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B20F Kopf: Verdichtung von 8,7 auf 9,7 erhöhen

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Gets Around
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Hallo,

ich baue gerade meinen Amazon auf eine EFI mit der Megasquirt MS2 um.
Dazu habe ich einen B20F Kopf mit 87mm Dicke und einer Verdichtung von 8,7:1.
Die Zielverdichtung von meinem Motor soll bei 9,7 liegen. Ich fahre den Motor mit SuperPlus!
Auf die B20E Verdichtung möchte ich nicht damit der Motor ein wenig Klopffester ist.
Anstelle der 1,4mm Dichtung vom B20F würde ich die B20E Dichtung mit 0,8mm nehmen.
Auf welches Maß muss ich den Kopf planen um auf 9,7:1 zu kommen?

Der B20E mit der 0,8mm Dichtung hat eine Kopfdicke von 84,9mm und damit eine Verdichtung
von 10,25. Leider steigt die Verdichtung nicht linear mit dem Kopfmaß.
Wenn ich die Verdichtung vom B20B, B20F und B20E mit den Dicken vergleich komme ich für
meine Wunsch-Verdichtung auf 85,7mm und 0,8mm Dichtung.
Kann das bitte jemand Querchecken bevor ich den Kopf zum planen gebe.

Grüße
Thomas

Gets Around
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Möchte sich niemand die Verdichtungsrechnung antun?

Forum Vet
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Hallo Thomas,
Für eine korrekte Berechnung der Verdichtung muss der Brennraum ausgelitert werden. Dann gibt es excel Programme um das Ganze zu berechnen, eine „Fernberechnung“ ist wie Kaffesatzlesen.
Gruss Michael

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Hallo Thomas,

rede mal mit einem Motoreninstantsetzer. Der kann dir bestimmt weiter helfen.
Einem Kollegen von mir ist so eine Sache passiert. Allerdings an einem BMW Motor.
Er hatte bei seinem überholten Motor dann eine Kompression von 16.

Grüße Manni

Gets Around
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Quote:Michael Basel 30. Mar., 17:32
Hallo Thomas,
Für eine korrekte Berechnung der Verdichtung muss der Brennraum ausgelitert werden. Dann gibt es excel Programme um das Ganze zu berechnen, eine „Fernberechnung“ ist wie Kaffesatzlesen.
Gruss Michael



Naja ganz so kritisch sehe ich es nicht. Auslitern kann man zur Bestimmung und Anpassung der einzelnen Zylinder durchführen. Das habe ich bei meinem Stage 1 Kopf gemacht da ich im Brennraum geschliffen habe und die einzelnen Brennräume auf gleiche Werte gebracht habe. Der Aufwand ist aber enorm!
Nach jedem 1/10mm planen neu auslitern finde ich recht aufwendig bzw. nicht möglich da der Kopf dann beim Motorenbauer liegt. Die wollen übrigens ein Maße auf welches geschliffen wird.
Es gibt ja den B20B (44mm Ventile), B20F und B20E Kopf mit den bekannten Höhen und Verdichtungen. Aus diesen Werten bin ich auf die 85,7mm gekommen. Ob der Motor nachher eine Verdichtung von 9,5:1 oder 9,8:1 hat ist nicht so wichtig!

Gets Around
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Das jeweils angegebene Verdichtungsverhältnis ist ein theoretischer Wert. Es gibt einige Faktoren in der Realität die sich auf die effektive Verdichtung auswirken. Nicht jeder Motorblock ist gleich hoch, in der Serie gibt es erstaunlich grosse Unterschiede. Ist der Kopf alt und die Ventile haben sich bereits gesenkt, oder wurden Ventilsitze nachgeschnitten?
Wurden neue Ventilsitze und neue Ventile eingebaut? Je nachdem argen die Ventile einmal mehr oder weniger in die Brennräume und beeinflussen das Volumen. Wie du ja bereits beim Bearbeiten deines Stage 1 Kopfes festgestellt hast sind die Brennräume auch nicht zu 100% identisch. Ist das Bohrmass noch Original oder hat es Übermasskolben? Die dicke Dichtung wird wesentlich mehr gequetscht wie die dünne ZKD. Wenn man es genau haben will, dann muss zwingend ausgelitert und gemessen werden. Im Netz gibt es Onlinerechner in Hülle und Fülle wohin man die Werte übertragen kann. Dann gibt es auch noch das dynamische Verdichtungsverhältnis, dieses wird in erster Linie vom Nockenwellenprofil beeinflusst;-)

Bei den Kosten und Aufwand für die Megasquirt würde ich mir auch eine Trigger Zündung wünschen. Leistung und Effizienz würde ich auch nicht für ein zu vorsichtig gewähltes Verdichtungsverhältnis verschenken. Warum soll eigentlich ein sauber gemachter und eingestellter Motor mit einer Verdichtung von 10,0 zum Klingelmonster werden?

