Das Volumen des Brennraums kann durch "Auslitern" ermittelt werden. Dazu wird der Zylinder (nach Entfernen der Ölkohle im Brennraum und auf dem Kolbenboden) durch die Zündkerzenöffnung mit Öl (Diesel) befüllt.
Der Motor muß dazu so weit in Seitenlage gebracht werden, daß die Öffnung der Zündkerze den höchsten Punkt darstellt. Jetzt wird der Kolben durch Drehen der Kurbelwelle in den Verdichtungs-OT (OT-Markierung im Schauloch, beide Ventile geschlossen) gebracht. Die eingefüllte Menge Öl muß natülich möglichst genau ermittelt werden. Ich verwende dazu einen geeichten Glaskolben (Chemiezubehör) und eine 10cm³ Spritze aus der Apotheke. Der Brennraum bei der Q hat round about 60cm³ ± 5. Diese Menge im Glaskolben und eine Spritze voll füllt man nun in die Kerzenöffnung, bis das Öl am unteren Rand der Bohrung steht. Dieser Wert (Brennraumvolumen VOT) wird nun genau notiert (z.B.: 60cm³ + 3,2cm³ = 63,2cm³).
Der Hubraum (VH) stellt eine konstante Größe dar und wird durch Rechnung ermittelt:
VH = ( d² * π * h ) / 4
wobei d die Bohrung und h den Kurbelwellenhub bezeichnet. Bei den meisten (100er) Qen z.B.: d = 94mm, h = 70,6mm
VH = ( (94mm)² * π * 70,6mm ) / 4 = 489948,34mm³ = 489,9cm³
Dies ergibt nach Adam Riese bei zwei Zylindern 979,8cm³.
Die Verdichtung η (Eta) errechnet sich aus dem Hubraum und dem Brennraumvolumen:
η = ( VH / VOT ) + 1
In unserem Beispiel:
η = ( 489,9cm³ / 63,2cm³ ) + 1 = 8,75
d.h. im Klartext unser Zylinder hat eine (theoretische) Verdichtung von 8,75 : 1, was für einen Serienzylinder schon einen ganz guten Wert darstellen würde.
Diese Rechnung sollte jedoch immer durch eine Messung verifiziert werden, da in der Praxis Verluste an den Kolbenringen und/oder Ventilen auftreten.
Nachdem wir den rechnerischen Wert nun ermittelt haben kann jetzt über eine Verdichtungserhöhung nachgedacht werden. Um eine Verdichtung von z.B. 9,5 : 1 zu erreichen, muß der Brennraum um den Wert X verkleinert werden. Um dies zu erreichen kann entweder am Zylinderfuß (ungünstig wg. neuem Umkehrpunkt des Kolbens) oder am Zylinderkopf Material abgetragen werden. In unserem Beispiel berechnet sich dies wie folgt:
η = 9,5
Vn = VOT - ( VH / ( η - 1 ) )
Vn = 63,2cm³ - ( 489,9cm³ / ( 9,5 - 1 ) ) = 5,56cm³
Um die Verdichtung auf den Wert 9,5 zu bringen, muß also der Brennraum (VOT) um Vn = 5,56cm³ verkleinert werden. Dies wird durch Materialabnahme (hn) erreicht:
hn = ( Vn * 4 ) / ( d² * π )
hn = ( 5,56cm³ * 4 ) / (94mm)² * π = 0,08012cm ≈ 0,8mm
So, jetzt noch einmal zum Mitschreiben: Wenn wir den Zylinderkopf um 0,8mm "abfeilen", erreichen wir eine Verdichtungserhöhung von 0,75. Ob bei dieser Verdichtung jetzt auch noch eine Doppelzündung gebraucht wird, steht auf einer meiner zukünftigen Umbauseiten :-)
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