M54b30 Kolben im M42

[Thomas B.]

Hallo,

 

Die Kolben des M54b30 haben eine Kompressionshöhe von 28,32mm (laut MAHLE-Katalog auch eine Variante mit 27,6mm erhältlich). Die originalen M42b18 Kolben haben eine Kompresionshöhe von 31,65mm. Wenn nun die 88mm-Kurbelwelle aus dem M47 mit M42 Pleueln und den M54b30 (KH 28,32) Kolben verbaut wird, würde der Kolben 0,17mm weiter aus dem Block stehen als vorher. Durch die nicht vorhandene Mulde im M54b30 Kolben wäre das Verdichtungsverhältnis allerdings viel zu hoch, und die Ventile hätten nicht genug Freigängigkeit.

 

Leider konnte ich nirgends Informationen über die Kolbenbodendicke der M54b30 Kolben finden, um zu beurteilen ob eine ausreichend große Materialabnahme möglich ist. Hat jemand einen Kolben auf der Werkbank liegen, oder das Gedankenexperiment schon einmal zu Ende geführt?

 

Mit dem Kolben mit der Kompressionshöhe von 27,6mm und der 2,0Xmm Kopfdichtung, sollte man die Verdichtung in eine Nutzbare Region bekommen, jedoch wäre der Quetschspalt dann viel zu groß. Die detailierten Auswirkungen davon, sind mir jedoch nicht ganz schlüssig.

 

 

Die gängigen und funktionierenden Methoden, dem M42 mehr Hubraum verschaffen sind mir bekannt. Trotzdem finde ich die Variante mit leichteren Kolben und längeren Pleueln interessant.

 

 

 

[vokuhila]

kannst Du versuchen, wird allerdings knapp werden weil Du keine wirklich tiefe Mulde wirst einarbeiten können

viel weniger als 4mm Bodendicke würde ich mir nicht trauen

 

M52B28 z.B. oder eben auch M54B30 haben beide viel Kolbenunterstand und mehr Quetschspalt als es bei Dir werden würde

finde ich persönlich nicht optimal, aber es wurden immerhin zig-tausende Serienfahrzeuge so verkauft

 

allerdings würde ich bei der 88mm Hub KW eher in Richtung 85mm Bohrung gehen wollen um wenigstens den 2-Litern halbwegs nahe zu kommen

 

ich hab mal so einen M42 Rumpf mit der 88mm HUb KW gebaut, mit M50B25TU Kolben im 2. Übermaß 84,5mm und 135mm Pleueln

ohne sonstige Bearbeitung gibt das 1974ccm und ca. 11:1 Verdichtung und ist quasi "nur zusammenstecken" ohne was bearbeiten

und das funktioniert prima und hat die damit erreichten über 180PS seit Jahren im Rennstreckenbetrieb ausgehalten

Bearbeitet: 29. Oktober 2016 von vokuhila

[Thomas B.]

Kolben im 2. Übermaß würden natürlich Sinn machen. Würdest du M42 oder M44 Pleuel empfehlen? Das geringere Gewicht der M44 Pleuel ist natürlich reizvoll (vor allem der oszillierende Anteil). Kann man durch das geringere Kolbengewicht den M44 Pleueln auch noch sichere 8000 U/min zumuten? Vernünftige Pleuelschrauben natürlich vorrausgesetzt.   

 

M42 Pleuel hätte ich natürlich schon vorhanden, und wenn ich auch noch auf die 23ccm durch die Übermaßkolben verzichten würde (vorrausgesetzt honen reicht aus), wäre das Ganze eine echt günstige Angelegenheit.

[vokuhila]

der oszillierende Anteil ist beim M44 Pleuel garnichtmal so viel weniger, der größte Teil Masse beim M42 Pleuel ist eher am rotierenden Ende "verteilt"

 

für die Belastung der Pleuelschrauben ist aber eben nicht nur der oszillierende Teil interessant, der gesamte obere Pleuelteil ab Trennstelle plus Kolben samt Bolzen muss "gezogen" werden

 

und deswegen würde ich das leichtere Pleuel nehmen

 

allerdings in dem Fall auch KEIN Crackpleuel, weil das an der Trennstelle ungünstig geformt ist und keine flächige "Auflage" nach außen hin zum Abstützen der Zugkräfte hat

 

8000 U/min mit 88mm Hub sind natürlich "sportlich", das sind knapp 23,5m/s und damit nahe am F1 Motor, nur dass Du eben keine F1 Komponenten verbaust ....

