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Kompressionserhöhung vs. Optimierung des Quetschspaltes

k+b210
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k+b210's Polo 86C

Hallo zusammen,

eigentlich wollte ich mir schon letzten Winter einen Motor für den Polo bauen, leider hat sich da unser Wohnmobil dazwischen gedrängt, dass auch Motor & Getriebe gemacht bekommen hat.
Diesen Winter versuche ich es noch einmal:

Der eigentliche Plan war, einen HK-Motor auf die Verdichtung des GK zu bringen (Kolben abdrehen, Rumpf planen, Ventiltaschen nachsetzen), das ganze sauber auszubalancieren und dann die Luftwege zu optimieren.

Vor ein paar Tagen hatte ich ein Gespräch mit Bamotec. Dabei kam heraus, dass das optimieren des Quetschspaltes u.U. mehr Leistung bringt als das erhöhen der Verdichtung.
Dazu kommt, dass das Abdrehen der Kolben am Feuersteg den Motor wesentlich gegenüber Magerlauf wesentlich empfindlicher macht, sprich es muss vergaserseitig mehr getan werden, um das zu vermeiden.

Den Quetschspalt würde man ja im einfachsten Fall schon über die Dicke der Zylinderkopfdichtung anpassen können.

Wie sind da eure Erfahrungen?


Grüße,

Sebastian




Zitat:

Den Quetschspalt würde man ja im einfachsten Fall schon über die Dicke der Zylinderkopfdichtung anpassen können


Aber dann wird die Verdichtung reduziert.


Kommt drauf an, in welche Richtung man optimiert... Sehr viel weniger Quetschspalt ist kaum möglich, das müsste man individuell ausmessen. Die 6N-Metallkopfdichtung bringt etwas weniger Dicke...



Sorry hab gelesen das es eine dickere dichtung werden soll.


k+b210
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k+b210's Polo 86C

Grandpa, weißt du in welchem Bereich sich der Quetschspalt original bewegt & auf welches Maß man herunter gehen kann?
Ausmessen wollte ich auf jeden Fall, sowohl den Quetschspalt als auch das Spiel an den Ventiltaschen. Eigentlich hätte ich es an einem anderen block gemessen, aber wenn es ggfs. so knapp ist, kann ich auch an dem Block messen, der modifiziert wird.


Kann man die Dichtung vom 6N einfach verbauen, oder muss man da etwas anpassen?

Grüße,

Sebastian


Hallo
Passt zwar nicht direkt zum Thema HK Motor aber kann paar Daten/Nachdenkanstöße von den "Nachfolgern" ( Zylinderköpfe ohne "Brennraum" ) geben.
Der Quetschspalt bei diesen beträgt 0,78 mm +/- 0,20 mm ( Toleranzen von Kurbewelle,Pleuel,Kolben,Kurbelgehäuse und Kopfdichtung eingerechnet ) und trägt den Namen HCS Brennverfahren ( hohe Verdichtung und quetschen - frei übersetzt ).
Kopfdichtung wie beim HK Weichstoff und montiert 1,60 mm + 0,10 mm.Kopfdichtung 6N Metall und montiert 0,60 mm + 0,05 mm.Das heißt selbst bei max. Quetschspalt von 0,78 mm kommt es zur Kolission mit Kolben.
Jetzt sind wir beim Thema Kolben abdrehen ( was eine logische Schlussfolgerung wäre ? ).Bei jeden aufgemachten Motor ( Kopf ab ) kann man sehen das optisch ein "Spalt" zwischen Laufbuchse und Kolben erscheint was richtig ist.Der Durchmesser am Kolbenboden ist bis 0,4 mm geringer als das Zylindernennmaß ( Kolben ist konisch ).Begründet in der Materialausdehnung durch Temperatur im Brennraum,getragen/geführt wird am Kolbenhemd.So jetzt dreh mal ab und was kann passieren ( Kolbenklemmer,Kolbenringe "überhitzen" weil näher am Brennraum oder Materialermüdung bis zum Kolbenbruch,.... ).
Wie gesagt soll nur zum Nachdenken anregen und ist nicht 1:1 auf HK übertragbar.
MfG


Kolben abdrehen im wenige mm-Bereich (je nach Kolbengröße) wird seit Jahren praktiziert. Wenn mann´s nicht übertreibt funktioniert das problemlos. Habe ja Hobbymässig viel an Zweitaktern rumgebastel, auch Kolben von Fremdherstellern, die am Kolbenboden abgedreht werden mussten. Das funktionierte bisher problemlos.


k+b210
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k+b210's Polo 86C

Danke!

