Zylinderkopfdichtungen für 1.1 S Motor

[Dominik]

Hallo zusammen,

ich finde bei den üblichen Verdächtigen immer nur Universaldichtungen für 1,0 bis 1,2 L, die sind einerseits zu dick und haben andererseits einen zu großen Dichtungsdurchmesser. Letzteres sorgt für einen unschönen Totraum, mehr Wärmeverluste und höhere Belastung des Zylinderkopfs, was bei geplanten Köpfen kritisch sein kann. Hätte hier jemand außer mit Interesse an einer angepassten Dichtung für 11 S bzw. 11 SR Motoren?

Grüße
Dominik

[schnarchie]

Wenn der Preis dafür nicht exorbitant hoch sein wird, klingt das gut.

[Dominik]

Ich meld mich, wenn ich was weiß, vielleicht wird die Dichtung ja auch ins reguläre Program aufgenommen

[löffli]

Ich hatte mal die "dünne" ZKD bei meinem 11 S verbaut. Die hat nicht lange gehalten und ist undicht geworden. Das dünne Material kann weniger nachgeben und Ungenauigkeiten ausgleichen. Ich hab dann lieber den Kopf um 0,5 mm geplant. Somit kann ich die leicht zu bekommenden normalen ZKD fahren (gibt es oft aus Altbeständen, die scheinen besser als die Nachfertigungen zu sein). Seit dem habe ich keine Probleme mehr mit durchgebrannten Dichtungen. Fahre das Fahrzeug im Alltag und nicht gerade zimperlich

[OlliCsi]

Stimmt, die alten Asbest-Dichtungen nehm ich auch aus NOS, finden sich noch öfter. I.d.R gehen die nicht öfter kaputt. Wenn dann ja immer zwischen 2+3 Zylinder der Steg. Meine 1,3er hält seit Jahren auch 7500min aus  , nur AB Vollgas würd ich nicht machen

Olli

[Dominik]

Wenn man den Zylinderkopf plant um die Kompression beizubehalten, muss man für eine 0,5 mm dickere Dichtung deutlich mehr als 0,5 mm vom Kopf abplanen, da man nur am Brennraum und nicht an den Quetschflächen das Volumen reduziert. Bei geschätzt 35 % Quetschfläche, muss man also (0,5 mm)/(1-0,35) = 0,77 mm planen um die Verdichtung beizubehalten. Zudem wird der Quetschspalt vergrößert, was die Klopfneigung erhöht und die Verbrennung langsamer macht. Besser ist es, den Block zu planen (0,5 mm, hier spielen die Quetschflächen keine Rolle).

Die neueren Dichtungen haben zudem den Nachteil, dass der unnötig große Durchmesser bei 75 mm Hub viel Totvolumen erzeugt.

[yellowstorm racing]

Zudem wird der Quetschspalt vergrößert, was die Klopfneigung erhöht und die Verbrennung langsamer macht. Besser ist es, den Block zu planen (0,5 mm, hier spielen die Quetschflächen keine Rolle).

Bei der Verringerung der Quetschspalte erhöht sich die Klopfneigung. Je geringer diese ist, desto schneller und stärker wird das Gemisch in diesem Bereich komprimiert, ohne das es auf Grund seiner Trägheit schnell genug abfliessen kann. Es wird eine sogenannte (Hyper-) Über-kompression erzeugt.
Wenn man den Block plant um einen Kolbenüberstand zu erzeugen, bringt man den Bereich des Feuersteges in den Bereich der ZKD, was diese wiederum anfälliger auf Durchbrennen macht.

MfG Jörg

[Dominik]

nein, wenn der Quetschspalt unter 1 mm ist, wird das Gemisch dort so weit durch die Wärnde gekühlt, dass es nicht klopfen kann. Diese Erkenntnis hatte Harry Ricardo gemacht, als der die Seitenventilmotoren "revolutionierte" indem er den Brennraum sehr kompakt gestaletete und den Rest zu einer großen Quetschfläche machte. Die Verbrennung war schneller und die Verdichtung konnte von damals 5:1 auf 6:1 angehober werden (siehe Harry Ricardo "der schnelllaufende Verbrennungsmotor" oder auch hier: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Harry_Ricardo

Ansonsten, ich hab ein Angebot für neue 11S oder 11 SR Dichtungen in 0,75 mm Stärke von einem großen deutschen Zulieferer. Die Preise sind gestaffelt nach Abnahmemenge (5, 10, 20 Stück). Ich schreib hier keinen Preis rein, da ich versuchen werde bei den einschägig bekannten Tunern nachzufragen, ob Sie mir ein paar Dichtungen zum Selbstkostenpreis abkaufen wollen. Natürlich würden die dann teurer weiterverkauft werden und bevor sich jemand über die Gewinnspanne beschwert, schreib ich lieber nichts. Falls jemand Interesse haben sollte, bitte per PM anfragen ich geb die ohne Gewinn weiter, würd mich freuen, wenn eine Nachfrage bestehen würde.

