Kopfbearbeitung beim 16V (Anleitung)

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Author: Stephan L. aus dem Sciroccoforum.de

Hier gibts eine kleine Anleitung zur Kopfbearbeitung beim 16V

Viele Details, sowie Berechnungen sollte man aus entsprechenden Fachbüchern
entnehmen. Empfehlenswert ist in diesem Zusammenhang auch das Buch
"Tuning-Tipps" für das Tuning am frei ansaugenden 4 Takt Motor von
Karl-Heinz Müller. Dort sind Beispielberechnungen aufgeführt und vieles wird dort
eingehend erklärt.

Noch eins vorweg, Veränderungen am Zylinderkopf, die die Leistung, das
Abgasverhalten usw. beeinflussen, führen zum Erlöschen der Betriebserlaubnis
des Fahrzeugs. Ich denke zwar, dass das jedem hier klar ist, aber trotzdem
gehörts mit in den Text. Will man diese Veränderungen am Motor eintragen
lassen, wird ein Abgas- und Leistungsgutachten fällig, beides ist nicht ganz billig.
Ansonsten darf der Wagen nicht mehr im Bereich der StVZO eingesetzt werden.
Für Rennsportzwecke ist das natürlich unproblematisch.

Nachfolgende Tipps sind aufgrund eigener Erfahrung und Praxis entstanden,
erheben aber keinen Anspruch auf Richtigkeit und Vollständigkeit, bzw. dürfen
gerne ergänzt werden.

Los gehts:

Bei der Kopfbearbeitung am 16V ist vor allem die Bearbeitung des Einlassbereichs
wichtig. Dabei kann man die Kanäle entweder nur glätten oder gleich auf ein Maß,
das man verwirklichen möchte, aufweiten. Der Auslassbereich ist für die meisten
Anwendungen ausreichend groß dimensioniert und wird daher erstmal vernachlässigt.

Zum reinen Glätten reichen Fächerschleifer und eine flexible Welle an der
Bohrmaschine. Einen Dremel kann man für Kleinarbeiten mit einem kleinen
Fächerschleifer oder zum Glätten von Kanten nehmen. Grundsätzlich sind diese
Geräte aber total unterdimensioniert, was die Motorleistung angeht.

Ich habe mir daher Fräser passend zu einer flexiblen Welle besorgt und mache das
Meiste mit der Bohrmaschine. Empfehlenswert ist ein Rundfräser mit einem
Kugelkopf. Die Größe sollte so groß sein, wie es geht. Ich habe mit einem 20mm
Kugelkopf gute Erfahrungen gemacht. Zur Zeit verwende ich aber einen 16mm
Kugelkopffräser für die meisten Arbeiten. Kostenpunkt um 30 Euro, eher etwas mehr.
Dieser sollte eine grobe Verzahnung für Aluminiumbearbeitung haben.
Weiterhin habe ich diverse Fräser in verschiedenen Formen für alle Fälle. Das Meiste
geht aber mit dem 16er.

Als nächstes brauchst Du dann zum Glätten Fächerschleifer. Die gibts in
vernünftigen Größen und zu vernünftigen Preisen bei großen Werkzeughäusern wie
Perschmann. Stückpreis da um 1,25€ bei einer Größe von 30x15mm. Größere
braucht man nicht. Die im Baumarkt sind viiiiieeel zu teuer.

Für die Ventilsitzbearbeitung benötigt man Ventilsitzfräser, mind. in einem Winkel
von 45° und 75 Grad (zum Aufweiten). Den 30°oder 15° Schnitt kann man sich
getrost sparen.

Für die Bearbeitung des Ventils an sich kann man entweder eine Drehbank
benutzen oder einen Schleifstand. Notfalls reicht eine Bohrmaschine im Ständer.
Dort wird dann das Ventil mit einem Dremel und einem Schleifaufsatz passend
bearbeitet (Schleifband, rund, die mit knapp 1cm Durchmesser). Anschließend
müssen die Ventile poliert werden. Die Auslassventile werden von mir nur poliert
und an der Außenkannte leicht gerundet.

