natriumgefülltes Auslassventil sein, das insbesondere die Führung stärker entlastet ...
belastet meinst Du, oder?
Das Natrium führt die Wärme verstärkt vom Teller an den Schaft und somit an die Führung. Teller wird kühler, Führung heisser.
Zylinderkopf - Ventilführungen
- Mafijoosi93
- Erledigt
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Rainer, nee, ich meinte wirklich "entlastet", denn, durch die bessere Wrmeabfuhr über die gesamte Oberfläche läuft solch ein Ventil etwa 50 - 100°C kühler, als eines aus Vollmaterial ... Bei unseren Buckelporsches und "Gölfen" haben wir das gelegentlich verbaut und es war schon spürbar ... Ein Bekannter stand auf Blasen (Turbozeuch) und sagte, ohne solche Tricks wären seine Motoren nicht mehr standfest ...
Nachteilig: früher gabs Natrium-Ventile mit rund 1mm größerem Schaftdurchmesser, deshalb musste man die Auslässe oft nacharbeiten. Heute sind die dinger eher Seriendicke, allerdings evtl. bruchgefährdeter ...
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entlastet
ist thermodynamisch nicht möglich. Thermischer Fluss wird größer mit der Temperaturdifferenz, nicht mit der Temperatur.
Natrium kühlt den Teller um bis zu 200K. Die Energie wird in den Schaft transportiert, der dadurch stärker erwärmt wird und dadurch mehr Energie an die kühlere Führung abgibt.
Ein kühlerer Teller nimmt aber mehr Energie vom heißen Abgas auf. In Summe wird durch das Natriumgeschwappe mehr Wärmeenergie aus dem Abgas an die Führung geleitet.
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Falls diese Raketentechnikventile weniger deutlich Wärmekapazität haben sollten, dann könnte das schon stimmen.
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Rainer, ich hab das von der Atomphysik her nie durchleuchtet, aber die Mäuse, die diese Ventile kosteten, bissen keine Fäden davon ab, dass diese Ventile insgesamt geschätzt und begrüßenswerterweise 50 oder mehr Grad kühler liefen ... im Popometer war das durchaus spürbar und bei einigen unserer Extrem-Buckelporsche sehr hilfreich ... Eventuell ging das ja auch auf das Konto der dickeren Ventilschäfte (9mm statt 8mm) und der resultierenden Oberflächenvergrößerung ....
Ein kühlerer Teller reduziert ja immerhin auch die Klopfneigung merklich (was man als richtiger gasguzzler wieder mit leichter Verdichtungserhöhung quittieren kann). Von der Wärmelehre her wirst Du schon Recht haben, uns hat ausschließlich die Wirkung unterm Strich interessiert ...
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Nachteilig: früher gabs Natrium-Ventile mit rund 1mm größerem Schaftdurchmesser, deshalb musste man die Auslässe oft nacharbeiten. Heute sind die dinger eher Seriendicke, allerdings evtl. bruchgefährdeter ...
Das erklärt warum ich von den YB Leuten gehört habe, dass die bei Track/Renn-Motoren wieder auf Vollmaterial gehen und nicht wie bei Autos die primär auf der Straße fahren Natriumgefüllte verwenden.
Wieder was gelernt.
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Genaue Temperaturen sind schwer zu bestimmen / finden, aber Du hast ganz erheblche Unterschiede zwischen Einlässen und Auslässen. Da das Einlassventil im Betrieb vom Frischgas gut gekühlt wird, würde ich da irgendwas zwischen 180 und 250°C schon für zutreffend halten. Auf der Auslass-Seite laufen die Ventile im Betrieb dunkel rotwarm, da dürften die Führungen sicher 350 bis 400°C erreichen. Ausnahme könnte ein natriumgefülltes Auslassventil sein, das insbesondere die Führung stärker entlastet ...
Natürlich spielt die, dem Abgasstrom ausgesetzte Fläche und die Position im Brennraum eine Rolle, ebenso Steuerzeiten und Ventilsitzbreiten. 16-Ventiler laufen wegen der kleineren Ventile etwas kühler ...
Heißt nen Welle Nabe Kleber, der bis 180 Grad geht, als Zusatz für gegen die Angst, dass die Führung fliegen lernt, reinhauen ist eher witzlos… dann hoffen dass die Rändelung als Zusatzsicherung ausreicht.
