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M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
27.11.2013, 20:14
Beitrag #61
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(25.11.2013 14:33)e30 Andreas schrieb:  
(19.11.2013 00:08)Anderl schrieb:  Da war es dann auch schon wieder, das nächste Problem ... und wie schon gesagt: nicht vergessen: die Dinger funzen nicht mit dem serienmäßigen Kopf!

Hallo Anderl,
wer sagt das , daß Alpinakolben nicht mit dem Serienkopf funktionieren ? Ich fahre diese Kombination schon über 10 Jahre und das funktioniert sehr gut.
Der B3-Kolbenboden ähnelt sehr dem katlos Kolben und hat keinen Dom der unbedingt einen Halbkugelbrennraum erfordert.

Der Unterschied der beiden Kolbenböden (katlos) ist das der Alpinakolben nahezu keine Mulde mehr hat. Alpina hat die Erhöhung im Brennraum gegenüber dem Zündkerzenloch weggenommen um eine sauberere Verbrennung zu erlangen da sich die Flammfront dann gleichmäßiger ausdehnen kann und nicht durch den Huckel und Kolbenboden behindert und durch den dadurch entstehenden schmalen Spalt gezwungen wird.
Dies wirkt sich aber positiv auf die Abgaswerte aus. Unter Alpinafahrern soll das sogar als "Geheimtipp" kursiert haben , das nach einem Zylinderkopfriss ein Serienkopf montiert wurde um die "etwas mehr Verdichtung" durch den Huckel mitzunehmen.

Man lernt nie aus, Danke! Smile (Schade, dass es keinen "Daumen-hoch-Smiley" gibt) Sollte ich mir jemals wieder einen 2,7er bauen, dann vielleicht einen mit ganz hoher Verdichtung. Aber nach wie vor bleibt das grundsätzliche Problem, dass man die Alpina-Kolben nicht mehr unbedingt hinterhergeworfen bekommt, man sich also andere Detaillösungen überlegen muss (wie z.B. der Hinweis auf die "KS"-Kolben ein paar Postings weiter oben).

Allerdings sind all diese Vorschläge ohne Nennung von Hersteller, Bestellnummer, Preis, Bezugsquelle und der Verfügbarkeit (!) zwar "nice-to-know", aber ohne die weiteren Infos kann ein Herr Dosenbrot oder auch ein Anderl im realen Leben nix anfangen. Wenn man nicht weiß, was man genau wo bestellen muss, was das kostet und ob es das für den Herrn Jedermann überhaupt noch gibt, dann bringen einen diese Informationen in der Praxis nicht weiter, auch wenn sie interessant sind. Die Besitzer von B3-Motoren dürften sich über diese Infos bestimmt sehr freuen. Ich freue mich auch, bin ich doch in Punkto M20-Motoren sehr wissbegierig.
Im Alltag steht jedoch ein 325er-Fahrer vor seiner zerlegten Maschine und überlegt sich, was er aus den vorhandenen Teilen machen soll. Ich habe mich dazu entschieden, eine mittlere Verdichtung anzugehen, um weiterhin 95 Oktan tanken zu können. Jetzt, wo ich nach meinem Erstlingswerk Mut und Zuversicht gesammelt habe, würde ich mich bei meinem nächsten 2,7er bestimmt an eine hochverdichtete Version wagen, um die 200 PS-Grenze zu knacken.
Mal schauen, was noch so kommt ...

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27.11.2013, 20:18 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 27.11.2013 20:20 von Anderl.)
Beitrag #62
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(26.11.2013 13:27)Antonio schrieb:  Hallo Anderl
absolute Top Story von Dir, wie wir es von Dir gewohnt sind.
Habe den gleichen Umbau schon hinter mir und würde gerne wissen, welches verstellbare Nockenwellenrad Du nehmen wirst?

Bin der Meinung das es nicht zwingend ist, aber auf Kosten eines unruhigen Leerlaufs kann man sicher noch an Leistung gewinnen.

Die Motorelektronik / Benzin /Systemdruck noch angepasst und Du wirst eine wahre Freude haben :-) und unabhängig von der Verdichtung weniger verbrauchen !
VG
Antonio

Danke für die Blumen, Antonio. Beim Nockenwellenrad habe ich mich für das "Olschewski" entschieden. In Bezug auf die Motronic habe ich mir auch was passendes besorgt, und bevor ich am Benzindruck herumexperimentiert habe (für mein sehr "mildes" Tuning aber auch bestimmt nicht notwendig), habe ich die Altersschwachstellen der Einspritzung anderweitig behoben. Warte es ab ... Zwinker

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27.11.2013, 20:32 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 27.11.2013 20:33 von Anderl.)
Beitrag #63
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Wenden wir uns den Kolben zu. So dick verkrustet, wie sie vor mir lagen dachte ich zuerst: „Ob ich die jemals wieder hinbekomme?“ Zuerst entfernte ich die alten Kolbenringe. Die darf man allerdings noch nicht wegwerfen! Man braucht die alten Ringe noch …

[Bild: 087_Kolben_vorher.jpg]

Erst einmal weichte ich den Dreck in einem „Schaumbad“ aus Backofenreinigerschaum auf.

