Diesel-Vespa - Bastelrobi V.2015-3

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Diesel-Vespa

Fahrzeuge

Baujahr:

2010

Leistung:

14 PS

Vmax:

105 km/h

Status:

Projekt im Bau

Eine Vespa mit Dieselmotor scheint es auch bei "Tante Google" nicht zu geben. Grund genug das zu ändern!
Die eigentliche Idee war zwar schon 2004 geboren aber erst 2010 stand durch ein Zufall ein geeignetes Spenderfahrzueg zu Verfügung.

Die treibende Kraft:

Hatz Diesel
Typ: E786U
Einzylinder, gebläsegekühlt
85mm Bohrung x 110mm Hub = 625ccm
Direkteinspritzung, 14PS bei 3000Upm.


Dieser Motor ist serienmäßig mit einem gegenläufigen Massenausgleich ausgestattet die die Vibrationen auf eine Minimum reduzieren.
Der Motor aus Alu-Guss hat ein Gewicht von ca. 70kg ohne Anbauteile und wurde von einem defekten Stromerzeuger abgeschraubt.

Das alles beherrschende Thema ist Gewichtseinsparung damit das max. zulässige Gesamtgewicht von 310kg nicht überschritten wird.

Soll heißen: Fertig gestellt darf der Umbau auf Diesel nicht mehr zusätzliches Gewicht auf die Wage bringen wie durch den Wegfall des Sozius-Platzes und der überflüssigen 2-Takt Technik eingespart wird. 

Das schwerste Teil am Motor ist das Schwungrad mit einer Masse von 35kg. Hier habe ich 10kg abgedreht und das Ganze bei einem Profi wuchten lassen. 

Der Probelauf am Motor mit abgedrehtem 25kg Schwungrad zeigte das er sich wie gewohnt starten lasst und jetzt natürlich besser am Gas hängt. Das Reduzieren der Schwungmasse ist ja immer ein Kompromiss zwischen einem spurtfreudigen Motor (oder leichtem Motor) und einer Verschlechterung des Rundlaufs. 

Leider schlägt jetzt auch jeder Kompressions- und Arbeitstakt stärker in den Antriebsstrang/Riementrieb. 

In meinem Fall kommt noch der Vorteil hinzu das der Motor schmaler wird und sich der Motorschwerpunkt wieder mehr in Richtung Fahrzeugmitte verlagert.

Die Montageposition im Rahmen bot nicht viel Spielraum, möglichst mittig und starr mit dem Rahmen verbunden. Der Antrieb erfolgt per Zahnriemen der über der Drehachse des originalen Vespagetriebes umgelenkt wird. Dies ist erforderlich da sich ja sonst die Riemenspannung bei einfederndem Hinterrad verändert. An Steller der originalen Kurbelwelle sitzt in Vespamotorblock eine durchgehende Welle. Die Drehzahl vom Diesel wird verdoppelt mit 6000Upm in den Vespamotor eingespeist. Hier werkeln dann die Kupplung und die 4 Gänge.

Die Motorbefestigungspunkte sind unten mit dem Rahmen verschweißt und oben verschraubt.

Was schwer abschätzen konnte waren die Vibrationen die der Motor in den Rahmen überträgt. 
Da ja die Kraftübertragung mittels Zahnriemens erfolgt ist eine starre Montage zwingend.

Beim Probelauf waren die Vibrationen nicht stärker als bei einer 200er Serien-Vespa. Es sei denn man schraubt das Standgas auf 500upm runter. 
Das gibt Mut zum weiterschrauben! 
Die Ersatzwelle für die Kurbelwelle ist fertig. Das große Rillenkugellager auf der Getriebeseite wird weiterhin mit dem Getriebeöls geschmiert. Zur Schmierung des Nadellagers auf der Lima-Seite, welches beim 2-Takter über das Gemisch geschmiert wird, ist geplant den Kurbelwellenraum mit Getriebeöl zu füllen. Simmerringe sind ja vorhanden und die alte Zylinderöffnung wird mit einem Deckel verschlossen.
Ich hatte auch überlegt das Nadellager gegen ein Kugellager zu tauschen - Das Fleisch am Motor ist aber zu dünn...


Auch die Schwingenlagerung aus Gummi erwies sich als viel zu weich. Wenn hier die Newton am Riemen reißen, und das weit weg vom Schwingenlager, ändern sich die Achsabstände was natürlich nicht akzeptabel ist. Also habe ich die Gummibuchsen durch gedrehte Adapterhülsen und Kugellager ersetzt. 


Mit am fummeligsten war die Positionierung der Umlenkrollen an der Schwinge. Ein paar Praxisversuche mit Millimeterpapier, Mauereschnur und 2 Rollen brachte hier Klarheit. Die untere Rolle muss auf den Drehpunkt der Schwinge. Der obere Riemen würde Idealerweise auch über diese Umlenkrolle geführt. Nur wäre so der hintere Teil des Riemens nicht zu spannen. Daher ist der obere Riemen minimal höher umgelenkt mit einem kleinen Wirkdurchmesser der Rolle. 
Praktischer Weise passt auch die Vespa Seitenhaube fast unverändert….