 

ich weiss nicht was Du mit dem Motor vor hast, ob es ein "2-Liter Klasse konformer" Motor werden soll, oder ob der Hubraum frei gestellt ist, weil Du keinem Reglement unterworfen bist

 

in letzterem Fall würde ich lieber auf mehr Bohrung gehen und weniger U/min ansetzen, das spart nicht nur im Bereich Ventiltrieb einiges an Kosten, sondern "entschärft" die ganze Problematik

 

Drehzahl bringt Leistung (wenn man es mit der Füllung hinbekommt) was zwar mit Deiner Einzeldrossel noch wahrscheinlich ist, auch wenn die mit langen Saugrohren nicht auf Drehzahl ausgelegt ist

 

aber Drehzahl kostet auch Geld (nicht nur beim Ventiltrieb) und Drehzahl belastet die Teile (wegen Kolbengeschwindigkeit bzw. Kolbenbeschleunigung)

 

wenn ich das Konzept so betrachte, dann schätze ich, dass mit knapp 2-Liter bei 8000 U/min mindestens 220PS das Ziel sind

 

ich würde mich nicht an 140mm Pleuellänge festbeissen, weil 135mm Pleuel bei lumpigen 88mm Hub "schlecht" sein sollen, einfach weil das nicht wirklich entscheidend ist

 

wenn am Ende ein relativ langhubiger Motor mit immerhin 88mm Hub aber "nur" 1950ccm rauskommt, der bis 8000 U/min "geschunden" werden muss, ist das aus kaum einer Sicht optimal, zumal Deine Drossel mit den langen Rohren eher nicht auf 8000 U/min ausgelegt ist

 

ich will Dir Dein Konzept nicht madig machen, sondern nur mal zum Nachdenken anregen, aber wahrscheinlich denkst Du die ganze Zeit schon darüber nach

 

wenn ich so ne schöne Einzeldrossel mit den langen Saugrohren hätte und keine Hubraumgrenze einhalten müsste, dann würde ich keinen Gedanken an einen deutlich unter 2-Liter und 8000 U/min verschwenden, selbst wenn wie bei mir der ganze Krempel (M54 Kolben usw) rumliegt und wenn ich das erst anschaffen müsste erst recht nicht

 

da würde ich gleich in Richtung 2,1-Liter und z.B. S54 Kolben und 87mm Bohrung denken, oder wenn es neue Kolben in "bezahlbar" sein sollen, dann zumindest letztes Übermaß vom S50B32 mit 86,8mm Bohrung, diese Kolben haben anständig Mulde und riesige Ventiltaschen, da muss im Bereich Kolbenboden / Ventiltaschen nichts gemacht werden um einen engen Quetschspalt und Freigängigkeit für die Ventile zu bekommen

allerdings musst Du Dich hier von 140mm Pleuellänge verabschieden und mit 135mm Vorlieb nehmen und müsstest die Pleuel auf 21mm Bolzen umbauen, dafür hast Du aber auch nicht mit Kolbenüberstand zu kämpfen, es wird aber eine mit ca. 200 EUR relativ teure Kopfdichtung nötig

 

eine andere Alternative (wenn Du mit ca. 50ccm weniger auskommen magst und einem 2,05-Liter akzeptierst) wären die in der e-Bucht käuflichen Hartge Kolben für 86mm Bohrung

die gibts immer mal als Angebot für ca. 275 EUR pro Satz ! (im Moment aber nur für immernoch günstige gut 300 EUR) 

und die haben nicht nur wenig KH (ca. 27mm) sondern zudem noch eine Mulde und passende Ventiltaschen, allerdings nicht allzu tief und somit (erstmal) für nicht allzu scharfe NW

dann hättest Du

und Du könntest die billige 86mm Kopfdichtung vom M44 verwenden

Du hättest kein Problem mit Kolbenüberstand, sondern eher mit (vergleichsweise leicht zu behebendem) Unterstand zu "kämpfen", denn die Kolben sind eher für die KW mit 90mm Hub (bzw. bei Hartge 91mm Hub) "geeignet"

allerdings haben die Kolben (dafür aber leichte ) 20mm Kolbenbolzen, was eine Pleuelanpassung nötig macht

aber in dem Zuge könnte auch mit einer exzentrischen Pleuelbuchse die Pleuellänge auf 141mm gebracht werden und dafür das stärkere Block planen "gespart" werden

also 2 Fliegen mit einer Klappe schlagen (sowas finde ich immer gut)

 

ich würde auf jeden Fall aber für ein paar EUR ein gefenstertes M43/44 Kurbelgehäuse mit 84mm bzw. 85mm Bohrung dazu hernehmen, egal welche Bohrung da am Ende mal rein soll, die reduzierten Pumpverluste sind grade in dem angestrebten Drehzahlbereich nicht zu verachten

Bearbeitet: 30. Oktober 2016 von vokuhila

[Thomas B.]

Du hast mit allem recht was du schreibst, danke für dein geteiltes Fachwissen und deine Zeit.

 

Die Variante mit den Hartge Kolben kannte ich nicht, und finde ich sehr interessant! Leider habe ich noch keine genaueren Informationen zu den Kolben gefunden.