[Bild: 088_Kolben-im-Schaumbad.jpg]

Und jetzt kommen die alten Kolbenringe zum Einsatz: Auseinandergebrochen eignen sie sich hervorragend, um die Ringnuten von den verkrusteten Rückständen zu befreien.

[Bild: 090_Reinigung-Kolbennuten.jpg]

Viele, viele Stunden später sehen die Kolben dann ungefähr so aus:

[Bild: 091_Kolben-gereinigt.jpg]

Wichtig ist, dass man sich immer nur mit einem Kolben befasst und nach Abschluss der Arbeiten wieder in eine durchnummerierte Tüte gibt – sonst vertauscht man sie aus Versehen noch untereinander. Schließlich haben sich die Kolbenbolzen jeweils auf einen ganz bestimmten Kolben eingearbeitet. Am fusseligsten ist natürlich das Reinigen der Nuten. Am Ende sollte das ungefähr so aussehen:

[Bild: 092_Kolben-gereinigt_seitlich.jpg]

Und nicht vergessen, die vier Ölbohrungen in der untersten Nut wieder zu öffnen - die sind meistens zugekrustet. Für das Innere der Kolben braucht man ebenfalls viel Geduld:

[Bild: 093_Kolben-gereinigt_unten.jpg]

Und weil es so schön ist, werfen wir noch einen Blick auf den Kolbenboden, hier bei der Kat-Variante in reiner Muldenform mit einer großen Ventiltasche für das Einlassventil und einer kleinen Ventiltasche für das Auslassventil. Die kleinere war vorher mit Verkrustung fast komplett aufgefüllt und ich sag‘ Euch was: der Dreck sitzt gerade dort so richtig hartnäckig!

[Bild: 094_Kolben-gereinigt_oben.jpg]

Ablagerungen zeigen sich auch am Kolbenbolzen: zuerst reinige ich das Innere (ich will ja später den Kolbenbolzen wiegen, und nicht den Dreck mitwiegen),

[Bild: 095_Reinigung-Kolbenbolzen.jpg]

und außen poliere ich ihn mit Lackreiniger blank:

[Bild: 096_Kolbenbolzen_gereinigt.jpg]

Die Kolben wären jetzt bereit für weitere (Un)taten!

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27.11.2013, 23:21
Beitrag #64
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Sieht nach sehr vielen Stunden aus, das Ergebnis ist genial! Schön, das so ausführlich hier zu Gesicht zu bekommen

Gruß Daniel
Hubraum ist durch nichts zu ersetzen!...Außer durch noch mehr Hubraum!
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28.11.2013, 10:57
Beitrag #65
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(27.11.2013 20:14)Anderl schrieb:  Allerdings sind all diese Vorschläge ohne Nennung von Hersteller, Bestellnummer, Preis, Bezugsquelle und der Verfügbarkeit (!) zwar "nice-to-know", aber ohne die weiteren Infos kann ein Herr Dosenbrot oder auch ein Anderl im realen Leben nix anfangen. Wenn man nicht weiß, was man genau wo bestellen muss, was das kostet und ob es das für den Herrn Jedermann überhaupt noch gibt, dann bringen einen diese Informationen in der Praxis nicht weiter, auch wenn sie interessant sind.

Hey Anderl,

das kannst Du so nicht sagen "ohne Nennung von Hersteller" ich schrieb man solle das Mahle-Regal verlassen und bei KS schauen.
KS = Kolbenschmidt mittlerweile vereint mit Pieburg. Weiter war die Bezeichnung der Kolben "Katvorbereitungskolben" was bei der e30
Baureihe einen Fertigungszeitraum festlegt, da ab Facelift (9.87) die Modelle in D serienmäßig mit Kat vom Band liefen.
Vor FL konnte man ohne Kat, mit Kat (aufpreispflichtig)und mit Katvorbereitung (ab 8.85 ) ordern. Gibt man diesen Zeitraum als Baujahr, in
einen Online-ETK ein , der ein oder andere hat auch sicher einen auf seinem PC , so findet man recht schnell zu ihnen und bekommt Preis und
Verfügbarkeit angezeigt. Nix geheimnisvolles
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28.11.2013, 17:12
Beitrag #66
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Da haben wir vom Verständnis her ein wenig aneinander vorbei geredet. Du meintest also serienmäßige Kolben. Gut, ich habe mal versucht da ran zu kommen. Zuerst auf der Homepage nachgeschlagen:

http://www.kspg.com/

Dort habe ich dann irgendwann den Produktkatalog gefunden und siehe da, die Kolben die Du meinst sind dort aufgeführt:

http://download.ms-motor-service.com/xim...mw_web.pdf

Und dann habe ich dort angerufen: 07139 / 93766-3333

Wie befürchtet: Privatleute werden nicht beliefert! Traurig

Und da ist es wieder das alte Problem: Eine Ware ist kaufmännisch gesehen nur eine Ware, wenn sie verfügbar ist. Beim dritten Versuch hatte ich dann endlich einen Vertriebsmitarbeiter, der in der Lage war, das KS-System zu bedienen: "Jetzt schauen wir erstmal, ob wir Ihr gesuchtes Teil überhaupt noch führen und wenn ja, dann suche ich Ihnen eine Bezugsquelle raus."
*Tipp, tipp, tipp* Lange Rede, kurzer Sinn: KS führt keine Kolben mehr, weder für die 8,8er, noch für die 9,4er Verdichtung. Kolbenringe und anderen Kleinkram ja, aber eben keine Kolben mehr.

Und da sind wir wieder beim Problem der Verfügbarkeit. Niente - nada - nix is ...

Das ist es, was ich meinte: bevor mir nicht jemand sagt, dass man unter der Nennung der Artikelnummer XY bei der Firma Dosenbrot in Sonstwostadt die gesuchte Ware auch tatsächlich bekommt, bin ich skeptisch. Ich habe schon zu viel erlebt und gehört.
Beispiel: auf der Suche nach dem ominösen "verstellbaren VA-Stabi" von Alpina für den E21 bin ich irgendwann dann tatsächlich mal nach Buchloe gefahren, um mich dort vor Ort zu erkundigen. Dort wurde ich dann aufgeklärt: es hat nie einen für den E21 gegeben. Ein typisches Internet-Märchen, das irgendwann mal jemand in die Welt gesetzt hat und bei Alpina haben sie seitdem nichts anderes mehr zu tun, als ein-zweimal pro Woche die entsprechenden Anfragen entnervt negativ zu bescheiden, genauso wie das blödsinnige Märchen vom Alpina-Fächerkrümmer für den E21.

In Deinem Fall liegt die Sachlage anders - die 9,4er Kolben hat es bei KS tatsächlich mal gegeben. Aber sie sind halt inzwischen aus dem Programm gefallen ... nicht verfügbar, unser altes Leid. Hilft also genau sowenig wie der Tipp, die Alpina-Kolben soundso zu verwenden. Die gibt es auch nicht mehr.

Für jemanden, der seinen Motor nicht fiktiv und virtuell aufbauen möchte, sondern in der realen Welt, dem bleiben im Jahre 2013 nicht mehr viele Möglichkeiten ...

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28.11.2013, 18:57
Beitrag #67
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Wer sagt denn eigentlich das sie neu sein müssen ?
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28.11.2013, 20:37 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.11.2013 20:39 von BMW-Mueller.)
Beitrag #68
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(25.11.2013 14:33)e30 Andreas schrieb:  ....wer sagt das , daß Alpinakolben nicht mit dem Serienkopf funktionieren ?
Ich fahre diese Kombination schon über 10 Jahre und das funktioniert sehr gut.
Der B3-Kolbenboden ähnelt sehr dem katlos Kolben und hat keinen Dom der unbedingt einen Halbkugelbrennraum erfordert.
Hier ein B6 2,8l Kolben mit einem domförmigen Kolbenboden

Dies ist der Kolbenboden von einem C2/2 (B3)

[Bild: c227.jpg]

Hallo E30 Andreas,
anscheinend hast du deinen Motor so aufgebaut wie ich es mir vorstelle.
Auch ein Danke, dafür das du die Machbarkeit bestätigt hast.

Könntest du denn Bitte auch ein paar Infos zum Motor geben. Sabber
Wie zB:
Ausgangsbasis
Block abgefräst - denke nicht
KW
NW
Pleuel länge
Verdichtung (welche ROZ)

evt. E/A Ventilgöße, Leistung, Drehmoment und Verbrauch

Denn an der Alpina-Kolben Variante bin ich sehr interessiert.
Schon alleine der Punkt, das m.W.n. der Block [undefined=undefined]nicht[/undefined] abgefräst werden muß und anschließend die Steuerzeiten [undefined=undefined]nicht[/undefined] per verstellbarem NW-Rad augeglichen werden müssen.
Ach wenn nicht die günstigste Variante, aber in meinen Augen die sauberste Art.

