Ventileinstellung
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- Veröffentlicht am Samstag, 19. September 2009 10:01
- Geschrieben von gerd_
vier-Takte
Für alle mir bekannten BMW 4-V Motoren gelten folgende Werte:
Einlass: 0,15 mm; Auslass 0,30 mm Spiel.
Man kann diese Werte akademisch betrachten und versuchen sie auf das µ genau einzustellen. Blöd ist nur wenn die verwendeten Materialien von Kopf und Ventil nicht ebenfalls derart exakt reagieren :-).
Bei Nennmass 0,15 ist es egal ob das Spiel 0,13 oder 0,17 ist. Ich bezweifle sogar ob die Mehrzahl der Lehrenblätter derart genau hergestellt ist (die Folien der Werkzeugmacher stimmen!).
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Der „Anlaufbereich“, kritischster Teil der Nockenwelle, der auf eine möglichst sanfte (naja) Beschleunigung abgestimmt ist wird nicht genutzt. Hier dreht die Nocke noch ohne Widerstand. Erst an einer dafür eigentlich nicht mehr ausgelegten Stelle tritt die Nocke gegen die Kraft der Ventilfeder an. Durch die Beschleunigung an der falschen Stelle verschleisst die Nockenwelle mehr als üblich.
Das Ventil öffnet sehr spät, nicht weit genug und schliesst früher als berechnet. Es geht Leistung verloren weil zu wenig Gemisch in den Brennraum strömen kann.
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Das Material des Ventils dehnt sich so stark, dass dieses nicht mehr vollkommen schliesst. Da gibt es zwei Effekte. Zum Einen entweicht ein Teil des Verbrennungsdrucks über den verbliebenen Spalt. Es geht Leistung verloren. Zum Anderen beschädigen die heissen Verbrennungsgase Ventil und Ventilsitz. Beide verbrennen im wahrsten Sinn des Wortes. Stärker betroffen ist das Ventil weil es seine Wärme zum grossen Teil normalerweise über den Kontakt zum Ventilsitz abführt. Leider verstärkt sich dieser Effekt im Lauf der Zeit.
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Kontermutter lösen
Der Innensechskantschlüssel hat in der Schraube etwas Luft. Beim Lösen der Mutter bringt man ihn deshalb zuerst im Uhrzeigersinn „auf Anschlag“ (1) und hält ihn da fest (merken wo!). Dann mit dem Ringschlüssel die Mutter gegen den Uhrzeigersinn lösen(2). Unter Umständen bewegt man dabei den Innensechskantschlüssel (deshalb „merken“:-) ).
Kontermutter festziehen.
Beim Festziehen der Mutter bringt man den Innensechskantschlüssel gegen den Uhrzeigersinn „auf Anschlag“ (3) und kontert dann mit dem Ringschlüssel die Mutter im Uhrzeigersinn(4).
Nur diejenigen mit absolut zu viel Geld besitzen einen Drehmomentschlüssel mit Durchgang und können mit diesem festziehen während sie an der Schraube gegenhalten. Die Einstellschrauben haben ein Feingewinde und sind sehr schnell „fest“ (danach kommt, wie häufig erwähnt, „ab“). Die Einstellschrauben mit ihrem Elefantenfuss sind absolut sch… zu wechseln, also Zurückhaltung!
TIP: Hat man gerade die Kontermutter gelöst, die Einstellschraube ist noch in Position und auch die Stellung der angezogenen Mutter ist noch im Bewusstsein, dann zieht man die Mutter noch mal in genau die Stellung in der sie vorher war (Innensechskantschlüssel vorher vorsichtig auf Gegenanschlag!) und gewinnt so ein Gefühl für das richtige Drehmoment. Aus gleichem Grund verwende ich einen ganz einfachen Innensechskantschlüssel und keine Miniratsche mit 6-kant-Einsatz oder Ähnliches mit verfälschenden „Steckwackelpassungen“.
Einstellen
Ring- und Innensechskantschlüssel bleiben aufgesteckt, die Mutter wird so weit angezogen, dass sich die Schraube noch ohne Gewalt verstellen lässt. Bei z.B. Spiel 015 sollte das Lehrenblatt 010 widerstandslos, das 020-er nur mit zumindest sanfter Gewalt, das 015-er „saugend“ durch den Spalt passen.
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Nachdem man „saugend“ nicht wirklich verbal beschreiben kann ist es sinnvoll sich das einmal von einem „Wissenden“ zeigen zu lassen.
Passt bei obigem Beispiel das Lehrenblatt 020 etwas zu leicht, das 015-er ganz leicht durch den Spalt und soll deshalb der Spalt um 0,02..0,03 mm verringert werden hilft eine kleine Schätzung.
Alle mir bekannten Ventileinstellschrauben haben die Steigung 0,5, also 50/100 mm "Hub" pro Umdrehung.