Als Generator habe ich beim Autoverwerter das kleinste abgegriffen was zu kriegen war. Haben dann doch das Bosch-Teil dem Japanerkram vorgezogen: 55A Drehstrom aus einem Opel Corsa. Das Teil passt haargenau hinein und bietet nach hinten keine Luft! Die originale Keilriemenscheibe habe ich durch das passende Zahnriemenrad ersetzt. Da der Generator erst ab ca. 1000 Upm Spannung abgibt, bei mir aber doppelte Motordrehzahl macht, stehe ich auch im Standgas ordentlich „unter Strom“.


Der alte Kurbelwellenraum am Vespamotor wurde verschlossen und mit Öl gefüllt. Auch der alte Vergaserflansch bekam einen Blinddeckel mit Entlüftung. Ein Schauglass vorne zeigt den Ölstand an.



Im oberen Bild seht Ihr die theoretischen Fahrleistungen die auch praktisch erreicht werden sollten.
Im 4. Gang bei 50km/h kann man schön unter 1500Upm tuckern. :-)






Rechst im Bild: Die Fahrzeugleistung des Motors verspricht einen steilen Leistungsanstieg bei steigender Drehzahl.
Das sollte klappen!


Die ersten kleinen Probefahrten liegen hinter mir und ich kann Euch nur sagen es hat sich gelohnt!!!

Anfahren im 2. Gang mit etwas Gas und Satt Drehmoment, tock - tock - tock und wir immer schneller.
Total geniales Fahrgefühl auf einer Vespa!
Die optische Täuschung ist perfekt wenn die Dieselvespa auf einem zukommt aber den Sound eines alten Kleinschleppers hat.
Kuplung und Getriebe kommen problemlos mit dem Diesel klar. Alles andere zeigt sich erst in der km-Praxis







Da das jährliche Treffen in Hamm immer näher rückte musste dann noch noch ein bischen zum "Vorzeigen" gebastelt werden:

Anlasser, Auspuff, Luftfilter, Riemenspanner, Führungsrollen, Batterien & Scheibenbremse



Aus einem Fiesta-Anlasser wurde ein Hatz-Anlasser. Hört sich einfach an, war aber dann doch kniffelige Bastelei. 
Das Ritzel aus dem Hatz-Anlasser habe ich in den Fiesta-Anlasser eingebaut.
Der Originale Anlasser des Hatz wog 7,8kg, der modifizierte Fiesta-Anlasser bringt hingegen nur 3kg auf die Waage! Möglich wird das allerdings nur mit dem Kompromiss, den Motor im Anlassvorgang über die Dekomprimierungseinrichtung erst 2-3 Umdrehungen auf Drehzahl zu bringen und dann erst mit voller Kompression zu starten. - Damit kann man leben! 
Außerdem kann durch den nun kleineren Anlasser auch die Starterbatterie kleiner werden bzw. Vespa-Batterie reicht jetzt aus. Für den originalen Hatz-Anlasser waren 80Ah empfohlen die ich ja nie in der Vespa unterbringen hätte können.

Auf dem linken Bild seht Ihr das ausgebaute Fiesta-Ritzel und im Anlasser das eingebaute Hatz-Ritzel. Der Freilauf musste allerdings bleiben. Das Ritzel spurt jetzt zwar nur noch 12mm raus, was aber reicht.

Mittlerweile wurden weitere Punke abgehakt:

  • Anlasser versetzen
  • Abgasanlage fertigstellen
  • Sattel mit Halterung
  • Fußraste rechts mit Pedal

  • vollautomatische elektromagnetische Dekomprimierung



Damit die Rohrlänge der Abgasanlage möglichst kurz und leicht ausfallen konnte habe den Anlasser nach vorne versetzt. Die Gewichtsbelastung der Vorderachse steigt so zwar, das Abgasrohr hätte sonst jedoch nicht am Anlasser vorbei gepasst und gleichzeitig noch genug Beinfreiheit gelassen.
Die Anlasserhalterung wurde noch mal angepasst und die Öffnung in der Aluglocke musste etwas weiter geöffnet werden.

Der Schalldämpfer ist an der linken Seite vor dem Hinterrad montiert und passt wie dafür gemacht.
Auf den Bildern hier erkennt man dass durch die Montageposition des Schalldämpfers zwar das serienmäßig verbaute Reserverad entfallen muss (auch aus Gewichtsgründen) aber die 45° Schräglagenfreiheit nach wie vor erhalten werden.
Als Schalldämpfer habe ich im Internet einen unveränderten originalen Alu-Endtopf einer Suzuki „GSX-R 750“ erstanden. Dieser ist dem Hubraum des Diesels angemessen, klingt angenehm leise, nicht aufdringlich und unterstreicht den Dieselmotor doch mit einem dumpfen Sound. Es scheint als wäre er für diesen Zweck gemacht und passt wie angegossen!

