flat4 - Zylinderköpfe
Serienzylinderköpfe Typ 1

Tuningzylinderköpfe Typ 1

Durchflußzahlen

Halbkugel-Brennraum

Serien- und Tuningventile

Serien- und Tuningnockenwellen

zurück

home
 

Serienzylinderkopf
Doppelkanal-Serienzylinderkopf, Quelle VAG Handbuch Käfer
 
Serienzylinderköpfe für Typ 1 - Motoren
Bei den Serienzylinderköpfen der Motoren bis 1600 cm³ Hubraum unterscheidet man zwischen 
  • Einkanalzylinderköpfen und
  • Zweikanalzylinderköpfen.
Die Einkanalzylinderköpfe haben sich im Laufe ihrer Entwicklung seit dem Urmuster von F. Porsche von 1936 mehrmals verändert. Dabei wurden vorrangig die Steifigkeit und die Kühloberfläche verbessert, z.B. im Jahre 1950. 

Die Zweikanalzylinderköpfe weisen zwei nebeneinanderliegende kreisrunde Einlaßkanäle für die Montage des zweiflutigen Saugrohres auf. Diese Köpfe sind bei den Motoren mit 1300 und 1600 cm³ serienmäßig ab August 1970 verbaut worden und haben einen geringeren Strömungswiderstand als die Einkanalzylinderköpfe der 1100er, 1200er, 1300er und 1500er Motoren vor Baujahr 08/70. Durch die bessere Zylinderfüllung steigt das Drehmoment dieser Motoren bei niedrigen Drehzahlen. Zweikanalzylinderköpfe sind die beste Voraussetzung für eine Leistungssteigerung. Die Durchmesser der Ventile der Serienmotoren finden sich im Kapitel Ventile und Kipphebel.
 
Zylinderköpfe lassen sich nur schwer anhand der Nummer (040, 044, usw.) unterscheiden. Erste Hinweise geben die Merkmale

  • Ventilquerschnitte
  • Länge des Zündkerzengewindes
  • Verstärkung für Ventilfedersitz
  • Anzahl der Kühlrippen (Sand- oder Druckguß)
  • Verstemmung der Ventilsitze (nur original VW)
  • Brennraumform
 
Tuningzylinderköpfe für Typ 1 - Motoren
Für getunte Motoren, bei denen mehr als 75 PS Leistung angestrebt wird, sind Einkanalzylinderköpfe nicht geeignet. Zweikanalzylinderköpfe unterscheiden sich durch die Größe des Ansaugtraktes, die Ventildurchmesser, die Größe der Aufnahme der Zylinder, die Anzahl der Kühlrippen und u.U. durch die Aluminiumgußwerkstoffwahl. Natürlich steigen auch die Kosten mit zunehmender Tuningstufe.
 
Bezeichnung
Einlaßventil mm
Auslaßventil mm
Bohrung mm
Kosten
040
35,5
32
bis 87
100%
040
35,5
32
bis 94
107%
070
39
32
bis 94
115%
041
39
32
bis 87
124%
041
39
32
bis 94
135%
044
40
35,5
bis 87
138%
044
40
35,5
bis 94
152%
Tuning #1
40
35,5
bis 94
330%
Tuning #2
42
37,5
bis 94
340%
Tuning #3 (Rennen)
44
37,5
bis 94
400%
 
Die Spezialzylinderköpfe haben oft Aufnahmen für Doppelventilfedern, z.B. Chevrolet- Federn und längere 3/4 Zoll Kerzengewinde mit 19 mm Gewindedurchmesser (070, 044, Tuning #1, #2 und #3). Sie sind verstärkt, um Brüche an den Stegen zwischen den Ventilen zu vermeiden. Die Ventilführungen haben einen Bund und die Ventile sind bei den Hochleistungsköpfen aus Edelstahl. I. A. werden speziell legierte, gehärtete Ventilsitze und gekürzte Ventilführungen (= weniger Strömungswiderstand) verwendet. Die Ventilsitze sind i.d.R. dreistufig ausgedreht (three angle valve job). Die Ventilteller werden aus Stahl, CroMo-Stahl oder einer harten Al-Legierung (weniger zu empfehlen) hergestellt. Übersicht über die Unterscheidungsmerkmale von Tuningzylinderköpfen:
 
Bezeichnung
Kanäle
poliert
3-stufig gedr.
Ventilsitze
lange Kerzen-
gewinde
doppelte
Ventilfedern
Anwendung
und Besonderheiten
040
ja
ja
nein
nein
bis ca. 1776 cm³
Straßenfzge.,
Zugankeraufnahme verstärkt
070
ja
ja
ja
nein
aus VW Bus '79-'82, nur 7 Kühlrippen, bis ca. 1776 cm³
Straßenfzge.
041
ja
ja
nein
nein
bis ca. 1776 cm³
Straßenfzge. *1)
043
ja
?
nein
nein
Federauflage u. Auslaßführungen verstärkt, kein massiver Anker für Zuganker 1 und 4
044
ja
ja
ja
nein
(ja) *5)
bis ca. 2110 cm³
Straßenfzge. *2)
044
ja
ja
?
nein
Mexiko-Ausführung
Zugankeraufnahme nicht verstärkt, Basis 043
044
ja
ja
?
nein
Brasilien-Ausführung
Zugankeraufnahme verstärkt,
Basis 040, Federauflage u. Auslaßführungen verstärkt
045
ja
ja
?
?
Magnum, Basis 040, große Ventile
Tuning #1, z. B.
CB Eliminator 2000,
JMR 044 Super Street
nein
ja
ja
ja
high power Straßenfzge. bis über 2,0 l *3)
Tuning #2, z. B.
Street Eliminator
nein
ja
ja
teilweise
vorh.
high power Straßenfzge. bis über 2,0 l *4)
Tuning #3, z. B.
CB Competition Eliminator
nein
(oval)
ja
ja
ja
(Chevrolet)
Rennmotoren
Tuning #3, z. B.
Super Flow
nein
nein
ja
ja
Rennmotoren
drag racing
Tuning #3, z. B.
Autocraft 910
nein
nein
ja
nein
Rennmotoren
Bohrung bis 104 mm,
Ventile bis 54/40 mm