Meine Anforderungen an den Motor sind im Prinzip wie folgt: Ich muss mich an kein Reglement halten da der Motor "nur" für ein ambitioniertes Tracktool herhalten muss, trotzdem würde man mit einem 2l wahrscheinlich immer wieder mal gerne bei einer kleinen Veranstaltung starten. Ich hab mir ein Limit von 6-7k€ gesetzt, vorhanden ist bereits ein M42 und die Einzeldrossel, bei der ich übrigens durch den modularen Aufbau bei Bedarf den Ansaugweg noch anpassen kann. Im Frühjahr "muss" der Motor lauffähig im Auto sein.

 

Jeder Bearbeitungsschritt ist für mich relativ teuer, da ich keine geeigneten Maschinen habe, und alles beim Motorenbauer erledigen lassen muss. Daher versuche ich immer einen guten Kompromiss aus Teilekosten, Bearbeitungskosten und zu erwartender Leistung zu finden.  

 

Ich werde mal durchrechnen ob ich mit meinem Budget die folgende Variante zu realisieren ist:

 

M44 Kurbelgehäuse

M47 Dieselwelle (90mm oder 88mm?)

M44 Pleuel auf 141mm umgebuchst

Hartge 86mm Kolben

M42 Kopf

[vokuhila]

die Hartge Kolben basieren wohl auf Opel Kolben, zumindest ist es der Rohling laut KS Gussnummer

 

ich kann die mal genauer messen, hab die ja (auch) da, aber ich glaub es waren so um die 27mm KH, Muldenvolumen hab ich nicht so genau ermittelt, weil es augenscheinlich für den Einsatzzweck "taugt" ohne dass man viel Aufwand hat um ein brauchbares Verdichtungsverhältnis bei einem 2,0 bis 2,1 Liter zu erzielen

 

die Dinger hab ich noch nicht so vordergündig behandelt, weil ich noch nicht so recht weiss, wie ich das mit dem Pleuel auf 20mm umbuchsen machen werde, deshalb liegen die erstmal im Regal rum

 

bisher hab ich das Pleuel umbuchsen "nur" auf 21mm für die S50B30 Kolben gemacht, aber für 20mm geht es auf diese Weise nicht, da muss ich mir was anderes ausdenken

 

wieso Du bei dem genannten Budget "rechnen" musst, verstehe ich nicht, dafür ist ja fast schon ein Ersatzmotor mit drin

[Thomas B.]

Als ich den Mahle-Katalog nach Kolben durchsucht habe, ist mir aufgefallen dass ich unter 29mm KH und Bohrung 86,5 (+- 1%) nur Opelkolben gefunden habe. Scheint wohl nur bei denen so verbaut zu sein. 

 

In dem Budget muss ja alles mit abgedeckt sein (kompletter Kopf mit Nockenwellen, Steuergerät, Abstimmung, Kleinteile usw usw. das geht schnell ins Geld), da braucht man keine großen Aktionen starten. Genaueres weiß ich dann erst nach dem Gespräch mit dem örtlichen Motorenbauer. Und wenn der eine oder andere Schein für ein paar Semis übrig bleibt, ist es auch nicht schlimm ;)

 

 

Bei folgender Sache interessiert mich deine Meinung:

Vergleichen wir einmal einen M42 mit 90mm Hub, 135mm Pleuel und M42 Kolben (1997ccm) mit einem M42 mit 88mm Hub, 140mm Pleuel und M54b30 Kolben (1951ccm). Der erste hat ca 2,5% Hubraum und produziert (andere Faktoren mal nicht in Betracht gezogen) somit ca 2,5% mehr Drehmoment und Leistung. Beim M42 mit 140mm Pleueln wirken allerdings (sehr vereinfacht durch Kraftvektoren betrachtet!) im Vergleich ca 3,2% geringe Kräfte gegen die Zylinderwand, da die Explosionskraft nicht so stark vom schräg stehenden Pleuel umgeleitet wird. Somit sollte doch der Motor mit weniger Hubraum die ähnliche Leistung abgeben? Oder ist der Gedanke zu vereinfacht und theoretisch?

Bearbeitet: 30. Oktober 2016 von Thomas B.

