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Motorenbau & Optimierung

In diesem Bereich könnt ihr euch ein Bild von unserer Arbeit machen und könnt individuell euren eigenen Motor zusammenstellen.

G40  /  1,3L16V  /  1,3L16VG60  /  G60  /  16VG60  /  16V Turbo  /  VR6 auch Turbo

Zur Kurbelwelle

  • Kurbelwelle erleichtern: ab 350,- Euro
  • Ölkanäle der Kurbelwelle öffnen, reinigen und verschließen: 60,- Euro
  • Kurbelwelle Lagerzapfen messen: 45,- Euro
  • Kurbelwellen Rundlauf richten: 75,- Euro
  • Kurbelwelle wuchten: ab 110,- Euro
  • Schwungrad abdrehen ab: 90,- Euro
  • Schwungrad wuchten: 60,- Euro
  • Schwungscheibe belagseitig planschleifen: 25,- Euro

Kurbeltrieb und Motorblock

  • Ölkanäle öffnen, reinigen und verschließen: 80,- Euro
  • Kolbenbodenkühlung einbauen: 200,- Euro
  • Bohren und Honen der Zylinder pro Loch: 90,- Euro
  • Honen der Zylinder pro Loch: 55,- Euro
  • Block planschleifen: ab 99,- Euro
  • Lagergasse vermessen und grundbohren: 70,- Euro
  • Montage Komplettmotor: ab 200,- Euro
  • Die Preise sind immer zuzüglich Material : Kolben , Pleuel , Dichtsatz , Lager usw.
  • Pleuel Kolbenbolzenauge anfertigen, umbuchsen und einpressen pro Pleuel 55,- Euro
  • Pleuel K1 ab 390,- Euro
  • Wiseco Kolben ab 390,- Euro
  • Pleuel Lager 3 Stoff ab 60,- Euro

Kopfbearbeitung

(wird immer mit neuen Ventilführungen durchgeführt)

  • 2V 4 Zylinder Kanäle bearbeitet, Ventile bearbeitet, Sitzringe vergrößert, Planfläche geschliffen : 1190,- Euro
  • 4V 4 Zylinder Kanäle bearbeitet, Ventile bearbeitet, Sitzringe vergrößert, Planfläche geschliffen : 1290,- Euro

Hier im Shop stehen die Preise und Bilder, kaufen über den Shop geht leider nicht, sondern nur per Mail (info@roettele-racing.de).
Frachtkosten kommen natürlich auch noch dazu.

Informationen

Dieser Text soll jedem hinreichend verdeutlichen, welche Arbeiten an den verschiedenen Bauteilen durchgeführt werden. Es geht wie immer um das Warum und Wieso. Weiterhin sollen technische Notwendigkeiten dargestellt und Mythen aus Foren oder dergleichen abgestellt werden.

Ich werde hier nicht mit „kann“ und „vielleicht“ argumentieren, sondern ich werde mich festlegen und konkrete Fakten aussprechen!

Kurbelwelle

Beginnen wir mit der Kurbelwelle, dass erleichtern der Kurbelwelle kann nur in bestimmten Grenzen stattfinden, denn die Gegengewichte habe ihre Daseinsberechtigung. Obwohl es den Meisten nicht schmecken wird, man kann sie nicht unendlich stark erleichtern oder entfernen! Wer sie extrem erleichtern möchte, muss die Gegenseite ebenfalls erleichtern, d.h. den Pleuellagerzapfen aushöhlen, Pleuel und Kolben stark erleichtern. Da diese Bauteile nie masselos sein werden, werden wir auch in Zukunft Kurbelwelle mit Schwungmassen sehen. Werden sie entfernt treten unnötige Schwingungen und Belastungen auf, die sich auch durch Wuchten nicht mehr beseitigen lassen. Dies führt ganz sicher zur Zerstörung der Hauptlagergasse und der Pleuellager.

Die Schwungscheibe kann beliebig stark erleichtert werden.
Jedes Gramm was hier mit beschleunigt werden muss und nicht zur Festigkeit beiträgt, ist zu viel!

Wenn eine lang gediente Kurbelwelle für ein neues Projekt benutzt wird kommt man nicht drumrum sie zu vermessen und zu prüfen. Es ist nicht unüblich das die Welle einige Hundertstell Millimeter Schlag aufweist oder die Lagerzapfen verschlissen sein können. Die Lagerpassungen sollten in ihrer Toleranz liegen und die Welle soll am besten keinen Schlag haben. Für all diese Maße gibt es gewisse Toleranzen die hergestellt werden müssen. Würde eine Welle nicht rund laufen, verklemmt sie sich schnell und trägt auf den Kanten der Lagerstellen auf, dies verursacht eine Kettenreaktion. Mit steigender Drehzahl und Temperatur wird dies verstärkt. Die Hauptlager werden beschädigt.

