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Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Mittwoch 11. September 2013, 22:00
von Malzi
Hallo zusammen!
nachdem der Winter nicht mehr so weit ist, habe ich mir schon mal Gedanken gemacht, was alles so ansteht an arbeit...
Naja ziel wäre meiner Rennsemmel (750 er Atlas) ein bisschen mehr power zu geben. Dazu werde ich mir eine Maney race cam einbauen aber wie sieht es eigentlich mit Zylinderkopf Bearbeitung aus? wer von euch hat da schon Erfahrung damit, bzw was geht da alles?? wäre um tipps dankbar.
mfg
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 09:32
von chinakohl
Hallo,
ich bin zwar nicht der Norton- Spezialist, jedoch habe ich mit dem "porten" von Zylinderköpfen reichlich Erfahrung (beruflich).
Allerdings würde ich persönlich ohne entsprechende Hilfsmittel - so z. Bsp. eine Fließbank/Strömungsprüfstand - nicht mal eben so "aus dem Stand" an den Kanälen herumfräsen.
Da das Aggregat deines Fahrzeugs ein 2 Zylinder ist, sollten verständlicherweise beide Zylinder bzw. Einlasskanäle identische Strömungsverhältnisse aufweisen. Um dieses zu erreichen, ist eine Fließbank fast unumgänglich - alles andere ist mal salopp gesagt "kalter Kaffe".
Selbst bei einem Einzylinder ist das nicht so einfach, es ist schon öfter vorgekommen, das aus Unachtsamkeit (oder Unwissenheit) zuviel Material entfernt wurde - mit dem Ergebniss eines Strömungsabrisses im unteren Drehzahlbereich (somit ist eine gleichmässige Vorverwirbelung des Kraftstoff/Luft Gemisches nicht mehr gewährleistet). Die Übergänge aus den unterschiedlichen Lastzuständen werden schlechter, ein verschlechtern des Drehmomentverlaufs im unteren Drehzahlbereich ist die Folge - kurz und gut, der Bock läuft wie ein Sack Sülze (und das kann ja nicht Sinn und Zweck der Übung sein).
Abgesehen davon sollte man auch nicht nur die Einlasskanäle bearbeiten, sondern ebenfalls die Auslasskanäle - manche Spezialisten schweißen sogar vor den Ventilführungen im Einlasskanal noch Material auf, um beim bearbeiten der Kanäle aus diesem aufgebrachten Material eine "Shark Fin" zu formen, welche beim einströmen des Mediums diesen Gasstrom aufteilt und den Ventilschaft gewissermassen in einen "Strömungsschatten" legt (naturgemäss stellt der Ventilschaft bei der Richtungsänderung des geführten Gasstroms eine "Strömungsbremse" dar). Diese Massnahme birgt allerdings auch das Risiko des Wärmeverzugs für den Zylinderkopf und ist deshalb mit Vorsicht anzuwenden (das der Kopf anschließend überprüft und vermessen wird, ist obligatorisch).
Ich empfehle dir daher, lediglich die Kanalwände im Verlauf desselben mit einem Silikat Schleifkörper (Dremel oder Langschaft- Pressluftschleifer + Schleifrad mit Aufspanndorn) zu glätten - Achtung!! Nicht polieren, eine Restrauhtiefe von einigen Mikron soll erhalten bleiben (dieses fördert einen gewissen "Skin- Effekt", es bilden sich an der Kanalwand Mikrowirbel und der eigentliche Gasstrom kann schneller fließen weil er mit den Kanalwänden nicht mehr in Kontakt gerät).
Auch würde ich den Bereich im Übergang des Kanals zum Ventilsitzring soweit es geht angleichen, dort sind zumeist relativ starke Kanten/Vorsprünge in Flussrichtung zum Ventilteller vorhanden. Diese Vorsprünge stören den Gasstrom erheblich und bewirken eine Querschnittsverengung aufgrund ungewollter Verwirbelungen.
Alle anderen Massnahmen zur Erweiterung des freien Kanalquerschnitts würde ich mir ohne die o. g. Hilfsmittel jedoch zunächst einmal verkneifen.
Die Bearbeitung des Brennraums ohne vorher den Brennraum auszulitern und/oder zu planimetrieren ebenfalls.