Das Abgasrohr ist aus Einzelteilen zusammengeschweißt und unter Einbehaltung eines Mindestabstandes so nahe wie Möglich am Motor verlegt um die Beinfreiheit des Kapitäns nicht unnötig einzuschränken. 
 
Das Rohr wird nachher mit isolierendem Auspuff-Hitzeschutzband umwickelt um die thermische Belastung der direkten Umgebung möglichst zu reduzieren.
Des Weiteren verschwindet das Rohr später komplett berührungsgeschützt unter einer Motorverblechung (Haube).
Die elektrische Dekomprimierungseinrichtung ist ein Hatz-Originalteil. Ein Hubmagnet betätigt über ein einstellbares Gestänge die Exenterwelle der alten mechanischen Dekompressionsautomatik und hält so das Auslassventil einen Spalt weit offen um die Kurbelwelle ohne Kompression durchdrehen zu können.

Den Stahlhalter habe durch einen Alunachbau ersetzt und so 70% Gewicht gegenüber dem Stahlhalter eingespart. 
Ein angebauter Mikroschalter meldet an eine Schaltung die erfolgte Betätigung der DeKo und schaltet so erst jetzt den Anlasser ein.
Für die ersten Tests dieser Elektro-DeKo habe ich Zündschalter und Anlassertaster seitlich an den Hubmagnetträger geschraubt. Links vom Luftfilter ist provisorisch ein Zeitrelais befestigt das über 2 weitere Relais den Anlasser und den Hubmagnet ansteuern.
Nach dem Einschalten der Zündung und dem Betätigen des Anlassertasters wird erst der E-Magnet angesteuert und, wenn der die Endlage erreicht hat (Mikroschalter), der Anlasser zugeschaltet. Nach einer über das Zeitrelais bestimmten Dauer von ca. 3-4 Sekunden wo der Anlasser die Kurbelwelle ohne Kompression auf Drehzahl bringt, wird der E-Magnet der DeKo abgeschaltet und der Motor startet mit Kompression. Sobald der Anlassertaster los gelassen wird spurt auch der Anlasser aus. Das starten den Motors ist somit kinderleicht mit nur einem Taster und vollautomatisch. Der Kniff mit dem Mikroschalter für Endlagenmeldung des E-Magneten musste sein da die Haltespannung bei angezogenem Joch des Magneten wesendlich kleiner sein kann als die Anzugsspannung bei noch nicht angezogenem Joch. Anders gesagt: Bei zeitgleichem Einschalten von E-Magnet und Anlasser sackt die Spannung durch des Anlasserbelastung und die relativ kleine Batterie so weit ab das der E-Magnet nicht mehr in der Lage ist gegen die Spannung der Ventil- und Magnetfeder das Joch anzuziehen. Der Anlasser schafft es dann nur bis zum Kompressionstakt.
 
Der Sattel ist ein günstiger Schwingsattel mit Zentralfeder aus dem Zubehörkatalog, angelehnt an die Optik der ersten Vespa Modelle. Die Trägerbrücke ist aus Winkelstahl, erhöht und aufklappbar um tanken zu können.
Auch die rechte Fußraste mit kombiniertem Bremspedal war ein bisschen Arbeit... An einer doppelt nadelgelagerten Buchse die auf einem angeschweißten Bolzen zwischen den Riemen-Trum’s liegt ist ein Pedal angeschweißt worden. Auf einer verlängerten Lasche des Rohres wird über 2 kleine Trapezbleche direkt der Seilzug der Hinterradbremse betätigt. Es galt hier ein ausgewogenes Verhältnis der Hebellängen und Kräfte zu finden. Auch gibt es ergonomisch für den Fuß nur einen gewissen sinnvollen Bewegungsweg des Pedals bei dem aber noch genug Bremskraft aufgebracht werden können muss. Nach dem der Riemen verkleidet ist schaut hier nur die Fußraste und das Pedal raus.
Auch das Abschalten des Dieselmotors war erst nicht ganz einfach. Ich wollte unbedingt eine elektrische Lösung sodass bei ausschalten der Zündung auch der Motor ausgeht. Bei dem Hatz wird normalerweise der ständig geklemmte Gashebel unterhalb der Standgasstellung gedrückt und die Fördermenge der ESP auf Null gesenkt. 
Zu Not hätte man auch im Standgas die DeKo betätigen können. Das ist aber nichts für höhere Drehzahlen und davor wird in der Bedienungsanleitung des Motors dringend gewarnt.
Nach langen suchem im Internet bekam ich den passenden Tipp vom örtlichen Bosch-Dienst-Mann. Ein elektromagnetisches Abschaltventil (stromlos geschlossen) das anstelle der Holschraube in die ESP eingebaut wird. Bei Abschalten der Spannung fällt ein Gummikolben innerhalb der Holschraube runter und verhindert ein weiteres Nachfließen von Diesel. Der Motor geht aus.
Stand Herbst 2014:
 
 
 
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