[vokuhila]

meine Meinung dazu ist : die Rechnung musst Du schon anders ansetzen

 

ein Motor hat so um die 5 % Reibungsverluste, und die teilen sich auf in Lagerreibung an Kurbelwelle (HL/PL) und Nockenwelle, Gleitreibung an der Ventilsteuerung (Kette, Nocken, Stößel, Ventilschäfte) sowie eben der Reibung an der Zylinderwand

 

jetzt nehmen wir mal realitätsfremd an, die Reibung an der Zylinderwand würde allein schon die ganzen 5% ausmachen und der Rest wäre zu vernachlässigen

 

bei einem 200 PS Motor wären das dann also rund 10 PS an Verlusten

 

wenn Du mit einem längeren Pleuel die Querkräfte und damit diese Verluste um 3,2% reduzierst, dann hast Du statt 10 PS Verlust nur noch knapp 9,7 PS Verlust an der Stelle

 

der Effekt von geringfügig längeren Pleulen ist also viel geringer als erhofft

 

wenn längere Pleuel einer Hubraumerhöhung zum Opfer fallen, dann ist das eben so und es ist kein K.O. Kriterium, sondern nur ein kleiner Schönheitsfehler

 

 

 

und hier noch ein kleiner Ansatz zum Nachdenken :

 

die Leute, die einen Motor aufladen und dann z.B. 100 % mehr Drehmoment haben, die scheren sich einen Dreck um die dann auch 100 % (!) höheren Querkräfte

 

 

 

 

 

 

 

 

Bearbeitet: 30. Oktober 2016 von vokuhila

[Thomas B.]

Ja, macht alles Sinn.

 

Mittlerweile gefällt mir die Variante mit den Hartge Kolben sehr gut. Falls sie dir zufällig in die Hand fallen, und ein Messschieber nicht weit entfernt liegt, würde ich mich sehr freuen die Kompressionshöhe und die ungefähre Kolbenbodendicke zu erfahren. 

 

Für mich gibt es jetzt zwei Optionen:

 

Low Budget (falls es mit honen getan ist):

88mm Welle

140mm Pleuel 

M54b30 Kolben

1951ccm bzw 1974ccm im 2. Übermaß

ungefähre geschätzte Ausbeute: (215Nm? 210PS?)

 

Vernünftig:

88mm oder 90mm Welle (je nach dem was der Kolben zulässt bzw "einfacher" ist)

140mm Pleuel (je nach Notwendigkeit umgebuchst auf 141mm und für 20mm Bolzen)

Hartge 86mm Kolben

2045ccm bzw 2091ccm

ungefähre geschätzte Ausbeute: (230Nm? 220PS?)

 

Der Preisunterschied wird wohl letztlich entscheiden, wobei die Faustregel von ca 100Euro/PS beim Saugertuning dabei nicht überschritten werden sollte.

 

Nochmals, Dankeschön für deine Gedankenanstöße, ich hoffe es war auch für stille Mitleser interessant.

[FloTec]

 

 

Nochmals, Dankeschön für deine Gedankenanstöße, ich hoffe es war auch für stille Mitleser interessant.

 

Auf jeden Fall - Weitermachen! 

[vokuhila]

hier mal paar Daten zu den HARTGE Kolben

weil die ebucht ja nur wenig Infos bietet, hab ich die mal rausgekramt

Hersteller ist bekanntlich KS und die Kokillennummer ist 1275 was auf eine Opel Basis deutet

Bohrung 86mm
Einbauspiel 0,04mm
Gesamtlänge 50mm
Kompressionshöhe 26,8mm
Feuersteghöhe 4,5mm
Gewicht inkl. Bolzen und Kolbenringe 395g

Kolbenringe
Höhe 1,2mm / 1,5mm / 2,5mm
3-teiliger Ölabstreifer

Kolbenbolzen
Durchmesser 20mm
Länge 61,85mm
Gewicht 97g

Mulde
Durchmesser 73mm schräg zulaufend und abgerundet bis Planfläche Durchmesser 56mm und 2,8mm tief
Volumen grob berechnet ca. 9,5ccm noch nicht genau ausgelitert

Ventiltaschen
Einlass 1,2mm
Auslass 1,1mm

mit einer 90mm Hub KW und 140mm Pleulen würde das schon recht gut passen und gäbe einen waschechten 2,1-Liter mit 2091ccm

es ergibt sich ohne extra Anpassungen ein Kolbenunterstand von 0,2mm und ein Verdichtungsverhältnis von ca. 10,9:1 was man im Prinzip auch einfach mal so lassen könnte, auch wenn der Quetschspalt hier nicht ganz optimal bei knapp 2mm sein würde

also fast alles gut, bis auf paar kleine Problemchen die zu lösen sind

die Ventiltaschen brauchen für richtig scharfe NW noch etwas Nacharbeit, für die 256° Schrick dürften sie aber grad noch reichen

handelsübliche Pleuelbuchsen von 20mm auf 24mm gibt es eher nicht, zumindest habe ich keine finden können, da wäre dann mal eine Sonderanfertigung angesagt

da wäre dann auch eine für die 88mm Hub KW nötige Pleuellängeannpassung über eine exzentrisch gebohrte Pleuelbuchse kein besonderer Mehraufwand, genug Fleisch für bis etwas über 1,5mm länger ist ja dann vorhanden

..... weitermachen ......

Bearbeitet: 6. November 2016 von vokuhila

[Thomas B.]

Besten Dank für die ausführlichen Informationen! Habe mir gestern Abend bereits die Kolben bestellt um sie vermessen zu können, aber das hast du mir ja nun schon abgenommen.