Meine Basis ist ein 325i mit Serien Kat.
In der letzten Zeit konnte ich einiges bei Seite legen:
eta KW-Welle, 284 / 272° NW vom Dr. Schrick,
Kolben und Pleul (hoffentlich) vom 129 PS eta vorkurzem geschenkt bekommen. So wie einen kompletten M20B25 mit allem drum und drann, für den Fall das was schief gehtSmile
Muß mal sehen was sich so die nächste Zeit ergibt und wann ich Zeit habe. Dann überdenke und plane ich alles ob 2,7 oder doch 3,0 Liter mit Noelle-Teilen.
Zu letzterem will am WE mal ne Preisanfrage stellen bzw. ob die Teile für M20 3,0 noch gefertigt werden.

Neukaufen - Kann jeder!!!
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28.11.2013, 21:49
Beitrag #69
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(28.11.2013 18:57)e30 Andreas schrieb:  Wer sagt denn eigentlich das sie neu sein müssen ?

Niemand, in der Tat. Aber es wird eine sehr sportliche Aufgabe, an einen gebrauchten ECE-Motor mit 9,4er Kolben zu kommen. Der wurde nämlich nur ab Modelljahr 1988 angeboten, wenn man gegen Minderpreis auf den Katalysator verzichtet hat. Ich kenne kein solches Fahrzeug. In den VFL-Varianten wurden nämlich die Kolben für die 9,7er Verdichtung verbaut. Wenn man einen Katlos-Motor bekommt, dann in der Regel diese Variante. Und mit den 9,7er Kolben hast Du dann wieder das Problem mit den Kolbenhemden, die zu lang sind.
Hast Du schon mal einen 9,4er ECE-Motor bekommen? Vielleicht sind sie im Ausland einfacher zu beschaffen als hier in Deutschland ...

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28.11.2013, 22:07 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.11.2013 22:13 von Anderl.)
Beitrag #70
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(28.11.2013 20:37)BMW-Mueller schrieb:  
(25.11.2013 14:33)e30 Andreas schrieb:  

Hallo E30 Andreas,
anscheinend hast du deinen Motor so aufgebaut wie ich es mir vorstelle. Auch ein Danke, dafür das du die Machbarkeit bestätigt hast.

Denn an der Alpina-Kolben Variante bin ich sehr interessiert.
Schon alleine der Punkt, das m.W.n. der Block nicht abgefräst werden muß und anschließend die Steuerzeiten nicht per verstellbarem NW-Rad augeglichen werden müssen.
Ach wenn nicht die günstigste Variante, aber in meinen Augen die sauberste Art.

Meine Basis ist ein 325i mit Serien Kat.
In der letzten Zeit konnte ich einiges bei Seite legen:
eta KW-Welle, 284 / 272° NW vom Dr. Schrick,
Kolben und Pleul (hoffentlich) vom 129 PS eta vorkurzem geschenkt bekommen. So wie einen kompletten M20B25 mit allem drum und drann, für den Fall das was schief gehtSmile

Das Problem ist die Verfügbarkeit (und der Preis, wenn man sie doch bekommt). Selbst ein Alpina-Schrottmotor kostet inzwischen Unsummen und nirgendwo wird mehr betrogen als mit angeblichen Alpina-Teilen. In Buchloe bekommst Du neue Kolben nur gegen Fahrzeugnachweis.

Wenn Du die 9,4er Kolben beschaffen kannst (siehe Postings zu diesem Problem oben), dann ist dies mit Sicherheit die einfachste Möglichkeit, einen anständig verdichteten Motor zu erhalten. Allerdings musst Du auch mit diesen Kolben den Block abfräsen. Kleines Problem am Rande: Eine Tabelle mit Abfräsmaßen und den daraus folgenden Verdichtungsverhältnissen findest Du auf der E30.de-Seite nur für die 9,7er und die 8,8er Kolben. Wie man eine derartige Tabelle für die 9,4er Kolben sauber herausrechnet weiß ich nicht. Ich bin kein technischer Mathematiker. Vielleicht wagt sich ja mal jemand hier im Forum an diese Aufgabe? Arbeit

Warte ab, bis ich in meinem Fred beim verstellbaren Nockenwellenrad angekommen bin - das ist wirklich eine feine, saubere Sache, nicht schwer zu verbauen und gar nicht mal teuer. Du musst Dir in Punkto Steuerzeiten keinen Kopf machen - die Arbeit übernimmt Dir der Riemenspanner vollautomatisch. Die Aktion ist läuft völlig unaufgeregt ab, glaube mir.

