Quetschkante

Flit

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17. Juli 2014
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Hallo an alle,
ich habe für meine R80 ein Power Kit liegen, und würde gerne mit dem Umbau beginnen. Es stellt sich mir die Frage, muss man die Quetschkante Messen? Wenn ja, wie war doch gleich das Mass ?( 1mm?? Und wie geht ihr da vor, mit Lötzinn ? gebrauchter Dichtung?
Könnte jemand so freundlich sein und ein Paar worte dazu schreiben?
Oder mir einen Link zu einer Beschreibung nennen?
Sorry viele ? Zeichen.
Danke schon mal im voraus
Gruß Ralf
 
Ja, er ist von Siebenrock.
Danke für die Antwort.

Gruß Ralf
 
Wenns der Powerkit von Siebenrock ist, dann geht der ohne weitere Anpassungsarbeiten drauf.

Wobei man sagen muss, dass die sich ergebende Quetschkante eher ein Kompromiss und ein Zugeständnis an die Plug'n-Play-Montagefähigkeit ist. Strömungstechnisch ist nämlich der abrupte Übergang von der horizontalen »Krempe« der Kolbenböden in die konvexe Kalotte eher ungünstig und vermutlich die Ursache für das manchmal zu beobachtende Beschleunigungsklingeln.

Beste Grüße, Uwe
 
Wobei man sagen muss, dass die sich ergebende Quetschkante eher ein Kompromiss und ein Zugeständnis an die Plug'n-Play-Montagefähigkeit ist. Strömungstechnisch ist nämlich der abrupte Übergang von der horizontalen »Krempe« der Kolbenböden in die konvexe Kalotte eher ungünstig und vermutlich die Ursache für das manchmal zu beobachtende Beschleunigungsklingeln.

Beste Grüße, Uwe

Völlig richtig, aber dem TE gings wohl um eventuell notwenige Mess- und Nacharbeiten. Die sind beim Powerkit unnötig und auch nicht vorgesehen. Will man den bestmöglichen Brennraum mit vorhandenem Material erreichen, dann muss man die Köpfe ausdrehen, die Kolbenböden vom Winkel anpassen und die Zylinder kürzen, um so einen brauchbaren Quetschspalt zu erreichen. Dazu braucht man allerdings neben einem entsprechenden Maschinenpark auch die Kenntnisse, was für Hobbyschrauber eine grössere Hürde darstellt.
 
Hallo,
wäre aber doch interessant, wie gross die Quetschkante sein sollte.

Grüsse, Gerhard.
 
Unter 0,7mm würde ich bei der Gummikurbelwelle nicht gehen. Sonst kann es beim Überdrehen Salat geben. Bei den Porsche Motoren gehe ich z.B. wesentlich kleiner, die Kurbelwellen sind aber auch deutlich stabiler. Über Quetschkanten und deren Ausführung gibt es 1000 Meinungen. Jeder Tuner hat da sein eigenes Rezept - und Betriebsgeheimnis......
Ist aber dann eher bei der Suche nach dem letzten Bißchen Spitzenleistung wichtig. Bei sportlichen Brot und Buttermotoren ist vor Allem wichtig, daß die nicht klingeln.
Zum Messen bevorzuge ich Wachs, das ist nicht so brutal zum Kurbeltrieb beim Komprimieren. Ansonsten alle beteiligten Bauteile einzeln messen und die Werte addieren. Ist aber nie so exakt und erfordert einige Erfahrung
 
Zuletzt bearbeitet:
Servus!

Ich habe Lötzinn mit etwas Fett vom Kolbenaußendurchmesser
nach innen angepappt, dann den Motor durchgedreht. Läßt sich
vermutlich besser messen (Sorry H.C.) als Wachs. Vielleicht aber
auch nicht... Die Quetschkante dann leicht zum Innenbereich
geöffnet.

ps an H.C. : nicht böse sein! :D Hat das schwarz-weisse Unduchtstier
heute was gelernt in der Schule???

