Verdichtung erhöhen

[bujatronic]

Auch ich bin nicht erst seit gestern in der Branche. Und mein Auto hat mit dem ersten Kat bisher 10mal die AU bestanden, das einzige Problem war gelegentlich, daß Lambda etwas zu mager war (aus bekannten Gründen). Und zum Thema Undichtheiten: Wenn ich mal großzügig annehme, daß 10% mehr Luft irgendwo ins Abgas strömt, dann hat der Kat gerade mal 2,1% mehr O2 (und, falls die Lambda-Regelung richtig funktioniert) HC (sowie etwas mehr CO) zu verdauen. Das kann nie und nimmer zu einer Überhitzung führen. Einzig die NOx-Konvertierung wird leiden, weil zu viel Sauerstoff da ist. Das Durchbrennen muß anderswo begründet sein, ich könnte mir allenfalls denken, daß infolge der zu fetten Verbrennung im Zylinder irgendwann Aussetzer auftreten (z.B. wenn zusätzlich bei Vollast mit Lambda<1 gefahren wird), die dann zu den oben beschriebenen 100kW im Kat führen. Ich halte das für eine der vielen Irrtümer, die mit dem Kat verbunden werden, wie z.B. daß man nicht anschleppen soll...
Aber Du hast insofern völlig Recht, daß dieses Thema nicht hierher gehört.

[Kerl]

Eine bestandene AU ist keinerlei Hinweis auf ne intakte Abgasreinigung. Da wird mit einem Bruchteil der Motorleistung gemessen, das schaffen auch überalterte Kats. Wie das bei Normalbetrieb aussieht, weiss kein Mensch, weil kaum jemand (vom professionellen Abstimmen eines Steuergerätes/Vergasers mal abgesehen) auf einem Leistungsprüfstand mit der Sonde im Popo misst.

Was die BK-Köpfe angeht: Die Brennraumgestaltung an sich ist wirklich nicht mal schlecht. Problem ist aber wie gesagt, dass der Brennraum an sich grösser im Durchmesser ist, als der Zylinder. Dadurch bildet sich ja dieser umlaufende "Graben" direkt an der Zylinderoberkante, der mal eben um die 1mm tief ist und auch noch spitz zuläuft. DAS sind die Klopfnester, weil sich dort Gemisch sammelt. Kanten heizen sich zudem wesentlich schneller und stärker auf als glatte Oberflächen oder Rundungen. Beides zusammen ergibt die Grundformel für Klopferscheinungen. Noch ein wenig mageres Gemisch dazu und ne zu hohe Verdichtung (das muss nicht man wirklich hoch sein), und man hat alles zusammen, damits knallt.

Mit der Verkleinerung des Durchmesseres des Kopfes fällt diese Kante weg und man kann die Verdichtung ohne Weiteres hochnehmen, weil jetzt ein fast perfekter Brennraum entsteht.

Ich verstehe wirklich nicht, warum man jede Veränderung schlechtreden und kaputtdiskutieren muss. Das hier ist doch nun wirklich nur ein kleiner Eingriff, der nicht weh tut und den man nicht mal sieht.

[bujatronic]

