Projekt: Umbau eines V06/6xx-Motors (Citroën Visa, LNA) auf TwinSpark (Doppelzündung)
Konzept
Auswahl einer geeigneten 2. ZündkerzeDurchführung
Der erste Entwurf
Herstellung eines Kerzenlochs für die neue Zündkerze
Absenken der Auflagefläche der Mutter des 3. Stehbolzens
Änderungen an der Verschraubung des 3. Stehbolzens im Motorblock
Abdichten des nun freien Lochs im Zylinderkopf
Der zweite Entwurf
Die Serien-Zündkerze tiefer in den Verbrennungsraum ragen lassen
Sonstiges
Vorbohren des Kerzenlochs mit DremelErprobtes TwinSpark-System von Team Frank
Arbeiten mit der Ständerbohrmaschine
Nacharbeiten
Arbeiten am Stehbolzen
Ergänzung: Ventilsitz nachschleifen, Ventilteller polieren, Ein- Auslasskanäle entschärfen
Arbeiten im Motorraum
Ausblick
Einleitung:Disclaimer:
Bei diesem Projekt handelt es sich um keine Profi-Lösung die 100% alltagstauglich ist, sondern um ein Experiment bei dem etliche Kompromisse eingegangen werden, bzw unorthodoxe Lösungen gefordert sind, die vielleicht manchmal in Widerspruch zu den üblichen Regeln des groben Maschinenbaus stehen.
Ich übernehme keinerlei Verantwortung wenn bei dir etwas schiefläuft oder die Veränderungen die Betriebserlaubnis deines Fahrzeuges beinträchtigen oder gar zum Erliegen bringen.
Konzept:Bei 2-Ventilern sitzt die Zündkerze meist asymmetrisch --> es braucht (unterschiedlich) lange bis sich die Flammenfront ausbreitet, deshalb ist eine recht frühe Zündung notwendig. Dabei wird ein Teil der Energie vor dem OT nicht nur sinnlos, sondern leistungshemmend(!) verbrannt.
Der andere Nachteil des altmodischen Brennraumens ist ein mit Kat und Regelung nicht mehr zu verbesserndes Abgas, vgl meine letzten Messungen: Abgasmessung
Abhilfe könnte eine 2. 'gespiegelte' Zündkerze sein, dadurch verkürzen sich die Flammenfrontwege, man kann mit weniger Vorzündung fahren, womit ein höherer Anteil des Gemisches nach OT, also drehmomentwirksam verbrannt wird.
Ein weiterer Vorteil ist ein kühlerer Motor, denn die ansonsten wirkungslos verbrannte Energie muß nicht mehr an die Umgebung, insbesonders den Zylinderkopf, abgeführt werden - also eine der wenogen Tuning-Maßnahme ohne Mehrbelastung der Bauteile.
Das Potential wird üblicherweise mit 5-8% Leistungsgewinn (oder ~3kW bei BMW-Boxern) angegeben, je größer die Bohrung desto größer der TwinSpark-Effekt.
Was liegt näher als beim Visa/2CV eine 2. Zündkerze nachzurüsten? Diese gehören zwar nicht gerade zu den fettesten Töpfen, der Drehmoment-Gewinn wird also überschaubar bleiben.
Prinzipiell würde sich ein Ford EDIS4-Zündspule dafür ausgezeichnet eignen, allerdings soll die 2.te Zündkerze für weichere Verbrennung 'etwas' (1° oder mehr°??) versetzt gezündet werden - dazu müsste man die EDIS-Zündspule mit 2 BOSCH-Zündmodulen und je einem eigenen Zündkennfeld ansteuern. Kein wirkliches Problem für den MSnSExtra-Code.
Da es sich um einen luftgekühlten Motor handelt, hat man guten Zugang zum Kopf, wenn man von den Kühlrippen absieht. Das Problem der Citroën-Boxer ist der 3. Stehbolzen der einer 2. Zündkerze genau im Weg steht.
Ein schon gegangener Lösungsansatz ist diesen durch einen kürzeren Stehbolzen zu ersetzen, der dann von einer seitlich(?) zugeführten Mutter gehalten und verschraubt wird, oder eine lange Innensechskantschraube die nur von 'oben' zugänglich ist. Die 2. Zündkerze muß kleiner sein, damit sie zwischen den Ventilstösseln sicher Platz hat und den Zylinderkopf nicht zu sehr schwächt.
Wie aber kann ich mit bescheidenster Werkzeugausstattung ans Ziel gelangen?
Vielleicht mit folgendem Konzept, das in mehr oder weniger unabhängige Teilbereiche gegliedert werden kann:
»Auswahl einer geeigneten 2. Zündkerze
»Erstellen eines ersten Entwurfes
»Herstellung eines Kerzenloches für die neue Kerze
»Absenken der Auflagefläche der Mutter des 3. Stehbolzens
Ȁnderung an der Verschraubung des Stehbolzens im Motorblock
»Abdichtung des nun freien Loches im Zylinderkopf
»Ein zweiter Entwurf
li: Der nullte Entwurf von Visa-TwinSpark.@Auswahl einer geeigneten 2. Zündkerze:
Das untere Kerzenloch ist original, das obere soll selbst gemacht werden. Hier ist noch ein eine normale M14-Zündkerze zu sehen, statt der nun favorisierten kleinen M10-Kerze. Weiters ist noch die Absenkung der Mutter der Zylinderkopfschraube angedeutet. Welche Lösung letztlich auch gemacht wird, dieses Bild kann lediglich die Lage der neuen Auflagefläche zeigen, bzw die Platzprobleme zw Zündkerze (die man sich vorstellen muß) und ausreichend 'Fleich' für einen stabilen Zylinderkopf visualisieren. re: Schnitt eines 'unbehandelten' Visa-Kopfes. Unten nur eine Zündkerze und oben die original lange Zylinderkopfschraube samt Mutter und Lage der Auflagefläche.
Anmerkung: Beide Bilder sind 'falsch' abgebildet, da sich die originale Zündkerze 'oben' befindet.:(Zum Vergrößern Anklicken)
-Meine Angaben basieren zufällig auf der NGK-Nomenklatur. Im NGK-Katalog wird dem Modell 'Visa 0,6l = BP6EFS' (630?) der Wärmewert 6 und 'Visa Club 0,6l = BP7EFS' der Wärmewert 7 zugewiesen. Es schaut so aus als ob damit die neueren 640&Co-Motore gemeint sein könnten. 7 steht für 'kältere' Kerze die bei heisserem Motor gebraucht wird. 6 wäre eine 'heissere' Kerze die in einem kühlen Motor verwendet werden würde um die optimale Betriebstemperatur der Kerze (400-850°C) zu erreichen. Eine 'heisse' Zündkerze leitet nicht soviel Wärme ab wie eine 'kalte'.
Da bei TwinSpark ein kühlerer Zylinderkopf zu erwarten ist, wäre 6 wohl die bessere Wahl. Durch falsche Beratung des Verkäufers nahm ich aber Wärmewert 7. Im schlimmsten Fall muß ich tauschen, etwas Wärmewertinfo von NGK.
-Bei heutigen Motoren werden zum Schutz der Motorelektronik anscheinend gerne Kerzen mit Widerstand 'R' verwendet (z.B. diese Zündinfo-Seite). Dadurch wird der Funken zwar schwächer, aber 'schöner' (z.B. parawissenschaftlicher Heimversuch). Mit der DIY-CDI. sollte ausreichend Primärspannung vorhanden sein. Die SAABs mit Ionenstrommessung verlangeten für ihre CDI auch eine Kerze mit Widerstand, liege also nicht falsch wenn ich mich dazu entschließe. Eine vorhandene original passende Visa-Kerze BOSCH H6DC hat einen gemessenen Widerstand von ~3Ohm, eine 2CV-Kerze Champion L8YC ~3,5Ohm, eine Ford-EDIS-Kerze NGK BCPR6ES ~4,5kOhm und die neue NGK CR7HSA für TwinSpark ~4,7kOhm.
-Je kleiner der Gewinde-Durchmesser desto leichter ist die Kerze unterzubringen, desto geringer ist die Schwächung des Kopfes. Auch die kleinsten Kerzen sind mit SW=16 festzuziehen, der deshalb erforderliche Platz von ØD=22mm unabhängig vom Kerzentyp.
Es gäbe auch Kerzen mit einem GewindeØ M8, allerdings nur in einer eingeschränkten Vielfalt (Wärmewert etc), für M10 (Kennbuchstabe 'C'), steht aber fast die ganze Palette an Möglichkeiten zur Verfügung. Ich hoffe dass die im Vergleich zur originalen M14-Kerze ('B') miniaturisierte Elektrode keine Probleme mit den starken Kfz-Funken hat. Anzugsmoment für M10-Kerzen 10-12Nm (lt. NGK)
-2 Gewindelängen sind verbreitet, entweder 19mm ('E') oder 12,7mm ('H'). Mit dem langen Gewinde muß ich den Kopf weniger 'nahe' kommen, bzw schwächen.