Von einer Verdichtungserhöhung würde ich ebenfalls absehen ( das Verdichtungsverhältniss bleibt zwar gleich, jedoch wächst die Kompression aufgrund des erhöhten angesaugten Volumens - begründet durch die verminderten Saugwiderstände im Einlasskanal und den geänderten Steuerzeiten der Nockenwelle), damit wachsen auch immer die "Arbeitsverluste" des Motors (im Kompressionshub) und die Belastung des Kurbeltriebs (Haupt- sowie Hubzapfenlager) - es sei denn, das Aggregat hat ein sehr niedriges Verdichtungsverhältniss (unter 8 :1), aber auch dann ist die Sache verhalten zu behandeln.
MfG
Arvid
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 09:58
von Malzi
Danke für die ausführliche Erklärung!
Na wenn mann das ganze so lest is es besser man lässt die Finger davon, obwohl a bissal mehr Leistung ja doch sehr Super wäre. Naja mal schauen, die Race Cam werd i ma auf jedenfall besorgen und eben die Kanäle mal von allen Graten und Kanten befreien... und das mit grösseren Ventilen ............. i glaub der wed i lassen..

Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 10:13
von Martin
Wenn Du keine Eile hast, solltest Du mal den Kolano anrufen, der ein wahrer Magier sein soll. Leute hier schwören drauf.
Dazu gibt es ja Dieter Cordes,der Dir dazu auch was sagen kann.
Will sagen: Kopfarbeit ist was, das sollte man Experten machen lassen.
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 10:27
von chinakohl
@ Martin,
genau so ist es !! (trotzdem kann ich diesbezüglich nicht mehr "tätig" werden - mittlerweile fehlen mir aufgrund Arbeitsplatz- wechsel die erforderlichen Möglichkeiten - sehr zu meinem bedauern).
Die angehängten Bilder sind vom 655er Rotax meiner Aprilia - zu dem Zeitpunkt "konnte" ich noch.
Unregelmässigkeiten im Schliffbild des Einlasskanals sind übrigens Lichtspiegelungen vom Blitzlicht der Kamera.
Der Tellerwinkel der Ventile ist umgeschliffen, die Übergänge vom Ventilschaft zum Teller sind verschliffen und die Ventilteller sind Brennraum- seitig poliert (um weniger Wärme aufzunehmen und Ablagerungen weniger Ansatzmöglichkeit zu bieten).
Die Sitzringe sind auf 3 Phasen- Winkel umgeschnitten (45° Dichtläche mit Ober- und Unterkorrekturwinkel).
MfG
Arvid
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 11:01
von Goldstar
Leistung entsteht im Kopf.
Ganz so negativ wie Arvid würde ich die Sache nicht sehne. Es kommt halt darauf an was du damit bezwecken willst?
Eine optimirung ist immer gut, egal wie diese Aussieht. Ich kann das unur von meiner Goldstar und A10 sagen, denn da kenne ich die Verhätnisse.
Oft wird der Fehler gemacht möglichst große Ventile zu verbauen, was bei einem Langhuber völlig kontraproduktiv ist, denn der braucht kleinere als ein Kurzhuber. Brennraumform sowie Quetschkanten die für Verwirbelung sorgen sind wichtig. Ich hätte keine bedenken auch bei einem Alltagsmoped mit der Verdichtung auf 10:1 zu gehen. Meine Goldstar ist auf 11,5:1 reduziert worden und ich fahre ganz normalen Sprit. Die sharfin im Auslaß habe ich auch bei der Goldstar eingeschweisst, weil der Auslaßkanal zu groß ist und ungünstige Strömungsverhältnisse da waren. Eine Fowbench ist nicht von Nöten wenn man weiss was man macht. Jedoch sollte man bei zweizylindern die Brennräume wirklich genau auslitern um auf gleiches Verdichtungsverhältniss zu kommen.
Leider hab ich keine Bilder von dem Goldstarkopf, denn da kann man gut sehen wie die Frischgase im Brennraum verwirbeln.
Was mit einem Kopf möglich ist kannst du hier sehen.
Der ist aber noch bei Bosn in der Bearbeitung.
Ich mach mal Bilder wenn ich ihn vom Schweißen zurückbekomme. Vermutlich sieht er aus als wäre es ein geschmolzener Klumpen Alu.
Das hat aber alles seine Richtigkeit. Denn beide Kerzenlöcher werden zugeschweisst, es kommen Quetschkanten rein und der Umbau auf die zwei leider etwas zu großen Vergaser bedarf viel Schweissarbeit.
guggst du:
http://cbbc.sysz.de/forum/viewtopic.php?f=33&t=5147
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 11:06
von Goldstar
Ja ich weiss ich füge mal das Alphabet an, da könnt ihr euch die fehlenden Buchstaben raussuchen

Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 12:08
von chinakohl
Was ich vergessen habe, zu erwähnen:
Vor allem wichtig ist ein angepasstes Auslasssystem - das soll heißen, das der Abgasstaudruck im Auspuff nicht zu gering wird.