 

Falls die Ventiltaschen problemlos weit genug vertieft werden können, ist der Aufbau mit der 90mm-Hub-KW meiner Meinung nach ein Volltreffer! Durch leichtes Block (0,2mm) und Kopf (0,Xmm) planen bekommt man die Verdichtung noch etwas nach oben und kann sich die exzentrischen Pleuelbuchsen sparen.

 

Mein Motorenbauer war ohnehin nicht besonders begeistert von der ganzen Geschichte. Und die Bearbeitungskosten sind teilweise auch nicht so angenehm. Es kann deshalb gut sein, dass ich wegen der Kurbelwelle nochmal auf dich zukommen werde, Gert.

[Benedikt_B]

Hallo Zusammen,

 

weil das gerade zum Thema passt. Hat jemand Erfahrung mit dem Zustand gebrauchter S54 Kolben? Gelaufen sind die 120 tkm. Vermessen kann ich die leider nicht um einen Ist-Zustand festzustellen. Sind die bei dem Motor, ähnlich den Pleulagern bei 100 tkm eine generelle Schwachstelle? Beim Motor aus dem die Kolben stammen war an einem Kolben ein Ring gebrochen, deshalb wurde ein neuer Satz eingebaut.

 

Finger Weg von den Kolben oder..?

Bearbeitet: 4. November 2016 von Benedikt

[Thomas B.]

Hallo, Erfahrung hab ich persönlich damit keine. Mir ist allerdings nicht bekannt, dass die Kolben des S54 bei dieser Laufleistung (oder überhaupt) Probleme machen. Wenn keinerlei Verschleißerscheinungen zu erkennen sind, und die Maßhaltigkeit passt (was du leider nicht prüfen kannst), würde nichts dagegen sprechen. Ich persönlich würde allerdings trotzdem die Finger davon lassen, da ich nicht Abschätzen kann welche Folgeschäden ein Kolben durch einen gebrochenen Ring haben kann. Dann fährt das schlechte Gefühl immer mit ;)

 

 

es ergibt sich ohne extra Anpassungen ein Kolbenunterstand von 0,2mm und ein Verdichtungsverhältnis von ca. 10,8:1 was man im Prinzip auch einfach mal so lassen könnte

 

 

Wie kommst du auf diese Verdichtung?

 

Ich habe die ungefähren Werte durch einen Verdichtungsrechner berechnen lassen (war zu faul selbst den Rechner zu schwingen  )

 

Zu erst Serienmäßig:

 

Bohrung: 84mm

Hub: 81mm

Bohrung Kopfdichtung: 85,5mm

ZK-Dichtung: 1,75mm

Plattformhöhe: -0,15mm (=Kolbenüberstand)

Kopfbrennraum: 23.5ccm

Kolbenbrennraum: 17ccm

 

Ergibt eine Verdichtung von 10,02:1 (passt also ziemlich genau, auch wenn eventuell ein paar Werte unpräzise sind)

 

 

Nun mit Hartge Kolben, 90mm-KW und M44-Kopfdichtung:

 

Bohrung: 86mm

Hub: 90mm

Bohrung Kopfdichtung: 86,5mm

ZK-Dichtung: 1,75mm

Plattformhöhe: 0.2mm (=Kolbenunterstand)

Kopfbrennraum: 23.5ccm

Kolbenbrennraum: ca 10ccm

 

ergibt 12,6:1. Wo ist mein Fehler? Habe ich ein paar Werte grundlegend falsch angenommen?

 

Bei den Bohrungen der Kopfdichtungen und Kolbenbrennräumen war ich sicher etwas ungenau, aber sollte ungefähr passen.

 

 

Über 12,6:1 würde ich mich freuen, dann noch etwas Verdichtungsreduzierung durch Ventiltaschenvertiefung (und falls notwendig durch dickere Kopfdichtung) und wir hätten 2091ccm mit guter Verdichtung ohne zu großen Bearbeitungsaufwand.

Bearbeitet: 5. November 2016 von Thomas B.

[Benedikt_B]

Hallo, Erfahrung hab ich persönlich damit keine. Mir ist allerdings nicht bekannt, dass die Kolben des S54 bei dieser Laufleistung (oder überhaupt) Probleme machen. Wenn keinerlei Verschleißerscheinungen zu erkennen sind, und die Maßhaltigkeit passt (was du leider nicht prüfen kannst), würde nichts dagegen sprechen. Ich persönlich würde allerdings trotzdem die Finger davon lassen, da ich nicht Abschätzen kann welche Folgeschäden ein Kolben durch einen gebrochenen Ring haben kann. Dann fährt das schlechte Gefühl immer mit ;)

 

Nun ja ein Kolben ist natürlich Schrott aufgrund des gebrochenen Ringes. Die anderen 5 sehen auf den Bildern gut aus. Mir fehlt leider auch komplett die Erfahrung, was die Kolben "gebraucht" nun kosten sollten, bzw dürfen...

