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Aufbau eines 2,4 L Typ 4 Motor - Seite 4

Das Verdichtungsverhältnis für diesen Motor berechnet sich wie folge:

Das gemessene Volumen aller vier Brennräume ergab je ein Volumen von 49,5 ccm. Für die Bohrungen müssen 2 ccm abgezogen werden (theoretisch 1,9 ccm aber auf ein Zehntel genau wird nicht gerechnet). D.H. die Zylinderköpfe haben ein Brennraumvolumen von 47,5 ccm. Die Kolbentaschen wurden mit 3,5 ccm ausgelietert. Dort waren zwei Bohrungen in der Scheibe drin. Also muss für die Bohrung ca. 1 ccm abgezogen werden. Das ergibt ein Brennraumvolumen der Kolbentaschen von 2,5 ccm. Das Brennraumvolumen Vb wird also addiert aus 47,5 ccm + 2,5 ccm und ergibt dann 50 ccm. Der Kolbenrückstand wurde mit 3,5 mm gemessen. Dazu muss 0,1 mm für Das Dichtungsmittel zwischen Zylinder und Motorblock gerechnet werden. Das ergibt ein tatsächlichen Kolbenrückstand von 3,6 mm. Der innere Zylinderdurchmesser ist 103 mm und der Hub der Kurbelwelle beträgt 71 mm. Daraus ergibt sich folgende Verdichtung:

Verdichtung1   Verdichtung2

Dieser Typ 4 Motor soll eine Verdichtung von ca. 10:1 bekommen, damit er hinterher auch genug Leistung bei geringerem Verbrauch besitzt. Nun kann also das Brennraumvolumen oder der Kolbenrückstand verkleinert werden. Wenn die Brennräume verkleinert werden, muss der Zylinder weiter eingestochen werden. Das nimmt an der letzten Rippe recht viel Material ab, die dann weniger Kühlleistung aufweist. Aus diesem Grund habe ich mich für ein Kürzen der Zylinder am Zylinderfuß entschieden. Dazu werden die Zylinder an der Auflage zum Gehäuse abgedreht. Nach erneuter Berechnung würde ein Verdichtungsverhältnis von 10,1:1 mit einem tatsächlichen Kolbenrückstand von 1,8 mm erreicht werden. Daher werden die Zylinder um 1,8 mm abgedreht.

Nachdem die Zylinder vom Kürzen zurückt geschickt wurden, können die Kolben in die Zylinder eingesetzt werden. Dazu werden die Zylinder von innen und die Kolbenringe mit Öl benetzt. Die Öffnungen der Kolbenringe werden mit einem Versatz von 120° zueinander Verdreht, so dass die Öffnungen nicht übereinander stehen. Jetzt können die Kolben mit Hilfe eines Spannbandes in die Zylinder gesetzt werden. Dieses muss mit sehr viel Sorgfalt durchgeführt werden, damit die Kolbenringe nicht beschädigt werden. Dabei ist auf die richtige Lage der Kolben und Zylinder zu achten. Die abgeflachte Seite der Zylinder zeigt jeweils zu dem benachbarten Zylinder und der Pfeil auf den Kolben zeigt zum Schwungrad. Einige Kolben sind nicht exzentrisch hergestellt (Z.B. AA Performance). Da spielt die Lage keine Rolle. Wenn Ventiltaschen in den Kolben eingefräst sind, dann sind diese immer unten am Kolben angeordnet. Die Kolben werden soweit in die Zylinder geschoben, bis die Augen der Kolben unten voll zu sehen sind. In die Kolben wird nun je ein Sicherungsring montiert und auf der anderen Seite der Kolbenbolzen ein wenig eingeschoben, nachdem dieser mit Öl benetzt wurde. Der Kurbeltrieb wird nun auf OT gestellt, so dass das Pleuel voll ausgefahren ist. Jetzt kann der Zylinder mit dem Kolben über die Stehbolzen soweit geschoben werden, bis das Pleuelauge mit dem Kolbenauge fluchtet. Der Kolbenbolzen kann nun leichtgängig eingeschoben werden. Ist dieser komplett eingeschoben, kann mit einer speziellen Sicherungsringzange auch der zweite Sicherungsring eingesetzt werden. Der Zylinder kann jetzt über den Kolben in den Motorblock geschoben werden.

 
Einsetzen der Kolben mit einem Spannband   Überprüfung des Abstands zwischen Ventilen und Kolben mit Knetmasse