... auf ne intakte Abgasreinigung, aber sehr wohl ein Beweis, daß der Kat nicht zusammengeschmolzen ist, dann nämlich hat man CO im Prozent-Bereich, bei mir waren es zuletzt 40 ppm. Aber das gehört nicht hier in dieses Forum.
Mit der Gestaltung der Zylinderköpfe gebe ich Dir weitestgehend Recht, nicht umsonst hat ja MZ bei späteren Modellen oben an der Graugußbuchse einen Zentrierbund stehen gelassen. Die in den Brennraum ragende Kante oben an der Laufbuchse ist sicher eine Quelle für mögliche Glühzündungen, zumal sich dort (zumindest war das an meinen Zylindern so) ordentlich Ölkohle anlagert, außerdem hat Grauguß ja längst nicht die Wärmeleitfähigkeit von Alu.
Dieser umlaufende "Graben" steht aber m.E. weniger im Verdacht, denn in solchen Bereichen schläft die Flamm meist ein, da das Verhältnis Oberfläche (=Wärmeabfuhr) zu Volumen (=Wärmezufuhr durch Verbrennung) in einem ungünstigen Verhältnis steht. Nicht umsonst ist ja der kugel- oder zumindest halbkugelige Brennraum thermodynamisch am günstigsten (bestes Verhältnis Volumen zu Oberfläche), die frühen Ricardo-Brennräume haben wegen solcher Geometrien ja auch einen miserablen Wirkungsgrad und massig CO- und HC-Emissionen gehabt. Baut ja heute auch keiner mehr...
Übrigens finden sich zu dem Einfluß der Quetschköpfe (allerdings an einem Viertakter) umfangreiche Untersuchungsergebnisse bei Illgen "Vergaser-Handbuch".

[354 Frank]

Oh man, was ne Geburt! Danke Kerl fürs auf den Punkt bringen! Ich habe nun zu guter letzt doch noch ein paar gescheite Köpfe bekommen und deshalb nicht weiter nachgeforscht (ausgemessen). Hab mir aber nach dem überschlafen das auch so zusammen gereimt. Denke mal das überlaufende Vergaser beim anlassen, also reichlich Sprit, der dann durch die Einbaulage der Zylinder begünstigt, genau an die betroffene Stelle gespült, sowie vielleicht mini mini mahlst Falschluft und poröse? Ölkohle ihren Teil zum Schaden beitragen. Zum nachdenken:
Die 350iger Jawa bekam zum „Facelift“ vom Typ 354 auf Typ 360 andere Zylinder und Köpfe. Die Einlassöffnung wuchs etwas in die Breite, die Steuerzeiten blieben unverändert. Der Brennraum wurde bei unveränderter Qetschfläche und Durchmesser kleiner. Über die Thermische Mehrbelastung hatt man sich in soweit nur Gedanken gemacht, als das man die Kühlrippen der Köpfe etwas vergrößerte. Flächenzuwachs in etwa im Verhältnis gesehen wie BK Kopf spitz auslaufende Rippe zu rund auslaufende Rippe. Leistungszuwachs laut Werksangabe 2PS. Es ist möglich die früheren Köpfe auf das Nio der neueren zu bekommen, dazu müssen ca. 5mm an der Dichtfläche abgetragen werden.
Im direkten Vergleich fällt auf das mit dem neueren Modell steht’s im „entspannterem“ Drehzahlbereich gefahren werden kann. Wehrend mein Bekannter auf dem neueren Modell unterwegs wesentlich früher schaltet muss ich meine immer ordentlich hoch drehen um mit zu halten. Bei dem von Haus aus eh nicht so doll gewuchtetem Kurbelltrieb und im Rahmen starr verschraubten Motor (Vibrationsrisse am Rahmen Keine Seltenheit) ist klar was hier besser ist. Zum Mini: Aussetzen der Zündung wegen zu fettem Gemisch ist eher ausgeschlossen. Zündaussetzer kommen wenn das Stg. bei überschreiten der Regelgrenze atok die Einspritzmenge begrentzt. (Magerruckeln) Das ist dann aber nur bei konstanter Drehzahl spürbar, da beim Beschleunigen ja nicht geregelt werden kann. Wurde bei der AU nicht geschummelt (Lappen um die Messonde) kann’s nur ein kleines Loch sein.
Zum Werkzeugbau: Das Aufnehmen des Kopfes wie du es beschreibst birgt wesentliche Nachteile. Die fest im Kopf verschraubten Bolzen machen die Geschichte wesentlich stabiler und vereinfachen damit das ausrichten. Außerdem fällt die Spitze weg. Mehr Platz, besseres arbeiten. Ich würde also M10 Reinschneiden, Gewindebuchsen einsetzen (vorzugsweise aus Alu) die dann überstehen und auf Dichtflächenseite mit weggedreht werden können.