[yellowstorm racing]

nein, wenn der Quetschspalt unter 1 mm ist, wird das Gemisch dort so weit durch die Wärnde gekühlt, dass es nicht klopfen kann.

mmmmh ich habe da mal etwas drüber nachgedacht und stelle dies hier so dar:
Ok, hat nichts mit deiner ZKD zu tun, also als OT und etwas vertiefter. Das „fast burn“-Prinzip beruht auf der erzwungenen Durchmischung der Luft und Kraftstoffanteile. Bei einem Zweiventiler wird dies durch einen keilförmigen Brennraum in Kombination mit Quetschflächen erreicht. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens in Richtung Brennraum/Quetschfläche verdrängt das Gemisch zwischen den Flächen schneller in Richtung des Keilvolumens und somit der Zündkerze. Diese hochturbulente Strömung vermengt das Gemisch homogen genug, um stark abgemagerte Bereiche zu verhindern. In stark abgemagerten Bereichen müsste man durch eine hohe ROZ (damals Oktan) Zahl, oder auch niedrigerer Verdichtung einer Selbstzündung entgegenwirken. Dies sind die Haupterkenntnisse von Ricardo
Da aber auch Gase eine träge Masse besitzen, sind der maximalen Verdrängungsgeschwindigkeit Grenzen gesetzt. Je weiter man das treibt, verbleiben zwischen den Quetschflächen (Kolben-Zylinderkopf) hyperkomprimierte Bereiche, welche nicht mehr fliessen aber weiter komprimiert werden.  Da die im Gemisch enthaltene Wärmemenge aber in dem sich weiter verringerndem Volumen erhalten bleibt, entstehen sehr warme Bereiche mit noch höherem Druck. Ein Wärmeaustauch zwischen Gasen und einer Metalloberfläche findet am effektivsten in einem Gegenstrom statt. Bei nicht fliessenden Gasen findet der Wärmeaustausch lediglich an der Grenzschicht statt. (Die Wärmestrahlung ist davon nicht abhängig.) Die Kerntemperatur dieser hyperkomprimierten Bereiche bleibt also ungekühlt.
Wann dieser Punkt der partiellen Hyperkompression erreicht ist, hängt von der Grösse der Quetschfläche, der Stärke der Quetschspalte, der Quetschkantenbearbeitung, der Drehzahl, des Füllungsgradienten,  der Kolbenbodenform (Dom-Mulde) der Ansaugtemperatur sowie der Motor Betriebstemperatur ab. Materialien lassen wir mal aussen vor (Aluminium ist besser als Stahl….)
Klar könnte man das berechnen, aber in unserem Fall reicht die Erfahrung des jeweiligen Motorentuners für sein spezielles Konzept. Beim CIH mit 7k+rpm, VdV>11:1versucht man eine Quetschspalte von 0,8mm nicht zu unterschreiten. Ich gestehe, dass ich beim OHV noch nie im Bereich des Hochleistungsklingelns war.
Da Du die OHV Brennräume stark zur Quetschfläche hin aus arbeitest und bei einem VdV von 10,5:1, wird die Quetschspalte von 0,75mm wahrscheinlich kein Problem sein.

So, gut mit OT  .


MfG Jörg

[Dominik]

Die Turbolenz benötigt man bei konventionellen Benzinern nicht zu Vermischung, sondern zur Erzeugung einer turbulenten Flammfront. Eigentlich ist die Brenngeschwindigkeit von Benzin/Luftgemischen selbst bei stöchiometrischen Gemischen so niedrig, dass hochdrehende Motoren unmöglich wären, wenn man die Flammausbreitung von der Zündkerze damit berechnet. Zum Glück, hilft uns aber die Turbulenz, die dafür sorgt, dass die Flammen an der Front immer wieder "untergerührt" werden in den noch unverbrannten Teil. Anders als beim Dieselmotor, möchte man beim Benziner zum Zeitpunkt der Verbrennung gar keine gerichtete Strömung (Drall, Tumble etc,oder  irgendwas aus der Quetschzone) mehr haben, sondern nur noch kleinräumige Verwirbelungen. Der altmodische Ansatz hierfür ist die Quetschfläche, die bietet eine gerichtete Strömung die schnell in kleine Turbulenzen zerfällt. Moderne Motoren sind auf einen möglichst intensiven Tumble ausgelegt, welcher möglichst schnell und relativ kurz vor der Zündung zerfallen soll (ebenfalls in kleinräumige Wirbel). Das ist wie gesagt die eine Funktion der Quetschflächen.

Etwas trivial aber nicht unwichtig, man erhält einen kompakten Brennraum wenn man die Zündkerzen fernen Gebiete zur Quetschfläche macht.