Einige Kurbelwelle haben keine Diagonalbohrung, hier sammelt sich ein Haufen an Ölschlamm und Verkokelungen in den Wellen an, wird die Welle jetzt ausgebaut, gereinigt, erleichtert und gerichtet lösen sich diese Partikel und gelangen im Betrieb in die Lagerstellen, die verursacht unweigerlich Pleuellagerschäden und in machen fällen Hauptlagerschäden. Das Gleiche gilt für die Ölbohrungen im Motorblock.

Noch ein Wort zum Auswuchten, denn ich höre immer das Wort Feinwuchten, hierfür gibt es ebenfalls Toleranzen, standardisiert nach DIN ISO 1940. Also Bedarf es bei der Auswahl des Wuchtverfahrens ebenfalls einer sinnvollen Entscheidung.

Denn es gilt auch hier: So genau wie nötig und nicht so genau wie möglich. Eine Kurbelwelle wird sich nicht mit 180.000 U/min drehen wie ein Turbolader, dennoch ist eine Anhebung der Wuchttoleranz bei Saugmotoren, deren Betriebsdrehzahl fast verdoppelt wird, angemessen! Also angemessen wuchten, wenn angemessen erleichtert wurde.

Kurbelgehäuse & Zylinder

Das Kurbelgehäuse und die Zylinder müssen ebenfalls mit Sorgfalt und Bedacht behandelt werden. Das Planen der Dichtfläche macht in vielerlei Anwendungen Sinn, zwar sind die meisten Gehäuse nicht krumm weisen aber dennoch riefen in der Fläche auf, dies wird bei stark aufgeladen Motoren der Startpunkt zur Undichtigkeit der Zylinderkopfdichtung werden, dies gilt gleichermaßen für den Zylinderkopf.

Die Zylinder der gebrauchten Motorblöcke weisen meist erheblichen Verschleiß und manchmal auch Riefen auf. Ein Zylinder der 100. 000 km gelaufen hat, was bei weitem nicht viel ist, besitzt in UT und OT so zwischen 0,08 0,12 mm Materialschwund. Der Zylinder ist in der Mitte am engsten und an den Enden am weitesten. Damit die Kolben vernünftig funktionieren und der Motor nachher nicht auf 1000 km einen Liter Öl vebraucht sollte hier ebenfalls nachgearbeitet werden. Nun gut, ein Liter Öl ist auch nicht so teuer, wenn man nur 5000 km im Jahr fährt, stimmt, aber an dieser Stelle geht die Kompression und somit die Leistung verloren. Dies macht ein Hohnen und Bohren der Zylinder sinnvoll. Die Zylinder werden plateaugehont, durch dieses Verfahren werden die Einfahrzeiten sehr stark reduziert. Das Einfahren ist praktisch nicht mehr notwendig, der nachweisliche Effekt wäre nach 150 -250 km abgeschlossen. Noch ein Wort zum Einfahren und Warmfahren.

Das Einfahren bezieht sich weitestgehend nur auf die Zylinder-Kolbengruppe, früher wurden andere Honverfahren eingesetzt, bei denen das vergrößerte Bild der Oberfläche wie eine Kraterlandschaft aussah. Durch gewisse Kolbenringe findet ein wirklich kleiner Materialabtrag statt der zwischen 0,002 und 0,01 mm liegt. Die Kraterlandschaft wurde geglättet, quasi die Spitzen der Berge etwas planiert, die Täler bleiben als Schmierfilmspeicher. Damit die Berge nicht komplett ausgerissen werden, musste dass einfahren sanft erfolgen. Heute wird dies durch das Plateauhonen schon zu 95% erledigt.

Kolben

Die Kolben die meist verwendet werden von JE, Wiseco und Wössner haben ein bestimmtes Laufspiel. Die Kolbenhersteller ermitteln je nach Material und Geometrie dieses Laufspiel, es liegt zwischen 0,06 - 0,12 mm. Diese Maße werden im kalten Zustand des Motors eingestellt damit das Laufspiel bei betriebswarmem Motor entsprechend kleiner ist und der Kolben satt im Zylinder geführt ist. Der Optimalzustand wird erreicht wenn annähernd Betriebstemperatur erreicht ist. Das bedeutet für uns das wir unseren Motoren richtig Warmfahren.

Nur mal ein Beispiel: 2 liter 16V Turbo mit 2,1 bar Ladedruck. Ein schöner kühler Tag nahe dem Gefrierpunkt…. 1A Leistungswetter…. Kurz angestellt den Bock und dann richtig ….. 1 … 2….3….4….