-Leider gibt es für M10-Kerzen keinen kegeligen Sitz (wäre einfacher zu bohren), so bleibt nur der Standardsitz mit Dichtungsring, die Elektrode sitzt ganz 'normal' in der Mitte, also Standard ('S'). Was der letzte Buchstabe 'A' bedeuted weiß ich nun nicht mehr.
-Meine gewählte Kerze heißt bei NGK CR7HSA
li: Schrägansicht des Zylinderkopfes ohne Zylinderdeckel. mi: Hier sieht man die Bohrungen für die 3 Zylinderkopfschrauben. Die TwinSparkkerze wird genau gegenüber der Originalen eingesetzt, kollidiert also mit dem unteren Stehbolzen. In den größeren Bohrungen links und rechts des Bolzenloches sind die Stösselstangen. Es ist also recht wenig Platz. re: Ein Foto des unbearbeiteten Zylinderkopfes. Nur zur Verwirrung: die 3 Bilder sind aus dem LNA-WHB. beachte das fehlende Alu-Röhrchen rund um die Zündkerze. Mehr dazu weiter unten.(Zum Vergrößern Anklicken)
@ Herstellung eines Kerzenloches für die neue Kerze:Vor dem ersten Entwurf habe ich einige Randbedingungen ermittelt die eingehalten werden müssen, sowie weitere Zielsetzungen die erfüllt werden sollen:
»Durch das Experiment darf der Zylinderkopf keinen Schaden nehmen. Im schlimmsten Fall soll der Kopf ohne Twinspark-Funktion weiterverwendet werden können.
»TwinSpark soll mit möglichst einfachen Mitteln hergestellt werden, Neuankauf von Werkzeug vermieden werden.
»Die Zündkerze soll ohne sonstiger Vorarbeiten heraus- und wiedereingeschraubt werden können.
»Die neue Kerze soll genau gespiegelt zur Alten stehen, d.h. möglichst nahe an der Oberkante des Kolbens.
»Die Wandstärke des Serien-Zylinderkopf soll nirgends unterschritten werden, lt. Zeichnung wären das ~11mm.
»Besonders knapp wird es im Zwickel zw. modifizierter Zylindlerkopfschraube, dem Absatz des Zylinders und der Kalotte selber.
»Die Achse des Kerzengewindes soll so gewählt werden dass eine M10-Gewindestange auf der gegenüberliegenden Seite an der Kante zw. Kalotte und Zylinder vorbei kann (Fertigung).
»Die Elektrode der Kerze soll ausreichend in den Verbrennungsraum ragen (wie 2CV6).
»Die M7-Schraube nahe des Zylinderdeckels soll bestehen bleiben damit das Luftleitblech nicht nervend vibriert bzw frühzeitig einreisst.
»Durch die Kerze sollen möglichst wenig Kühlrippen betroffen sein.
Der erste Entwurf.
Den Kerzensitz der Original-Visa-Kerze (links im Bild) habe ich abgemessen und maßstäblich in die Zeichnung eingefügt.(Zum Vergrößern Anklicken)Oje - schon beim Zcichnen der Details von Entwurf1 musste ich festellen dass nicht alle Vorgaben zu erfüllen sind, d.h. es müssen Abstriche gemacht werden bzw. nach weiteren Lösungen muß gesucht werden.
Große Probleme treten bei folgenden Teilaspekten auf, Details bzw Lösungsvorscläge weiter unten:
»Der Abstand zwischen Zylinderkopfschrauben-Kopf-Pberkante und der neuen Zündkerze (Gewindeende, Dichtfläche) ist zu klein.
»Auf dem Bild nicht erkennbar, aber die Ø22mm für den Kerzenschlüssel haben zwischen den Stösselstangen nicht wirklich Platz.
»Der Dichtungssitz der neuen Kerze wäre genau im Bereich des Hohlraumes für den Kopf der Zylinderkopfschraube.
Die Lage der neuen Zündkerze muß gut überlegt sein:
Die Kerze soll möglichst steil zur Zylinderachse austreten. Man kann sich an den ~55° der Serienkerze orientieren. Je größer dieser Winkel desto weniger Kühlrippen müssen dran glauben, bzw bleibt so auch der Gusspatzen für die obere Luftleitblech-Schraube (M7) unbehelligt - ansonsten tscheppert das Blech unnötig. Aus Verbrennungssicht soll die Kerze möglichst nahe an den Kolben und etwas in den Verbrennungsraum reichen. Für die Absenkung der Mutter (Platzbedarf) der Zylinder-Stehbolzen wäre eine möglichst hohe (also weit weg von der Zylinderkopfdichtfläche) Anbringung der Kerze von Vorteil. Man muß also Kompromisse eingehen und sich vorher gut überlegen von wo aus man in welche Richtung bohrt.
Hier nun eine mögliche Abfolge an Arbeitsschritten:
»Ein vollständiges Konzept ausarbeiten. :)
»Mit Dremel und 2mm Bohrer vom Verbrennungsraum nach außen bohren, dabei mit der flexiblen Welle vom Dremel so nah wie möglich an die Zylinderkopfdichtfläche gehen (Austrittswinkel s.o.). Mit 3mm-Bohrer in der flexiblen Welle des Dremmels auf- bzw so weit wie möglich 'hinaus'bohren. Normale Bohrköpfe von Hand-/Ständerbohrmaschinen sind dazu ungeeignet, da der Abstand zur Kante der Zylinderkopfdichtfläche sehr knapp ist, d.h. der angestrebt steile Austrittswinkel nicht eingehalten werden kann.
»Dann kann man von außen eine 'Schneise' bohren/fräsen um gut fluchtend die getätigte 3mm Vorbohrung zu erwischen. Da in/ab Höhe des Sechskants der Kerze Ø~22mm für Kerzenschlüssel und -stecker von Nöten sind, muß man nicht auf jeden mm achten - auf jeden Fall aufpassen, dass die Rohre der Stösselstangen nicht angebohrt werden. Das gilt natürlich für das ganze Proekt!
»Zylinderkopf gut fluchtend aufspannen und bis auf Kerndurchmesser von berechneten 8,2679mm
( 10mm - 2 x 0,86603 x 1,00mm = 8,2679mm M10x1 - Sondergewinde!) aufbohren.
»Jetzt könnte man den freigewordenen Hohlraum im Gewindebereich mit etwas Metallkleber/Kaltmetall/Metallknete füllen (z.B. Quiksteel temperaturstabil bis 260°. Billige Epoxy-Kleber schaffen nur etwa 120°C). Oberfläche mit Bohrer oder Feile wieder herstellen.
Man könnte auch auf Metallkleber verzichten und die Auflagefläche so tief setzen dass der Guss 'fehler'frei ist. Sollte die Kerze zu tief in den Verbrennungsraum ragen, mit Scheiben oder niedriger M10x1-Mutter unterfüttern. Mehr dazu weiter unten.
»M10x1 Kerzengewinde schneiden.
Zufällig haben Achsen von Fahrrädern das gleiche Gewinde wie die neue Zündkerze! Die Achsen mit Schnellspannern gar eine Hohlwelle die beim Einrichten/Positionieren sehr hilfreich sein kann.
»Fahrradachse etwas weniger als 19mm (=Einschraubtiefe der Kerze, also 19 Umdrehungen bei 1mm Steigung (oder die 19mm durch Farbe kennzeichnen)) in das neu geschnittene Kerzengewinde einschrauben und mit einer Kontermutter etwas fixieren. Es kann hilfreich sein einen Konus (Kugellager) der Achse mitzuschrauben, damit die SK-Flächen der Mutter frei drehbar bleiben.
»An der überstehenden Achse ein paar Muttern auffädeln und leicht kontern. Diese Muttern dann in den Schraubstock spannen, somit bleibt nur mehr ein Freiheitsgrad zu justieren, z.B. indem man einen 6mm-Bohrer (oder Schnellspannerachse, Gewindestange...) in die Bohmaschine einspannt und danach den Zylinderkopf am Tisch durch Einführen des Bohrers in die Hohlachse ausrichtet.
»Dann den Kopf einigermaßen fest niederspannen und Position überprüfen.
»Mit 13mm Bohrer vorsichtig auf Tiefe bohren.Wenn man beim Radachseeinschrauben geschickt war, weiß man wie weit die Achse im Gewinde steckt und hat ein ein Bezugsmaß zum Messen, bzw einen Anschlag der beim Bohren gut spürbar sein sollte, denn der Stahl der Achse ist ja viel härter als das Aluminium des Kopfes.