[bujatronic]

Ich brauchte beim Mini bei der AU noch nie schummeln (im Gegensatz zu den Abenteuern, die ich als Diesel-Fahrer erlebt habe). Die Aussetzer beim Mini treten stets bei Lastwechseln (Übergängen) trotz intakter Drucksonde auf. Aber ich will das nicht dramatisieren, es ist ein altes Auto, Gemischbildung konstruktiv Stand Mitte der 80er, der Motor (Grauguß-Stoßstangen-Langhuber) noch älter. Aber der Kat ist bis heute trotz dieser offensichtlichen Mängel nicht durchgeschmolzen!
Aber wieder zur BK: Natürlich kann jeder seine Köpfe spannen wie er will, ich hatte von den heraufbeschworenen Nachteilen nichts gespürt. Bloß eins verstehe ich nicht: Wenn Du mit den M10-Gewinden spannst, können ja keine Gewindebuchsen drin sein. Wie willst Du die dann wegdrehen?
Aber in diesem Zusammenhang ist mir ein anderer Umstand aufgefallen: Der Zylinderkopf kann zum Zylinder kaum eine definierte Position einnehmen. Die Stehbolzen sind bei mir Dmr. 7,8 ... 7,9, die Bohrungen im Kopf Dmr. 8,6...8,7, d.h. der Zylinderkopf kann sich bei der Montage +/-0,4mm bewegen, daß er genau zentrisch zum Zylinder kommt, ist eher Zufall. Kein Wunder, wenn da einseitig eine Ecke vom Zyl. in den Brennraum hineinragt, ist das durchaus ein Klopfnest. Daher wäre es m.E. sinnvoll, am Zylinder einen Zentrierbund ähnlich ETZ anzudrehen und den Kopf entsprechend anzupassen. damit würde einerseits dieses mögliche Klopfnest entfallen, andererseits die Verdichtung moderat erhöht werden. Wenn das jemand gemacht haben will, bitte anfragen, es wird unter Zusicherung größtmöglicher Gewissenhaftigkeit gern probiert...

[354 Frank]

