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M54b30 Kolben im M42


Thomas B.
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M44 und M47 KW wiegen fast gleich viel laut ETK. Über Kolbengeschwindigkeiten mache ich mir bei um die 7000 Umdrehungen noch keine Sorgen, ehrlich gesagt. Bei 2.1 L würden mir auch 6500 Umdrehungen langen.

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für einen 2,1-Liter (2091ccm) nimmst Du am einfachsten eine umgebaute KW vom M47N mit 90mm Hub und 86mm Bohrung mit Kolben vom S50B30 und 135mm Pleuel die auf 21mm Bolzen umgebuchst sind

 

für das gefensterte Kurbelgehäuse vom M44 würde ich eine der leichteren Ausführungen (es gibt mindestens 6 Varianten) der M47N KW nehmen, die "4 1/2" Gegengewichte und den Antriebszahnkranz für die Ausgleichswellen hat, der Antriebszahnkranz muss dann natürlich runter und stattdessen das M44 Inkementenrad an diese Stelle wandern, ist durchaus machbar aber mit etwas Aufwand verbunden u.a. KW neu wuchten weil das M44 Inkrentenrad nicht rotationssymmetrisch ist, oder man nimmt ein (kleineres) Inkrementenrad vom M54, das ist rotationssymmetrisch aber dann muss der KW-Geber tiefer gesetzt werden (Block fräsen)

 

mit einer M47 KW und 88mm Hub baut sich das nicht ganz so gut, das geht sich mit den gängigen Pleuellängen und Kompressionshöhen der in Frage kommen den Kolben nicht so einfach aus, mit S50B32 Kolben würde man es schon noch hinbekommen, aber das Inkremtenrad ist schwieriger auf der hinteren Kurbelwange der M47 KW anzubringen als bei einer M47N ..... und ca. 50ccm weniger Hubraum gibts durch 2mm weniger Hub auch .... die M47 KW mit 88mm Hub macht für mich nur Sinn, wenn es ein "echter" 2-Liter (1997ccm) werden soll und dabei die original 85mm Bohrung und die original M44 Kolben verwendet werden sollen, wobei dann natürlich das Pleuellängenproblem zu lösen ist

 

natürlich könnte der KW-Geber vorne am Block wie beim M42 verbaut werden, dumm nur dass der M44 da keinen Anguss am Steuergehäuse hat, da müsste ein extra Halter für den Geber gebaut werden, geht natürlich auch, aber einfach was zusammenstecken wie beim M42 ist beim M44 eben nicht

 

für so einen Motor kannst Du die Kopfdichtung vom M44 verwenden, die ist 86mm und reicht da grade mal so, es entsteht (erstmal) 0,4mm Kolbenunterstand und je nach gewünschtem Verdichtungsverhältnis muss der Block dann etwas geplant werden, wenns viel wird (also wenn mehr als 0,5mm geplant werden) dann macht es Sinn, den Kopf samt Räderkastendeckel im Bereich der Profildichtung abzustufen, sonst quetschst Du die Dichtung zu sehr und es baut sich beschissen zusammen

 

der sich ggf. ergebende Kolbenüberstand ist hier kein Problem, da die KD ja 86mm ist und das geht grade noch so, der Kolben ist ja im Feuerstegbereich deutlich kleiner als 86mm und wird auch bei Betriebstemperatur niemals auf 86mm "wachsen"

 

Du kannst im Prinzip auch S50B32 Kolben verwenden, dann wird es ein "gut eingeschenkter" 2,1-Liter (2111ccm) die Kolben haben etwas mehr Kompressionshöhe und es gibt etwas Kolbenüberstand (0,3mm) dann fällt zwar das Block planen weg, aber es wird dann mit der M44 Kopfdichtung so langsam grenzwertig, deswegen sollte vielleicht der Kolbenüberstand durch Abdrehen der Kolben im Randbereich beseitigt werden oder wenigstens etwas "angefast" werden, die Kolben sind zwar im Feuerstegbereich, der bei Überstand in die KD "eintaucht" deutlich kleiner als 86mm aber das ist "kalt" gemessen, bei Betriebstemperatur dürfte das schon knapper werden