Ich habe heute angefangen den Motor zu zerlegen.
Rudolph: demnach wäre ein Quetschspalt von 0,58mm noch im Rahmen der Toleranz.
Was denkst du ist das Minimum, was man fahren kann? Der spalt muss ja 'nur' die Wärmeausdehnung ausgleichen.
Der Motor soll alltagstauglich bleiben, evtl. etwas weniger oszillierende Masse haben, etwas höher drehen können, aber nicht übermäßig.


Die Muldenkolben beim 86C haben mit 11,4mm einen derart langen Feuersteg, dass man davon durchaus 2...3mm wegnehmen kann. Den Kolbenboden würde ich so lassen.

Grandpa:
Haben die 6N Kopfdichtungen nicht einen anderen Zylinderdurchmesser?

OT: Wisst ihr zufällig ob die Winkel zwischen Ventil & Kolben beim Schlepphebel & beim Hydromotor identisch sind?


Hallo
Ich mach nochmal darauf aufmerksam das meine Angaben/Zahlen sich auf 86C "Tassenstößelmotore" beziehen.Ein Quetschspalt gegen 0 würde zur Folge haben das "Dieselmotorprinzip" noch mehr erhitzte Luft ( Luftpumpe oder Kompressor wird auch warm ) und somit kann Glühzündung/Vorentflammung auftreten ( das kann ist natürlich auch von anderen Faktoren abhängig - Quetschspaltfläche,Brennrauform,Gemischbildung,Zündung,..).
MfG



k+b210
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k+b210's Polo 86C

Rudolph, das lässt sich ja nachrechnen, wie hoch die Verdichtung am Ende ist.
Viel höher als die Serienverdichtung des GK werde ich nicht gehen. Die Muldenkolben haben, ja nach Kolben etwa 30cm³ Muldenvolumen. Selbst bei einem Quetschspalt von Null gibt das bestimmt noch keine Glühzündung.

Mir wäre es eher wichtig zu verstehen wie viel Quetschspalt man benötigt um die Kolbenausdehhnung bei längerer Vollast und eventuell auftretende 'elastische' Verformungen von Kolben und Pleul zu kompensieren, ohne dass der Kolben am Kopf anschlägt.

Ich denke die Toleranzen würden dann gleichermaßen für die Ventiltaschen gelten.


Im 2-T Bereich sind Quetschspalten von um die 1mm bis 0,5mm üblich, je nach Hubraum und Quetschfäche. Zudem soll die Quetschkante Richtung Brennraum / Mulde 1 - 3 Grad aufgehen


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Danke!

Mein Block hat einen Kolbenüberstand von 0,6mm (+/-0,07mm).
Das wäre ein Quetschspalt von 1mm. Ich würde mal 0,5...0,6mm anpeilen.
0,5mm weniger Quetschspalt würde 2,2cm³ weniger Brennraumvolumen entsprechen.

Der Unterschied im Brennraumvolumen von HK zu GK beträgt auch nur 4,4cm³, damit wäre allein der verkleinerte Quetschspalt die halbe Miete.


Grüße,

Sebastian


hallo

bei dem hohen feuersteg seh ich keine probleme durch abdrehen , gab/gibt ja durchaus "mixmotoren" 1300er kolben mit 1400er dieselwelle

die quetschkannte soll ja das gemisch in die mulde schieben um an der kerze das brennbare gemisch zu haben

so müsste diese randzone ansich dadurch kühler bleiben wie ohne / zu grosser quetschkante

bei 2 taktern wird der einzug der kolben oben zwar teilweise nachgearbeitet aber ein 2takt hat die doppelte anzahl an verbrennung auf dem zylinder und das abgas geht auch noch direkt über den kolben in dan auslass

da ist die thermische last anders , von luftkühlung mal garnicht zu sprechen die das ganze noch mal verschlechtert

Mfg Kai


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Die 1...3° welche man da teilweise den Quetschspalt anschrägt würde ich auf meine Drehbank nicht sauber hin bekommen. Ich denke da bin ich mit meinem 'Kellertuning' insgesamt sowieso viel zu ungenau, als das es das jetzt rausreißen wird.