Du lässt anklingen, dass Dir das Nockenwellenrad zu viel Aufwand ist? Hm. An anderer Stelle machst Du es Dir aber richtig kompliziert! Bei Deiner Nockenwelle wirst Du nämlich auf ein Detailproblem stoßen: sie ist asymetrisch. Na dann Prost Mahlzeit beim Einmessen - ohne Spezialwerkzeug, sprich Nockenwellenuhr, kaum zu leisten.
Eine symetrische Nockenwelle legst Du einfach per Augenmaß ein - durch die Symetrie triffst Du die korrekte Einbaulage auch ohne Hilfsmittel ganz genau. Bei Deiner asymetrischen Nockenwelle trägst Du den Zylinderkopf am besten zum Motorbauer, lässt ihn machen und gibst ihm die Vorgabe, ihn Dir mit 1. Zylinder im OT zurückzugeben - und dann beim Einbau bitte nix mehr verdrehen - am besten die Einbaulage der NW zur OT-Markierung mit Lackstift markieren.
Mich würde auch mal interessieren, wie man bei einer asymetrischen NW die Ventile einstellt. Bei den symetrischen NW ist der OT im 1. Zylinder ja genau dann erreicht, wenn die beiden Kipphebel im 6. Zylinder auf Überschneidung stehen. Das mit der symetrisch genau passenden Überschneidung hat sich ja dann bei der asymetrischen NW doch wohl erledigt, oder?

Ja, das Teufelchen lässt das Eichhörnchen im Detail ganz schön hüpfen ...

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28.11.2013, 22:33
Beitrag #71
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Machen wir uns an die Kolben! Mein Kolbensatz hatte vorher inkl. Der Kolbenbolzen eine Spreizung im Gewicht von nur 1,0 Gramm. Das ist für sich schon ein sehr guter Wert – ab Werk sind bis zu 4 Gramm zugelassen. Aber wie schon gesagt – es gibt nichts, was man nicht noch verbessern könnte. Wieder nahm ich den leichtesten Kolben als Referenz und nahm von den restlichen Kolben bis zu einem Gramm ab.
Ein dankbares „Opfer“ für die Gewichtsreduzierung in den Kolben sind die Gussgrate. Die kann man mit dem Dremel wegnehmen:

[Bild: 097_Entgraten-Gusskanten.jpg]

Sauber entgratet sieht das dann so aus (Zahnärzte sind bei dieser Arbeit alleine schon vom Werkzeug her gesehen klar im Vorteil Fettes Grinsen)

[Bild: 098_Kolbeninneres_entgratet.jpg]

Die verbliebenen Unebenheiten kann man sauber ausschleifen, das ergibt dann wieder das ein oder andere Zehntelgramm Erleichterung:


[Bild: 099_Ausschleifen-Unebenheiten.jpg]

Anschließend sauber auspoliert:

[Bild: 100_Polieren-Schleifstellen.jpg]

Wenn das noch nicht ganz genügt, dann lässt sich noch minimal etwas am Kolbenhemd herunternehmen (keine Angst, wir bewegen uns wirklich im minimalen Bereich, um das ein oder andere Zehntelgramm herauszuschinden):

[Bild: 101_Abziehen-Kolbenhemd.jpg]

So sieht dann der fertig bearbeitete Kolben von innen aus:

[Bild: 102_Kolben_bearbeitet.jpg]

Und alles ist sauber dokumentiert: Keinerlei Abweichung im Kolbengewicht mehr!

[Bild: F03_Kolbengewicht-vorher-nachher.jpg]

Ich glaube, jetzt ist wieder Zeit für ein Tannenzäpfle …

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29.11.2013, 12:37 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 29.11.2013 15:03 von e30 Andreas.)
Beitrag #72
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Hallo,

das Verhältnis zwischen Verdichtung und Abfräsmaß ist annähernd gleich also 0,1 an Verdichtung = 0,1 mm Abfräsmaß. Das passt nicht bis auf die dritte Stelle hinter dem Komma aber ist für unseren Zweck erstmal genau genug , also müsse man z.B. für eine Verdichtung von 10,2 : 1 mit den katvorbereitungs Kolben 2,2 mm vom Block abnehmen um einen verbleibenden Quetschspalt von 1mm zu erhalten. Zur Kontrolle Quetschspalt messen.

Die asymetrische Nockenwelle ist auch kein Problem da man ja bei z.B. Schrick Nockenwellen die Angabe wie Überschneidungshubs usw ja gemacht wird ,aber bevor ich damit jetzt anfange zitiere ich hier lieber einen Bekannten der das ganze schon mal schön beschrieben hat.

