Der Mini – Brennraum
Alle 1275 ccm Motoren bekamen serienmäßig einen Zylinderkopf (Gussnummer 12G940) , mit einem Wannenförmigen Brennraum und einem Brennraumvolumen von 21,5 ccm. Brennraumhöhe 7mm , Ventilmaße -> EV 33,3 mm, AV 29,2( Innocenti+ Cooper S EV 35,5 mm) , Ventilhub 8 mm, Zylinderabstand 76,8 mm.
Insbesondere der Zylinderabstand (Zylinder Mitte zur Mitte) und die gewählte Brennraumform,( Hersteller Vorgaben)beeinflussen maßgebend alle weiteren Kontruktionsmerkmale.
Nur als Randbemerkung: Die Herstellervorgaben variieren, alle Motoren, unabhängig von der Hubraumgröße und Zylinderzahl, haben heutzutage markenspezifisch unterschiedliche Zylinderabstände, Bsp.: VW 88mm, DB 90 mm, BMW 91 mm. Zylindervolumen 500 ccm. Daraus ergibt sich ein 2 L- 4 Zylinder , oder 3L 6Zylinder oder 4L 8 Zylinder, oder ein 8L 16 Zylinder Bugatti.
Der kurze Zylinderabstand des Minis von 76,8 mm limitiert natürlich die ganze Motor Konstruktion. Damit ist natürlich auch die Brennraumgröße vorgegeben und nachhinein,auch mit Tuning- Maßnahmen kaum wesentlich zu ändern. Diese Tatsache erklärt auch, dass Tuning-Publikationen zBsp. „ Praxishandbuch – Zylinderköpfe- Technik- Tuning- Modifikationen ( Heel Verlag), auf 120 Seiten, nur 2 Seiten dem Brennraum widmet. ( nicht um etwas an der Form zu ändern, sondern nur ein wenig zu glätten).Das Hammill Praxishandbuch Mini-Tuning befasst sich mit der Brennraumänderung auch nicht und rät sogar eine ZK Kanalerweiterung für Straßenmotoren ab.
Ich kenne natürlich auch Bücher, die mit 37,5 EV und 32,5 AV daher kommen, ganz unterhaltsam geschrieben, Belletristik eben.
Dafür, wofür der Mini ursprünglich gedacht war, ist ein Wannenförmiger- Brennraum nicht schlecht. Eine einfache und vor allem eine einfache und billige Konstruktion. Man wusste damals schon, dass es viele günstigeren und effizienteren Brennraumformen gibt, bis 1916 etwa, wurden alle, bis heute uns bekannte Formen erprobt. 1912 der 1.Motor mit Halbkugel- Brennraumform und 4 radial angeordneten Ventilen. Um 1914 hatten fast alle Rennautos 4 Ventile in Dachform- Brennräumen. Stand der Technik bis heute! Seit mehr als 100 J. Die günstigste, technisch sehr effiziente Brennraumform ist eine abgeflachte Halbkugel bei ebenem Kolbenboden , 2 bzw.4 Ventilen und Kerzenloch in der Mitte. ( Ganz Amerika fährt sie, die Small Blocks und die Legenderen „Hemi“ Motoren)
Die Wannenform im Mini, in fast allen Volvos von 74 bis 1998, die „ Redblock“ Motoren( B20 bis B240) u. A. von Cosworth entwickelt, bevorzugt auch in Fiat usw. eingebaut.
Als Vergleich, ein HEMI Brennraum (Foto: Wikipedia), seit 1955 bis heute aktuell
Was muss eine Brennraum-Form technisch gewährleisten, bzw. ermöglichen ? ,
- Die Brennraum-Oberfläche soll möglichst unzerklüftet und klein sein um Wärmeverluste niedrig zu halten, günstige Verhältnisse von Oberfläche und Volumen beachten
- Eine möglichst gleichmäßige Strömung rund um den ganzen V-Teller zu ermöglichen
- Es muss um jeden geöffneten V-Teller genügend Platz vorhanden sein um die Strömung nicht zu behindern
- Die Gasgemisch-Temperatur soll möglichst niedrig sein, da die Zylinderfüllung von der Temperatur der Ladung abhäng ist
- Drall und Turbulenzbewegungen ermöglichen, möglichst große Quetschflächen+ Kanten haben. Ein möglichst großer Teil der Brennraumwand ist als Quetschfläche ausgebildet.
- Kurze Flammwege ermöglichen , in alle Richtungen gleichlange Flammwege anstreben, daher zentrale Lage für die Zündkerzen von Vorteil
- Wenn größere Ventile verbaut werden, muss man gewährleisten, dass noch genügend Platz/Abstand zu der BR-Wand besteht
- Brennraum-Volumen/ Verdichtung beachten
Da der Wirkungsgrad der Verbrennung maßgeblich von der Brennraumform abhängig ist, wäre es wichtig, alle diese Punkte im Auge zu behalten und den Brennraum nicht gedankenlos, durch puren Tuning-Aktionismus verschlimmbessern zu wollen. Aus einem Ackergaul, machst du so wie so kein Rennpferd!
Brennraumtest am Prüfstand,
mit 33 und 35 mm EV und 8 bzw. 10 mm Hub
Das Bild zeigt die Einstell-Möglichkeit, die Fixierung des Ventils auf das gewünschte Maß.
Die Nachteile, die Abbildung zeigt einen (Original) SPI Kopf,rechts ein 33 mm EV, links mit 35 mm Einlass.Links 1,5 mm Abstand, man kann eine kleine Korrektur sehen, indem der Steg ein wenig schmaler gemacht wurde. Es ist noch OK, aber
grenz-wertig eng.
Der Steg oder Zwickel- Abstand mit 35 mm EV nur 1,5 mm , schnürt/blockt die Strömung eindeutig ein.
Der Ventilbereich/Abschnitt zwischen2 und 4 Uhr bleibt ungenutzt.
Mit 33 mm EV ein wenig besser,
In einem Kugelförmigen Brennraum , bleibt der V-Teller- Abstand immer ausreichend groß, da sich die Ventile, durch ihre V- Anordnung immer von der Brennraum-Wand entfernen und Richtung Mitte bewegen. Da die Ventile, bei der Wannenform immer parallel angeordnet sind, bewegen sie sich entlang der Zylinderwand. Nachteile. die konstruktions bedingt , nicht zu ändern sind.
Wenn man etwas ändern will, sollte man theoretisch nur den Abstand (rot eingefärbt) ein wenig erweitern. Den Bereich zwischen 8 und 10 Uhr, was allerdings sehr problematisch bleibt, da der Steg/Zwickel wegen des zu kleinen Zylinderkopabstands 76,8 mm nur 6 mm breit ist.Du hast die Wahl, zwischen Pest und Cholera! Die Quetschzone nicht verkleinern und die Kanten nicht glätten bzw, abrunden. In vielen Anleitungen werden diese Bereiche , wegen der Brennraum-Vergrößerung aufgefräst, ganz schlimm !
Ein Anfänger Fehler, 0 Vorteile, kein Leistungszuwachs, beachte /vergleiche mit der Zeichnung oben- Die Ventile zu groß, wenn jetzt auch noch eine HHkHW dazu kommt , dann ist auch egal, ob du jetzt dich auch noch für doppelte Ventilfedern entscheidest.
Werkseitig bekam der Cooper -S Motor auch 31 mm AV , nur eine kurze Zeit, es gab zu viele Steg- Risse. Wie gesagt, aus einem Ackergaul, wird kein Rennpferd!
to hit the fan!