Ab kommender Woche habe ich etwas mehr Zeit. Da werde ich mich weiter vorarbeiten, z.B. mal abschätzen in wie weit ich mit meinen Ventiltaschen gehen muss...

Grüße,

Sebastian


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Heute habe ich etwas am Block gemessen:

Zwischen den geöffneten Ventilen und den bisherigen Ventiltaschen sind bei der GK Welle 2,2...2,5mm Platz.
Wenn ich die Ventilsitze nach außen lege kommen die Ventile nochmals um ca. 0,5mm nach oben.

Theoretisch müsste ich an den abgedrehten Kolben fast tieferen Ventiltaschen fräsen.
Wie sieht das in der Realität aus? Wie sehr prellen die Ventile, bzw. wie viel Luft zwischen Ventil und Kolbenboden sollte ich lassen damit auch im dynamischen Fall kein Ventil Kontakt mit dem Kolben hat?
Im Nachbarforum spricht man von 0,8 bis 1mm was zwischen Kolben und Ventil noch sein sollte. Könnt ihr das bestätigen?

Grüße,

Sebastian


hallo

ich kenn das auch so mit 1 mm luft

die 0,5 mm 1400er 16v kopfdichtungen haben knapp 78 mm bohrung durchmesser

Mfg Kai


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Moin,

heute habe ich mit einem Motorenbauer über das Abfräsen des Blocks gesprochen.
Es ist nicht klar, ob wir nach dem Abfräsen von 2,7mm den Lichmaschinenhalter noch montiert bekommen, selbst, wenn wir den Teil mit der Motornummer stehen lassen.

Eine Alternative wären längere Pleul.
Andere Kolben wird schwierig, da es mittlerweile die GK Kolben weder im Grundmaß, noch im Übermaß zu kaufen gibt.
Gibt es im VW Regal (oder auch bei anderen Herstellern)?

Grüße,

Sebastian


War es gut?....


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Der Motorenbauer wollte meinem kreativen Ansatz nicht ganz folgen.

Einerseits kann ich es verstehen, da das ganze mit einem gewissen Risiko behaftet ist & sie nicht diejenigen sein wollen, die den Block bearbeitet haben, der am ende nicht richtig läuft....

Andererseits ist das abfräsen auch einiges an Aufwand.
Ich denke ich werde mir einen übrigen Block nehmen und selbst probieren in wie weit der Lichtmaschinenhalter danach noch stabil ist.

Grüße,

Sebastian


hallo

block abplanen war doch aber beim HH ganz normal ?

kolben > NZ oder 3F geht alternativ auch

Mfg Kai


2,7 MM ist aber schon nen Stück.


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Die NZ Kolben sind die gleichen wie im HK.
3F und GK müssten ebenfalls die gleichen Kolben haben. Die gibt es nicht mehr zu kaufen.
Ich glaube Klint Customs hatte sich damals die letzten beiden Sätze GK Kolben im Grundmaß gekauft, Übermaß war auch da schon nicht mehr erhältlich.

Eigentlich ist ja mein Plan die bearbeiten originalen Kolben wieder an der gleichen Position in den geplanten & flexgehohnten Block zu setzen.
Mit 2.7mm bekommen wir den Quetschspalt auf 0,5..0,6mm und die Verdichtung in den Bereich wie beim GK.


hallo

3F ist nicht gleich wie GK , denn der 3F ist nur 10:1 verdichtet

man kann die orginalen kolben auch retten wenn sie zu sehr eingelaufen sind , gibt da die möglichkeit der beschichtung

Mfg Kai


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Ok, ich dachte der 3f & der GK waren gleich.
Da ich bisher keine Daten zum Muldenvolumen beim GK hatte, hab ich mich am 3F orientiert.

Weißt du zufällig wie groß die Mulde beim GK ist?

Die Hemden wollte ich sowieso mit MoS2 beschichten. Da lassen sich bis zu 2/10 aufbringen.
Wenn ich es richtig verstanden habe, läuft die Gleitschicht dann auf das Maß der Bohrung ein, so dass es am Ende passt.

Ich habe heute noch einen anderen Motorenbauer gefunden.
Der würde mir die Buchsen auch nachhohnen, ggfs. mit 1...2/100 über dem Sollmaß, halt so dass es am Ende wieder eine saubere Oberfläche ergibt.
Fräsen/Schleifen würde der auch, allerdings bei 2.7mm mit recht hohem Aufwand. Ich schau nochmal beim Maschinenbauer ein paar Orte weiter, evtl. ist das für die einfacher zu realisieren.