Nimmt man in Gedanken das Zifferblatt einer Uhr als Hilfe, so entspricht eine Verstellung um 5 Minuten gut 4 Grad. Legt man die Genauigkeit mit der die gewünschten 0,02..0,03 mm "ermittelt" (geschätzt) wurden kann man sagen, dass 1 „grosszügige Uhrenminute“ etwa 1 Hundertstel Verstellung entspricht.
v-ein08t
In verschiedenen Publikationen lese ich immer wieder man solle, wenn man eines der durch einen gemeinsamen Kipphebel betätigten Ventile eingestellt hat, ein Lehrenblatt eingeklemmt lassen, weil dann das andere Ventil genauer eingestellt werden könne.
Dass man dann zwei Einstellehren braucht oder zumindest von den 015 und 030 Blättern jeweils ein Stückchen abschneiden muss sind die geringsten Probleme.
Was ist der Hintergrund?
Angeblich hat das Spiel zwischen der Lagerachse und dem entsprechenden Kipphebellager grossen Einfluss.
Nehmen wir das maximale Spiel nach den Werksangaben. Die Bohrung hat ein Mass von 16,016-16,027 mm, die Welle misst 15,973-15,984 mm. Die maximale Differenz ist also (16,027 – 15,973)mm d.h. 0,054 mm. Natürlich kann die Lagerung auch ausgeleiert sein. In diesem Fall hilft aber kein „Einstellhokuspokus“ sondern eine Reparatur!
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Auf der rechten Seite stützt sich der Kipphebel auf der Nockenwelle (oder deren verlängernden Elementen wie Stössel etc)auf dem Bezugspunkt „N“ ab, auf der linken lagert er aufgrund der dazwischen geklemmten Fühllehre (grün) spielfrei auf dem Ventil Vo oder Vu. In der Mitte dreht er sich um seine Achse (schwarz).
Stellt man zuerst Vu ein,
so eliminiert man das Spiel der Kipphebelachse weil beim Einstellen der Kipphebel nach oben gedrückt wird und so an der unteren Achsseite anliegt. Der Drehpunkt verschiebt sich zwar nach unten (max. um „volle“ 5/100mm :-) ), doch das stört nicht. Das geforderte Spiel setzt sich als zusammen aus 0,05 mm „echtem“ Spiel plus 0,10 mm Spiel aufgrund des um 0,05 mm klappernden Lagers auf halbem Weg (doppelte Entfernung vom Bezugspunkt = doppeltes Spiel).
OK, stellen wir das andere Ventil (Vo) ein.
Beim Einstellen von Vo MIT bei Vu eingeklemmter Lehre gibt es zwei Möglichkeiten.
1.1) Der gemeinsame Kipphebel ist nur am Drehpunkt „b“ an die Achse gedrückt und Drehpunkt „a“ liegt noch oben auf der Achse auf.
Stellt man jetzt Vo mit bereits bekannter Prozedur ein, wird die Mitte des Kipphebels von unten an die Achse gedrückt werden. Die philosophische Frage ob dabei Drehpunkt „a“ dann weiterhin oben aufliegt möchte ich unbeantwortet lassen.
1.2) Der gemeinsame Kipphebel ist an beiden Enden an seine Achse gedrückt weil der Drehpunkt Vu/N der Verbindung Vu<>N nicht am äussersten Ende des Kipphebellagers liegt und somit auch Drehpunkt „a“ beim Einstellen von Vu bereits von unten an die Achse angelegt wurde. Es ändert nichts an der Einstellprozedur für Vo.
Beim Einstellen von Vo OHNE bei Vu eingeklemmter Lehre gibt es wider zwei Möglichkeiten.
2.1) Der gemeinsame Kipphebel wird nur an einem Drehpunkt“a“ oder „b“ an die Achse gedrückt und die Mitte hängt in der Luft. Weshalb sollte sie das tun? Zwar muss man beim Einstellen von Vu nach dem Hebelgesetz nur das halbe Kipphebelgewicht heben und bei Vo (bei der vorliegenden Geometrie) das gesamte, aber in der Praxis ist das kein Unterschied.
2.2) Der gemeinsame Kipphebel wird in seiner Mitte an die Achse gedrückt und so liegt er in der gesamten Länge von unten an dieser an. Jetzt besteht aber kein praktischer Unterschied zu 1.x
ERGO:
Theoretisch könnten sich Unterschiede ergeben wenn man jegliche (Un-)Wahrscheinlichkeit bei gleichzeitig maximalen Toleranzen betrachtet.
Praktisch ist es überflüssiger Aufwand weil kein Mensch derart genau einstellen kann, dass die ohnehin geringen theoretischen Unterschiede zum tragen kommen.
Links
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