»Mit 16mm Bohrer (mit 10mm Schaft) bis kurz vor Tiefe des endgültigen Kerzensitz bohren
»Wenn vorhanden mit Fräsaufsatz einen flachen Sitz fräsen, muß aber meiner Meinung nach nicht unbedingt sein, denn der unbenutzte Kerzendichtring ist recht anpassungsfähig und die üblichen 115-120° Bohrwinkel ev. 'plan' gennug.
»Mit Schleifstein (oder Fräser) gerade so weit und tief aufbohren dass sich der Sechskant der Kerze ungehindert drehen kann. SW16, d.h Bohrung Ø18mm reichen, bzw kann dieser Ø ~9mm über dem Kerzensitz enden. Für den Kerzenschlüssel muß man auf Ø22mm aufbohren, aber eben nur so tief dass der Sechskant der Kerze gut mitgenommen werden kann, also 9-11mm über der Dichtfläche.
Bei dieser Bohrung kann man großen Schaden anrichten, denn der Abstand zwischen den Stösselstangendurchgängen ist sehr gering. Die 'lichte Weite' verjüngt sich von 22,5mm in Höhe Zylinderkopfdichtfläche auf 18,5mm knapp unter den Kipphebeln ('Höhenunterschied' ~86mm). In Höhe der Durchdringung sind es etwa 20,5mm, also zu wenig für den Ø22mm-Bohrer. Glücklicherweise neigen sich die Stösselstangen aber Richtung Zylinderachse so dass im Bereich der Verschneidung 'nur' der untere zylindrische Teil der Zündkerze vorbei muß, also reicht eine max. Ø18mm Bohrung. Je tiefer man die Kerze in den Verbrennungsraum schauen lassen will, desto knapper wird es!
Man könnte die Zündkerze noch anpassen, indem händisch von SW16 auf SW14 geändert wird. Das sollte festigkeitsmäßig (Anzugsmoment der Kerze ist ja nur 10-12Nm) und elektrisch ohne Einbußen möglich sein. Mit dieser Maßnahme kann man dann einen schlanken SW14-Rohrschlüssel verwenden der wiederum gerade in eine Ø18mm-Bohrung passt. Man bleibt also mit Respektabstand von den Stösselrohren entfernt. Anpassung mit Winkelschleifer und Finish mit Feile hält die Kerze locker aus (Betriebstemperaturen wären ja auch bis 850°C). Als Lehre für Form und Maß der 'Freihand'sechskantanpassung dient einfach der Rohrschlüssel, damit bleiben die Flächen hübsch parallel.
»Jetzt wird's ernst! Kopf von der Vorrichtung abnehmen, Fahrradachse rausschrauben, Gewinde putzen und Kerze locker einschrauben. Mit etwas Glück sollte die Einschraubtiefe passen.
»Sollte die Kerze noch nicht tief genug in den Verbrennungsraum lugen ist Nachbearbeitung angesagt, also neu einspannen. Ragt sie zuweit hinein - oder hat man bis zu einer sauberen Auflagefläche gebohrt, muß man mit M10x1-Muttern (Fahrradachse) oder Scheiben unterfüttern.
»Die Qualität des Kerzensitzes kann man mit Edding-Marker/Overheadstift etc testen. Einfach den Kerzensitz anmalen, Kerze einschrauben und schauen wo danach keine Farbe mehr am Umfang ist. Dort 'freihändig' etwas nacharbeiten.
»Wenn alle Arbeiten am Zylinderkopf abgeschlossen sind, muß man noch eine Öffnung in das Luftleitblech machen, was mit Vorbohren und Finish mit Schleifstein nach den obigen Arbeiten kein Problem mehr darstellen sollte. Je knapper die Passung, desto weniger Kühlluft geht 'verloren', man könnte auch ein ganz kurzes Rohr - eher einen Ring - anschweissen, das erhöht die Steifigkeit des Kühlbleches und lässt die Kerzenmontage (Wartung) weniger verletzungsgefährdend werden. Die M7-Bohrung im Luftleitblech sollte auch noch mit einem überlappenden Blech verstärkt werden.
@ Absenken der Auflagefläche der Mutter des 3. Stehbolzens:Bilder der testweisen Misshandlung eines kaputten Dyane6-Zylinderkopfes mit Bohrmaschine, Hammer und Stemmeisen um etwas unter die Oberfläche zu schauen, bzw sich Klarheit über die Proportionen zu verschaffen. Ich hoffe der Visa-Kopf unterscheidet sich im bearbeiteten Bereich nicht störend von dieser Vorlage.
lili: So könnte die neue Zündkerze in den Verbrennungsraum eintreten. Die Testbohrung wurde mit einem 10mm-Bohrer gemacht - das M10x1-Gewinde wird einen kleineren Kerndurchmesser (8,3mm) verlangen. Die neue Kerze sollte so weit wie bei 2CV/Dyane in den Verbrennungsraum schauen und nicht so versteckt wie das bei den Visas der Fall ist.(Zum Vergrößern Anklicken)
li: Verbrennungsraum (Kalotte) mit einer anderen Beleuchtung.
mi: Übersicht des Kerzenloches von außen gesehen. Man sieht einen kleinen Hohlraum, gekennzeichnet durch das Ende einer Fahrradspeiche die seitlich (von rechts) etwas in das Kerzenloch lugt. Das ist jedoch kein wirklicher Hohlraum sondern nur der beginnende Abstand zwischen 2 Kühlrippen, sonst könnte man die Speiche nicht auch rechts im Bild sehen.
Gemessen von der Inneseite der Kalotte reicht der 'Lunker' an der nähesten Stelle von 11mm bis 16mm, an der tiefsten von etwa 18mm bis 23mm. Die großen Abstände ergeben sich durch den schrägen Schnitt zw. geneigter Verbrennungskalotte und den normal zur Zylinderachse abstehenden Kühlrippen. In Wirklichkeit ist das eine Unterbrechung von etwa 3-4mm Höhe und betrifft max. 1/3 des M10-Querschnittes. Da die Zündkerze eine Gewindelänge von 19mm hat, wird es zu einer Verschneidung des 'Hohlraumes' und der Auflagefläche für die Zündkerze kommen. Das ist nur minder tragisch, da man eine solche Lücke mit Metallkleber, z.B. Quiksteel, vor dem (Gewinde-)Bohren kleben kann. Man kann gut von der Seite den Kleber 'einstampfen' oder stopfen. Da diese Zweitkerze seltenst herausgeschraubt wird, traue ich mir diese Improvisation zu.
re: Detailierter Blick in die Amok-Bohrungen, die Hauptbohrung für die Kerze sollte aber gut erkennbar sein, ebenso der obere, angebohrte Gusspatzen (M7-Befestigung für Kühlluftleitblech). Die endgültige Kerze sollte also in einem deutlich steileren Winkel austreten, insbesonders wenn man bedenkt dass der Serien-Kerzenschlüssel einen Außen-Ø von ~22mm hat und die M7-Schraube das Luftleitblech halten soll.
rere: Etwas andere Sicht auf das Kerzenloch. Wieder schön zu sehen: Der teilweise abgetragene Gusspropfen für das Kühlblech.
Hinweis:
Da das Wort Zylinderkopfschraube im folgenden missverstanden werden kann verwende ich nun für das Normteil 'Zylinderkopfschraube mit Innensechskant' etwa nach DIN921 bzw anderen Profilen (Innen-Torx, Innenvielzahn) die Bezeichnung 'ISK-Schraube' (Innensechskantschraube), für die 3 Stehbolzen die den Zylinderkopf niederspannen die Bezeichnung 'ZK-Schr' (Zylinderkopfschraube), egal um welchen Schraubentyp es sich handelt (Stiftschr, Dehnschr, Zylinderkopfschr mit Innensechskant, Gewindestange, SK-Schraube...). Wird am Zylinderkopf auch eine Mutter verwendet, ist das die 'ZK-Mu'.
Um der neuen Zündkerze bzw dem Kerzenschlüssel nicht im Weg zu sein, muß der Stehbolzn in desem Breich veschwinden. Die Auflagefläche der ZK-Mu soll um ca. 60mm abgesenkt werden.@ Änderungen an der Verschraubung des Stehbolzens im Motorblock:
»Einspannen und Positionieren des Zylinderkopfes sollte nach der obigen Arbeit keine Herausforderung sein.
»Aufbohren auf den Außendurchmesser der neuen Mutter, z.B Ø14mm. Es soll gerade so tief gebohrt werden dass die Verschraubung den Kerzenschlüssel/-stecker nicht stört, d.h. beim Bohren zwischendurch immer wieder 'zusammenbauen' und die Abstände überprüfen.