Gruß,

Sebastian


hallo

schau das bild an


Polo_Heron-Kolben.jp
Polo_Heron-Kolben.jp

k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Danke!

Ich hab heute früh noch ein bisschen gerechnet.
Wahrscheinlich kommen wir nur etwas über die 10:1.
Um die HK Kolben auf 11:1 zu bringen müssten am Block etwa 3.6mm weg. Das würde wahrscheinlich zu krass werden.

Die 3F Kolben wären eine gute Basis....aber halt auch ~500EUR Extrakosten für das Bastelprojekt.


hallo

ja , das heronkopfsystem macht`s da nicht einfacher

Mfg Kai


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Jep.

Vorhin habe ich mir nochmal einen Kolben zur Probe abgedreht.
Mit 2.2mm Abdrehen kommt man auf ein Muldenvolumen von 25ml.
Bei 2ml für die Ventiltaschen ist dann immer noch eine 11:1er Verdichtung drin.
Ohne Ventiltaschen wäre das etwa 11,5:1.

..Es ist also machbar.
Ich muss nur noch sehen, dass ich den Kolben besser spanne. Momentan habe ich einen fehler in der Höhe von ~1,5/10. wenn ich den halbiert bekomme & den höchsten Punkt ggfs. noch auf die Druckseite legen kann, sollte das auf jeden Fall passen....wenn nicht, wird es auch so laufen.

Bei 4 Sätzen Kolben hab ich da zum Glück mittlerweile genug Material zum Üben


hallo

wenn du in dem bereich von nen serien GK kommst reicht das eigendlich auch schon , die kanten alle etwas "brechen" / abrunden > reduziert hitzenester und damit klingelneigung

allzu scharf wird deine nockenwelle so oder so nicht sein betreff steuerzeiten und auch wegen dem zentralen vergaser

an der füllung kann man noch hand anlegen > sitze + ventile aber das wird dir bekannt sein

Mfg Kai


k+b210
  • Themenstarter
k+b210's Polo 86C

Danke!
Bisher habe ich meine 'Versuchskolben' nur entgratet.
Was meinst du, wären sinnvolle Radien 0,5...1mm?
Die Ventiltaschen werden auch nur so klein, wie nötig. Ich denke 1mm Freigang sollte da genügen. (original sind es 2,2...2,5mm)

Den Kopf will ich etwas bearbeiten. Die Engstellen an den Kanälen kommen auf jeden Fall weg, sowie alle möglichen Kanten, wo ein Strömungsabriss entstehen kann. Vielleicht gibt es auch ein Golfballmuster an den kritischen Radien.
Wie weit die Kanäle an sich erweitert werden, weiß ich noch nicht.

Ich hatte auch schon überlegt Ventile mit dünneren Schäften zu verbauen, aber der Aufwand die passenden Ventil zu finden ist mir zu groß. 1mm Ventilschaft wären ca. 4...5% weniger Behinderung im Durchfluss. Wahrscheinlich bleiben die Ventile an sich original, nur die Kanten an den Ventiltellern werden etwas bearbeitet. Nachdem ich jetzt zwei Köpfe mit Stegriss hatte, bin ich froh, wenn die Sitzringe nicht heraus müssen.
Die Sitze selbst lege ich nach außen. Dafür habe ich mir einen indischen Ventilsitzfräser 'gegönnt'

Als Nockenwelle kommt die Serien GK Welle rein.
Wahrscheinlich wird es auch wieder der GK Vergaser, aber das zeigt sich später beim Abstimmen, ob die Lufttrichter passen. Die fest verbauten Düsen kann ich ja auch alle mit der Reibahle optimieren

Kolben & Pleul kommen auf jeden Fall noch einmal auf die Waage. Vielleicht wird das Schwungrad auch noch etwas erleichtert.
An der Kurbelwelle habe ich es jetzt leider verpasst die Ölbohrungen zu bearbeiten, bevor die Welle zum Waschen gegangen ist.
An der Abgasanlage werde ich mich auch noch um die eine oder andere Engstelle kümmern müssen. Da hat sich letzte Saison schon gezeigt, dass der MSD & der ESD etwas limitieren.

Gruß,

Sebastian


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