Die sicher allen bekannte Edith sagt noch: Bei ner Verdichtung von
10,5 klingelt nix, trotz des seinerzeit noch erhältlichen Normalbenzins.
Allerdings mit Doppelzündung. Wenn Du schon dabei bist, würde ich
anraten, direkt die 2te Zündkerzenbohrung einzubringen. Kann man
auch wieder mit nem Stopfen verschließen... Und später wieder
öffnen, wenn man auf DoZü nachrüstet...
 
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Wobei man sagen muss, dass die sich ergebende Quetschkante eher ein Kompromiss und ein Zugeständnis an die Plug'n-Play-Montagefähigkeit ist. Strömungstechnisch ist nämlich der abrupte Übergang von der horizontalen »Krempe« der Kolbenböden in die konvexe Kalotte eher ungünstig und vermutlich die Ursache für das manchmal zu beobachtende Beschleunigungsklingeln.

Beste Grüße, Uwe

Quetschkante <> Quetschfläche :oberl:

Ich vermute du meintest Quetschfläche. Der TE sprach von Quetschkante. Die sollte problemlos sein.
 
Mahlzeit zusammen,

eigentlich ist hier schon alles gesagt und durch Hubi die richtige Antwort gegeben worden. Aber auch der Einwand von Uwe ist richtig (wie auch durch Hubi bemerkt). Es ist eine 'bolt-on' Lösung, bedeutet: sie funktioniert, ist aber nicht optimal. Ist leider oft ein Grundgesetz.

Dann gingen ein paar Sachen durcheinander. Ich setze da einfach mal an und schreibe noch ein bissel mehr (wie auch vom TS gewünscht).

Also man zäumt dieses Pferd am besten von Hinten auf. Was soll die Quetschkante/Quetschfläche oder besser die Bearbeitung dieser denn bringen? Ganz klar eine verbesserte Verbrennung erreicht durch eine schnellere Ausbreitung der Flammfront. Ist die Quetschfläche, die übrigens der flache Bereich um den Kolben herum ist (von Oben betrachtet), richtig ausgeführt, so öffnet sie sich leicht zur Kolbenmitte hin. Dadurch wird das Gemisch zum Zentrum, oder besser zur Zündkerze hin gedrückt.

20150712_165144.jpg

Was bringt uns nun eine verbesserte Verbrennung? Der maximale Verbrennungsdruck liegt schon an, wenn der Kolben in seiner Abwärtsbewegung noch relativ weit oben ist.

Halten wir fest: Der Winkel der Quetschflächen von Kolben und Kopf ist wichtig. Blöd gesagt: in Relation zur Dichtfläche sollte der Kopf 18° und der Kolben 17°-16° Quetschfläche / Quetschkante haben. Es kommt hier darauf an, was Kopf und Kolben anbieten. Serienmäßig laufen diese beiden 'Flächen' fast parallel.

Das zweite, was hier eben angesprochen und gerne mit Lötzinn (richtiger Weg) oder Wachs / Knetmasse gemessen wird, ist der...ich nenn ihn mal Kolbenrückstand. Nennt sich bestimmt anders, aber den Begriff habe ich jetzt öfter gehört und gelesen und ich benutze ihn. Der Kolbenrückstand ist das Maß, das Kopf und Kolben, im Bereich der Quetschfläche gemessen, im OT noch von einander trennen. Ich habe ehrlich nie gemessen, wie groß dieser bei einem Serienmotor ist, aber man kann oder sollte nicht unter 1,2mm gehen. 1mm ist extrem, funktioniert zwar, aber viel Sicherheit hat man nicht mehr, falls unter hoher Belastung die Kurbelwelle mal das Schwingen anfängt. Man verkleinert den Kolbenrückstand durch abdrehen der Zylinder oder durch den Einbau längerer Pleuelstangen. Was bewirkt es? Natürlich mehr Verdichtung.

Geht man mit dem Kolbenrückstand runter, so ergeben sich mehrere Sachen, die man im Auge haben sollte.

