Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

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Stephan
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Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Hi,
hier entsteht eine kleine Anleitung zur Kopfbearbeitung beim 16V.
Da ich das hier alles erst so nach und nach fertig stellen kann, bitte ich um Nachsicht, falls das eine oder andere noch fehlt. Viele Deteils, sowie Berechnungen sollte man aus entsprechenden Fachbüchern entnehmen. Empfehlenswert ist in diesem Zusammenhang auch das Buch "Tuning-Tipps" für das Tuning am frei ansaugenden 4 Takt Motor von Karl-Heinz Müller. Dort sind Beispielberechnungen aufgeführt und vieles wird dort eingehend erklärt.

Noch eins vorweg, Veränderungen am Zylinderkopf, die die Leistung, das Abgasverhalten usw. beeinflussen, führen zum Erlöschen der BE des Fahrzeugs. Ich denke zwar, dass das jedem hier klar ist, aber trotzdem gehörts mit in den Text. Will man diese Veränderungen am Motor eintragen lassen, wird ein Abgas- und Leistungsgutachten fällig, beides ist nicht ganz billig. Ansonsten darf der Wagen nicht mehr im Bereich der StVZO eingesetzt werden. Für Rennsportzwecke ist das natürlich unproblematisch.

Nachfolgende Tipps sind aufgrund eigener Erfahrung und Praxis entstanden, erheben aber keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit, bzw. dürfen gerne ergänzt werden.

Los gehts:
Bei der Kopfbearbeitung am 16V ist vor allem die Bearbeitung des Einlassbereichs wichtig. Dabei kann man die Kanäle entweder nur glätten oder gleich auf ein Maß, das man verwirklichen möchte aufweiten. Der Auslassbereich ist für die meisten Anwendungen ausreichend groß dimensioniert und wird daher erstmal vernachlässigt.

Zum reinen Glätten reichen Fächerschleifer und eine flexible Welle an der Bohrmaschine. Einen Dremel kann man für Kleinarbeiten mit einem kleinen Fächerschleifer oder zum Glätten von Kanten nehmen. Grundsätzlich sind diese Geräte aber total unterdimensioniert, was die Motorleistung angeht.

Ich habe mir daher Fräser passend zu einer flexiblen Welle besorgt und mache das Meiste mit der Bohrmaschine. Empfehlenswert ist ein Rundfräser mit einem Kugelkopf. Die Größe sollte so groß sein, wie es geht. Ich habe mit einem 20mm Kugelkopf gute Erfahrungen gemacht. Zur Zeit verwende ich aber einen 16mm Kugelkopffräser für die meisten Arbeiten. Kostenpunkt um 30 Euro, eher etwas mehr. Dieser sollte eine grobe Verzahnung für Aluminiumbearbeitung haben.
Weiterhin habe ich diverse Fräser in verschiedenen Formen für alle Fälle. Das Meiste geht aber mit dem 16er.

Als nächstes brauchst Du dann zum Glätten Fächerschleifer. Die gibts in vernünftigen Größen und zu vernünftigen Preisen bei großen Werkzeughäusern wie Perschmann. Stückpreis da um 1,25€ bei einer Größe von 30x15mm. Größere braucht man nicht. Die im Baumarkt sind viiiiieeel zu teuer.

Für die Ventilsitzbearbeitung benötigt man Ventilsitzfräser, mind. in einem Winkel von 45° und 75 Grad (zum Aufweiten). Den 30°oder 15° Schnitt kann man sich getrost sparen.

Für die Bearbeitung des Ventils an sich kann man entweder eine Drehbank benutzen oder einen Schleifstand. Notfalls reicht eine Bohrmaschine im Ständer. Dort wird dann das Ventil mit einem Dremel und einem Schleifaufsatz passend bearbeitet (Schleifband, rund, die mit knapp 1cm Durchmesser). Anschließend müssen die Ventile poliert werden. Die Auslassventile werden von mir nur poliert und an der Außenkannte leicht gerundet.

Zur Kopfbearbeitung an sich:
Man muß sich erst mal überlegen, was man erreichen will. Soll eine hohe Leistung bei hohen Drehzahlen mit scharfen Nockenwellen erreicht werden, oder soll vor allem das Drehmoment gesteigert werden und man will weiterhin in den Drehzahlbereich fahren, wie bisher. Dann reicht normalerweise eine Glättung aus. Das Ganze hat mit den Strömungsgeschwindigkeiten bei bestimmten Drehzahlen zu tun. Für den ersten Fall reicht das genannte beim 16V auch schon fast aus, man kann aber auch leicht aufweiten. Die Durchsätze sind bei den VW 16V sehr hoch, was für uns gut so ist. Das spart Arbeit :-) .

Ich würde empfehlen, die Ventilsitze, zumindest auf der Einsatzseite rauszupressen und ggf. später durch neue zu ersetzen (nach der Bearbeitung). Die auf der Auslassseite auf jeden Fall auch mit auf das Ventilspiel(Kippel des Ventils) überprüfen.

Folgende Maße habe ich jetzt zuletzt erreicht und verwendet:
Einlasskanäle senkrecht 30mm lichte Höhe, waagerecht 27mm lichte Weite. Die engste Stelle im Ventilsitzbereich beträgt auch 27mm. Dazu habe ich mir eine Lehre angefertigt(Metallstreifen, eine Seite 27, die Andere 30mm breit). Die muß dann entsprechend reinpassen. Es entspricht einer Aufweitung im Gegensatz zur Serie um ca. 3mm in der Höhe und in der Breite.
Außerdem habe ich die Nase vor der Ventilführung mit weggefräst.