Zur Kopfbearbeitung an sich:

Man muß sich erst mal überlegen, was man erreichen will. Soll eine hohe
Leistung bei hohen Drehzahlen mit scharfen Nockenwellen erreicht werden, oder
soll vor allem das Drehmoment gesteigert werden und man will weiterhin in den
Drehzahlbereich fahren, wie bisher. Dann reicht normalerweise eine Glättung aus.
Das Ganze hat mit den Strömungsgeschwindigkeiten bei bestimmten Drehzahlen
zu tun. Für den ersten Fall reicht das genannte beim 16V auch schon fast aus,
man kann aber auch leicht aufweiten. Die Durchsätze sind bei den VW 16V sehr
hoch, was für uns gut so ist. Das spart Arbeit.

Ich würde empfehlen, die Ventilführungen, zumindest auf der Einlassseite rauszupressen
und ggf. später durch neue zu ersetzen (nach der Bearbeitung). Die auf der
Auslassseite auf jeden Fall auch mit auf das Ventilspiel (Kippel des Ventils)
überprüfen.

Folgende Maße habe ich jetzt zuletzt erreicht und verwendet:
Einlasskanäle senkrecht 30mm lichte Höhe, waagerecht 27mm lichte Weite. Die
engste Stelle im Ventilsitzbereich beträgt auch 27mm. Dazu habe ich mir eine
Lehre angefertigt (Metallstreifen, eine Seite 27, die Andere 30mm breit). Die muß
dann entsprechend reinpassen. Es entspricht einer Aufweitung im Gegensatz
zur Serie um ca. 3mm in der Höhe und in der Breite.
Außerdem habe ich die Nase vor der Ventilführung mit weggefräst.

Der Ventilsitzring des Einlassventils wird ganz nach außen gelegt und nur
etwa 1,3mm breit. Am Auslass lasse ich 1,8mm und lege die Sitze ebenfalls
nach außen.

Mal ein paar Bilder:

Der Zylinderkopf direkt vor der Bearbeitung:

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Werkzeuge zum Bearbeiten des Zylinderkopfes:

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Ventilführungen sind ausgebaut und die Kanäle schon zum Großteil grob bearbeitet.

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Die Flugrostspuren im Sitzringbereich stammen vom Reiniger bei einer Zwischenreinigung.

Zu sehen sind die Einlassventile in einem von mir strömungsgünstiger bearbeitetem Zustand. Der Unterboden wurde mit einm Winkel von ca. 15° nach außen hin angestellt um eine Art Rückströmdrossel in Richtung der Ansaugkanäle zu schaffen. Knapp 1g Gewicht wird gespart. In die Mitte ist von unten her gesehen eine Mulde eingearbeitet, um nochmals Gewicht zu sparen. Es macht wiederum ca. 1g aus. Die Ventile werden natürlich nach der Bearbeitung vom Gewicht her angeglichen und ggf. nochmals leicht nachbearbeitet. Außerdem werden alle Flächen poliert.

Vergleich: Unbearbeitete Ventile vs bearbeitete Ventile
(bessere Bilder gibts auf der nächsten Seite)

Hier mal einige Bilder von einem der anderen der Köpfen, die ich bearbeitet habe, zu sehen mit gekürzten Ventilführungen, was aber der Haltbarkeit abträglich ist. Weiterhin sieht man eine Erweiterung um die Einlassventile, was den Durchsatz erhöhen soll. Es bringt aber meiner Meinung nur beim 2,0er etwas, da bei dem 1,8er zu wenig Platz zur Zylinderwand hin ist. Weiterhin senkt so eine zusätzliche Fräsung die Verdichtung leicht ab, was bei mir aufgrund hochverdichtender Kolben aber gewollt ist.

Hier mal bessere Bilder von den barbeiteten Ventilen:

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Bilder vom aktuellen Projekt, von dem auch die Bilder von der 3ten Seite stammen mit aktuellem Stand. Bearbeitungszustand vom Zeitaufwand her ungefähr bei 50% des Endergenbisses:

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