Aluminium dehnt sich doppelt so stark aus wie Stahl, was wird wohl schneller warm der kleine Kolben oder der massige Motorblock? Wenns schief geht dehnt der Kolben sich schneller aus als der Rest und geht fest und frist. Warum sollte man das riskieren?

Zylinderkopf

Jetzt muss ich noch einige Worte zum Zylinderkopf sagen. Damit der Zylinderkopf erstmal vernünftig funktionieren, sollten die Ventile und die Schaftdichtungen dicht sein. Die Ventilführungen müssen bei vielen Köpfen die 150.000 km und mehr gelaufen ebenfalls ersetzt werden. Ansonsten kann man das Ventil zwischen 1 – 2 Millimeter zur Seite kippen.

Das hat zur Folge, dass die dünneren, bearbeiteten Sitzringe sich einseitig einarbeiten und die Ventil-Sitzringpaarung undicht wird. Außerdem verstärkt sich dieses Problem wenn die Führung gekürzt wird. Das Kürzen von Ventilführungen ist für viele ein Reizthema. Was man da so liest und hört und welche Fragen da immer aufkommen.....

Die Führungslänge zu kürzen erhöht den Führungsverschleiß. Das Ventil neigt stärker zum Kippen. Manche können die Sitzringe nicht mehr nacharbeiten, wenn die Führungen schräg sind. Fakt ist, gekürzte Führungen erhöhen die Motorleistung.

Mehr Drehzahl und mehr Ladedruck erhöhen ebenfalls den Motorverschleiß.

Grundsätzlich wird ein Zylinderkopf so bearbeitet, dass ein höherer Luftmassenduchsatz möglich ist. Hierzu sind folgende Dinge notwendig: das Bearbeiten von Sitzringen, Ventilen und des Kanals selber.

Die Serienzylinderköpfe sind meist alle sehr begrenzt, sodass eine Erweiterung der Gesamtlüftführungen notwendig ist. Das Bearbeiten von Köpfen ist schon eine Wissenschaft für sich, aber auch kein Hexenwerk. Ein Kanal rund oder rechteckig sollte gleichmäßig, max. leicht konisch sein. Ventilsitz und Ventil müssen ebenfalls entsprechend gestaltet sein. Ein Kanal, der am Anfang sehr groß ist und sich im Durchmesser zu stark zum Sitzring hin verkleinert bewirkt das Gegenteil.

Und nochmal, die Oberfläche hat keinen Einfluss! Ich lese immer wieder etwas über Tröpfchenbildung, wenn der Kanal nicht rau genug ist ……. Hierzu gibt es wissenschaftliche Untersuchungen von Universitäten und Hochschulen - einfach mal lesen.

Es gibt Menschen die Bearbeiten die Köpfe mit 5 Achsen CNC Fräsmaschinen, mit konventionellen Maschinen oder mit handgeführten Maschinen, und alle haben die Chance das gleiche Ergebnis zu produzieren, denn eins ist für alle gleich, die Wandstärke bis zum Wassermantel und der Platz im Brennraum. 

Hierbei ist Know How und Erfahrung gefragt.

Strömungsprüfstände sind hier eine große Hilfe um eine gute Kanalgestaltung zu finden, abgerechnet wird aber auf dem Leistungsprüfstand! Denn es gibt einige Effekte, die auf der Strömungsbank nicht ausgemessen werden können. Der Strömungsprüfstand misst den Durchsatz eines Kanals, so können Verbesserungen und Verschlechterungen bis hin zu ihrer Grenze ausgemessen werden.

Die Spül- und Nachladeeffekte von Ansaug- und Fächerkrümmer während der Überschneidung bleiben, allerdings unerfasst, dies bezieht sich auch auf die strömungstechnische Gestaltung des Brennraumes und seiner Geometrie zur Optimierung der Verbrennung. Das Thema geht weiter und wird noch etwas anspruchsvoller, wenn es um Komplettänderung geht, damit ist gemeint, verstärkte Ventilfeder verbauen, Umrüstung mechanischen „Ventilspielausgleich“, größere Sitzringe, Ventile und scharfe Nockenwellen. Alle diese Teile lassen sich nicht so einbauen, traurig aber wahr, meist sind umfassende Änderungen notwendig.

Was hier im Einzel die Folgen und notwendigen Gegenmaßnahmen sind würde wirklich zu weit führen. Ich habe den Umfang für einen Informationstext schon überschritten. Es ist auch nicht meine Absicht gewesen, dies alles zu erklären sondern einen Einblick in Problematik zu geben und im Vorfeld einige Fragen zu beantworten. Es ist uns doch daran gelegen einen hochwertigen, langlebigen und vor allem gut funktionierenden Motor zu konzipieren.

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