Hier ein relativ verständlicher Beitrag vom Olsche zum Einmessen der Nockenwelle:

Ich hab da mal nen Standardtext für sowas vorbereitet:
im Beispiel einer Schrick asymetrisch 284/272°
Ventilhub 11,4mm Einlassventil, 11,0mm Auslassventil
Ventilhub im Überschneidungs-OT: Einlass 2,2mm /Auslass1,7mm
Ich gehe jetzt einfach mal von 2mm Abfräsmaß am Block aus…
-verst. NW-Rad im Auslieferungszustand montieren und auf OT-Markierung am
Kopf ausrichten
(Stellung ist wie Serienrad, alle Schrauben sollten recht fest sein, damit
es sich nicht schon bei der Montage verstellt)
-1. Zyl auf OT bzw 6. auf Überschneidung stellen
-KW ebenfalls auf OT stellen
-Riemen wie beim Serienmotor montieren
-du wirst merken dass sich der Riemen im Zugtrum recht leicht auflegen
lässt, weil ja die 2mm vom Block fehlen.
-jetzt kannst du die Schrauben vom äußeren Lochkreis am NW-Rad lösen und den
Außenring vom NW-Rad ein wenig nach links drehen (Innenkranz und NW darf
sich dabei nicht bewegen) bis der Riemen etwas
strammer ist. (NW-Radschrauben wieder anziehen)
-Somit hast du jetzt schonmal im Groben die rund 2mm mehr Riemenlänge
ausgeglichen und du siehst einen leichten Versatz (ca. 1/4 -1/2 Zahn)
der NW-Kopfmarkierung wenn die KW auf OT steht.
“Feineinstellung” mit der Messuhr:
-Deine Nocke ist angegeben mit 2,2mm Ventilhub im Überschneidungs-OT Ein-
und Auslasseitig
-Du musst jedoch noch den Wert des Ventilspiels (VS) welches du eingestellt
hastvon den 2,2mm abziehen:
bei angenommen 0,3mm VS am Einlassventil ergeben sich “nur” noch 1,9mm
Ventilhub im Überschneidungs-OT.
Jetzt kommt deine Messuhr zum Einsatz (am besten mit 2. Mann der misst)
Messen auf der Einlasseite ist eleganter, da das Ventil dort gerade am
öffnen ist und der Riemen im Zugtrum schon straff ist.
Du drehst an der KW den Motor gegen die Uhr ein paar Grad, bis der Kipphebel
am EV 6. Zyl Spiel hat (Ventil vollständig geschlossen).
Messuhrspitze in einer Flucht mit dem Ventil (also leicht
schräg) am Exzenter oder Ventilfederteller aufsetzen und “nullen”.
Dann den Motor langsam im Uhrzeigersinn weiterdrehen bis KW-Markierungen
übereinstimmen.
Maß der Ventilöffnung (EV 6. Zyl.) abnehmen und die Differenz vom
Ursprungsmaß (da wo das Ventil geschlossen war) ausrechen.
Ist die Differenz größer als 1,9mm musst du die NW-Radschrauben lösen und
die NW ohne den Aussenkranz vom NW-Rad zu drehn bzw KW zu verstellen, leicht
nach links verdrehen.
Ist die Differenz kleiner, Nockenwelle nach rechts drehen.
Der Verstellbereich dürfte aber nur minimal sein, also wirklich langsam
verdrehen und immerwieder nachmessen…1
Ist, wie unschwer erkennbar, am Beispiel eines M20 Motors beschrieben, passt aber eigentlich universell, zumindest für 2V mit einer Nockenwelle. Die jeweiligen Werte (Ventilspiel, Hub) sind natürlich dem jeweiligen Motor anzupassen.


Danke @Kai600 ,habe ich völlig überlesen.

Ja habe ich schon öfter bekommen , wenn man einen katlos Motor ankauft habe ich schon 2-3 mal einen mit Katvorbereitung gehabt.
Ich habe auch noch einen Satz 9,4:1 Kolben im ersten Übermaß, aber die bleiben für mein nächstes Projekt.
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29.11.2013, 14:45 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 29.11.2013 14:47 von Kai600.)
Beitrag #73
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(28.11.2013 21:49)Anderl schrieb:  (...)
Hast Du schon mal einen 9,4er ECE-Motor bekommen? Vielleicht sind sie im Ausland einfacher zu beschaffen als hier in Deutschland ...

Davon gehe ich auch aus, da BMW ja Ende der 80er - wie bereits geschildert - für einen relativ kurzen Zeitraum außer den bei uns bekannten hochverdichteten (für 98 Oktan) und niedrigverdichteten (für 91 Oktan) Motorvarianten auch eine Zwischenlösung bei mehreren Motorenreihen angeboten hat, die für 95 Oktan ausgelegt war. Deren Verdichtung lag entsprechend irgendwo zwischen den beiden bei uns bekannten Varianten.

Beim M30 im E32 bspw. waren das die Katlos-Varianten mit 197 und 220 PS bei 730i und 735i. Ähnlich schaut's aus bei den Varianten des M30B35 im E24 - sehr übersichtlich bei http://de.wikipedia.org/wiki/BMW_E24 unter "Technische Daten" (hier das Modell mit 220 PS).