 

alternativ gibts so ab 200 EUR aufwärts dann auch Kopfdichtungen für 87mm Bohrung, das sind dann allerdings meist MLS Dichtungen die entsprechende Anforderungen an die Oberflächengüte der Dichtflächen stellen ..... und ne KD für 200 Affen oder mehr würde ich nur verbauen wenns wirklich "nicht anders geht"

 

der Vorteil von S50 Kolben sind eben die riesigen Ventiltaschen, womit es bei NW kaum Einschränkungen gibt und natürlich dass es Kolben sind, die mit hohen Kolbengeschwindigkeiten zurecht kommen, da musst Du Dich sicher nicht bei 6500 U/min schon beschränken, knapp über 7000 werden da keine Probleme bereiten, Nachteil sind die 21mm Kolbenbolzen, was zum Umbuchsen der Pleuel zwingt

 

die gewünschten 200Nm dürftest Du mit dem 2,1-er leicht schaffen und für 180PS brauchst Du auch keine superscharfen NW und auch keine Einzeldrossel (sag ich jetzt einfach mal so .....) ich denke sogar, dass Du mit dem 2,1-er schon fast an der 200PS Marke "kratzen" wirst (je nach NW)


Bearbeitet: von vokuhila
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Einzeldrossel möchte ich auch auf keinen Fall verbauen, von außen soll der Motor serienmäßig aussehen. Danke schon mal für die sehr wertvollen Infos.

Welchen Kolbenunter bzw- überstand hat der M44 ab Werk? 
 

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Ich würde glaube ich nach langer Überlegung so vorgehen:

90 mm Kw, 135 mm Pleuel (TA-Technix H-Schaft, ca. 490 g/Stück), Schmiedekolben vom C20XE (günstiger als S50, Kompressionshöhe fast gleich wie beim M44, genau müssten es 30,43 mm sein), Pleuel auf 21 mm umbuchsen lassen. Dafür würde ich dann den Block abfräsen lassen, und zwar um 0,5 mm. Dann alles auswuchten lassen und fertig. Oder habe ich da einen Denkfehler drin? 

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Könnte was mit unterschiedlichen Trichterlängen sein. Die könnte man gut umstecken... bis es passt. Je nachdem was gewünscht ist.

 

Wobei der Durchmesser da nicht veränderbar ist. Wird ja eh vom Ansaugkanalquerschnitt im Kopf vorgegeben. 

 

 

 

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.....Oder habe ich da einen Denkfehler drin?

Verdichtungsverhältnis ? Mulde im Kolbenboden ? Ventiltaschen ? alles mit bedacht ?

 

135er Serienpleuel vom M40/50/52/54 reichen, es muss nicht der Chinaschrott von Pleueln sein


Bearbeitet: von vokuhila
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Thomas was hast du da eigentlich für eine Einzeldrossel? Modifizierbare Saugrohrlänge klingt interessant.

 

Sie ist von racehead.com.au

Auf der Seite finden sich auch ein paar anschauliche Tipps zur Auswahl von Saugrohrlänge und Durchmessern.

Für den M42 entwickelt. Auf M42-Club gibt es eine unglaublich detaillierte Analyse mit Prüfstandsdiagrammen usw.

 

Sie ist modular aufgebaut und dadurch kannst du Zwischenstücke beliebiger Länge zusammenbauen.

 

 

Könnte was mit unterschiedlichen Trichterlängen sein. Die könnte man gut umstecken... bis es passt. Je nachdem was gewünscht ist.

 

Wobei der Durchmesser da nicht veränderbar ist. Wird ja eh vom Ansaugkanalquerschnitt im Kopf vorgegeben. 

 

 

Auch den Durchmesser kann man in begrenztem Rahmen anpassen und den Ansaugkanalquerschnitt darauf abstimmen. Die Jungs von NG-Motorsport fräsen dir auch deinen Kanalquerschnitt nach Wunsch mit der 5-Achs-CNC.

 

Aber wir schweifen langsam vom Thema ab...