»Der sowieso schon gestressten ZK-Schr mit recht kleiner Auflagefläche soll eine schöne, saubere Auflage gegönnt werden. Es macht Sinn eine gehärtete Beilagscheibe (keinen Fedrring!) zu verwenden, sodass die Flächenpressung kleiner wird, bzw die Kräfte gleichmäßiger in den Alu-Zylinderkopf eingeleitet werden können. Leider ist der Ø der originalen ZK-Unterlagsscheibe 15,2mm. Das ist doch etwas viel und macht das Loch unangenehm groß, bzw schwächt den Zylinderkopf.
»Qualität der Auflage ev wieder mit Permanent-Marker testen.
Bekannte Daten:@ Abdichtung des nun freien Loches im Zylinderkopf:
»Visa-Club, aber auch 2CV6, Ami8/Dyane6-Zylinderköpfe werden mit Stehbolzen fixiert die im Motorblock ein M9x1,25-Gewinde haben und auf der anderen Seite ein M8-Gewinde für die ZK-Mu die den Zylinderkopf niederhält. Der Schaft hat einen Ø von 7,2mm, der etwa 70mm lange Dehnbereich nur 6,7mm.
Das Anzugsmomenterl des Bolzens im Block ist 4-6Nm, die ZK-Mu selbst wird beim Visa mit 19Nm angezogen (vgl. 2CV6/Dyane6/Ami8-Motor 20-23Nm!).
Ideen:
»Am einfachsten wäre es wenn man die ~210mm lange Original-ZK-Schr um ~70mm kürzen könnte - leider ist das Gewinde bei weitem nicht so lange. Zum (sowieso zu vermeidenden) Nachschneiden ist der Schaft für ein M8-Gewinde (Ø7,2mm) zu dünn .
»Bisher habe ich keine Stift-Schr mit einer Länge von ~150mm gefunden die auf einer Seite ein M9-Gewinde, auf der anderen Seite ein M8-Gewinde aufweist, wäre sonst eine sehr bequeme Lösung.
»Eine Lösung bietet sich gerade mit einer M10-ISK-Schr an die ich bekommen könnte. Der M10-KernØ ist 8,38mm (BohrØ 8,5mm) womit sich kein M9-Außendurchmesser ausgeht!
»Man könnte auch probieren eine Original-ZK-Schr durch Herausschneiden und wieder Zusammenschweissen zu kürzen, die angestrebeten 70mm könnten sich fast ausgehen ohne den Dehnschaft oder das M8-Gewinde zu sehr zu beleidigen. Die Schweissstelle würde knapp unter dem M8-Gewinde, also noch in Höhe des Zylinderkopfes liegen. An dieser Stelle hat die Bohrung im Zylinderkopf ~8,5mm, d.h. man kann die geringere Tragfähigkeit kaum durch Verdickung (Auftragsschweissen, Hülse) kompensieren. Ich werde diese Lösung sicher ausprobieren und an einem kaputten Motor testen welches Anzugsmoment (= proportional der Vorspannkraft) eine unbearbeitete und eine so modifizierte Schraube aushält.
»Technologisch noch unsauberer, aber stabiler wäre es die ~70mm aus dem Bereich des Dehnschaftes herauszuschneiden und die Verschwächung durch etwas Materialauftrag auszugleichen. Dem Vorteil der höheren Festigkeit steht der Nachteil einer ungewünscht steifen Schraubenverbindung gegenüber. Vielleicht kann man dem Setzen nach dem Zusammenbau durch wiederholtes Nachziehen Rechnung tragen.
»Sagen wir es wäre eine M9-Gewindestange zu finden und man wolle an der Oberseite ein M8-Gewinde schneiden, dann geht sich das nicht ganz aus. Kerndurchmesser von der M9x1,25-Gewindestange ist rechnerisch:
9mm - 2 x 0,86603 x 1,25mm = 6,83mm, d.h. schon deutlich kleiner als der Nenndurchmesser von M8. Zufällig hat das M8-Regelgewinde auch eine Steigung von 1,25mm. Mit etwas(?) Glück würde das Schneidrad in die richtige Rille finden und auf einen Kerndurchmesser von M8 das Gewinde 'nachschneiden'. KernØ M8:
8mm - 2 x 0,86603 x 1,25mm = 5,83mm. Statt einer M9-Gewindestange könnte man auch 2 2CV-LiMa-Schrauben zusammenschweissen oder gleich das Ende einer M8-Schraube.
Ob ein selbst geschnittenes M8-Gewinde der Belastung standhält wäre auch noch zu prüfen.
»Wie könnte man div. Verschraubungsideen festigkeitsmäßig vergleichen? Vielleicht durch Messungen mit Drehmomentschlüssel.
Anschrauben einer Testschraubverbindung auf dem kaputten Testmotor auf die vorgeschriebenen 19Nm. Markieren der Position des Schraubenkopfes oder der Mutter. Nun werden jeweils etwas höhere Anzugsmomente angelegt und der zurückgelegte Weg notiert, 1 Umdrehung (360°) entspricht 1,25mm Steigung. Bezogen auf die (Dehn-)Länge kann man ein Spannungs-Dehnungsdiagramm aufzeichen. Das Anzugsmoment ist direkt proportional zur Vorspannkraft der Schraube. Mehrere Verschraubungstypen übereinandergelegt sollen die unterschiedliche Charakteristik von originaler Dehnschraube, laaaanger M8-Schraube oder steifer M9-Schraube und Kombinationen zeigen. Mit diesen Aussagen/Ergebnissen kann dann eine Schraubverbindung, bzw ein ev angepasstes Anzugsmoment gewählt werden.
»Klappt keiner der obigen Ansätze, kann man versuchen eine lange M9-Schraube aufzutreiben. je nach Typ ergeben sich unterschiedliche Lösungen. ich bin aber nicht begeistert wenn bei jedem Mal Zylinderkopf Anschrauben das dafür nicht ausgelegte Motorblock-M9-Gewinde belastet wird. Wäre es mit einem Helicoil-Einsatz gepanzert ist das sicher kein Problem. Ein Vorteil der Schrauben-Lösung wäre die Möglichkeit eines Innensechsaknts (oder anderen Profils). Damit wäre der Durchmesser wesentlich kleiner zu halten weil kein Werkzeug (Rohrschlüssel) eingeführt werden muß.
»Zu den obigen Lösungen muß ev. auch eine ZK-Mu angepasst werden, denn die Absenkungsbohrung kann/soll nicht zu groß werden. Es gibt M8-SK-Muttern mit Sschlüsselweite 12mm, die 12er-Nuss eines 1/4"-Werkzeugs oder ein etwas angeschliffener Rohrschlüssel erfordern jedenfalls 16mm Durchmesser der Zugangsbohrung. Das kann den Zylinderkopf schwächen, wenn die Auflagefläche zu nahe/tief in das 'Fleisch' eindringt.
»Eine Alternative wäre etwas tiefer zu bohren, dafür aber eine M8-Rund-/-Hülsenmutter zu nehmen und an der Oberkante ein Stück einer M8-ISK-Schr einzuschrauben und zu verschweissen, oder vielleicht reicht sogar nur ein Querschlitz und man bastelt sich einen 'Schlitzschraubenzieher' (z.B. Gabelschlüssel abschneiden und SK-Kopf für Nuss (Drehmomentschlüssel) anschweissen). Ob es nun besser ist tiefer mit kleinem Ø (13mm für M8-ISK-Kopf) oder weniger tief mit großem Ø (16mm für SW12 M8-SK-Mu) zu bohren könnte nur das Zersägen eines kaputten Visa-Kopfes zeigen. Genau Zeichnungen zeigen aber dass weder das eine noch das andere gut möglich sind.
»Geringe Bohrtiefe UND kleiner Ø (~14mm) sind möglich wenn man eine M9-ISK-Schr auftreiben kann (s.o,). Manchmal sind solche bei der Konus-Verschraubung von Fahrradlenkern zu finden. Es ist zu befürchten dass die Qualität nicht für eine ZK-Schr geeignet ist. Ansonsten nur unspektakuläre Modifikation nötig: Die Bohrung im Zylinderkopf muß durchgehend von 8,5mm auf 9mm aufgeweitet werden.
»Man könnte auch eine gewöhnliche M8-ISK-Schr nach DIN921-Schraube (=ISK) verwenden. Dazu muß man in den Motorblock (Zylinderfuß) einen Helicoil-Einsatz für ein M8x1,25 Regelgewinde (engl. Anleitung) einbauen. Wenn das Reparaturgewinde ein M9x1,25-Gewinde wäre, so ginge das einfach ohne Bohr- und Gewindeschneidarbeiten. So wie ich die Helicoil-Unterlagen (dt. pdf-Anleitung, 627kB) verstanden habe, ist das aber kein M9-Gewinde, da der Helicoil-BohrØ 8,4mm ist, was eher auf M10 hindeutet. Also müsste man den Block weiter aufbohren und mit dem speziellen(?) Helicoil-Gewindeschneider ein recht großes Gewinde schneiden.