Ein weitere Vorteil ist wie oben genannt, das Verhindern von Klopfen. Klopfen trtt in den Bereichen auf, die als letztes von der Flammfront erfasst werden. Die Verbrennung findet im Ottomotor aber nur mit ca. 0,6-1 mm Abstand zur nächsten gekühlten Wand statt (Zylinderkopf, Kolben, Zylinder...). Wenn die Quetschfläche dünn genug ist, findet dort im Bereich des OT keine Verbrennung und auch kein Klopfen statt. Hierfür soll die Quetschfläche nicht höher als 1 mm sein, was bei einer 1,3 mm dicken Kopfdichtung nicht mehr erreicht werden kann.

Dass es irgenwo bei Formel 1 Drehzahlen dazu kommen kann, dass in großen Quetschflächen das Gemsich überkomprimiert werden könnte mag sein, halte ich aber nicht für ein reales Problem. Selbt Kart Rennmotoren von Briggs & Stratton mit Seitenventilen wurden mit engen Quetschspalten gefahren, ebenso die Harley Davidson Flattracker. Diese Motoren erreichten trotz Seitenventilen Drehzahlen die höher lagen als das was die meisten einem getunten OHV Straßenmotor zumuten würden. Alle mir bekannten getunten Seitenventiler haben große Quetschflächen.

Paul David Clark empfielt übrigends auch ausdrücklich sehr kleine Quetschspalte (deutlich unter 1 mm) und hat dazu extra Versuche gefahren wie weit man gehen kann, ohne dass es eine mechanische Kollision gibt.

[Dominik]

breaking news:

Bei Matz soll es wohl Reprodichtungen für die 11 S/SR Motoren geben!

[Dominik]

Die Dichtung bei Matz hat wohl im nicht eingebauten Zustand eine Dicke von über 1 mm, wird die sich wirklich auf 0,7 mm zusammenrpressen lassen?

[yellowstorm racing]

Die Turbolenz benötigt man bei konventionellen Benzinern nicht zu Vermischung, sondern zur Erzeugung einer turbulenten Flammfront.

Das mit der Flammfront ist ein interessanter Aspekt. Allerdings halte ich deine Interpretation und Adaption der Erkenntnisse Anderer für zumindest einige Bereiche nicht anwendbar Die Verbrennung findet ja über einen grösseren "Zeitraum" vor und auch nach Erreichen des OT statt, wo dieser Effekt eher klein bis marginal sein dürfte. Nach deiner Ausführung kann ein höher verdichteter Motor ohne Quetschflächen  (Dachkante, Hemi...) ja kaum ohne Klopfen funktionieren. Spätestens bei der Verwendung von Domkolben kann deine Aussage nicht mehr zutreffen. Bei einem falschen Motorenkonzept finden sich die Klopfmarkierungen, oder nennen wir sie Selbstzündungsmarkierungen, fast immer im Bereich der Quetschflächen. Ausser bei falscher Zündung, Gemisch etc.
Aber gut, ich verstehe was Du mir mit deiner Ausführung sagen möchtest. Jeder baut seinen Motor nach seinen eigenen Erkenntnissen.

MfG Jörg

[Dominik]

Glaub mir mal, ich weiß wovon ich rede...

Auch wenn sich der Quetschspalt auf 2 mm erweitert hat, beträgt der Abstand zur Wand nur 1 mm, das gibt noch erheblich Flamequenching. Das kühlere Gas sammelt sich auch am Ende des Qutschspalt, wenn der Kolben nach unten fährt, ein 100 % Schutz ist das natürlich auch nicht, grade bei späten Verbrennungen. Klopfen tritt in der Regel am dem Punkt auf, der am spätesten von der Verbrennung erfasst wird, dies ist meistens der Punkt der am weitesten von der Zündkerze entfernt ist.

Domkolben sind in der Tat schlecht für die Verbrennung, darum vermeidet man sie heutzutage. Die flachen Ventilwinkel moderner Motoren kommen ohne Domkolben aus.

Selbstzündungenen gibt es zweierlei, Glühzündungen und Klopfen. Die Glühzündungen hinterlassen keine Spuren an den Stellen wo sie entstehen, aber sie wirken wie eine zu frühe Zündung und bewirken damit ein Klopfen, welches weit entfernt von der Entsteheung der Glühzündung auftritt.

[Kadettmarcel]

Viel theoretische Ausführungen hier.
Ich sags mal mit Helmut Kohl: Entscheidend ist, was hinten rauskommt.

Und da kann man zumindest Jörg zustehen, dass er nachweislich (!) absolut standfeste Hochleistungsmotoren baut.
Der Prüfstandslauf meines revidierten OHV steht noch aus, aber wir reden hier von über 95PS/L