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...die M47 KW mit 88mm Hub macht für mich nur Sinn, wenn es ein "echter" 2-Liter (1997ccm) werden soll und dabei die original 85mm Bohrung und die original M44 Kolben verwendet werden sollen, wobei dann natürlich das Pleuellängenproblem zu lösen ist

 

Kann man in dem Fall nicht die M44 Kolben um 2,5mm kuerzen (lassen)? 

MfG Florian

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Verdichtungsverhältnis liegt dann bei etwas über 11:1, Kolbenbearbeitung muss man schauen, wenn man die Teile vor sich liegen hat. Da mache ich mir jetzt nicht so die Sorgen drum.

Was heißt M47N passen überhaupt nicht? Hast du doch weiter oben geschrieben. Antriebskranz 'runter, M44 Inkrementenrad drauf. Auswuchten ist eh klar. Was muss sonst noch an der Welle gemacht werden?

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Kolbenbearbeitung muss man schauen, wenn man die Teile vor sich liegen hat. Da mache ich mir jetzt nicht so die Sorgen drum

 

Solltest schon vorher schauen, ob überhaupt am Kolben eine Bearbeitung möglich ist. Der Boden sollte min. 5mm nach der Bearbeitung dick sein. Heißt du musst vorher schon wissen in wie weit eine Mulde, oder Ventiltaschen eingebracht werden können, bzw. müssen. 

 

 

 

Was heißt M47N passen überhaupt nicht? Hast du doch weiter oben geschrieben. Antriebskranz 'runter, M44 Inkrementenrad drauf. Auswuchten ist eh klar. Was muss sonst noch an der Welle gemacht werden?

 

 

Der Aufwand lohnt sich für eine Welle kaum. Es sei denn Du kannst alle Arbeiten selbst durchführen, oder machst, bzw. lässt machen ein paar mehr.

Stichwort: Stückkostendegression 

 

Andere Möglichkeit, Du gönnst einer 2. Person den Verdienst und bezahlst den Preis für eine Umgebaute Welle bei jemanden aus dem Forum. Der hat bestimmt auch ordentlich Hirnschmalz in den Umbau gesteckt - die Zeit muss ja auch belohnt werden - und soll ein paar auf Lager haben. Letztere Variante wird es auch bei mir werden, wenn ich dazu komme.  


Bearbeitet: von Benedikt

 

 

 

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Kann man in dem Fall nicht die M44 Kolben um 2,5mm kuerzen (lassen)? 

 

kann man vielleicht, wenn man sich traut

 

wenn man die kürzt und dann noch die Ventiltaschen auch 2,5mm tiefer machen muss, wird es zur 1. Kolbenringnut schon knapp

 

und dann müsste ja die Mulde auch 2,5mm nachgesetzt werden, der Kolbenboden wird dann 2,5mm dünner

 

beim M42 Kolben hab ich das alles mal 1mm nachgesetzt und da hatte ich keine Bedenken

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Ich würde glaube ich nach langer Überlegung so vorgehen:

 

90 mm Kw, 135 mm Pleuel (TA-Technix H-Schaft, ca. 490 g/Stück), Schmiedekolben vom C20XE (günstiger als S50, Kompressionshöhe fast gleich wie beim M44, genau müssten es 30,43 mm sein), Pleuel auf 21 mm umbuchsen lassen. Dafür würde ich dann den Block abfräsen lassen, und zwar um 0,5 mm. Dann alles auswuchten lassen und fertig. Oder habe ich da einen Denkfehler drin?

 

 

Was heißt M47N passen überhaupt nicht? Hast du doch weiter oben geschrieben. Antriebskranz 'runter, M44 Inkrementenrad drauf. Auswuchten ist eh klar. Was muss sonst noch an der Welle gemacht werden?