Der Ventilsitzring des Einlassventils wird ganz nach außen gelegt und nur etwa 1,3mm breit. Am Auslass lasse ich 1,8mm und lege die Sitze ebenfalls nach außen.


Weiteres folgt.



Beitrag bearbeitet (10.10.06 00:19)
MfG,
Stephan


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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Mal ein paar Bilder, Dokumentation dazu wird nachgetragen:

Der Zylinderkopf direkt vor der Bearbeitung:
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Einige Werkzeuge:
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Zwischenstand:


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Ventilführungen sind ausgebaut und die Kanäle schon zum Großteil grob bearbeitet.

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Die Flugrostspuren im Sitzringbereich stammen vom Reiniger bei einer Zwischenreinigung.



Beitrag bearbeitet (04.10.06 19:52)
MfG,
Stephan


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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Zu sehen sind die Einlassventile in einem von mir strömungsgünstiger bearbeitetem Zustand. Der Unterboden wurde mit einm Winkel von ca. 15° nach außen hin angestellt um eine Art Rückströmdrossel in Richtung der Ansaugkanäle zu schaffen. Knapp 1g Gewicht wird gespart. In die Mitte ist von unten her gesehen eine Mulde eingearbeitet, um nochmals Gewicht zu sparen. Es macht wiederum ca. 1g aus. Die Ventile werden natürlich nach der Bearbeitung vom Gewicht her angeglichen und ggf. nochmals leicht nachbearbeitet. Außerdem werden alle Flächen poliert.

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Beitrag bearbeitet (04.10.06 20:06)
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Stephan


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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Hier mal einige Bilder von einem der anderen der Köpfen, die ich bearbeitet habe, zu sehen mit gekürzten Ventilführungen, was aber der Haltbarkeit abträglich ist. Weiterhin sieht man eine Erweiterung um die Einlassventile, was den Durchsatz erhöhen soll. Es bringt aber meiner Meinung nur beim 2,0er etwas, da bei dem 1,8er zu wenig Platz zur Zylinderwand hin ist. Weiterhin senkt so eine zusätzliche Fräsung die Verdichtung leicht ab, was bei mir aufgrund hochverdichtender Kolben aber gewollt ist.

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Beitrag bearbeitet (29.09.06 23:53)
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Stephan


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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Bilder vom aktuellen Projekt, von dem auch die Bilder ganz oben stammen mit aktuellem Stand. Bearbeitungszustand vom Zeitaufwand her ungefähr bei 50% des Endergenbisses:

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Anmerkung: die Kanäle sind noch nicht 100% gleich vor allem im unteren Bereich. Das ist im fertigen Zustand natürlich geändert.

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Zum Vergleich, die selbe Lehre im unbearbeitetem Kopf:

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Wenn der Kopf fertig ist, folgen weitere Bilder...

Bei Fragen zu bestimmten Punkten oder Bildern, einfach an mich wenden, ich baue es dann hier ein.
MfG,
Stephan


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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von christian_scirocco2 »

Hallo,

du hast nicht zufällig zeichnungen mit Maßen wie weit man gehen kann? Auf den Fotos ist das ja ganz schön nur ohne Maße doch recht riskant zu bearbeiten?!

Gruß Christian
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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Ich werde mal sehen, dass ich hier noch Schnittbilder mit einbringen kann. Als Vergleich, was maximal geht, kannst Du in den Thread von mir Vergleich PL, KR, ABF schauen. Maße, also mit Abständen von der Unterkante des Kopfes als Bezugskante oder dergleichen kann ich Dir nicht geben. Die Köpfe sind im Guß offenbar nicht alle gleich, bei dem einen ist etwas mehr Fleisch, bei dem anderen weniger. Aber in Anbetracht dessen, dass man gebrauchte Köpfe für 50-100 Euro bekommt, ist das, glaube ich, auch nicht so entscheidend.
MfG,
Stephan


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Belling
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Belling »

wie haste denn die ventile bearbeitet? jaste die selbst abgedreht?
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Stephan
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Stephan »

Mit meiner Drehbank habe ich die nicht abgedreht bekommen, der Drehstahl war nicht hart genug... Habe die daher abgeschliffen, bzw. die Winkel angeschliffen. Anschließend werden die Ventile mittels Polierkomposition (ja das heißt so, Polierwachs in 3 verschiedenen Schleifgraden) und einem Stück Filz bei hohen Drehzahlen poliert. Werde die Tage mal noch Bilder vom aktuellen Projekt reinstellen.
MfG,
Stephan


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Belling
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Re: Zylinderkopfbearbeitung beim 16V

Beitrag von Belling »

haste die in der drehbank per hand geschliffen :gruebel:
sind das die originalen ventile? wenn ja warum haste keine größeren verbaut.

haste das mitm hss-stahl versucht zu drehen?
hab schonmal überlegt die dinger auf ner cnc-maschine abzudrehen. schneidstoffe sind vorhanden :-) )
kann man bei den auslassventilen probleme mit der natriumfüllung bekommen? wo befindet die sich genau im ventil?
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