Also das sollte nicht als negative Kritik zu verstehen sein. Da mir bei einem früheren Arbeitgeber mal eine Drehbank zur Verfügung stand und ich auch öfters mal was drehen musste, weiß ich wie „frickelig“ so etwas sein kann. Ich hatte mir vorgestellt, so wie es der „Schneidige“ gemacht hat, M10 rein zu schneiden und dann Gewindebuchsen innen M8 mit Kleber ein zu setzen. Diese sollten dann beidseitig etwas überstehen, auf Dichtflächenseite nicht über diese hinaus! Dann auf der Ständerbohrmaschine die überstehende Buchse mit einem Fräser herunter geplant, so das sich für unsere vier Bolzen M8 (die auch angefertigt werden müsste mit einem Bund vor dem Gewinde) eine gute Auflagefläche ergibt. Die vier Bolzen sollten nach dem anziehen schon mal gut ausgewinkelt sein. Weiter hatte ich mir gedacht eine zweite Platte vor die erste zu setzen (mit vier Passlöchern für unsere vier Bolzen)
Muss dann vertikal ausgerichtet werden, wird diese Platte verschoben ( und so mit auch unsere Bolzen gleichzeitig und gleich weit) Meine Überlegung war das sich bei einer einfacheren Konstruktion des Werkzeugs, mit nur einer Platte, alle Bolzen einzeln gerückt werden müssen. Auch muss während des Ausrichtens immer noch mit der Spitze „gehalten“ werden. Der dezentrale kugelige Raum könnte weitere Probleme bereiten. Da du aber offenbar über den Luxus einer eigenen Drehbank verfügst und bestimmt so einiges mehr gemacht haben wirst wie ich, wird das wohl auch so klappen.
Ich habe mir heute die Köpfe noch mal beschaut und mir ist aufgefallen das um die Bohrungen recht wenig „Fleisch“ ist, was auf dem Foto von der Brennraumseite so nicht zu sehen war. Die Gewindebuchsen müssten auch erst angefertigt werden und dürften recht dünnwandig ausfallen. Standart Buchsen zur Gewindepanzerung innen M8 sind außen M12.
Somit habe ich die Idee auch schon wieder verworfen. Denkbar währen noch Bolzen die durch zwei Konen eine Blechhülse spannen (Prinzip verstellbare Reibahle). Was aber wohl auf Grund des Aufwands und der kleinen Bohrung auch ausfallen dürfte. In Punkto Korrosion muss ich dir recht geben, hab’s jetzt auch gesehen. Die Einschlüsse im Guss die nach dem bearbeiten zu Tage treten scheinen Ursächlich zu sein. Weiter ist mir aufgefallen das die Köpfe mit rund auslaufender Rippe einen flacheren Brennraumsockel haben als die alten. Waren es bei der älteren Ausführung noch 5mm, sind es bei der neueren gemessen zwischen Dichtkante und Ansatz nur noch 2,5mm. (wird aber zum Brennraum hin noch weniger!) Sollte jemand diese Köpfe bearbeitet haben wollen und sollten diese stärkere Korrosion aufweisen, könnte es schon knapp werden soll nicht von der Längstrippe Material abgenommen werden. Der Zentrierbund (fällt er nicht zu breit aus) währe hier die Lösung!
Zu der erwähnten Dichtmasse muss ich sagen dass ich mich bei der Temperaturangabe ganz schön verhauen habe. 350 Grad hält die maximal aus.
http://www.ebay.de/itm/320765157590?ssP ... 1423.l2649

[Dirk P]

Hallo,

mal ein Bericht aus der Praxis.

Ich hatte vor 2 Jahren meine Köpfe ähnlich nacharbeiten lassen wie auf dem Foto gezeigt und hab folgenden Effekt erzielt.
Der Motor fährt sich geschmeidiger, besserer Durchzug im mittleren Drehzahlbereich. Besonders im 2. und 3. zu spüren (ich fahre ein Gespann).
Keine Erhöhung der Höchstgeschwindigkeit und kein Umbedüsen nötig.
Die Erhöhung der Spitzenleistung dürfte im Bereich der Serienstreung liegen. Der Drehmomentverlauf sollte sich aber verbessert haben.
Eine erhöhte mechanische Belastung der Kurbelwelle befürchte ich nicht.
Die Verdichtung liegt jetzt bei ca. 10:1, Quetschmaß 0,8mm. Die Kolben stoßen nicht an.

hier kann man seine Köpfe nacharbeiten lassen:

http://www.oldtimerracingparts.de/gambi ... -paar.html

(Die haben aber nicht meine Köpfe gemacht)

Gruß Dirk

[bujatronic]

von 6,5:1 (bzw 7:1) auf 10:1? Da muß man doch den Kompressionsraum nahezu halbieren (von 27 auf 17,5 cm3)! Und das soll keine höhere Belastung für die Kurbelwelle sein? Kann ich mir nicht vorstellen.
Und das Anschlagen der Köpfe passiert infolge der dynamischen Längenänderung von Pleuel und Kolben sowie der Verformung von KW und Bolzen fast nur bei Höchstdrehzahl im Schub (weil dort die Massekräfte am höchsten und die Gaskräfte am geringsten sind). Der Motor macht da aber so viel Krach, daß man das nicht hören kann. Man sieht es nur bei abgenommenen Köpfen. Oder merkt es dann, wenn die Kolben durch die ständige Mehrbelastung an einer Ringnut reißen, das allerdings hört man dann. Ist mir schon passiert, allerdings nicht an einer MZ. Aber 0,8mm Spaltmaß (vorausgesetzt an der kleinsten Stelle) dürften ausreichen...