Ungefähr kann dein Schätzwert von 85,7mm für die von dir angepeilte Verdichtung hinkommen.
Wenn ich dich richtig verstehe, dann reicht dir „ungefähr“ voll und ganz.

Gehen denn 1,3mm beim Kopfplanen runter? Muss da nicht zuerst 1,2mm abgefräst werden?
Danach könnte man ja auslitern und entscheiden ob man 0,1 oder 0,2mm plant. Nur so eine Idee...

Grüsse
Ron
Editiert am Tue 31. Mar. 2020, 2:18:56 von Pepron

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Hallo Thomas ,
es ist wirklich ganz einfach.
Die Berechnungsformel :
Verdichtunsverhältnis = (Hubraum + Brennraum) geteilt durch Brennraum .

Hubraum = Fläche Bohrung X Hub
Brennraum = Ausgelitertes Brennraumvolumen bei montierten Ventilen und Kerze .
               plus Volumen Kolbenrückstand bzw. minus Kolbenüberstand .
plus Volumen , dass durch die Kopfdichtung entsteht.
Da Du Deine Wunschverdichtung kennst und nach dem dazu passenden Brennraumvolumen suchst ,stellst Du o.g. Formel nach Brennraum um nd erhältst so das erforderliche Brennraumvolumen .
Durch Auslitern ( Plexiglsscheibe )erhältst Dein Istbrennraumvolumen und weißt somit um wieviel cm³
der Brennraum verkleinert werden muss .
Dann kopierst Du mit Millimeterpapier die Außenkontur der Brennraumfläche und Zählst
die mm² u.cm² aus .Anstrengend !!
Über die so erhaltene exakte Brennraumfläche kannst Du jetzt errechnen , wie viel abgefräst werden sollte .Du kennst ja das Volumen , um das der Brennraum verkleinert werden soll.
Da die Brennraumwände nicht immer senkecht zur Dichtfläche stehen ergibt sich eine leichte Ungenauigkeit bei der Rechnerei . Kann man beim Volvo Kopf vernachlässigen .
Ich fahre mit Verdichtungsverh. ca. 11,3 , absolut keine Klingelprobleme .
Bei Fragen :02251/58943
Gruß
Der Werner

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Thomas; Gute theoretische infos vom Werner, aber wenn es Zeit ist ZKopfmaterial im Brennraum abzutragen, wenn ueberhaupt(!), dann ist aber arbeiten nach praktischer Erfahrung geboten! Wenn Du einmal beim Abtragen durch Wand schneidest, ist der ZK nur noch Alteisen! Die Wandstaerke muss geprueft und u.A. beim Material Abtragen aeusserst vorsichtig in Kauf gehalten werden! Ich will jedenfalls nicht die ersten Fussabdruecke im Schnee machen...unter dem Schnee kann eine Gletscherspalte (bzw. Kuehlsystemhohlraum) liegen...!

Forum; Uebrigens...habt ihr schonmal gehort, das der Volvo Brennraum eine Kopie vom Pontiac Brennraum ist (oder vielleicht auch anders rum, da wir wissen das die Volvo B18 ZKoepfe schon diese Brennraumform von etwa 1960 hatte!!)? (Siehe erstes Video, 3:20). Seine Suedstaten Mundart wird manche zum Schmunzeln bringen, mich auch(!), aber der Ersteller hat massive ZKbearbeitungserfahrung und scheint sich sehr gut auszukennen (darunter auch am Volvo ZKopf!)

ZK Wandstaerkenvermessung: https://www.youtube.com/watch?v=IaLJf7FfxMk
Volvo Brennraum Aenderungen: https://youtu.be/atwNhR8jP2I?t=207

Gruesse

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Hallo Thomas!