Diese "95-Oktan-Varianten" mit mittlerer Verdichtung sind per se schon selten weil m.W. kaum hierzulande verkauft. Wenn mal welche in den einschlägigen Internetbörsen auftauchen, dann sind's Modelle aus Ländern, in denen man's damals noch nicht so mit bleifrei-Sprit hatte (also i.W. alles um D herum). Meist Frankreich und Italien. Dort würde ich auch am ehesten ein entsprechendes M20B25-Modell erwarten.

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29.11.2013, 16:55 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 29.11.2013 16:56 von Ralf.)
Beitrag #74
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Da verbleites Superbenzin international meist "nur" 96 Oktan hatte, ist es eher unwahrscheinlich, dass BMW auf solche kleinen Unterschiede mechanisch Rücksicht genommen hat. Es gibt jedenfalls im ETK keinen Anhaltspunkt für spezielle Länderausführungen bei Zylinderkopf oder Kolben. Wenn man überhaupt versucht hat, die in Deutschland zur Verfügung stehende Oktanzahl voll auszunutzen, wurde vermutlich mit geänderten Zündkennfeldern bzw. mit unterschiedlichen Einstellwerten für die Zündung je nach Zielmarkt gearbeitet.

Wohl dem Synodalen, der nichts zu sagen hat und der dennoch schweigt. (Gustav Heinemann)
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29.11.2013, 17:45 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 29.11.2013 17:49 von Anderl.)
Beitrag #75
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(29.11.2013 12:37)e30 Andreas schrieb:  Hallo,
das Verhältnis zwischen Verdichtung und Abfräsmaß ist annähernd gleich also 0,1 an Verdichtung = 0,1 mm Abfräsmaß. Das passt nicht bis auf die dritte Stelle hinter dem Komma aber ist für unseren Zweck erstmal genau genug , also müsse man z.B. für eine Verdichtung von 10,2 : 1 mit den katvorbereitungs Kolben 2,2 mm vom Block abnehmen um einen verbleibenden Quetschspalt von 1mm zu erhalten. Zur Kontrolle Quetschspalt messen.

O.K. - wäre das erste kleine Problemchen gelöst. Aber:

(29.11.2013 12:37)e30 Andreas schrieb:  Die asymetrische Nockenwelle ist auch kein Problem da man ja bei z.B. Schrick Nockenwellen die Angabe wie Überschneidungshubs usw ja gemacht wird ,aber bevor ich damit jetzt anfange zitiere ich hier lieber einen Bekannten der das ganze schon mal schön beschrieben hat.

Hier ein relativ verständlicher Beitrag vom Olsche zum Einmessen der Nockenwelle:

Ich hab da mal nen Standardtext für sowas vorbereitet:
im Beispiel einer Schrick asymetrisch 284/272°
Ventilhub 11,4mm Einlassventil, 11,0mm Auslassventil
Ventilhub im Überschneidungs-OT: Einlass 2,2mm /Auslass1,7mm
Ich gehe jetzt einfach mal von 2mm Abfräsmaß am Block aus…
-verst. NW-Rad im Auslieferungszustand montieren und auf OT-Markierung am Kopf ausrichten (Stellung ist wie Serienrad, alle Schrauben sollten recht fest sein, damit es sich nicht schon bei der Montage verstellt)
-1. Zyl auf OT bzw 6. auf Überschneidung stellen

Wie stelle ich den 6. Zylinder auf Überschneidung so, dass der erste Zylinder wirklich im OT steht? Eben weil die Ein- und Auslassnocke über verschieden geformte Profile verfügen, treffe ich den korrekten Punkt mit dem Auge nicht. Das ist es, was mein Motorenbauer meinte mit: "Sauber kriegst Du das bei einer asymetrischen NW nur mit der Messuhr hin." Und genau deswegen habe ich die Finger von dieser NW gelassen und bin bei der guten alten symetrischen NW geblieben.

Abgesehen davon: Sollte mir mal ein Satz 9,4er Kolben über den Weg laufen, dann werde ich mir die auch zurücklegen - wer weiß, auf welche Ideen ich noch komme? Vielen Dank für die Anregung, Andreas. Und in Punkto NW werde ich dann bestimmt etwas wilderes verbauen als meine jetzige, weil einen alltagstauglichen, "braven" Motor habe ich ja schon gebaut. Das wäre auf der "To-Do-Liste" abgehakt, wie die anderen Positionen auch, wie z.B. Sohn zeugen, Baum pflanzen und Haus bauen ... Zwinker

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30.11.2013, 00:56
Beitrag #76
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Überholung des Zylinderkopfes

Das hier ist der Zylinderkopf, den ich über Ebay aus England für 410,- Euro inkl. Versand erwarb. Er war noch richtig gut und stellte daher eine ideale Basis für die Überholung dar. Zuerst nahm ich - „prrrrt“ – das Antriebsrad ab.