»Vielleicht würde es klappen eine ausreichend lange M9-SK-Schr zu nehmen, auf den Kopf noch einige mm-Stahl schweissen, dem SK-Kopf die Flanken abrunden und einen Quer-Schlitz (wie schon weiter oben angedacht) hineinzuschneiden.
Wird die M8-ZK-Mu nicht an der Stelle wie mit dem original-Stehbolzen angschraubt, sondern wie oben beschrieben abgesetzt, bleibt ein Loch. Dieses Loch muß verschlossen werden, sonst rinnt schon beim ersten Startversuch das Öl aus!@ Der zweite Entwurf:
»Die 'einfachste' Lösung wäre ein M16x1,5-Gewinde zu schneiden und eine Ölablassschraube zum Abdichten einzusetzen. Problem: Woher bekomme ich einen M16x1,5-Gewindeschneider?
»Rein theoretisch wäre auch eine Art 'Gegenverschraubung' möglich, nur fällt mir dazu kein Angriffspunkt/-fläche für eine Gegenmutter/-schr ein, ev etwas in der Art von schweren Hilti-Dübeln.
»Ob es Gummistopfen gibt die eine kegelige Zentralbohrung aufweisen in die dann eine kegelige (Holz)Schraube gedreht wird? Man könnte sich das auch selbst basteln, vorausgesetzt man hat einen öl- und temperaturfesten Gummipropfen.
»Ev könnte man ein Stück Ø14mm-Benzinschlauch nehmen und mit Gegenmutter (z.B. Einschlagmutter mit Krallen) stauchen womit eine Abdichtung möglich wäre. (Noch) keine Ahnung ob die große Hitze am Zylinderkopf ein Problem darstellen würde.
»Man könnte auch einen Alustopfen nehmen und auf leichtes Übermaß bringen und einpressen. Um noch mit einem ISK-Schlüssel zur ZK-Schr vordringen zu können, reicht eine Zentralbohrung mit M8 oder M10-Gewinde in der dann einfach eine Schraube die Öffnung abschließt. Vielleicht finde ich irgendwo etwas passendes das keiner Drehbank-Bearbeitung bedarf.
»Wahrscheinlich werde ich einfach 2 O-Ringe von Einspritzdüsen Øa~14mm nehmen und diese hintereinandergeschaltet und mit Beilagscheibe getrennt zw M8-Schraube(nkopf) und Mutter zusammenquetschen. Ein erster Test verlief vielversprechend.
Wenn ich schon dabei bin den Zylinderkopf zu bearbeiten, dann könnte man noch andere Verbesserungen vornehmen:
»Verdichtung erhöhen (siehe auf der 'Zukunfts'-Seite im Kapitel Steuerzeiten und Verdichtung)
»Zündkerze tiefer in den Verbrennungsraum ragen lassen
»Ein- und Auslasskanäle nachbearbeiten
Nach Diskussion des ersten Entwurfes, bzw einem Konzept zur 'Heim'-Fertigung sollen die Erkenntmisse der Überlegungen nun in einen zweiten, verbesserten Entwurf münden.@Die Serien-Zündkerze tiefer in den Verbrennungsraum ragen lassen:
Zur Erinnerung die Hauptkritikpunkte des ersten Entwurfes waren:
»Der Abstand zwischen Zylinderkopfschrauben-Kopf und der neuen Zündkerze (Gewindeende, Dichtfläche) ist zu klein --> die Kerze muß im Bereich der Zylinderkopfschraube auf jeden Fall 'höher' positioniert werden.
»Auf dem Bild nicht erkennbar, aber die Ø22mm für den Kerzenschlüssel haben keinen Platz zwischen den Stösselstangen --> Zündkerze von SW16 auf SW14 abfeilen damit kleinerer Kerzenschlüssel verwendet werden kann.
»Der Dichtungssitz der neuen Kerze wäre genau im Bereich des Hohlraumes für den Kopf der Zylinderkopfschraube --> Kerzensitz muß tiefer gebohrt werden oder ein entsprechender Adapter für festen Sitz sorgen.
Mehr Freiheiten erwarte ich mir wenn ich die obere M7-Schraube zur Befestigung des Luftleitbleches opfere.
Mit dieser Maßnahme kann man den Austrittswinkel der Kerze so abändern dass für die Zylinderkopfschraube mehr Platz ist.
Die Elektrode der Zündkerze wandert auch etwas in die 'Höhe', dadurch kann man sie ohne Kollissionsgefahr (mit dem Kolben) tiefer einschrauben, aber vor allem mehr Platz für den Kopf der ZK-Schr. Die Zündkerze ist nun nicht mehr maximal von der Serien-Zündkerze entfernt, d.h. das TwinSpark-Potential kann nicht zu 100% ausgenützt werden - aber fast.
Weiters sollte es sich ausgehen dass der Kerzensitz zumindest zu einem Großteil ohne angeschnittenen Hohlraum zu schaffen ist.
Der zweite Entwurf.
li: Schnittdarstellung durch die Zylinderachse, d.h. genau durch TwinSparkkerze und die Bohrung des 3. Stehbolzens der hier durch eine ISK-Schr ersetzt ist. re: Ein zusammengestoppelter Schnitt den es so gar nicht gibt. Es soll nur gezeigt werden wie knapp die Ø20mm-Bohrung für den Kerzenschlüssel an die Stösselstange herankommt, diese aber nirgends gefährdet. Die Bohr-/Fräsumrisse sind als dünne schrf gezeichnete Linie dargestellt. An der kritischen Stelle ist der Abstand zw den Stösselstangenrohren 20,5mm.(Zum Vergrößern Anklicken)Voraussetzung für diesen Optimierungschritt ist dass die Twinsparkkerze bearbeitet werden muß. An den Flanken des Sechskantprofils wird je 1mm abgefeilt, also Schlüsselweite 14 für den 'neuen' Kerzenschlüssel.
Im einfachsten Fall braucht man nun einen dünnwandigen oder angeschliffenen 14er-Rohrschlüssel oder 3/8''-Nuss um in das Ø20mm-Loch zu kommen. Das entspricht genau den Verhältnissen der Ventilatorsschraube vom 2CV -Motor (nicht Visa).
Ich gehe noch einen Schritt weiter und bastle mir einen eigenen Kerzenschlüssel der so schlank wie möglich den Keramikkörper der Kerze umhüllt. Dadurch kann man die obere M7-Schraube - wenn auch eingeschränkt - weiterbenutzen. Das Blech wird an dieser Stelle etwas verstärkt, der SW11-Schraubenkopf an einer Seite gerade soviel abgeflext dass der Kerzenstecker noch gut vorbeikommt. Ist der Kerzenschlüssel so knapp wie möglich bemessen geht es sich mit geschicktem Einfädeln aus die Kerze ohne Lösen der M7-Schraube ein- und auszuschrauben. Im schlimmsten Fall muß auch die M7-Schraube abgeschraubt werden.
Der Entwurf2 geht davon aus, dass eine M9-ISK-Schr verwendet wird, bzw wahrscheinlicher ein orig. Stehbolzen einen ISK-Kopf verpasst bekommt. Nun ist zu überlegen ob im Motorblock ein Helicoil-Einsatz notwendig ist oder nicht. Zuvor muß erst getestet werden wie stabil eine so angepasste ZK-Schr überhaupt ist. Getestet wird mit Drehmomentschlüssel an einem kaputten Motor.
Wenn ich die neue Zündkerze nicht exakt in der Zylinder-Schnittebene (wie auf den Zeichnungen zu sehen) einsetze, sondern etwas schräg, ähnlich der Original-Kerze, dann bliebe auch das Gewinde der oberen M7-Schraube (für Luftleitblech) unbehelligt, zumindest wird dann weniger weg gefräst. Diese Option ist nur dann gefahrlos möglich wenn die Zündkerzenschlüsselweite auf SW14 verkleinert wird, denn eine schräg angestellte Zündkerze braucht mehr Platz zwischen den Stösselstangen. Es stehen in Höhe der Verschneidung etwa 20,5mm zur Verfügung. Bei einer 20mm-Bohrung für den 'SpezialSW14'-Kerzenschlüssel wären das doch fast 18° Abweichung. Soviel werde ich gar nicht brauchen, wenn ich die Kerze um max 15° aus der Schnittebene drehe ist das für die M7-Schr genug, es wären ~8mm am Schraubenkopf.