@Ram99
Dazu habe ich einen B20F Kopf mit 87mm Dicke und einer Verdichtung von 8,7:1.
Die Zielverdichtung von meinem Motor soll bei 9,7 liegen. Ich fahre den Motor mit SuperPlus!
Auf die B20E Verdichtung möchte ich nicht damit der Motor ein wenig Klopffester ist.
Anstelle der 1,4mm Dichtung vom B20F würde ich die B20E Dichtung mit 0,8mm nehmen.
Auf welches Maß muss ich den Kopf planen um auf 9,7:1 zu kommen?

Der B20E mit der 0,8mm Dichtung hat eine Kopfdicke von 84,9mm und damit eine Verdichtung
von 10,25. Leider steigt die Verdichtung nicht linear mit dem Kopfmaß.
Wenn ich die Verdichtung vom B20B, B20F und B20E mit den Dicken vergleich komme ich für
meine Wunsch-Verdichtung auf 85,7mm und 0,8mm Dichtung.


Ich habe mal nachgeschaut, laut WHB haben B20A und B20B die gleiche Zylinderkopfhöhe von 86,7mm und ich nehme an dass der B20F Kopf die gleiche Höhe hat. Die unterschiedliche Verdichtung von B20A zu B20B kommt durch die dicke der Kopfdichtungen zu stande, beim A 2mm belastet 1,65mm, beim B 0,8mm belastet 0,7mm und damit hat der B20B eine Verdichtung von 9,5, also fast deine Wunschverdichtung? Wenn du eine 0,8mm Dichtung nimmst und den Kopf noch um z.B. 0,2mm planen lässt, was man sowieso macht, dann hast du doch deine Wunschverdichtung und kannst dir die Rechnerei sparen?

Meint Bernhard

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Hallo!

Ronzo ich musste eben lachen, bei diesem Kauderwelsch habe ich gar nichts verstanden. Sehr lustig, nicht nur Südstaaten Mundart sondern auch noch schwerhörig, warum sollte er sonst so rumbrüllen. Im zweiten Video fetzt er bei 5:35 mit dem Fräser über die Zylinderkopfdichtfläche "wub"!

Wikipedia:
Das Kauderwelsch ist die Bezeichnung für eine verworrene Sprechweise, für ein unverständliches Gemisch aus mehreren Sprachen oder eine unverständliche fremde Sprache.

Gehört nicht zum Thema ist aber lustig!

Gruß Bernhard

Gets Around
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Hi zusammen,

hier meine Antworten:

@Werner:
Mit diesen Formeln habe ich damals meinen Kopf vermessen wobei man natürlich auf die Schräge im Brennraum noch beachten könnte. Wahrscheinlich kann man das aber vernachlässigen wenn es nur noch um 1/10 - 2/10 mm Höhe geht. Unten siehst du Bilder von meinem momentanen B20B Kopf der montiert ist. Dort sieht man auch das auslitern wobei ich beim zweiten Versuch eine feinere Spritze genommen habe!

@Ronzo:
Bei meinem neuen Einspritzerkopf werde ich mir den Stress nicht mehr geben. Ich werde Unebenheiten in den Kanälen schleifen mehr aber auch nicht. An meinem B20B Kopf war ich damals hoch motiviert und habe diesen 16h bearbeitet - siehe Bilder. Ob und wieviel das im Vergleich zu einem originalen B20B Kopf gebracht hat kann ich nicht sagen. Eventuell geht der Motor obenherum etwas besser. Die Arbeit ist es meiner Meinung aber nicht Wert wenn man einen Serienmotor aufbaut.

@Benhard:
Du hast die Werte vom alten B20B Kopf genommen. Hier die Werte von unserer Wissensdatenbank:

Version 2 mit 44mm Einlassventilen
B20 A mit 8,7 : 1 hat mit 86,7 mm Kopfhöhe die 1,4 mm Dichtung.
B20 B mit 9,3 :1 hat mit 86,2 mm Kopfhöhe die 0,8 mm Dichtung.
B20 E mit 10,25 : 1(ab 71)hat 84,9 mm Kopfhöhe mit der 0,8 mm Dichtung.
B20 F mit 8,7 : 1 hat 87,0 mm Kopfhöhe und die 1,4 mm Dichtung.