Er darf aber auch nicht zu groß sein (sehr aufwändig es selbst zu ermitteln), da er ja den ausströmenden Altgasen möglichst wenig Wiederstand entgegensetzen soll (das ist nicht nur beim 2Takter so, sondern auch beim 4Takter).
Dabei soll die strömungsbedingte Massenträgheit der ausströmenden Altgase erhalten bleiben um während der Ventilüberschneidung im OT (Einlass öffnet zwischen 7,5 - teilweise über 20° vor OT, Auslass schließt um 7.5 - sagen wir mal 15° nach OT. Während dieser Überschneidung entsteht ein Einfluss des ausströmenden Altgases auf das Einlasssystem - ich nenne das gerne "Durchgriff") durch den entstehenden "Unterdruck" im Brennraum die Frischgase schneller zu beschleunigen. Somit lässt sich die Zylinderfüllung durch die Eigendynamik der strömenden Medien verbessern.
Ebenso gilt es, die Altgase möglichst ungehindert abfliessen zu lassen, um keinen nennenswerten Gegendruck im Auslasssystem zu erzeugen, der das einströmen der Frischgase behindert (ein gewisser Gegendruck soll jedoch vorhanden sein, um die "Spülungsverluste" - während der Ventilüberschneidungsphase in den Auslass gelangte Frischgase - klein zu halten bzw. in den Brennraum zurück zu drücken).
Diese ganze Sache ist natürlich eine "Strömungsgeschichte" und stark Drehzahlabhängig sowie kompliziert zu erfassen.
Geschickter- weise lässt sich auf diese Art (sowie auch durch die Nachströmzeit = Öffnungswinkel des Einlassnockens der Nockenwelle nach UT - hier wird ebenfalls die Massenträgheit des strömenden Mediums genutzt) der abnehmende Zylinderfüllgrad zu hohen Drehzahlen positiv beeinflussen. Diesen Resonanzeffekt nutzt man gerne um die Zylinderfüllung oberhalb des max. Drehmoments zu verbessern (Bereich max. Drehmoment = optimale Füllung des Zylinders) dadurch wirkt der Motor oberhalb des max. Drehmoments nicht "müde".
By the way: Viele Leute "hauen" sich immer gerne die Leistung in PS ihres Motors gegenseitig "um die Ohren" - das ist aber nur die halbe Wahrheit.
Somit degeneriert eine Leistungsmessung in PS (oder Kw) zum reinen "Stammtisch- Wert", mindestens genau so wichtig ist der dazugehörige Drehmomentverlauf. Erst wenn beide Parameter zusammen passen, wird ein Motor "fahrbar" (und beides zusammen ist hinsichtlich des Einsatzzweckes des Motors Aussage- kräftig).
Was nützen dir massig PS, wenn der Drehmomentverlauf Mist ist (im Leistungsmaximum geht der Motor wie bekloppt, aber im Teillastbereich kackt die Mühle ab und die Übergänge beim Schalten passen nicht).
MfG
Arvid
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 12:39
von Klaus Monning
Hallo,
ich würde nicht sagen, dass eine "Flow- Bench" dringend erforderlich ist. Aber auf jeden Fall: Lesen und studieren würde ich.
1.) Man kann sich der Mitarbeit von Steve Maney versichern. Das ist sicherlich einer, der die international erfolgreichsten NORTONS gebaut hat.
2.) Ich halte es für unabdingbar einmal bei dem Unvermeidbaren (Joe) die Druckschrift "Tunignotes" von Paul Dunstall zu bestellen. Hier ist alles sehr schön beschrieben. Man muss ja nicht unbedingt danach vorgehen aber auch seine Motoren hatten echte 66PS. Wer aus einer 750er mehr herausholt, den kann man nur beglückwünschen (oder die Aussage bezweifeln, was ich gerne tue) .
