Motor, eingesetzt von Edgar Lorei/ Georgia Leder vom MSC Echzell in Ronneburg 1985.

Die auf den Fotos oben abgebildeten Motorräder wurden von Andy Cusworth, einem in Deutschland lebenden Engländer, der damals für den MSC Diedenbergen startete, gefahren und stammen aus der Werkstatt des Friedberger Motorradhändlers Gottfried Luckey der auch einige Zeit mit diesen Motoren experimentierte. Aber durchsetzen konnte sich dieser Motor nicht und verschwand nach einiger Zeit wieder in der Versenkung.           

Das von Klaus Grass in den Wintermonaten 1983/84 gebaute Gespann mit dem Rotax-Flattrack Motor