Erstens muss man überprüfen, ob die Ventile noch genug Freigang zum Kolben hin haben. Ist das nicht der Fall, so setzt man die Ventilsitze tiefer. Da muss man aufpassen, das der Ringspalt nicht vom Kopf verdeckt wird. Sonst behindert man das einströmende Gemisch oder die herauswollenden Verbrennungsgase. Abhilfe schafft man hier, indem man den Korrekturwinkel beim Schneiden der Sitze bis weit in das Material des Kopfes hineinzieht.

20140313_113854.jpg

Zweitens kann es passieren, dass sich kein Ventilspiel mehr einstellen lässt, da die Stoßstangen nun zu lang sind. Diese müssten dann gekürzt werden.

Die Bearbeitung der Quetschfläche und des Kolbenrückstandes sind also zwei von einander getrennte Maßnahmen, die aber erst zusammen ausgeführt so richtig wirken können.

Nachlesen kann man das ganze übrigens im Apfelbeck, im Buch 'Four-Stroke Performance Tuning' von A. Graham Bell (hier auch der englische Begriff: squish area), in Ulf Penners Viertakt Tuning Fiebel, in den Tuning-Tipps Büchern von Karl-Heinz Müller und ein paar echt Interessante Grundlagen und Formeln hierzu stehen in 'Knütscher-Buch' Kraftfrahrzeugmotoren, Auslegung und Konstruktion. Ja, ich hab mir eine kleine Bücherei über das Thema angelegt. Ich gehöre halt zu denen, die gerne wissen, warum es funktioniert. Mir reicht es nicht zu wissen, dass es funktioniert. ;)

So, wieder viel zu viel geschrieben. Die meisten interessiert es bestimmt nicht, aber für den ein oder anderen bringt es sicher Licht ins Dunkel.

Gruß, Andi.

PS: Suche noch gerade ein paar Bilder, die ich noch anhängen werde.
 
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Was ich noch als wichtig ansehe :oberl:

Beim Messen des Spaltmasses immer auf 2 Seiten messen.
Also in Kolbenkipprichtung ( bei eingebautem Motor oben&unten) je ein Stück
Lötzinn, oder eins was lang genug ist um an beide Enden zu reichen.
Die beiden gemessenen Werte addieren und halbieren ergibt das Spaltmaß.
Misst man nur auf einer Seite, kippt der Kolben und man hat nicht den richtigen Wert.
 
Zuletzt bearbeitet:
Was ich noch als wichtig ansehe :oberl:

Beim Messen des Spaltmasses immer auf 2 Seiten messen.
Also in Kolbenkipprichtung ( bei eingebautem Motor oben&unten) je ein Stück
Lötzinn, oder eins was lang genug ist um an beide Enden zu reichen.
Die beiden gemessenen Werte addieren und halbieren ergibt das Spaltmaß.
Misst man nur auf einer Seite, kippt der Kolben und man hat nicht den richtigen Wert.


.... ach so, 16mm Lötzinn und 12mm sind 28/2, also 14mm Spaltmaß ...., wenn aber die Stücke beide 10mm lang sind, was dann ? :aetsch:
 
So sah das bei mir damals aus:
 

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Hallo zusammen,

was mich an den drei Schemata stört, ist, dass sich die Quetschkante zuerst zwar korrekterweise öffnet, dann jedoch wegen der Kante am Übergang zum Brennraumdom schließt. Das hat man auch beim Power Kit. Strömungsgünstig ist das sicher nicht.

Hubis Fotos sehen da wohl besser aus, der Kolbenboden hat keine Stufe mehr.

Beste Grüße, Uwe
 
Deswegen die von mir eingezeichnete gelbe Linie. Bei dem gezeigten Schema müsste hier der Kolben noch bearbeitet werden. Den Kolben auf der ganzen Fläche zu bearbeiten hat meiner Meinung nach zur Folge, dass man sich der gewünschten Verdichtung beraubt. In einem der Bücher ist eine Zeichnung, die die Funktion der Quetschfläche sehr schön darstellt. Ich kann sie nur leider hier nicht veröffentlichen. Urheberrecht.