Das hat prinzipiell nichts mit dem TwinSpark-Umbau zu tun, aber wenn der Kopf schon einmal ab ist, schaut man sich doch auch andere Stellen mit Verbesserungspotential genauer an.
Vergleich zwischen serienmäßiger 2CV6/Dyan6/Ami8 etc Zündkerzenposition und jener im Visa/LNA. Die beiden Zündkerzentypen sind weiter oben angebildet: lili: Dyane6-Zylinderkopf mit Zündkerze, schräge Ansicht.Die Kerze ragt weit in den Verbrennungsraum limi: Nocheinmal der Dyane-Kopf die Zündkerz in seitlicher Ansicht. remi: LNA-Zylinderkopf, die Zündkerze ist fest eingeschraubt, trotzdem versteckt. rere: Hier die Ansicht von der Seite, die Zünkerze ragt kein bischen in denVerbrennungsraum.(Zum Vergrößern Anklicken)
Die obigen Bilder zeigen dass die Zündkerze beim Visa-Motor überhaupt nicht in den Verbrennungsraum ragt, bei 2CV6/Dyane6/Ami8 aber schon.
Warum? Für mich ist kein technisch nachvollziehbarer Grund zu finden.
Auszüge aus einem orig. LNA-WHB (vor ~1980): lili: Schnittdarstellung des LNA-Motors mit Schnitt durch die Achse der Zündkerze. Der Kerzensitz entspricht dem des 2CV! limi: Dieser Schnitt geht durch die Zylinderachse, deshalb ist das Kerzengewinde kegelig dargestellt. remi: Ansicht des Zylinderkopfes von unten. Ob die Kerze so weit in den Verbrennungsraum wie bei 2CV6/Dyan6 schaut ist auf der Darstellung nicht 100% zu erkennen. rere: Auf diesem Bild ist eindeutig der V06/6xx-Motorblock vom Visa/LNA zu erkennen, die Zündkerzenumgebung aber nicht jener entspricht die wir alle vom Visa kennen! Es gibt noch ein anderes Foto bei dem der Motor inkl. Nockenwellendeckel abgebildet ist, dabei ist das fehlende Röhrchen rund um die Kerze erkennbar, aber nicht so deutlich wie hier zu sehen.(Zum Vergrößern Anklicken)
Durchführung...:@Sonstiges:
lili: Bild aus dem original Citroen-WHB der eingeschraubten Zündkerze limi: Ein Foto des LNA-Zylinderkopfes. Es schaut so aus, als ob auch bei der ganz frühen Serie die Kerzenelektrode nicht in den Verbrennungsraum ragte. remi: Ansicht eines 2CV6/Dane6/Ami8-Zündkerzensitzes von oben aus. Die Perspektive ist so gewählt, dass die Einschraubtiefe von 12mm eingesehen werden kann. rere: Auch hier sieht man die (lange) Einschraubtiefe der Zündkerze. Allerdings handelt es sich hier um den kegeligen Sitz der LNA/Visa-Kerze.
(Zum Vergrößern Anklicken)Interessant ist dass alle Citroën/Oltcit V06/6xx Schnittdarstellungen die ich kenne 2CV-Zündkerzen (12,7mm kurzes Gewinde) bzw 2CV-Kerzensitz (Flachsitz mit Dichtring) zeigen. Meine Fotos 'beweisen' dass die in den original Citroën-Werkstatthandbüchern dargestellten Schnitte und Fotos nicht dem entsprechen was später produziert wurde: 19mm langes Gewinde, kegelige Dichtung aber vor allem einen viel höheren Anguss, der auch das eingepresste Aluröhrchen hält!
Das LN/LNA-WHB das ich habe zeigt eindeutig einen V06/6xx Motor, aber mit 2CV-typischen Zündkerzen! Eindeutig ist auf dem Bild zu erkennen dass hier keine Hülse drauf ist!
Es schaut also aus als ob die lange Zündkerze mit dem konischen Sitz samt Aluröhrechen erst in einer sehr, sehr späten Phase der Entwicklung zum Zug kam.
Kann es sein dass der '2CV6-Kerzen'-Typ sogar in der ganz frühen Serie der Monate bis 7/1978 verbaut war? Wenn mir dazu jemand etwas sagen kann (warum???), freue ich mich sehr über ein Mail an ami8iÄTgmx.net ÄT=@. Ebenso gerne hätte ich eine eingescannte Schnittdarstellung des verbreiteteten 'Rörchen'-Typs. Danke!
Ich kann mir vorstellen dass es aus Lärmgründen oder wegen höherer Zuverlässigjkeit bei Feuchtigkeit, sowie etwasweniger Verschnutzung Sinn machte rund um die Zündkerze ein Röhrchen zu platzieren - aber WARUM wurde die Zündkerze so weit in das Gewinde zurückgedrängt?
lili: Von der Seite schaut der Anguss des Visa/LNA-Kerzensitz wesentlich wuchtiger aus als jener des 2VCs. Das Röhrchen ist 10mm tief eingepresst. limi: So weit steht ein Standard-3/8''-Kerzenschlüssel über. remi: Die Oberkante des Röhrchens ist bündig mit der OK der Zündkerze. rere: Einbausituation inkl Luftleitblech und Nachrüstzündkabel - das Röhrchen steht einige mm über.
(Zum Vergrößern Anklicken)Kann sein dass es Citroen ein Anliegen war dass man einen 3/8''-Standard-Kerzenschlüssel zum Kerzenschrauben verwenden kann? Dessen Sechskant schaut gerade noch heraus.
Wohl kaum, denn es sieht so aus aus dass auch die ursprüngliche Version des V06/6xx-Motors eine versteckte Zündkerzenelktrode aufwies. Zumindest lässt sich das aus dem WHB schlussfolgern. Dort wird zwar eine 2CV-Kerze verwendet, sie ragt aber anscheinend nicht (so weit?) in den Verbrennungsraum, vgl die Bilder weiter oben auf dieser Seite.
Was spricht dagegen durch Bearbeitung des Zündkerzensitzes die Zündkerze 'wieder' näher an den Ort des Geschehens zu holen?
Bevor man die fehlenden 5mm Tiefe nachbohrt, sollte man sicher gehen, dass der Kolben der Kerze nicht zu nahe kommen kann und die Kerze (und sicher noch mehr) zerstört. Dazu muß eine Visa-Zündkerze so bearbeitet werden dass man sie ~6mm tiefer als original in den Kopf schrauben kann, d.h. der Durchmesser zw Kegelsitz und Sechskant muß auf den KernØ des M14-Gewindes gebracht werden (~12mm). Entweder mit Drehbank oder mit Einspannen der Kerze in eine Bohrmaschine und dem Winkelschleifer als 'Drehmeissel', siehe die Bilder unten.
Die Kerze nun 5mm tiefer einschrauben, als vorhin, am einfachsten mit Mitzählen der Umdrehungen oder Maß nehmen am Höhenunterschied zw Kerzenspitze und dem Alurohr.
Schreitet man nun zur Bearbeitung soll darauf geachtet werden, dass die Kerze nicht zu tief hineinragt. Nicht wegen des Kolbens - das geht sich leicht aus - sondern wegen der Lösbarkeit der Kerze. Will/muß man de Kerze nach längerer Zeit wieder herausschrauben, wären Verbrennungsrückstände am Gewinde, die sich nun zw Muttergewinde (ZK) und Schraubengewinde der Kerze verklemmen würden, im schlimmsten Fall geht die Kerze (ohne Schaden) nicht mehr raus!
Aus diesem Grund habe ich eine Kerze auch so modifiziert dass Verkokungsrückstände am Muttergewinde abgeschabt werden bevor die neue Arbeits-Zündkerze eingesetzt wird. Die Wirkung ist ähnlich einem Gewindeschneider; beim Test konnte ich beobachten wie die Verbrennungsrückstände in den Einschnitten transportiert wurden.
lili: 5 'verschiedene' Zündkerzen, sind doch nur 3. Li aussen Visa-Originalkerze, re aussen 2CV-Originalkerze, in der Mitte 3 Ford-EDIS-Kerzen aus meinem Bestand. Die linke ist eine original EDIS-Kerze, die mittlere ist so modifiziert dass die Dichtfläche soweit nach oben verschoben wurde, dass sie nun optimal in den Verbrennungsraum ragt. Die rechte modifizierte Kerze lässt sich nun sehr tief einschrauben. Sie ist nur zum 'Gewindeputzen' gedacht, deshalb sind 3 Längseinschnitte eingeschnitten.
limi: Andere Ansicht der Zündkerzengallerie. Man kann die Einschnitte der Gewindeputzkerze besser erkennen.
remi: Die Gewindeputz-Kerze 'bei der Arbeit'. Als ZÜNDkerze würde sie wohl zu weit in den Verbrennungsraum ragen.
rere: Die modifizierte Zündkerze mit der selbst bearbeiteten Flachdichtung ist optimal im Verbrennungsraum positioniert.