*1) Die 041-Köpfe sollten aufgrund des Temperaturhaushaltes mit einem 35,5 mm Auslaßventil und bei Bedarf mit einem 40 mm Einlaßventil versehen werden (mechanische Bearbeitung notwendig). Da das Auslaßventil mit 32 mm Durchmesser relativ klein ist, kann es zu einem Hitzestau im Zylinderkopf kommen.

*2) Die Ventilsitze der 044-Köpfe neigen auf der Einlaßseite zum lockern. Vor der Montage prüfen oder erneuern.

*3) besonders für große Bohrungen geeignet. Hohe Drehzahlen durch doppelte Ventilfedern möglich. Kanäle sollten erweitert und poliert werden.

*4) Die Kanäle und Brennräume dieser Köpfe sollten unbedingt sauber bearbeitet werden. Sie weisen eine höhere Wandstärke als Serienzylinderköpfe auf und eignen sich damit für die eigene Erweiterung der Kanäle und Brennräume.

*5) doppelte "Super Rev" Federn bei CB Performance 044-MAGNUM-Köpfen vorhanden.

Der Durchmesser der Zylinderbohrung und das Verdichtungsverhältnis, bestimmt durch Abdrehen des Zylinderkopfes, werden je nach Grundmotorkonzept individuell festgelegt. Ebenso werden Spezialzylinderköpfe in der Regel durch polieren und gezieltes Bearbeiten der Einlaß- und Auslaßkanäle, des Ventilsitzes sowie der Brennräume dem jeweiligen Einsatzzweck angepaßt.

Da die in den Brennraum einströmende Luftmasse im Ansaugtrakt eine schwingungsfähige Luftsäule darstellt muß das gesamte Ansaugsystem (Vergaser, Ansaugrohr, Zylinderkopf, Ventilquerschnitt, Brennraum) aufeinander abgestimmt sein. Ein übergroßer Einlaßkanal kann zusammen mit einem schlanken Vergaserquerschnitt auch leistungshemmend wirken. Übergänge vom Ansaugrohr, auf dem ein Doppelvergaser montiert ist zum Einlaßkanal im Zylinderkopf wirken immer als Strömungswiderstand, wenn der Kanl im Kopf enger ist als das Saugrohr. 
 

Durchflußzahlen
Die Durchflußzahlen in m³/h sind ein Maß für den Strömungswiderstand, den der Einlaß- oder Auslaßkanal den Gasen entgegenstellt. Der 044-Zylinderkopfkopf weist einen über 20% höheren Durchfluß auf als der 040-Zylinderkopf. Eine geringe Bearbeitung der Kanäle und das Polieren bringt eine weitere Verbesserung, insbesondere bei großen Ventilhüben.
Die Ventilhübe sind in allen Diagrammen in mm agegeben.

Daten 040

Daten 044

Vergleich Bearbeitung

Halbkugel-Brennraum
Mit dem Ziel, das korrekte Verdichtungsverhältnis eines neu aufgebauten Motors einzustellen, muß das Volumen der entstehenden Kammer in einem Zylinder, wenn der Kolben sich im oberen Totpunkt befindet, angepaßt werden. Dies erfolgt entweder durch kürzen der Anlagefläche Kolben/Zylinderkopf (engl. "deck height") oder durch Ausarbeiten des Brennraumes im Zylinderkopf. Dies kann traditionell mit einem Handschleifer geschehen, was sehr mühsam ist. Das Ergebnis bleibt oft dem Zufall überlassen.

Gene Berg hat für diesen Zweck einen halbkugelförmigen Fräser verwendet, der die Quetschflächen des Brennraumes in Form einer Halbkugel mit konstantem Radius bis in die Nähe der Ventilsitze ausfräsen kann. Man nennt diesen Vorgang im englischen daher auch "semi hemi cut" (= Halbkugel-Fräsen).

Diese Brennraumform hat bei optimaler Ausführung den Vorteil, daß sich keine Nester von unverbranntem Kraftstoff/Luftgemisch bilden können, die die HC-Emissionen steigern und den Wirkungsgrad mindern. Der Kolben schiebt während des Kompressionsvorgangs das Gemisch nach oben zur Mitte des Brennraumes in die Nähe der Zündkerze.

Mit diesem Verfahren kann z.B. das Verdichtungsverhältnis von Serienzylinderköpfen verringert werden oder sehr große Kompressionsvolumina (z. B. 57 bis 64 cm³) bei großvolumigen Motoren hergestellt werden. Ein unbearbeiteter 044-Kopf weist ein Kompressionsvolumen von 55 cm³ auf.



Home
zurück zur Motor-Übersicht
zurück zum Typ 1-Motor
Seitenanfang
Kontakt
 
Volkswagen und VW sind eingetragene Warenzeichen der Volkswagen AG
Stand 09.11.1999