Was man bei der ganzen Geschichte nicht vergessen darf, ändert man am Motor diese beiden Faktoren, so muss man definitiv auch an die Vergaser sowie an die Abgasentsorgung, genauer die Krümmer und Endschalldämpfer denken.

Nur eine Änderung allein bringt wenig. Und wenn man schon so weit vordringt, sollte man unbedingt auch die Brennräume auslitern und Kolben, Kolbenbolzen und Pleuelstangen wiegen und ggf. angleichen.
 
Hallo zusammen,

was mich an den drei Schemata stört, ist, dass sich die Quetschkante zuerst zwar korrekterweise öffnet, dann jedoch wegen der Kante am Übergang zum Brennraumdom schließt. Das hat man auch beim Power Kit. Strömungsgünstig ist das sicher nicht.

Hubis Fotos sehen da wohl besser aus, der Kolbenboden hat keine Stufe mehr.

Beste Grüße, Uwe

Deshalb habe ich in meinen 80er Motor den Replacement-kit eingebaut, und habe die Köpfe an die besseren Kolbenböden anpassen lassen.
 
Danke Kellogs für die kompetente aber laiengerechte Erklärung!
Ich habe eine solche Nachbehandlung der Quetschkanten mit Abdrehen der Zylinder zwecks Verdichtungserhöhung, Doppelzündung, Scheffernocke, Vergaser-, Ansaug- und Auspuffanpassung bei meiner R100R vor vier Jahren gemacht (teilweise machen lassen). Interessant ist v.a. der finanzielle Aspekt: Das Ganze hat etwa einen guten 1000-er gekostet(heute vielleicht 1200-1300€? Die Gebrauchtteile werden immer teurer!). Kopf- und Fußbearbeitung habe ich als Hobbyschrauber machen lassen. Ebenso eine Endabstimmung auf dem Prüfstand. Den ganzen Rest habe ich selbst gemacht. So viel Stress ist das nicht. Man muss nur wissen, welche Arbeiten man als Laie abgeben muss.
Alle wollen hier immer die Plug & Play Lösung. Aber da muss man auch schrauben, wenn auch weniger. Und eine aufwändigere Lösung wie oben beschrieben ist letztlich auch kein Hexenwerk.
Das Ergebnis sind beeindruckende 82PS, die mich seit tausenden pannenfreie Km-n bei jeder Tour erfreuen! Das sind im Vergleich zu den originalen 60PS etwa 50€/PS. Da kommen die Plug & Playlösungen nicht dran. Billiger geht's nicht!
Der Clou an den Maßnahmen ist die weitgehende Verwendung von Serienteilen, die auch den Reparaturfall erleichtert. Der einzige Nachteil ist der etwas rauere Motorlauf, weil die originalen 1000-er Kolben recht schwer sind. Da haben die Plug & Play Lösungen mit ihren meist leichteren Kolben einen echten Vorteil. Ich habe versucht, das durch pingeliges Wiegen und Anpassen zu kompensieren.