 

Gert kannst du da eine Auskunft geben? Wie ist generell der Aufbau mit der Maximalbohrung 87mm am M42 im Hinblick auf Haltbarkeit? Die Zylinderwände-/stege wären bei einer 87er Bohrung noch ca. 4mm stark, hab da etwas Skrupel!

 

Bin mir einfach noch nicht sicher wo die Reise hingeht, möchte nur, wenn bei einigen interessanten Teilen der Preis stimmt zuschlagen, wer weiß für was dass mal gut ist. 

Bearbeitet: 5. November 2016 von Benedikt

[vokuhila]

Wo ist mein Fehler? Habe ich ein paar Werte grundlegend falsch angenommen?

 

ja, da hast Du grundlegend fast alles falsch angenommen und nicht nur ein wenig falsch, sondern völlig daneben

 

vielleicht braucht der "Verdichtungsrechner" auch mal ein Softwareupdate

 

Spass beiseite :

 

der Brennraum im M42 Kopf ist ca. 32,5ccm, woher hast Du die 23,5ccm ? liest sich fast wie ein Zahlendreher ....

 

bei Köpfen vom M42 aus dem e36 gibt es ab Modell  93 auch Ventile die 6mm Schäfte haben, da ist es wegen der dünneren und weniger weit in den Brennraum stehenden Ventilteller noch etwas mehr Brennraumvolumen, deshalb haben e36 Kolben für diese Köpfe auch eine ca. 1mm flachere Mulde in den Kolben um das auszugleichen, aber das nur nebenbei, falls Du auf 6mm Ventile gehen willst, musst Du das natürlich beachten

 

die Mulde in den M42 Kolben hat ca. 9ccm, wie Du da wohl auf 17ccm kommst ..... ?

ich denke Du hast einfach den Muldendurchmesser und die Tiefe auf ein zylindrisches Volumen umgerechnet, anders kann ich mir das nicht erklären

die Mulde im M42 Kolben ist aber eben nicht zylindrisch ! hast Du denn noch nie einen M42 Kolben gesehen ?

 

also rechen wir es nochmal neu, mit gerundeten aber dennoch realitätsnahen Werten um es nicht unnötig kompliziert zu machen

 

M42 original:

 

Brennraum im Kopf 32,5ccm (abhängig von Bearbeitungsstand und Ausführung)

Kopfdichtung 1,8-er Durchmesser 85mm (gemessen) Höhe gepresst ca. 1,7mm (geschätzt) abzüglich 0,15mm Kolbenüberstand (gerechnet)

das ergibt ein zylindrisches Volumen im Kopfdichtungsbereich von ca. 8,5ccm und einen Quetschspalt von ca. 1,55mm

Mulde im Kolben sind ca. 9ccm (hab ich mal ausgelitert)

Brennraum komplett also 32,5 + 8,5 + 9ccm = ca. 50ccm

Hubraum ca. 450ccm und Brennraum ca. 50ccm ergibt ca. 10:1 Verdichtungsverhältnis

 

der 2,1-Liter:

 

Brennraum im Kopf nehmen wir der Vergleichbarkeit wegen auch mit 32,5ccm an

Kopfdichtung 1,9-er Durchmesser 86mm (gemessen), Höhe gepresst ca. 1,7mm (geschätzt) zuzüglich 0,2mm Kolbenunterstand (gerechnet)

das ergibt ein ein zylindrisches Volumen im Kopfdichtungsbereich von ca. 11ccm und einen Quetschspalt von ca. 1,9mm

Mulde im Kolben sind ca. 9,5ccm (grob gerechnet, noch nicht ausgelitert)

Brennraum komplett also 32,5 + 11 + 9,5ccm = ca. 53ccm

Hubraum ca. 525ccm und Brennraum ca. 53ccm ergibt ca. 10,9:1 Verdichtungsverhältnis

 

das sind nur ganz überschlägige Rechnungen um zu sehen wo man etwa rauskommen würde und wo noch was zu schinden wäre bzw. angepasst werden müsste

 

solche Dinge wie Ventiltaschenvolumen oder das Spaltmaß im Bereich vom Feuersteg, wo der Kolben deutlich kleiner ist als das Bohrungsmaß bzw. Kopfdichtungsdurchmesser sind wegen dem geringen Einfluss erstmal nicht eingerechnet

Bearbeitet: 6. November 2016 von vokuhila

[Thomas B.]

Oh, das war peinlich.