In alten Beiträgen erwähnt Uli mehrmals das der B20E hart an der Klingelgrenze ist. Deshalb wundere ich mich auch über die Verdichtung von Werner. Ich kann aber auch nicht sagen ob die D-Jetronic zu mager eingespritzt hat. Meine Orientierung ist der B20E mit etwas mehr Sicherheit.
mein Schleifer (Motorbauer) rüsten den Kopf einmal auf und schleift dann auf Wunschmaß. Für ein erneutes Aufrüsten zahle ich auch erneut und in der Werkstatt darf ich nicht rumhängen.
Zur Zündung: Momentan steuert die MS2 schon meine Zündung. Auf der Riemenscheibe habe ich ein 36-1 Triggerrad und die Zündung (momentan noch mit Einzelzündspule) läuft Top über die MS2. Später baue ich auf Wasted Spark um.

Grüße
Thomas


KopfBearbeitet1.JPG


KopfBearbeitet2.JPG


Trigger10.JPG
Editiert am Tue 31. Mar. 2020, 20:04:23 von Ram99

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Hallo Thomas!

Ich hatte ins WHB geschaut, ins Alte und ich sollte es besser wissen, denn ich habe genau den späten B20B Kopf mit 9,3er Verdichtung in meinem Amazon!
Und ich sollte mich aus solchen Themen von euch jungen Kerlen mit MS2 steuert die Zündung, 36-1 Triggerrad, Umbau auf Wasted Spark besser raushalten. Zu alt dafür und nix für Ungut!

Bernhard, der der mit einem alten Nokia telefoniert

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Quote:Börnaut 1. Apr., 11:27
Hallo Thomas!

Ich hatte ins WHB geschaut, ins Alte und ich sollte es besser wissen, denn ich habe genau den späten B20B Kopf mit 9,3er Verdichtung in meinem Amazon!
Und ich sollte mich aus solchen Themen von euch jungen Kerlen mit MS2 steuert die Zündung, 36-1 Triggerrad, Umbau auf Wasted Spark besser raushalten. Zu alt dafür und nix für Ungut!

Bernhard, der der mit einem alten Nokia telefoniert



Nana, jetzt hör aber auf. Wenn ich auf MS2 und moderne Zündung umbaue habe ich noch lange keine Erfahrung mit dem Motor selbst!

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Hallo,

meiner hat Verdichtung 10:1.
123 Verteiler. Benzin Super Plus. Da klingelt nichts.

Grüße Manni

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Hallo,

meiner hat Verdichtung 10:1.
123 Verteiler. Benzin Super Plus. Da klingelt nichts.

Grüße Manni

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Die Kopfhöhe ist bei der Berechnung irrelevant, es geht um den Hubraum und den Verdichtungsraum.
Die Kopfdichtung ist Teil des Verdichtungsraumes.
Um das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen gibt es 3 Möglichkeiten:
a) den Hub vergrößern (sehr aufwändig und sehr teuer)
b) den Hubraum vergrößern (aufwändig und teuer)
c) den Verdichtungsraum verkleinern (schnell und günstig)
Hier 2 Ansatzpunkte: Dünnere Kopfdichtung und Kopf abfräsen/planen

Die Berechnung ist relativ einfach:

s`ist die Höhenänderung bei geänderter Verdichtung in cm
s ist der Hub (8cm)
E1 ist das alte Verdichtungsverhältnis 8,7
E2 ist das neue Verdichtungsverhältnis 9,7

s´= s/(E1-1) - s/(E2-1)
= 8cm/7,7 - 8cm/8,7
= 0,1119cm = 1,19mm

Der Austausch der Dichtung von 1,4 auf 0,8mm bringt 0,6mm.
Der Kopf muss also um 0,59mm geplant werden

Falls Du Deine Bohrung verändert hast wurde das ursprüngliche Verdichtungsverhältnis geändert.
In dem Fall brauche ich das Maß der aktuellen Bohrung.
Aus dem wird dann der aktuelle Hubraum berechnet und mit dem aus dem Verdichtungsverhältnis ermittelte Verdichtungsraum das "neue" Verdichtungsverhältnis E1 berechnet.
Danach geht es mit der oben stehenden Formel weiter.
Falls der Kopf schonmal geplant wurde und das Istmaß vom Sollmaß abweicht muss diese Differenz vom abzutragenden Maß subtrahiert werden.

Auslitern ist nur nötig wenn Fertigungstoleranzen eliminiert werden sollen oder der Brennraum im Kopf nachträglich bearbeitet wurde.

Werners 11,3 sind realistisch, hatte bei meinem nun als Ersatzmotor rumstehenden B20E auch über 11. Ohne Klingeln, aber immer mit dem hochoktanigen Sprit von Shell oder Aral.


Grüße
Markus
Editiert am Sat 23. May. 2020, 11:54:02 von Ali Mente


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