Nachschlag zur Quetschkante:
Die 1000-er Kolben haben einen durchgehend gewölbten Kolbenboden. Ich glaube auf Hubis Bild sind solche Kolben zu sehen (meine R100R Kolben sehen genauso aus.). Die 800-er (die ich nicht kenne) scheinen nach euren Angaben eine Kante zu haben, der Außenrand ist flach und dann in der Mitte gewölbt. Ich teile Uwes Auffassung, dass bei solchen Kolbenböden eine sich wirklich kontinuierlich zur Brennraummitte hin öffnende Fuge kaum herzustellen ist. Auf jeden Fall muss neben dem Kopf auch der Kolbenboden bearbeitet werden (=> weitere Kosten!!). Man müsste die gelbe Linie im Schema noch flacher ausführen, da auf der Zeichnung tatsächlich zur Brennraummitte eine Verengung erkennbar ist. Wenn man bei so einer Konfiguration den Kolbenrückstand zurücknimmt (und damit die Verdichtung erhöht, um Leistung zu gewinnen) wird kurz vor OT das Gemisch in der Spalte nach außen und nicht wie gewünscht nach innen gequetscht. Dort draußen entzündet es sich dann unkontrolliert => Kingeln! Mit den 100-er Köpfen lässt sich leichter eine optimale Quetschkante realisieren, weil die Kante von flach zu gewölbt fehlt.
Ich glaube, die, salopp gesagt, suboptimale Ausbildung der Quetschkante bei den Originalteilen ist der Grund für die niedrige Verdichtung der Originalmotoren, den übergroßen Kolbenrückstand und die letztlich bescheidene Leistung. So entsteht kein Klingeln, weil quasi nicht gequetscht wird und auch weniger Kompressionshitze entsteht. Die Motoren sind zwar robust, verbrauchen aber gemessen an der recht bescheidenen Leistung relativ viel. Nach einer in der Serie eigentlich leicht herzustellenden Optimierung der Quetschkanten hätte BMW seinerzeit deutlich mehr Power aus den Motoren holen können. Aber als das Jammern über die mittelmäßige Leistung in den 80-ern zunahm, steckte wohl schon der 4V-Braten im Ofen. Und die letzten 2V BMWs verkauften sich bis in die 90-er trotz der leistungsschwachen Motoren wie geschnitten Brot (optimales Marketing!). Also warum nachbessern?
Schöne Grüße
Zoltán
 
@ Zoltan:

Die niedrige Verdichtung der GS sollte Fernreisenden den Betrieb mit 'Klingelsprit' ermöglichen.

Daß man die gleiche Konfig auch für die R gewählt hat, dürfte die von dir vermuteten Kostengründe gehabt haben.
 
Nachschlag zur Quetschkante:
Die 1000-er Kolben haben einen durchgehend gewölbten Kolbenboden. Ich glaube auf Hubis Bild sind solche Kolben zu sehen (meine R100R Kolben sehen genauso aus.). Die 800-er (die ich nicht kenne) scheinen nach euren Angaben eine Kante zu haben, der Außenrand ist flach und dann in der Mitte gewölbt.

Hallo Zoltán,

kurz zur Klarstellung: Auch die Serienkolben der 800er sind kontinuierlich konvex gewölbt, genauso wie die der 1000er. Falls Du jedoch die Replacement- (und sonstige, wie z.B. die Schek-) Kolben für die 800er gemeint haben solltest, liegt Du genau richtig.

Beste Grüße, Uwe
 
Hallo Wilhelm
Für die GS macht das fernreistechnisch Sinn. Aber alle (großen) BMW Modelle bewegten sich über viele Jahre etwa auf diesem Leistungsniveau, auch schon lange vor den GS Modellen.
Zoltán
 
Hallo Uwe
Warum verwenden die Tuner denn diese quetschkantenmäßig eher problematisch Kolbenbodenkontur?
Oder verstehe ich das als Laie mit den Quetschkanten doch nicht richtig?
Es geht doch darum, das Gemisch zum Zeitpunkt der Zündung möglichst gut durchmischt und hochkomprimiert in der Mitte des Brennraumes anzuordnen. Dann ist doch so ein Kolbenboden mit Kante ungeeignet. Vielleicht geht es auch um eine Erhöhung der Kompression, ohne den Zylinder zu kürzen. Dann ist das aber ein suboptimaler Kompromiss (wahrscheinlich nur, um eine Plug&Play Lösung anbieten zu können).
Ist den bei den Tuningkolben der Kolbenboden höher angeordnet, sozusagen eine kolbenbedingte Verkürzung des Kolbenrückstandes? Oder wie bekommen die eine gescheite Quetschkante hin?
LG
Zoltán
 
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