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Wenn der Zylinderkopf schon abgenommen und zerlegt wird, könnte man doch gleich weitere Modifikationen vornehmen, z.B. Kanten an Ein- und Aulass-Kanälen -bzw -Ventilen bearbeiten, sowiedie kürzeren Kipphebel vom 2CV einbauen um so den Ventilhub zu erhöhen.
Erprobtes Twin-Spark-System von Team Frank:
Vorbohren des Kerzenloches mit Dremel:Ausmessen der Symmetrieachsen und der 'Höhe' der Austrittsöffnung der 2. Kerze. Dazu schraubte ich die modifizierte Standardkerze so tief ein dass die Elektrode gerade die gedachte Kugelform schnitt. Die 'Höhe' wurde dann als Achsmaß auf die gegenüberliegende Seite übertragen.
Da ich die Kerze nicht exakt in der Zylinderebene haben möchte, setzte ich den Bohrer ~2mm außerhalb der Symmetrieebene an. Mit einem angelegten großen Geo-Dreieck (nicht abgebildet) und aufgemalten parallelen Linien konnte ich auch während des Bohrens die Ausrichtung des Dremels überprüfen. Die Seitenneigung peilte ich nach Gefühl an, tendenziell aber lieber zu wenig als zu viel. Ergebnis war dass ich genau in der Symmentrieebene (Gusspatzen für M7-Schr) ankam.
lili: Ausmessen der 'Höhe' der Kerzenaustrittsöffnung. Auf dem mit Spritus gereinigten Brennraum sind die Symetrieachse und 'Höhe' bereits eingetragen.
limi: Ein geodreick bestätigt die richtige Ausrichtung des 2mm Bohrers. Zum Messen verwendete ich eine gerade 2mm-Fahrradspeiche.
remi: Aufbohren des 2mm-Lochs mit einem 3mm-Bohrer. Dieser kann gerade noch in das Bohrfutter des Dremels eingespannt werden. Der Dremel muß sich beim 'Verkanten' schon plagen, die Tiefe ansich ist kein Problem. Ein normaler Bohrer schafft es so tief zu bohren dass man auf der anderen Seite wieder raus kommt.
rere: Die Kühlrippen müssen aber Gegengebohrt werden, da es mein etwas kurzer Bohrer nur wenige mm 'ins Freie' schaffte.
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Durch das Loch der ZKSchr gemessen liegt die Schnittstelle zw neuer Kerzen-Achse (Ø3mm) und dem ZKSchr-Loch an der niedrigsten Stelle bei 39mm - das stimmt exakt mit der Zeichnung (Entwurf2) überein!
Arbeiten mit der Ständerbohrmaschine:Ich begann zuerst das Loch für die ZK-Schr-Absenkung aufzubohren. Dazu positionierte ich den Zylkopf mit einem passenden Bohrer auf die Bohrmaschine. Festspannen mit konventionellen Schraubzwingen. Zuerst Aufbohren mit 10mm-Bohrer, dann mit dem neuen 14mm-Bohrer (SchaftØ10mm) aufgebohrt. Das ging erstaunlich leicht obwohl die Ständerbohrmaschine eigentlich eine eingespannte Handbohrmaschine ist. Die Tiefe zeichnete ich mit einem Isolierband an. Ein Lackstift o.ä. wären besser gewesen. Ohne es zu merken schob sich das Isolierband etwas nach oben - funktionell kein Schaden, aber nicht so wie geplant. Das neue Loch war nicht ganz fluchtend mit dem Originalloch, so musste der 14mm-Bohrer als Fräser einegsetzt werden. Diese Ausbesserungsarbeiten sind zeitaufwändig, da vom Bohrer seitlich kaum Material abgetragen wird.
Den Sitz für die Mutter 'fräste' ich mit einer vielfach eingeschlitzten ZK-Schr-Mu plan. Der 'Werkzeug'halter war ein Stehbolzen, eingespannt in eine Handbohrmaschine. Durch die lange Achse konnte auch freihändig die Flucht exakt (genug) eingehalten werden.
li: 14mm-Bohrer zum Aufbohren um die ZK-Schr abzusenken. mi: Mehrfach geschlitzte ZK-Mu die die Auflage planen soll. re: Das 'Werkzeug', eingespannt in Bohrmschine (ist gerade noch durch das Kerzenschlüsselloch zu sehen).
(Zum Vergrößern Anklicken)Das Kerzenloch musste noch auf Ø8mm aufgebohrt werden. Dazu mussten die kleineren Bohrer von beiden Seiten vorgetrieben werden. Kein Problem von der Brennraumseite, etwas lästiger aber sind die Kühlrippen. Dabei achtete ich dass die mit dem Dremel gefundene Achse nicht verlassen wurde. Mit einer Ø8mm-Rundfeile 'bohrte' ich das Loch etwas auf um auf den KernØ des M10x1-Gewindes zu kommen. Mit einem kegeligen Schleifstein versuchte ich eine gleichmäßige Fase um mit dem Gewindeschneider besser ansetzen zu können. Mit einem üblichen Gewindeschneiderhalter war es nicht möglich gezielt anzudrücken und Gewindezuschneiden, da ich mir nie 100% sicher war die richtige Richtung erwischt zu haben. So passte ich den 4-Kant-Sitz des Gewindeschneiders etwas an dass er in einen Bit-Schraubendreher passte. Mit dieser Verlängerungsachse konnte ich selbstbewusst schneiden.
Die Fahrradachse passte wie geplant in das neue Gewinde und wurde mind. 20mm eingeschraubt. Mit Geodreieck richtete ich den rechten Winkel ein und begann von oben mit dem 14mm-Bohrer Platz für den Kerzenschlüssel zu bohren. Die Kühlrippen ließen die Vorrichtung ordentlich rütteln, aber die Richtung passte. Der Bohrer war zu scharf um die Fahrradachse genau zu erfühlen, etwa 0,5-1mm wurden zuviel abgetragen.
lili: Durchstoß mit dem 8mm-Bohrer. limi: Der ungeeignte Gewindeschneider, leider kein Bild vom Bitschraubendreher mit dem die Druck-Richtung klar war. remi: Die Fahrradachse ist eingeschraubt, mit Konus und Kontermutter etwas gesichert und in Schraubstock gespannt. Der letzte Freiheitsgrad wird mit Geodreieck elininiert. rere: Blick auf die 'Profi'-Vorrichtung zum Zeitpunkt des Aufschleifens. Zu erkennen die eingeklemmten uttern die das Quietschen auch nicht wirklich verhinderten.
(Zum Vergrößern Anklicken)Das Aufweiten auf die 20mm für den Kerzenschlüssel waren die anstrengenste Arbeit dieses Projekts. Schleifsteine haben beim Tiefbohren eine gute Abtragleistung, beim seitlichen Abschleifen entsteht viel Lärm (habe versucht mit eigeklemmten Muttern das Quietschen zu minimieren) aber das loch wurde kaum breiter. Auch der geschliffene 14mm-Bohrer war nicht sehr hilfreich. Dabei war ich unkonzentriert, dabei bohrte/schliff/fräste ich zu nahe in ein Stösselrohr. Der Durchbruch wurde zwar verhindert, die Wandstärke muß aber etwas mit Kaltmetall ausgebessert werden. Eigentlich hätte ich das 20mm-Loch nicht so tief bohren müssen, da der Zündkerzen-Schlüssel nur bis etwa 8mm über dem Kerzensitz reichen muß.
Jetzt werde ich einen Ring (=abgeschnitten von einem 2CV/Dyane-Stösselrohr) einsetzen so dass dieser Bereich rundum mit Kaltmetall aufgefüllt wird. Ebenso kann so der Kerzensitz etwas 'eleganter' werden, da die Kerze voll aufliegen kann. Die beiden Kühlrippen wären auch so stark genug, aber mit 'Vollmaterial' rund um den Kerzensitz und das Kerzengewinde schaut das 'doch gleich besser aus'.
Um den Kerzensitz plan fräsen zu können, entfernte ich die SK-Flächen einer geriffelte Fahrradachsen-Mutter auf die Achse auf, konterte mit einem Lagerkonus und raspelte so etwas Material ab.
lili: Die abgerundete Fahrradachsenmutter wird zum Planfräser im ALuminium des Zylinderkopfes. limi: Blick auf den aufgebohrten und plangefräseten Kerzensitz. remi: Vielleicht ist die 'Blase' zu erkennen. Nicht groß, aber ohne Behandlung würde hier über kurz oder lang Öl austreten. rere: Kerzensitz mit Metallkleber geglättet.