 

Ich hab mir die 32,5ccm Brennraumvolumen (was ja eigentlich nur das Kopfvolumen darstellt, wie ich gerade gelernt habe) ergoogelt, und dachte

Brennraumvolumen = Kopfvolumen + (Kopfdichtungsvolumen - Kolbenüberstandsvolumen)

 -> Kopfvolumen von 32,5ccm - ca 9ccm = 23,5ccm

 

Auf das Muldenvolumen von 17ccm kam ich durch die 50ccm Brennraumvolumen (Google) - 32,5ccm Kopfvolumen usw... 

 

Habe so ziemlich alles durcheinander geworfen, was man durcheinander werfen kann. Egal war alles Quatsch und hat leider zufällig schöne 10:1 ergeben 

 

Also noch einmal die Warnung: Alle in diesem Beitrag ausgeführten Rechnungen und Gedankengänge sind Käse, und sollten von Niemandem als Beispiel oder Berechnungsgrundlage verwendet werden!

 

 

Ich habe die HARTGE-Kolben mittlerweile auch vor mir liegen. Besonders viel Fleisch für tiefere Ventiltaschen ist da ja nicht mehr, aber wird schon ausreichen hoffe ich. Meine Zielverdichtung liegt eher bei 12:1. Und wenn durch die 6mm-Ventile das Kopfvolumen nochmals steigt (wieder ein sehr wertvoller Tipp), wird es irgendwann knapp mit Planen für mehr Verdichtung, und Platz schaffen für die Ventile.

Bearbeitet: 6. November 2016 von Thomas B.

[vokuhila]

12:1 wäre mir zu viel

 

obwohl Du das natürlich mit den Hartge Kolben und anständig Block planen und etwas Kopf planen schon noch hinkommen würdest

 

mit um die 11:1 tust Du Dich aber mit den Komponenten viel leichter und gehst einigen Problemen etwas aus den Weg

Bearbeitet: 6. November 2016 von vokuhila

[vokuhila]

http://www.ebay.de/itm/351781137345

 

jetzt kosten sie wieder 440 EUR .... was aber eigentlich immernoch nicht wirklich zu teuer ist

[Thomas B.]

Ich habe ja meinen Satz bereits :)

Ich muss jetzt mal eine Entscheidung bei der Nockenwelle treffen. Dann kann ich auch entscheiden welche Verdichtung und Ventiltasche. Auf jeden Fall steht das Konzept des Kurbeltriebs jetzt. Der Tipp mit den Kolben hat mir sehr bei der Entscheidung geholfen.

 

Demnächst mache ich eventuell einen eigenen Thread dafür auf. 

[vokuhila]

an 20-24mm Lagerbuchsen für die Pleuel bin ich dran, aber ich weiss noch nicht ob die so taugen, muss erstmal ein Muster anschaffen und testen wie es mit den Passungen ist und dann muss das material für den Einsatzzweck auch taugen

 

wenn nicht, dann werden die eben aus dem Vollen gemacht ..... aber dann stellt sich schon wieder die Materialfrage

Bearbeitet: 6. November 2016 von vokuhila

[Bastian]

Hallo Leute,

das Thema interessiert mich ungemein, schön, dass es aktuell hier besprochen wird.

Ich möchte gerne über Winter einen 2.0 oder 2.1 L M44 aufbauen, der in meinen E36 soll (Ringtool). Bislang weiß ich nur, dass ich die KW vom M47D20 aus dem E46 benötige und Pleuel z.B. die normalen 135mm aus dem M40 nehmen kann. Kolben bin ich unsicher, da gibt es ja viele Möglichkeiten. Manche sagen abgefräste S50B30 nehmen, andere Nissan SR20, dann wieder M54B30 wie hier im Thread oder auch Opel C20XE. Auch die Hartge-Kolben sind natürlich gut geeignet. Allerdings habe ich keine Ahnung, wie ich die tw. untersch. Kolbenbolzen adaptieren kann und was genau an der KW geändert werden muss, dass sie passt. Gibt es eine Seite, auf der man genau die benötigten Teile und Anpassungsarbeiten für die versch. Varianten übersichtlich dargestellt nachlesen kann?

Gruß Bastian

[Thomas B.]

Hallo Bastian,

 

Möglichkeiten gibt es beim M42 sehr viele. Es hängt grundsätzlich davon ab, was du von deinem Motor erwartest, was er kosten darf und ob du in der 2-Liter-Klasse bleiben willst/musst.

 

Ein (knapp) 2-Liter-Drehzahlschwein? M44 Kurbelwelle (83,5mm Hub) mit S54-Kolben (87mm)

 

"Günstige 2-Liter"? M47 Kurbelwelle (90mm Hub) M40 Pleuel (135mm) und M42-Kolben

 

Knapp 2 Liter mit besserem Pleuel-Hub-Verhältnis? M47 Kurbelwelle (88mm Hub) M44 Pleuel (140mm) und M54b30-Kolben

 

Mehr Hubraum? M47 Kurbelwelle mit C20XE oder S50 oder S54 Kolben

 

usw. usw. usw.

