Zylinderköpfe, Big Valve Conversion(s) für Nortons, Folge I

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Klaus Monning
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Zylinderköpfe, Big Valve Conversion(s) für Nortons, Folge I

Beitrag von Klaus Monning »

Ja, es hat schon einige Zeit gedauert, bis das ich das alles ausgearbeitet hatte. Nun ist einiges fertig. Was noch fehlt ist die Beschreibung für die Big Valve Conversions der 850er- und der /50er RH 7 Köpfe. Ich hoffe, die habe ich dann nächste Woche fertig.
Eigentlich passt das nicht zu den "Standardinstandsetzungen". Es ist eher "Tuning". Aber da wir ja gerade bei den Zylinderköpfen sind... .

Einige Gedanken zu den Big Valve Conversions
Immer wieder wird das Thema Big Valve Conversion diskutiert. Mick Hemmings sagte einmal in einer seiner Werbungen dazu:
• „Wer nicht glaubt, dass es Leistung bringt, ist einfach unfähig so etwas umzusetzen.“
• Sowohl Paul Dunstall, wie auch Gus Kuhn setzten das um und deren Nortons waren anfänglich schneller und zuverlässiger als die ersten Werks- Commandos. Bis Peter Williams so weit war… .
• Peter Williams wollte, bis er leider das zeitliche segnete, eine Kleinserie der berühmten Monocoque- Commando bauen. Die Motoren hierzu sollten aus der Werkstatt von Mick Hemmings kommen. Ob da seine Big- Valve Conversion eingeplant war?
• Steve Maney, wohl einer der erfolgreichsten NORTON- Tuner in GB bot verschiedene Varianten an: Stage I, 41/33(mm), Stage II, 41/36(mm), Stage III 43/36(mm).
Ich selbst will hier nicht in diese Diskussion (was bringt’s?) einsteigen. Ich weiß nur, dass meine eigene Commando zum Schluss mit etwas längerer Übersetzung, Ventilgrößen 41/36 (mm) und einer WEBCAM (USA) auf der Autobahn im 4. Gang über 7000 U/min gedreht hat, Bis mir die Primärkette eine Zahnteilung nach links gesprungen ist. Aber das ist ein anderes Thema.
Kommen wir also zu den Big Valve Conversions. Hier gibt es 3 verschiedene Köpfe, die man betrachten muss:
1.) Der Standard 750er- Kopf (außer RH7)
Dessen Ventilführungen haben einen Außendurchmesser von ½“ (12,7mm). Dieser ist am einfachsten auf Ventilgrößen 41/33 (mm) umzubauen. Es müssen nur die Winkel der Einlassventile geändert werden. Wenn man hier den neuen Winkel nutzt, kommt man mit Standard 850er- Führungen hin. Ich baue den Kopf nicht auf Vollkugel-Brennraum weil ich gerade die Quetschkanten des NORTON Kopfes als großen Vorteil sehe.
Der Kopf mit den besten Eigenschaften ist ausgerechnet die älteste Commando- oder Atlas- Variante mit den 28,5er Einlasskanälen. Hier werden die Kanäle vor allem in die Breite geöffnet, aber nicht breiter als 33 (max.34) mm, sonst findet man sich im Öl- Rücklaufkanal wieder. Wenn sowas passiert, gibt es nur eine relativ einfache Möglichkeit das zu reparieren. Man schließt denn Kanal komplett mit einem Alustopfen und legt ihn nach auch außen, um dann eine flexible Öl- Leitung ins Gehäuse zu legen.
Auch in der Höhe muss man vorsichtig sein, weil man sonst zu schnell in den Sitzen für die Ventilfeder- Teller landet. Will heißen, die Kanäle werden nach der Bearbeitung leicht oval, (ca. 30mm hoch und 33mm breit), wobei die Anschlüsse an die Vergaser natürlich rund sein müssen und 34mm Durchmesser haben. Der Übergang von rund zu oval muss dann eben von Hand angepasst werden. Es hat ja nicht gleich jeder ein CNC- Bearbeitungszentrum zu Hause.
Die 750er Köpfe werden auch gerne für die 850er- Big Valve Conversion (bis 41/36 mm, oder gar 43/36mm) genommen. Da man eben hier auch mit Standard 850er Führungen hinkommt. Steve Maney hat meines Wissens nach für seine Big Valve Köpfe immer nur 750er Köpfe verwendet. Hier müssen dann halt eben die äußeren 4 Zylinderkopf -. Befestigungsschrauben versetzt werden. Ist ein erhöhter Aufwand aber durchaus machbar.
Etwas besonderes war einmal ein 850er Fullauto- Kopf:
Der hatte sogar nur die kleinen Ventilführungen der 750- Köpfe. Das war ganz einfach. Winkel ändern, und 850er- Führungen rein. Alles gut, kein Versetzen der Zylinderkopf- Befestigungsschrauben nötig. Einer meiner Kunden wollte nur die Winkel geändert haben, neue Führungs- Bohrungen und neue Sitze (klar, für die größeren Ventile).
Merke: Besonders bei der Kanal- Bearbeitung kann man große Fehler machen.