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dass diese Ventile insgesamt geschätzt und begrüßenswerterweise 50 oder mehr Grad kühler liefen
Das tun sie. Aber es ging um die Führungen, die nehmen die Wärme auf und leiten sie ins Kühlwasser. Und deshalb haben die mehr zu tun, das meinte ich damit. Dass Natriumventile Vorteile bringen steht ausser Frage, da bin ich voll bei Dir.
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Rainer, JETZT wird ein Schuh draus, da hab ich wohl etwas "an Dir vorbei" gelesen. Dass die "Wärme irgendwo hin fließt / fließen muss", ist klar und das sollte dann eben auch in einer etwas stärkeren Erwärmungsbelastung im Bereich der Führung resultieren. Unsere Feststellungen seinerzeit bei den luftgekühlten Buckelporsche sind zwar nicht direkt mit den Motoren ausschließlich aus Graugußkomponenten vergleichbar (die Aluköpfe spiegelten auch deutlich unmittelbarer Belastungsänderungen wieder), aber die Vorteile dieser Ventile überwogen klar unter Leistungsaspekten. Auch bei den VAG EA827-Motoren (Graugußblock, Alukopf) war dem so. Allerdings hatten wir latent "Bauchgrummeln", denn, wenn ein Ventilteller in den Keller fiel, konnte man den Motor meist hinterher mit der Schaufel entsorgen ...
Inwieweit heutige Fortschritte bei den Ventilwerkstoffen diese Gefahren bannen, darüber kann ich nirgends belastbare Fakten und seriöse Untersuchungen finden. Immerhin werden heute selbst Ventile mit 7mm-Schäften natriumsalz-gefüllt geliefert
Geringe Vorteile in Graugussköpfen scheinen noch die Bronze-Ventilführungen zu bieten, die es in GB gibt. Reibung und Fressneigung sind reduziert, das Wärmeleitvermögen vom Ventilschaft weg ist etwas besser und der große Außendurchmesser der Bronzeteile (12,7mm, 1/2") leitet die Wärme auch großflächiger in den Kopf, der Effekt ist aber m.E.n. deutlich geringer, als natriumsalz-gefüllte Ventile das können ... Da der Großteil der Wärme über den Sitzring abgeleitet wird, erscheint mir das auch logisch.
Wie ist denn in Deinem Motor dieser Bereich genau aufgebaut? (zum Beispiel die dünnen K-Line verhalten sich u.U. ja völlig anders, als Gusseisen oder die 1/2" Bronzeklötzchen aus GB. Und wie hast Du vor, die einzubauen, regelrecht Kopf in den Backofen, Führung ins Eisfach und einschrumpfen, oder pneumatisch einhämmern, einziehen, ... ?
Selbst das hochtemperaturfeste Loctite dürfte unter den Bedingungen am Auslassventil lange am Ende sein ... um 200°C wird das auch weich ... nach dem "Bauchgefühl" dürfte das nichts bringen.
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Wie ist denn in Deinem Motor dieser Bereich genau aufgebaut? (zum Beispiel die dünnen K-Line verhalten sich u.U. ja völlig anders, als Gusseisen oder die 1/2" Bronzeklötzchen aus GB. Und wie hast Du vor, die einzubauen, regelrecht Kopf in den Backofen, Führung ins Eisfach und einschrumpfen, oder pneumatisch einhämmern, einziehen, ... ?
Selbst das hochtemperaturfeste Loctite dürfte unter den Bedingungen am Auslassventil lange am Ende sein ... um 200°C wird das auch weich ... nach dem "Bauchgefühl" dürfte das nichts bringen.
Hi, ich bau bei mir die 12,7mm Führungen von Burton ein. Hab mir nen Backofen gekauft und werde den Kopf langsam auf 150-180° aufheizen, dann die Führungen mit der Presse einsetzen.
Bezüglich Bronze: das hat ja nen höheren Ausdehnungskoeffizient als Stahl. Heißt das, ich kann die Passung Führung zu Ventil relativ eng ausführen oder wird die Führung durch den Kopf so weit „eingeengt“, dass der Durchmesser gar nicht größer werden kann?
Heißt: Schaftspiel eher an der unteren oder oberen Toleranzgrenze ansetzen?
Und wenn wir schon bei den Ventilen sind: mein Sitzring-Einbauer fragt, wie denn der Ventilüberstand beim Kent ausgelegt werden soll.
