Bearbeiten der Ventile und Ventilsitzringen


 
 

Da beim 20V Kopf nicht viel Raum für größere Ventile ist, sind hier Alternative Möglichkeiten zur Erhöhung der freien Ringspaltsfläche und somit einer besseren Füllung beschrieben.

Gegen den Einsatz von größeren Ventilen spricht im übrigen auch die Tatsache, dass der Raum zwischen Zylinderwandung und Ventil nicht zu klein werden soll, da sich dadurch sonst Quetschkanten bilden, die die Gasströmung beträchtlich stören. Des weiteren besteht die Gefahr, das die Stege zwischen den Ventilen und zur Kerzenbohrung zu klein werden und es somit schneller zu einer Rissbildung kommen kann.

In Betracht kommen deshalb folgende Möglichkeiten (siehe auch Grafik unten):

1. Polieren der Ventile (Ein.-und Auslassventile)

2. Verlegung der Sitzfläche (Durch entsprechendes Fräsen) nach möglichst weit außen  und Reduzierung der Ventilsitzbreite am Einlassventil und Sitzring auf ca. 1 - 1,4mm (Beim Außlassventil sollte die Sitzbreite zugunsten einer besseren Wärmeabfuhr nicht Verändert werden.

3. Kanten am Ventilteller runden (Ein.-und Auslassventile)

4. Übergang vom Schaft zum Ventilteller am Einlassventil bearbeiten

5. Ventilsitz konisch zum Ventilteller hin weiten (75 Grad Winkel), sofern der Ventilsitz stark genug ist (genügend Material vorhanden ist).

6. Änderung des Ventilsitzwinkels (durch die dadurch stärkere Belastung von Ventil und Sitzring allerdings bei "Alltagsmotoren" nicht Empfehlenswert).

7. Einsatz von Motorsport "Back Cut" Ventilen mit verjüngtem Ventilschaft siehe auch hier

 

 

Übersicht der Änderungsmöglichkeiten an Ventilen und Sitzringen
 
 
 

Ventile vor / nach dem Polieren
 

 

Bearbeitete Einlassventile
 
 

Bearbeitete Auslassventile
 
 

Berechnung der freien Ventilquerschnittsfläche
(entspricht dem freiwerdenden Ringspalt beim Öffnen des Ventils)

 
Formel:

F = D1 + D2 / 2 × h × π × sin α
 

D1 = Innerer Durchmesser des Ventilsitzrings in mm

D2 = Ventildurchmesser in mm

h = Ventilhub in mm

α = Ventilsitzwinkel

π = Kreiskonstante (3,14..)

sin α bei einem 45 Grad Ventilsitz = 0,707

sin α bei einem 60 Grad Ventilsitz = 0,866

  

 
Somit ergeben sich bei den 20V Motoren (Sauger & Turbo) im Vergleich vom 45° mit einem 60° Ventilsitzwinkel auf der Einlassseite pro Ventil folgende Werte:

 
F = 27mm + 32mm / 2 × 9,6mm × π × 0,707 = 629,01mm²

F = 27mm + 32mm / 2 × 9,6mm × π × 0,866 = 770,47mm²

Damit ergibt sich nur durch Ändern des Ventilsitzwinkels von 45° auf 60° ein Gewinn der freien Ventilquerschnittsfläche von 141,46mm² an einem EL Ventil und 282,93mm² bei beiden EL Ventilen!!!

Die Ventilquerschnittsfläche beider Einlassventile ändert sich von 1258,02mm² auf 1540,94mm²
 

 
Allerdings sei nochmals angemerkt, das die Veränderung des Sitzwinkels neben dem Vorteil einer größeren Ventilquerschnittsfläche auch die Nachteile einer kürzeren Lebensdauer der Ventile und des Sitzrings mit sich bringen, so das sich die Ventilsitzwinkeländerung eher für Wettbewerbsfahrzeuge (Rennen ect.) als für Straßenfahrzeuge eignet.

 

Blick durch die geöffneten Einlassventile