3.) Ich selbst habe auch schon einige Köpfe mit großen Ventilen ausgerüstet (Norbert Prokschi bekam meinen ersten, für seine erste John Player Replika, die blaue). Die zweite Jon Player mit dem Monocoque- Rahmen hat jetzt einen Steve Maney- Motor). Für einen 750er- Rennmotor halte ich die Größen 41/33 für richtig, wobei dann auf der Einlass- Seite der Ventilwinkel geändert werden muss. Ventilführungs- Außendurchmesser bei mir ca. 15mm, da kann man Standard 850er- Führungen nehmen und nicht wie bei Mick Hemmings 19mm. Wenn man die originalen Winkel beibehält, geraten sich die beiden Ventile während der Überschneidung ins Gehege. Im Übrigen, ich habe einmal Ventilwinkel für verschiedene Ventildurchmesser (bis 44mm Einlass und 38mm Auslass) konstruiert und gerechnet und nicht probiert, wie es wohl die Engländer gemacht haben. Man braucht nämlich keine 26,5°Ventilwinkel für 41mm- Ventile. Ich glaube (ich muss es aber noch einmal nachlesen) 27° reichen auch aus. Sobald ich meine Excel- Tabelle wieder gefunden habe, werde ich sie hier noch einmal einfügen.
4.) Zum Thema Nockenwelle: Ich kenne die Steve Maney Nockenwelle nicht. Ich würde hier aber bevor ich zuschlagen würde, einmal die Erhebungskurven mit der PW3, den S3 sowie mit den S4 Nockenwellen vergleichen.
5.) Ansonsten: neue Pleuel sind unabdingbar. Die heute vom Unvermeidlichen (Joe) gefertigten Pleuel sind in jedem Fall besser als die orinalen Atlas- Pleuel.
6.) Obwohl Joe es immer wieder bestreitet: die Schwungmassen neigen dazu bei hohen Drehzahlen zu explodieren (absolut desastös). Steve Maney liefert solche aus Stahl. Allerdings sind dessen sehr, sehr leicht, was ich nicht so gut finde.
Wenn Du weitere Informationen brauchst oder mich gar 'mal besuchen willst schreib' mir einfach eine PN.
Gruß
Klaus
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 12:56
von Heyco
Goldstar hat geschrieben:
Oft wird der Fehler gemacht möglichst große Ventile zu verbauen, was bei einem Langhuber völlig kontraproduktiv ist, denn der braucht kleinere als ein Kurzhuber.
Interessant, was ist der Grund dafür, kannst Du das noch etwas weiter ausführen?
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 12:58
von Goldstar
Ich muß sagen Arvid du hast das Prinziep der Strömungsmaschine Motor verstanden
Sicher machen die Steuerzeiten den größüten Einfluß auf die Karakteristik des Motors, denn sie sind durch die Nockenwelle festgelegt, egasl ob es Rennmotor oder ein Esel ist. Mit großer Überschneidung und einem gut ausgetüftelten Abgassysthem kann man schon gute Füllungsgrade erreichen. So hat meine spezieller Auspuff an der Goldstar satte 7 Ps mehr gebracht als mit dem orginal Krümmer. Sieht zwar fast aus wie vom Zweitakter zumindest das Endstück aber das ist wichtig, besonders der Gegenkonus, der eine Reflextionswelle auslöst und di ein den Auspuff gesaugten Frischgase wieder zurückdrücken. Ich bin oft gefragt worden was die Umwickelung des Krümmers bis zum Konusende soll. Heisse Abgase sind energiereich den effekt merkt man wirklich erst nach einer Runde in Oschersleben oder Nürburgring oder Hockenheim also wenn der Motor und das Auspuffsysthem wirklich warm sind.
Ja Arvid, Leistung ist nicht gleich Leistung, denn sie muß fahrbarsein.
Es gibt viele moderne Mopeds die das doppelte oder noch mehr an Leistung haben und selbst auf der Rennstrecke machen die manchmal keine Schnitte.
Gut lange Graden da sind die weg und in der nächsten Kurve hab ich sie wieder. Kleine kurvige Rennstrecken da lach ich mal da sehen die kein Land.
Prüfstand und Landmessung hab ich auch schon gemacht, aber grade die Lamdamessung kannst du dort vergessen. In freier Wildbahn sieht das ganz anders aus . Deshalb habe ich mir auch eine Anzeige ans Moped gemacht das zeigt genau an was wie wo los ist, unter realen Bedingungen, alles andere ist Blödsinn.
In diesem Sinne
Klaus
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 13:14
von Goldstar
Heyco hat geschrieben:Goldstar hat geschrieben:
Oft wird der Fehler gemacht möglichst große Ventile zu verbauen, was bei einem Langhuber völlig kontraproduktiv ist, denn der braucht kleinere als ein Kurzhuber.