 

das mit den Opel Kolben kommt schon so hin, Du hast eben dann recht viel Kolbenunterstand und damit einen recht großen Quetschspalt, was zwar weniger optimal ist aber ansonsten keine Probleme verursacht

 

bei den Ventiltaschen musst Du dann sehen, kommt ja auf die NW an, nimmst Du recht zahme dann könnte es bei dem Unterstand vielleicht sogar so schon gehen

 

 

die M47N Wellen sind zwar verschieden was die Anzahl Gewichte angeht und ob sie einen Antriebszahnkranz für die Ausgleichswellen haben oder nicht, aber eines haben sie alle gemeinsam : sie passen vorne überhaupt nicht, der Stumpf ist zu kurz und zu dick und einen Ölpumpenantrieb haben die auch nicht

 

ich hab weiter oben genau deshalb zuerst einmal geschrieben :

 

..... für einen 2,1-Liter (2091ccm) nimmst Du am einfachsten eine umgebaute KW vom M47N mit 90mm Hub .....

 

"umgebaut" deshalb, weil sie ohne Umbau eben nicht verwendbar ist

 

dann als zusätzliche Anpassung für den M44 hab ich den Hinweis gegeben :

 

für das gefensterte Kurbelgehäuse vom M44 würde ich eine der leichteren Ausführungen (es gibt mindestens 6 Varianten) der M47N KW nehmen, die "4 1/2" Gegengewichte und den Antriebszahnkranz für die Ausgleichswellen hat, der Antriebszahnkranz muss dann natürlich runter und stattdessen das M44 Inkementenrad an diese Stelle wandern


Bearbeitet: von vokuhila
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Gert, was ist für dich persönlich der Grenzwert was die Nacharbeitung der Ventiltaschentiefe der Hartge-Kolben angeht? Die üblichen 5mm Kolbenbodenmindestdicke einhalten? An der Stelle der Ventiltaschen ist der Kolbenboden ja etwas dicker... Bei genauerer Betrachtung habe ich Probleme meine Verdichtung auf ein vernünftiges Maß zu bekommen.

Bei meinem Kopf werden die Ventilsitzringe nachgeschnitten und dadurch der Kopfbrennraum nochmal erhöht -> Verdichtungsreduzierung. Block planen ist mit dem Abstand Kolben zu Ventil nicht vereinbar. Scheint sich alles leider nicht auszugehen. So ein Mist!  :cry:

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Gert, was ist für dich persönlich der Grenzwert was die Nacharbeitung der Ventiltaschentiefe der Hartge-Kolben angeht? Die üblichen 5mm Kolbenbodenmindestdicke einhalten? An der Stelle der Ventiltaschen ist der Kolbenboden ja etwas dicker... Bei genauerer Betrachtung habe ich Probleme meine Verdichtung auf ein vernünftiges Maß zu bekommen.

Bei meinem Kopf werden die Ventilsitzringe nachgeschnitten und dadurch der Kopfbrennraum nochmal erhöht -> Verdichtungsreduzierung. Block planen ist mit dem Abstand Kolben zu Ventil nicht vereinbar. Scheint sich alles leider nicht auszugehen. So ein Mist!  :cry:

 

verstehe ich alles nicht so ganz, für mich würde sich das prima ausgehen, wenn ich es grob überschlage

 

die gesamte Ventiltellerfläche beträgt knapp die Hälfte der Bohrungsfläche bzw. der Brennraumfläche im Kopf

 

wenn Du die Ventile einen ganzen Millimeter - was dann schon unnötig (zu) viel wäre - zurücksetzen würdest, dann müsstest Du den Kolbenstand nur um 0,5mm erhöhen um das auszugleichen oder eben den Kopf planen und das gibt es doch immer her

 

normal hättest Du bei 90 Hub und 140 Pleuellänge ca. 0,2mm Kolbenunterstand und ein Verdichtungsverhältnis von anständigen 10,9:1 die sich durch das übliche Block und Kopf planen um saubere und plane Dichtflächen zu haben in "über 11:1" verändern würde

 

den Unterstand könntest Du durch Block planen und/oder durch eine exzentrische Pleuelbuchse in einen Kolbenüberstand umwandeln, die Grenze dabei ist der Quetschspalt, der sich durch die Dicke der Kopfdichtung ergibt