2.) Der Standard 850er- und der 750er RH7-Kopf
Diese Köpfe haben für die Führungen Außen-Ø von 5/8“ (15,875mm). Hier müsste man, um die Ventilwinkel ändern zu können, Führungen mit Außen-Ø von bis zu 19mm verwenden. Das geht meiner Ansicht nicht, denn vor allem beim Einlasskanal erhält man zum Vergaser hin nur noch einen Presssitz mit einer Länge von ca. 8mm und zur Mitte des Brennraums hin, einen solchen von ca.16mm. Das heißt, dass man, wegen der unterschiedlichen Presslängen, die Führung beim Einsetzen schon schief reindrückt. Ich hab‘ mir dazu was einfallen lassen:
Ich verwende hierfür Zwischenbuchsen mit einem Bund, die in ein Gewinde in die alten Führungsbohrungen geschraubt werden. Der Bund dient dann auch als Sitzfläche für die Ventilfedern. Zusätzlich haben wir eine erhöhte Steifigkeit zwischen den Ventilfedersitzen und den Einlasskanälen. Auslassseitig kann man dann allerdings keine „Heat Insolating Washers“ mehr verwenden, da die Bünde an den Buchsen ja auch ca. 2mm dick sind. Das ist aufwendig, funktioniert aber. Allerdings hat diese Variante wieder den Vorteil, dass man die 4 Zylinderkopf- Befestigungsbohrungen nicht versetzen muss.
Zum besseren Verständnis habe ich hierzu eine Zeichnung angefügt.
valve - angle configuration Commando 850 valve guides.jpg
Generell habe ich mir oft die Frage gestellt, warum man bei Norton für die 850er Köpfe Ventilführungen mit Außen-Ø von 5/8“ eingeführt hat.
Mein Verdacht ist: Ich habe mal einen 750er Kopf repariert, bei dem eine der ½“- Führungen gebrochen war. Zum Glück ging nicht viel kaputt. Vermutlich kannte man bei Norton solche Schäden auch und hat dann im Zuge einer „Weiterentwicklung“ dickere Führungen verwendet.
Ich denke, wenn man gleich Bronze- Führungen verwendet hätte, hätte man sich diese „Verstärkung“ sparen können. Den „Tunern“ hat man die Arbeit an den Köpfen damit sicherlich nicht erleichtert.
Na ja, mit den Zwischenbuchsen, wie auf der Zeichnung, kann ich bei den 850- Köpfen nun auch wieder Standard 750er- Führungen verwenden.
Wie man sieht, sind diese Zwischenbuchsen mittels einer Art „LocTite“ (nur temperaturstabiler nämlich bis etwa 1100°C) gesichert. Man mag argumentieren, dass damit die Wärmeleitung vor allem auslassseitig schlechter wird. Nun, ich hab‘ damit noch keine negativen Erfahrungen gemacht, wahrscheinlich, weil die Schichten des „Klebers“ nur sehr, sehr dünn sind und gar gegen „Null“ gehen wenn die Buchse fest gezogen wird. Aus diesem Grund ist wohl die Wärmeleitung immer noch gut genug.
Bevor wir uns um die praktische Durchführung kümmern, im nächsten Kapitel noch einige theoretische Geometrie- Betrachtungen. Ich hab‘ dazu eine Excel-Tabelle ausgearbeitet, die die neuen Ventilwinkel je nach Ventildurchmesser genügend genau darstellt. Davor auch noch einmal eine Skizze, die die geometrischen Überlegungen verdeutlicht.
Ventilwinkel- Berechnungen_ Ventilgrößen 39,5-34,5.xlsx
Ventilwinkel- Berechnungen_ Ventilgrößen 41-33.xlsx
Ventilwinkel- Berechnungen_ Ventilgrößen 41-35.xlsx

Also hier zunächst der Umbau eines 750er Kopfes:
750er Big Valve Conversion praktische Ausführung_144dpi_90%.pdf
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