 

Jeder Variante hat unzählige Vor- und Nachteile! Eine sauber aufgelistete Übersicht dazu gibt es noch nicht, aber im "M42-club"-Forum kann man viel nachlesen wenn man sich Zeit nimmt (Englisch).

 

Was die konkreten Änderungen an der M47-Welle angeht, solltes du dich am besten an Vokuhila wenden. Pleuel umbuchsen kann dir im Prinzip jeder Motorenbauer.

Bearbeitet: 28. November 2016 von Thomas B.

[Bastian]

Danke für die schnelle Antwort!

Ich lese mich in das Thema erst seit ca. 2 Tagen ein. Basis ist mein M44 im E36. Mein bisheriger Plan war, die M47 KW mit 88 mm zu nehmen, Pleuel vom M40 (vielleicht gleich leichtere von TA-Technix oder dergleichen tauschen) und Kolben vom S50 aufs richtige Maß abfräsen oder C20XE, Nissan SR20 oder was auch immer da noch geht. Das größte Fragezeichen steht bei mir hinter den richtigen Kolben, hauptsächlich wegen der Kolbenbolzen-Thematik. Ziel sollen idealerweise 2.1 L sein mit serienmäßiger Drehfreude und schönem Drehmoment bei einer Verdichtung von ca. 11:1. Ich habe mich da aber noch nicht absolut festgelegt. Es würde auch ein 2.0 L tun, der gut über 7000 dreht. Wichtig ist mir im Endeffekt ein Drehmoment von über 200 Nm und min. 180 Ps Leistung. Ob ich das jetzt mit der M44 Kw und deinen besagten 87 mm Bohrung hinbekomme (gibt der Block das her) oder mit 88mm Kw und 86 mm Bohrung ist mir relativ egal, solange er nicht drehunwilliger als Serie ist. 

Auf M42-Club lese ich parallel, aber die nötigen Infos zu Detaillösungen habe ich noch nicht gelesen.

Dasselbe würde mich übrigens auch beim M43 reizen. Wenn der M44 irgendwann fertig ist und gut läuft, würde ich meinen Alltags-E36 (316i) auf dieselbe Weise umbauen wollen.

Gruß Basti

[Benedikt_B]

Hallo Bastian,

 

Möglichkeiten gibt es beim M42 sehr viele. Es hängt grundsätzlich davon ab, was du von deinem Motor erwartest, was er kosten darf und ob du in der 2-Liter-Klasse bleiben willst/musst.

 

Ein (knapp) 2-Liter-Drehzahlschwein? M44 Kurbelwelle (83,5mm Hub) mit S54-Kolben (87mm)

 

"Günstige 2-Liter"? M47 Kurbelwelle (90mm Hub) M40 Pleuel (135mm) und M42-Kolben

 

Knapp 2 Liter mit besserem Pleuel-Hub-Verhältnis? M47 Kurbelwelle (88mm Hub) M44 Pleuel (140mm) und M54b30-Kolben

 

Mehr Hubraum? M47 Kurbelwelle mit C20XE oder S50 oder S54 Kolben

 

usw. usw. usw.

 

Jeder Variante hat unzählige Vor- und Nachteile! Eine sauber aufgelistete Übersicht dazu gibt es noch nicht, aber im "M42-club"-Forum kann man viel nachlesen wenn man sich Zeit nimmt (Englisch).

 

Was die konkreten Änderungen an der M47-Welle angeht, solltes du dich am besten an Vokuhila wenden. Pleuel umbuchsen kann dir im Prinzip jeder Motorenbauer.

 

Die M44 Kurbelwelle finde ich persönlich aufgrund ihrer "Nur" 4 Gegengewichte und weil sie keine geschmiedete Welle ist, nicht so gut für hohe Drehzahlen. Die wird da ganz schon in Wallung kommen, negativ gesehen.

 

Außerdem hatte ich bisher mit dem Zustand der Wellen aus gebrauchten Motoren, die "immer" 160 tkm gelaufen sein sollen noch nicht viel Glück. Meist sind die Schrott. Das haben mir auch bereits Leute mit mehr Erfahrung auf dem Gebiet bestätigt. Wenn mal eine angeboten wird, weiß der Verkäufer meist auch was er da verkauft, dementsprechend werden Preise verlangt....

 

Der geringe Hub spricht zwar aufgrund der daraus resultierenden geringern Kolbengeschwindigkeiten dafür. Als vergleichsweise der Aufbau mit M47 Welle mit max. 90 mm Hub. Die Dieselwelle ist wieder geschmiedet, deshalb traue ich der mehr über den Weg. Die M44 sieht daneben echt "windig" aus. Der S54 hat auch 91mm Hub und der soll recht Standfest bis 8000 1-min sein, wenn die Pleullager bei max. 100 tkm gewechselt werden.  

Bearbeitet: 28. November 2016 von Benedikt