Um sicherzustellen, dass die Ventile im Betrieb nicht auf die Kolben schlagen, muss der Abstand zwischen den geöffneten Ventilen und dem Kolben gemessen werden. Dazu legt man einen dicken Knetstreifen (siehe Bild) auf die Kolben und montiert die Zylinderköpfe provisorisch auf die Zylinder. Damit der Abstand gemessen werden kann, muss die Länge der Stößelstangen ermittelt werden. Dazu nimmt man eine originale Alu Stößelstange und sägt in der Mitte 30mm raus. In diese beiden Hälften wird jetzt ein M6 Gewinde reingeschnitten und mit einer 60mm langen Gewindestange verbunden. Diese Gewindestange wird zu jeder Seite mit einer Mutter gekontert. Mit dieser einstellbaren Stößelstange lässt sich nun die richtige länge ermitteln. Nach der Montage der Kipphebel mit dieser speziellen Stößelstange wird das Ventil auf halbgeöffnete Stellung gebracht. Dazu misst man sich die Länge der Feder im geschlossenen und im voll geöffneten Zustand der Ventile und bildet daraus ein Mittel. Die Einstellschraube soll bei halb geöffnetem Ventil mit dem Ventil eine Flucht bilden. Sind die Einlass- und Auslassventile unterschiedlich lang, weichen die Längen der Stößelstangen voneinander ab. Nach dem Einstellen des Ventilspiels, kann der Kurbeltrieb mehrfach durchgedreht werden. Dadurch drücken die Ventile in die Knetmasse, an der der Abstand gemessen werden kann. Dazu wird der Zylinderkopf demontiert und die Knete vermessen. Bei meinem Motor ergibt sich ein Abstand zwischen Einlassventil und Kolben von 4 mm und zwischen Auslassventil und Kolben ein Abstand von 5 mm. Bei Straßenmotoren sollte der Abstand von 2 mm nicht unterschritten werden.

 
Einstellbare Stößelstange   Halb geöffnetes Ventil
 
Einstellschraube und Ventil bilden eine Flucht   Abstand zwischen Ventilen und Kolben kann gemessen werden

Auch bei den Ventilfedern gilt alles muss kontrolliert werden. Wer keine Federwaage hat, der kann mit Hilfe einer Personenwaage und einer Ständerbohrmaschine sich eine Federwaage basteln (Siehe Bild). Alle Federn müssen die selben Werte im geöffneten und im geschlossenen Zustand der Ventile aufweisen. Die gemessenen Federlängen können an der Ständerbohrmaschine durch die Höhenverstellung und die Drücke an der Waage abgelesen werden. Ich habe mich bei meinem Motor für die CU Typ 4 Federn entschieden, da diese die stärksten Typ4 Federn sind und einen höheren Druck als verstärkte Typ 1 Einfachfedern aufweisen. Da ich meinen Motor bis max. 6000 1/min drehen lassen will, reicht ein Druck von ca. 103 kg bei geöffnetem Ventil aus. Soll die Drehzahl Richtung 7000 - 8000 1/min aufwärts steigen, benötigt man einen Umbau auf verstärkte Typ 1 Doppel- oder Dreifachfedern.

Bei den Ventilfedern ist darauf zu achten, das diese eine gewisse Sicherheit aufweisen nicht auf Block zu laufen. Die Blocklänge ist die Länge der Feder im komplett zusammengedrückten Zustand. Die Typ 4 Federn haben ein Blockmaß von 24,5 mm. Im eingebauten entlasteten Zustand haben die Federn eine Länge von 40 mm. Zieht man davon den Hub der Nockenwelle, bei mir 12,7 mm, ergibt sich der Restfederweg. Bei meinem Motor also 40 mm - 12,7 mm = 27,3 mm. D.H. es besteht ein Restfederweg von 2,8 mm zum Blockmaß. Ein gewisser Restfederweg sollte vorhanden sein, da die Feder sonst überbeansprucht und damit unbrauchbar wird.

Mit einem kleinen Hilfsmittel, das man sich aus einem kleinen Rohr selber erzeugen kann, können die Ventilfedern sehr leicht ein- und ausgebaut werden (Siehe Bild). Dazu wird unter das Ventil ein kleiner runder Metallklotz oder eine Nuss aus dem Knarrenkasten gelegt und das selbsterzeugte Spezialwerkzeug mit der Ständerbohrmaschine heruntergedrückt. Nun können die Ventilkegelstücke mit einer Spitzzange entfernt bzw. eingesetzt und die Feder danach wieder entlastet werden.

 
Ventile Ein- und Ausbauen   Federkraft messen

Sind die Ventile ausgebaut, können diese eingeschliffen werden. Im ersten Schritt wird der Tragbereich am Ventil umlaufend mit Schleifpaste bestrichen. Das Ventil wird vorsichtig in die Führung eingesetzt und der Gummiteller mittig auf den gesäuberten Ventiltellerrücken aufgedrückt. Durch gleichmäßiges Hin- und Herbewegen des Gummi-/Holzstabs erfolgt das Einschleifen von Sitzring und Ventil. Die erfolgreiche Arbeit zeigt sich durch umlaufend geschlossene, graue Tragringe an Ventil und Sitzring. Dieser Vorgang wird erst mit Vor- später mit Nachschleifpaste vorgenommen. Der Tragring sollte bei Einlassventilen eine Breite von 1,8 - 2,2 mm und bei Auslassventilen eine Breite von 2,0 - 2,5 mm aufweisen Wer keinen Gummi- /Holzstab in der richtigen Größe zur Hand hat, kann sich auch mit einer langsam drehenden Bohrmaschine die mit einem 9 mm Bohrer bestückt ist weiterhelfen. Auf den Bohrer wird ein 8 mm Benzinschlauch gepresst und von unten auf das eingesetzte Ventil geschoben. Mit kurzen Vor- und Rückwärtsläufen der Bohrmaschine kann so ebenfalls das Ventil sehr einfach eingeschliffen werden.

 

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