Interessant, was ist der Grund dafür, kannst Du das noch etwas weiter ausführen?
Ja na klar,
ist eigendlich ganz einfach zu erklären.
Ein langhuber ist wie der Name schon sagt langatmig, dh wenn der Kolben abwärts geht hat er genug Zeit einzuatmen.
Der Faktor ist hier die Zeit, nicht die Menge, denn die ist bei gleichem Hubraum "gleich"
Ein kurzhuber ist flachatmig und braucht daher die großen Ventile, weil in kurzer Zeit die entsprechende Menge angesaugt werden muß und das geht halt durch ein großes Loch besser.
Verbaut man in einen Langhuber ein großes Einlaß ( bei der Goldstar sind das 45mm bei 88 hub, 42 hätte da vollkommen gereicht) und vergößert den Einlaßkanal, da wird die Strömung zu langsam und der Füllungsgrad verschlechtert sich.
Deshalb haben die modernen Kurzhuber auch meistens 4 Ventile, damit in kurzer Zeit viel reingeht. Diese Motoren regagieren auf das Auspuffsysthem und Nocke viel empfindlicher als ein Langhuber, denn dadurch werden die Strömungsverhätnisse entscheident gesteuert. Weil ja der Zeitfaktor für die Füllung viel kleiner ist.
Leuchtet ein...oder?
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 13:27
von Heyco
Goldstar hat geschrieben:Leuchtet ein...oder?
Ja, danke Klaus, daß ist nachvollziehbar.
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 14:04
von chinakohl
@ Goldstar
Naja Klaus, das wär` ja auch traurig, wenn ich das Prinzip nicht verstanden hätte.
Im übrigen hat mal ein guter Kollege von mir folgenden Spruch "verbrochen":
" Wat zählt, is` auffe Strasse"
(mundartlich wiedergegeben - er und auch ich kommen ja "aussem Pott" )
MfG
Arvid
Re: Zylinderkopf tuning an der Atlas
Verfasst: Donnerstag 12. September 2013, 15:17
von Tim
Malzi hat geschrieben:...wer von euch hat da schon Erfahrung damit, bzw was geht da alles??
Im Prinzip ist ja schon alles gesagt, daher nur noch eine kleine Anmerkung, die ich hier im Forum schon des öfteren gemacht habe:
Beim Norton-Kopf gibt es eine Öl-Rücklaufbohrung, die sehr nah am rechten Einlasskanal verläuft. Am unteren rechten Federsitz geht schräg eine Bohrung ab, die die nahezu senkrechte Bohrung von der Dichtfläche (vom Fireface, mir fällt grad kein griffiges deutsches Wort dazu ein...) trifft.
Diese senkrechte Bohrung ist nur wenige mm von der Wand des Einlasskanals entfernt. Außerdem sind die Köpfe da wohl gerne porös, was vermutlich mit dem Anguss zu tun hat, könnte z.B. sein, dass sich da zwei Materialströme an den Kanal-Kernen treffen und fröhlich rumlunkern.
Mein Atlas-Kopf ist von einem damals schon sehr alten Kollegen, den mir Doc Cordes empfohlen hat, auf 30mm geportet worden, hat immer rechts eine minimal verölte Kerze gehabt und ich meine auch, an der neuralgischen Stelle etwas in der Kanalwand ertasten zu können. Ich bin noch nicht dazu gekommen, das mal bei gezogenem Kopf mit Druckluft und Öl zu testen. Ein 32er RH4-Kopf in meinem Fundus hat dieses Problem in jedem Fall, es bläst an der Stelle durch.
Also Wahrschau beim Porten walten lassen oder gleich einen Ölrücklauf extern zwischen die Ventile setzen, wobei man dann das Problem hat, das Öl irgendwo wieder in der Motor zu bekommen. Wenn man die Leitung einfach in den Scavenge-Anschluss setzt, verarscht man die Pumpe, das habe ich auch schonmal gesehen.
Was die Kanäle angeht nur die Anmerkung, dass ich mich dazu lieber nicht mehr äußere, seitdem ich ein paar Simulationen von wirklich abstrusen Kanälen gesehen habe.

Die Combat- und Dunstall-Kanäle sind IMHO jedenfalls nicht der Weisheit letzter Schluss, weil die mit Sicherheit zu flach in den unteren Abschnitt des Ventilsitzes einströmen, soviel sei noch gesagt.
Maney und AFAIK auch Jim Comstock porten übrigens mit CNC, und das aus gutem Grund.
Tim