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Nacharbeiten:Leider war die CR6E-Zündkerzen bei den Bohrarbeiten noch nicht bei meinem Kfz-E-Teil-Nahversoger, also konnte ich sie während der Arbeiten an der Ständerbohrmaschine noch nicht anpassen und mit dem SW-14mm-Rohrschlüssel testen.
Weiters musste noch Kaltmetall besorgt werden um den Stösselrohr-Schaden zu beheben (zu sichern), sowie den Kerzensitz aufzumöbeln, d.h. eine durchgehgende Fläche erzeugen.
Das Luftleitblech muß so weit aufgebohrt werden damit der SW=14-Kerzenschlüssel durchpasst. Der Schnitt ist schräg, deshalb sit die Form eher elliptisch. Den Rand habe ich etwas aufgebördelt damit das Blech an der Stelle etwas steifer ist - und mit Schleifpaier abgeschliffen damit die sicher fizzelige Kerzenmontage 'blind' ohne Schnittwunden erfolgen kann.
lili: So, Brennraum mit 2 Zündkerzen. limi: Blick auf die eingschraubte neue Zündkerze. remi: Seitliche Ansicht der neuen Kerze durch das Durchgangsloch des Stehbolzens. rere: Das Luftleitblech bekommt ein Durchgangsloch - gearde so groß dass der Kerzenschlüssel durchpasst.
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Arbeiten am Stehbolzen:Da der 3. Stehbolzen zu kürzen ist, und ich nicht wusste ob ein selbstgeschweisster Bolzen die Belastungen aushalten würde, schweisste mir mein lieber Garagengastgeber einen beidseitig ~2mm angsfasten Bolzen zusammen. Ein 'Zugversuch' zeigte dass in der Achsenmitte keine ordentliche Verschweissung stattfand, also einen weiteren Versuch mit wirklich angespitztem Enden. Mit Drehmomentschlüssel bis zum Bruch angezogen: 36Nm, ich war überrascht wie wenig die Scharaube gedehnt wurde.
Das könnte(!) halten, aber die selbstgebrutzelten Stehbolzen schauten trotz 'Schweisslehere' nicht sehr vertrauenserweckend aus, sondern krumm wie vielleicht Nägel aus der Antike. Mit Geradeklopfen war auch nicht viel zu machen, der Schraubenkopf würde einfach nicht wirklich plan aufliegen.
Mein lieber Gastgeber hatte Erbarmen und konnte in seiner Firmenwerkstätte eine wirklich saubere Lösung erwirken. Einmal ein Stehbolzen basierend auf einer 12.9-Schraube, der andere ist 8.8. Dehnebreich (wie im Original) gibt es keinen.
Die Mutter am Stehbolzen muß auch angepasst werden. Entweder anziehen mit Innensechskantschlüssel (aufgeschweisster Imbus-Schraubenkopf) oder mit Spezial-Schlitz-schraubenkopf (Röhrchen mit 2mm Querbohrung und durchgestecktem Stahlsitft).
lili: Auch ein gekröpfter Kerzenstecker hat genug Platz im Durchgangsloch. limi: Sammlung aller möglicher und getester Stehbolzen: Links der gebrochene Testbolzen mit Detailaufnahme des Bruchs (nten), Mitte die 2 selbstzusammengeschweissten Stehbolzen. Rechts: die gedrehten Stehbolzen mit geschnitetenem Gewinde. Dank der Werkstoffe 8.8 und 12.9 sollte es kein Festoigkeitsproblem geben. remi: Eine handgezeichnete Werksattzeichnung des neuen Stehbolzens. rere: Platzhalter.
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Ergänzung: Ventilsitze nachschleifen, Ventilteller polieren, Ein- Auslasskanäle entgraten:Wenn ich schon den Kopf zerlegt vor mir hatte, so versuchte ich mich erstmals mit dem Nachschleifen der Ventile. Dazu verwendete ich eine vorhandene Schleifpasta die eigentlich zum Auspolieren von schlechten Lacken/Lackierfehlern gedacht ist. Ich machte die Pasta mit einem Trpfen Nähmaschinenöl wieder streichfähig, schmierte etwas auf den Sitz und schob das sonst sehr saubere, geschmierte Ventil in den Schaft. Einem Stück Benzinschlauch übergestülpt und mit nur leichtem Druck hin- und hergeschliffen, dann das Ventil etwas weitergedreht und Vorgang wiederholt. Dann und wann frische Schleifpasta eingebracht. Ich nahm nur soviel wie unbedingt nötig weg um nicht zuviel vom 'hineingeklopften' Blei der letzten Jahrzehnte zu verlieren. Der Sitz am Ventil ist komplett überarbeitet, auf der Kopfseite sind schon noch Reste (fleckig) zu sehen die nicht abgetragen wurden. Da der Sitz vorher nicht wirklich kaputt war, sollte diese Kosmetik für die nächste Zeit reichen.
Man könnte nun auch die angeblich recht günstigen Ventilschaftdichtungen austauschen, aber das hebe ich mir auf für das 'große Service' (Verdichtung erhöhen).
Die Ventilteller könnten doch auch etwas glatter sein, also vorsichtig eingepannt und mit feinstem Schleifpapier poliert. Dabei habe ich einen Sicherheitsabstand zum Ventilsitz eingehalten um diesen nicht zu beschädigen.
Die Ein- und Auslasskanäle scheinen nicht strömungsoptimiert zu sein. Da und dort eine Gusskante mit dem Dremel weggeschliffen und die Übergänge ausgeglichen. Nicht zuviel dennn das Drehmoment im unteren Bereich soll nicht zugunsten von Drehzahlfreude aufgegeben werden.
Bei den Schleifarbeiten war ich leider ungeschickt und habe jeden Ventilsitz ein wenig beleidigt, also nochmals Ventilsitz nachgeschliffen.
Arbeiten im Motorraum:Der Ami ist im Vergleich zur Ente komfortabler zu fahrende Auot, beim Schrauben aber sicher nicht!
Die Kotflügel und Front sind mit einer Vielzahl an Scharauben zusammengeschistelt, es wäre also wünschenswert wenn der Zylinderkopf- und Stehbolzen-Tausch ohne Demontage von Belchteilen möglich wäre.
Ab der Ventildeckeldichtung sind ~12cm Platz bis zum Innenkotflügel.
Zum Demontieren des Zylinderkopfes braucht man aber ~25cm Platz (wenn die übersetehende Ventildeckelschraube entfernt wird). Durch Verbiegen des Innenkotflügels wird man nicht soviel Platz schaffen können. D.h. Aufwändigere Vorarbeiten sind notwendig. Entweder den Motor etwas zur Seite heben, oder den Kotflügel lockern und so den Motorraum etwas 'breiter' machen.
Ausblick:Vielleicht werde ich noch 2 Stk. M5-Schrauben einsetzen wie das Team-Frank (s.u.) schon vorexerziert haben. Dazu brauche ich noch einen langen 4mm-Bohrer - und wieder etwas Zeit...
Bei Kipphebel-Tuning-Recherchen stieß ich auf die interessante Seite von Team Frank das sich näher mit 2CV/Visa-Tuning beschäftigt. Toni war so nett und hat mir einige Bilder geschickt die den Kopf einer in der Praxis erprobten Twin-Spark-Umbau-Möglichkeit zeigt, die ich hier veröffentlichen darf - danke.
li: Blick auf den modifizierten Visa-Kopf. Der Gusspatzen für die M7-Schr (Luftleitblech) wurde geopfert, dafür ist nun 'gut' Platz für die 2. Kerze mi: Ansicht des Kopfes von oben. Man sieht ein Gewinde für einen Stopfen zum Abdichten, darin ist eine vergütete M8-Schraube versenkt. Links und rechts 2 kleine Bohrungen die im zusammengebauten Zustand 2 vergütete M5-Schr aufnehmen die für mehr Festigkeit (Steifigkeit) des Kopfes sorgen. re: Ansicht von der Seite.(Zum Vergrößern Anklicken)
li: Blick in das Zündkerzenloch. Es geht auch ohne Modifikation der Zündkerze. mi: Ein Blick in den Brennraum und das untere Gewinde für die beiden M5-Schr. re: Detailierter Blick auf die Lösung mit den 2 M5-Schrauben. Ohne dieser Versteifungsmaßnahme klappert der Ventiltrieb!
(Zum Vergrößern Anklicken)Bei Interesse fertigt Team Frank gerne solche Twin-Spark-Köpfe. Bitte Kontakt direkt über die Team Frank Website aufnehmen.
Übrigends: Dieses Twin-Spark-Konzept läuft seit 10 000 - 15 000km in einem Lomax.