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Wenn ich mich richtig erinnere, empfiehlt Burton 4 oder 5 Hundetstel mm Überdeckung beim Einschrumpfen dieser Führungen. Danach musst Du in jedem Fall nachreiben (lassen), wobei ich immer reguläre Passungsmaße eines Serien-Neukopfes angewendet habe ... Gusseisen hat beim Ausdehnungskoeffizienten irgendwas von knapp über 10 x 10-6/K, Grauguß rund 12x 10-6/K und Bronze, wenn kein spezielles Material vorliegt, liegt bei knapp über 15x 10-6/K. Sooo weit ist das also nicht weg und bei den Bauteilmaßen dürfte sich da im Kopf auch kein Material wegdrücken.
Beim Einbau von Sitzringen haben wir immer den "Mut zur Lücke-Ansatz" gewählt, Gefrosteten Sitzring auf eine Hilfs-Klemmvorrichtung gesteckt, den kalten Sitzring am warmen Kopf angesetzt, kurzer, trockener Hammerschlag auf die Hilfsvorrichtung, sitzt ... braucht etwas "brutalen Mut", geht aber schnell und zuverlässig.
Bei der Führung ist das deutlich schwieriger, aber ich weiß nicht, ob Du beim Einbau mit der Presse schnell genug bist ... Eine Hebelpresse ist hier wohl definitiv besser, als eine Hydraulikpresse mit kleinem Hub, zumal beim Einschrumpfen die Kräfte überschaubar ausfallen ...
Die Frage nach dem Ventilüberstand: Das hängt von der Geometrie des Brennraumes im Kolben und des Ventils selbst (Materialdicke am Tellerrand) ab. Ist der Block massiver geplant, kann es schon eng werden ... Vorrang hat immer Freigängigkeit zum Ventil im OT (minimal 1,3 , besser 1,5mm). Ggf. müssen die angedeuteten "Taschen" im Kolben(rand) noch leicht nachgesetzt werden! Ich setze mal voraus, Du verwendest den normalen 711M-Heronkopf und die übliche 3-Winkel-Korrektur.
Hier mal die Angaben aus dem WHB zu den Winkeln. Da die Sitzfläche ja möglichst weit außen am Ventil sitzen soll, um den maximalen Ventildurchmesser auszunutzen, ist der Sitz-Aussendurchmesser praktisch gleich dem Ventilaussendurchmesser. Meist wird dabei so gearbeitet, daß die Überhöhung Null beträgt, meiner Erfahrung nach verschenkt das minimal Leistung durch den tiefen Sitz.
Die Tellerdicke des Ventils außen beträgt unterhalb des Sitzaussenrandes noch etwa 1,2 - 1,3 mm und davon "hole" ich in der Regel etwas weniger als die Hälfte über die äußere Korrektur. Überstand wären dann etwa 0,5mm. Die untere Tellerkante des Ventils kann man noch ihrer scharfen Kante berauben, indem man sie außen am Teller ganz leicht (R ca. 0,2) verrundet ... Erhöhten Fluss wird das kaum bringen, aber die Klopffestigkeit profitiert vermutlich davon.
Innen hab ich immer so korrigiert, dass die Sitzbreite am Auslaß möglichst nicht unter 1,6 und nicht über 1,8mm betrug, für Straßenmotoren macht es wenig Sinn, drunter zu gehen (Einlässe ca. 1,2 - 1,4mm Sitzbreite)
Alle noch, nach Korrekturfräsung vorhandenen, Kanten leicht verrunden, insbesondere vorstehende Kanalwände anpassen / glätten, die über den Sitzring hinaus in den Kanal ragen! Was ich da bei einem Caterham-Kopf gesehen habe, verschenkt ordentlich Leistung ...
Am Einlass ist in diesem Fall die Kante sogar noch breiter, bewirkt aber einen Sprung zu größerem Kanalduchmesser ... nicht ganz so schlimm, sollte aber natürlich genauso nachgearbeitet werden! Hinterher den Kopf auf Planizität prüfen, ggf planen ...
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Also der Graham von Penguin Motors hat das mit 12,7 Bohrung und 12,73 Führungsdurchmesser beschrieben. Letzteres sind auch die Angaben von Burton.
Zum Einpressen hab ich ne Spindelpresse zur Verfügung, da geht es relativ schnell aber dafür mit weniger Kraft. Unten zwischen Presse und Kopf ne weitere heiße Stahlplatte oder so dass der Kopf nicht so arg thermisch belastet wird.ä wenn er auf die kalte Presse gelegt werden würde. Unter die Ventilführung einen „Nicht zu tief reinrutschen!“ - Abstandhalter und als Begrenzung für den Einpressvorgang eine Platte die dann von der Ventildeckeldichtfläche gestoppt wird.
