CNC-Bearbeitung und strömungsoptimierte Ventilführungen PDF Drucken E-Mail

Der Zylinderkopf

Der Zylinderkopf eines Motorrades muss Höchstleistungen vollbringen. Bei unseren Fours wird bei Volllast jedes Ventil bis zu 5.000 Mal pro Minute betätigt, um das Benzin-Luft-Gemisch in die Zylinder hinein und wieder heraus zu befördern. Und das Ganze bei extrem hohen Temperaturen, welche gerade bei unseren luftgekühlten Motoren auftreten.

Durch diese hohen Temperaturen und verschmutzten Abgase verschleißen gerade die aus Grauguss gefertigten Auslass-Ventilführungen schon nach wenigen zehntausend Kilometern.

Daraus und aus den ausgehärteten Ventilschaftdichtungen ergibt sich ein erhöhter Ölverbrauch. Dieses Öl setzt sich als Ölkohle an Kolben, Ventilen und Ventilsitzringen fest, welches zu Undichtigkeiten am Ventil führt, wodurch wiederum die Leistung des Motors sinkt und ein schöner Rundlauf nicht mehr gegeben ist.

Eine Revision des Zylinderkopfes wird notwendig.


Die Standard-Revision

Der Zylinderkopf wird vom Zylinder demontiert, alle Ventile, Federn und Kleinteile werden zerlegt und gereinigt. Der Zylinderkopf wird im Teilewaschgerät vorgereinigt (entfettet). Die Brennräume und Kanäle werden mittels Glasperlstrahlen von Ablagerungen befreit.

 

Alle Einzelteile werden nun begutachtet und vermessen.

In fast allen Fällen ist mindestens der Tausch der Auslass-Ventilführungen erforderlich.

Damit verbunden eine Überarbeitung der Ventile und das Fräsen der Ventilsitze, um eine maximale Dichtigkeit zu erreichen.

Teilweise müssen die Köpfe auch noch geplant werden, wenn die Dichtfläche nicht mehr in Ordnung ist.

Eine Eigenart der 750er-Köpfe ist das notwendige Vorspannen und Ausrichten der Köpfe, bevor man mit Planen beginnen kann. Einfaches „Drauf-Los-Planen“ führt oft zu Totalschäden, da die Gefahr besteht, dass die Nockenwelle anfängt zu „fressen“.

Die leistungsoptimierte Variante

Um den teilweise „leistungsschwachen“ Four-Motoren etwas auf die Sprünge zu helfen, ist die Optimierung der Zylinderköpfe eine Möglichkeit.

Dabei gilt: „Große Kanäle“ sind nicht unbedingt besser und „Kanäle polieren“ war gestern!

Dieses hat sich eher als Negativ-Tuning herausgestellt, da keine ausreichende Gemischverwirbelung mehr gegeben ist. Die Auslegung und die Form der Kanäle/Brennräume sind maßgeblich für die spätere Leistung verantwortlich.

Eine Bearbeitung von Hand ist sehr zeitintensiv, mit hohen Kosten verbunden und auch meist nicht sehr gleichmäßig. 15-20 Stunden Bearbeitungszeit pro Kopf sind hier keine Seltenheit.
Daher haben wir einen neuen Weg gesucht und gefunden.

Die CNC-Bearbeitung

Die Zylinderköpfe (vorerst nur CB 750 K0-F1) wurden gescannt, digitalisiert und es wurde eine 3DGrafik der Brennräume und Kanäle erstellt. Die 3D-Grafik wurde am CAD/CAM Computer überarbeitet und optimiert, und die Versuchsköpfe wurden an der Fließbank (FlowBench) auf Gasdurchfluss getestet.

Eine gute oder schlechte Kanalform ist ohne FlowBench, nur mit dem bloßen Auge, nicht erkennbar.

Optik spielt hier keine Rolle, was blinkt und glatt aussieht, muss nicht viel mit einer guten Brennraum/Kanalform zu tun haben.

Nun, nach all diesen Vorarbeiten ist eine sehr gute Brennraum/Kanalform entstanden, welche jetzt präzise in einem 5-Achs CNC Bearbeitungszentrum gefertigt werden kann.


Dafür werden alle alten Grauguss-Ventilführungen entfernt:

1. Um den Platz für den Fräser zu schaffen.
2. Um sie gegen neue strömungsoptimierte Buntmetall-Ventilführungen auszutauschen.


Auf diese Weise überarbeitete Zylinderköpfe haben absolut gleichmäßige Brennräume und Kanalformen. Ein „Auslitern“ und Anpassen aneinander entfällt hier völlig.


Strömungsoptimierte Ventilführungen

Diese Ventilführungen werden exklusiv für uns, für sämtliche Four-Motoren gefertigt.

Sie haben eine bessere Wärmeableitung, eine hohe Festigkeit und gute Notlaufeigenschaften.

Im unteren Bereich, der in die Kanäle ragt, wurde die Form der Führungen optimiert, um eine bessere Strömung zu erreichen.

Diese Ventilführungen können natürlich auch bei der Standard-Revision verwendet werden.

Auch eine Fertigung dieser Führungen in Übermaßen, bei ausgeschlagenen Köpfen, ist kurzfristig und individuell machbar.

Ausgeschlagene Köpfe gibt es häufig bei den „kleinen“ Four-Motoren. Die Ventilführungen lockern sich bei Betriebstemperatur und weiten dadurch die Passung im Kopf auf. Normale Standardführungen reichen dafür dann nicht mehr aus.

Zylinderköpfe können, nach vorheriger Terminabsprache, zur Bearbeitung zu uns geschickt werden.

Kundenseits gestrahlte Köpfe werden von uns nicht zur Bearbeitung angenommen.

Optimierte Ventilführungen können ab sofort bei uns bestellt werden.

Und immer dran denken,

...........................Gas ist rechts!!! ......... Euer Ralph-Peter Nagel