 

bei einem als noch unkritisch anzusehenden Quetschspalt von 1mm und einer Kopfdichtung von 1,7mm könntest Du Dir also 0,7mm Kolbenüberstand ohne schlechtes Gewissen "erlauben" - manche leben auch bei 0,8mm Quetschspalt oder noch weniger, aber das muss jeder selbst wissen ob er es mag, wenn die Kolben mal beim Kopf anklopfen und "guten Tag" sagen

 

mit dem 0,7mm Überstand würdest Du das Verdichtungsverhältnis auf etwa 11,8:1 drücken (wäre mir schon zu viel, aber egal ....) und selbst mit dem angenommenen Ventile zurücksetzen würdest Du noch bei mindestens 11,3:1 landen (was ich als ausreichend finde) mit 0,8mm Quetschspalt hättest Du etwa 11,5:1 und das alles immernoch ohne den Kopf zu planen

 

letztlich bleibt Dir ja noch die Möglichkeit den Kopf zu planen, dabei bleibt der Quetschspalt gleich, weil Du ja die Quetschbereich mit bearbeitest, da kannst Du recht weit gehen bis eben die Ventilsitzringe "angekratzt" werden, damit sollten dann 12:1 (die ich allerdings eher nicht anstreben würde) leicht machbar sein

 

beim Ventiltaschen nachsetzen ist nicht die Kolbenbodendicke der begrenzende Faktor, weil die Taschen sich am Außenrand vom Kolben im Ringbreich befinden, wo der Kolben ohnehin "voll" ist oder zumindest wesentlich dicker als in der Mitte vom Boden, an der Stelle ist der Feuersteg, also Abstand zur ersten Ringnut eher der begrenzende Faktor und da die Hartge Kolben nur 4,5mm Feuersteghöhe haben, ist die Einschränkung wohl eher dort zu finden

 

ohne den Ventilhub der gewählten NW im OT zu kennen ist da aber keine Aussage möglich, das kannst Du nur selbst vorab grob rechnen

 

als Gegenbeispiel zu den Hartge Kolben sind hier die S50 Kolben anzusehen, die extrem tiefe Ventiltaschen haben und um eben diese unterzubringen, einen sehr hohen Feuersteg haben (müssen) ein hoher Feuersteg bedeutet aber auch dass die Kompressionshöhe nicht so klein werden kann, weil ja die Ringe samt Stegen zwischen Bolzen und Feuersteg auch noch untergebracht werden müssen

 

es gibt für knappe Platzverhältnisse auch Kolben, bei denen der Kolbenbolzen quasi "durch" den Ölring geht, der Ölring wird an der Stelle nicht durch den Ringsteg gestützt, damit können einige mm gewonnen werden, aber das sind Spezialkolben die nur bei den entsprechenden Herstellern so bestellbar sind


Bearbeitet: von vokuhila
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Danke für die ausführliche Antwort. Meinen Kopf bekomme ich voraussichtlich in KW50 wieder zurück, erst dann weiß ich genau wie weit die Ventile zurückgesetzt wurden. Nockenwellen habe ich noch zwei verschiedene in der Endauswahl. Es kann allerdings sein, dass es auf über 2mm Hub in OT hinausläuft (Abgaswerte sind egal). 

 

Um den Rest muss sich dann mein Motorenbauer kümmern...

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das mit den Opel Kolben kommt schon so hin, Du hast eben dann recht viel Kolbenunterstand und damit einen recht großen Quetschspalt, was zwar weniger optimal ist aber ansonsten keine Probleme verursacht

 

bei den Ventiltaschen musst Du dann sehen, kommt ja auf die NW an, nimmst Du recht zahme dann könnte es bei dem Unterstand vielleicht sogar so schon gehen

 

 

 

Wieso Kolbenunterstand, der Block wird doch abgefräst? Oder meintest du vorm Fräsen?

 

Welche KW hat eigentlich Hartge genommen, oder meinetwegen Noelle und Schnitzer? Auch die umgebaute M47 oder eigens angefertigte?

 

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war vorm Fräsen gemeint

 

Hartge & Co. hatten sich für den 2,1-Liter spezielle KW mit 91mm Hub anfertigen lassen und die basierten auch nicht auf der Dieselwelle sondern wurden aus dem Vollen hergestellt

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