Meine Fresse ich hätte das machen lassen sollen… 1000€ ausgeben, dass man 100€ sparen kann
Block ist noch nicht oder nur ganz wenig geplant, hab noch Unterstand im OT.
Verwende den normalen Heron-Kopf und 711M Block und der Motorbauer wird da 3-Winkel-Sitze schneiden. Ventiltaschen wurden von Wössner ab Werk tief genug gesetzt, dass bei meiner „zahmen“ KC 234 noch ordentlich Spiel ist.
Den Rest mitm Ventil muss ich mir nochmal genauer anschauen, bin bei der Ventilgeschichte noch nicht ganz so firm…
Kanäle sind schon ordentlich geweitet worden - inklusive Entfernung dieser wunderbaren Kanten - und werden nachm Sitze machen auch nochmal nachbearbeitet. Auslassseitig kommen ja Ringe rein und Einlassseitig größere Ventile, da ändert sich ja nochmal n bissl was.
Nicht wundern über die Bilder, ist nicht der derzeitige Stand. Muss erstmal Neue machen…
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ZAHM kann man die 234 nicht wirklich nennen ... sondern IDEAL, die Nockenwelle ist ne runde Sache und damit tönt der alte Schreihals so richtig schön ... und man kann, wenns sein muss, sogar mal zwischendurch noch Stop & Go fahren, ohne wie ein Bock auf der Straße rumzuhüpfen ..
Die Wössner sind auch Leckerchen und was Wössner da so fabriziert, gehört zum Allerbesten das ich kenne. Welche Ventilgröße peilst du jeweils an?
Wegen des Kopfes würde ich mir zum Einschrumpfen keine Sorgen machen, so ein Klotz bleibt schon bissl länger warm, die Bronzezäpfchen würden mir da schon eher Gedanken verursachen, weil die sich eventuell doch recht schnell aufheizen ... was sagt denn der Motorenbauer dazu? Die Reinklopf-Methode kostet allerdings auch Nerven ...
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Ja die 280 Grad sind net ganz zahm, aber wohl mit 40ern noch gut fahrbar. Soll ja auch n Alltags- und Urlaubsauto bleiben und ab und an n Hänger ziehen.
Ich nehm 34 Auslass und 40,6 Einlass. Leider keine Panzerventile weil es die in der Größe bei Burton net gab. Arg größer wollt ich bei dem Spielzeugkopf nicht gehen… aber inzwischen hab ich auch wieder genug Köpfe um irgendwann nochmal einen Kopf „richtig“ zu machen. Irgendwann…
Hab mir das Ganze beim Graham abgeguckt, hier n Link zu dem Video:
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Das "Knurling" (= Ränderierem) war nur nötig, weil Graham eine 12,69X-Führung in ein 12,700-Bohrung "eingepasst" hat und das Teil jetzt zusätzlich einkleben muß, damits auf Dauer hält ... ist bissl Pfusch, wird aber wohl halten ...
Immer wieder witzig, Peenguin Motors rulez ...
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Bei mir sind es halt 12,72 Bohrung und 12,73 Führung. Da nehm ich auch lieber schnell das Rändeleisen anstatt den Kopf wegzuwerfen… wird wohl nächste Woche passieren
Wenn sich das Material der Führung stärker dehnt als das Kopfmaterial hätt ich da nicht wirklich Kopfweh, auch ohne Rändelei.
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Hats schon mal jemand mit löten versucht? Vllt nicht mit Elektroniklot das unter 200° schon schmilzt, aber z.B. mit Silberlot.
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Wenn sich das Material der Führung stärker dehnt als das Kopfmaterial hätt ich da nicht wirklich Kopfweh, auch ohne Rändelei.
Ich überdenke sowas blöderweise immer wieder… und bei ner Gesamtinvestition von deutlichst vierstellig für den Motor wird das Kopfweh nur noch schlimmer wenn was nicht passt.
Hats schon mal jemand mit löten versucht? Vllt nicht mit Elektroniklot das unter 200° schon schmilzt, aber z.B. mit Silberlot.
Wie soll das von Statten gehen? Kopf und Führung auf 500 Grad erhitzen und dann Lot in den Presssitz laufen lassen?
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in nen Pressitz kann doch kein Lot laufen. Da muss schon das Loch paar hundertstel größer sein als die Führung.