[Bild: 103_Loesen-Nockenwellenschraube.jpg]

Der Ausbau des Innenlebens gestaltet sich etwas fusselig. Das Röhrchen für die Ölversorgung ist ja fix abgeschraubt. Aufheben! Neue Rohre sind sehr teuer geworden …
Als nächstes müssen die Kipphebelwellen raus. Die Gummipfropfen an deren Enden sind schnell herausgehebelt, ebenso wie das Spurblech vorne. Dann werden die Federklammern abgezogen. Für die folgende Prozedur tut man sich am leichtesten, wenn man die Exzenter ausbaut. Die kann man getrost wegwerfen – neu ist angesagt. Um die Nockenwelle ohne Anstrengung durchdrehen zu können, habe ich die Befestigungsschraube für das Antriebsrad wieder drangeschraubt und die Lücke, die durch das fehlende Antriebsrad entstand, mit Hilfe eines Distanzstücks geschlossen (Kleinteile von den Sicherheitsgurten, hat man immer im Werkstattkeller rumfliegen, oder nicht? Zwinker). Das ist nötig, damit die Schraube etwas hat, um sich daran festziehen zu können, ohne dass es auf das Material des Gewindes der Nockenwelle geht.
Nun dreht man die NW so lange, bis die Kipphebel des 6. Zylinders auf Überschneidung stehen und der vorderste im OT steht, dessen beide Kipphebel vorne also völlig entlastet sind. Die kann man jetzt ganz locker nach hinten schieben, um die Ventilfedern zu entlasten. Erst jetzt kann man die NW so lange weiterdrehen, bis man die Position gefunden hat, bei der alle restlichen Kipphebel der Auslass-Seite entlastet sind. Das dauert fast ein halbes Tannenzäpfle lang, bis man die exakte Position gefunden hat! Dann lässt sich die Kipphebelachse ganz leicht herausdrücken (z.B. mit einem langen Holzstab) und die Kipphebel aufsammeln. Kipphebel getrost wegwerfen – nach einer Motorüberholung sollte man sich nicht kurz danach mit gebrochenen Kipphebeln rumschlagen müssen. Googelt mal und lest selbst, wie oft das passiert!
Jetzt dreht man die Nockenwelle zurück, bis alle Kipphebel auf der Einlass-Seite entlastet sind und wiederholt das Spiel. Geschafft? Uff! Jetzt braucht man nur noch die zwei Schrauben des Spurdeckels lösen, ihn abzunehmen und kann dann ganz geschmeidig die Nockenwelle herausziehen.
Leider habe ich von der gesamten Aktion keine Detailbilder gemacht – zu vertieft war ich in meine Arbeit. Mit dem richtigen Werkzeug sind die Ventile schnell entnommen. Wenn Ihr es nicht habt, dann tragt den Kopf jetzt mal kurz zum Motorenbauer. Eine Viertelstunde später übergibt er Euch die Ventile – hoffentlich beschriftet! – denn: jedes Ventil sollte wieder an seine alte Position …
Ich hatte mir im Vorfeld auf der Retro Classics in Stuttgart ein Werkzeug besorgt, mit dem man die Ventile runterdrücken kann. Ich bin nicht der Kräftigste, und daher geriet diese Aktion mit so einem halbseidenen Möchtegern-Amateurgerät zur schweißtreibenden Arbeit. Aber irgendwann hatte ich es geschafft und der Zylinderkopf war leer:

[Bild: 104_Zylinderkopf_ausgeraeumt.jpg]

Die folgenden Arbeiten sind für jene interessant, die ihren Zylinderkopf optimieren möchten. Alle anderen können ihn gleich erstmal zum Motorenbauer tragen. Warum? Dazu komme ich später. Zuerst die kontrollieren wir die ausgebauten Teile und dann machen wir uns an die Optimierungs- und Tuningarbeiten am Kopf!

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30.11.2013, 12:00 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 30.11.2013 12:03 von Anderl.)
Beitrag #77
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Kleiner Exkurs: Schäden am Ventiltrieb

Schauen wir mal an, was so ein Zylinderkopf nach hoher Laufleistung bieten kann. Im Rahmen meiner Revision hielt ich drei verschiedene gebrauchte Zylinderköpfe in meinen Händen. Erst der Dritte (der aus England) war noch wirklich gut. Zur Demo zeige ich Euch hier Bilder vom schlimmsten Exemplar, das ich je in meine Finger bekam.

Der Zylinderkopf ist ein mechanisches Meisterwerk. Aber was wir uns vor Augen halten müssen: Der Ventiltrieb besteht aus Verschleißteilen! Bei richtiger Pflege (Ölwechsel!) hält er jedoch wesentlich länger als das prognostizierte Autoleben. Jenseits der 250 Tsd. Kilometer jedoch sind die ersten Verschleißspuren zu entdecken ...

Das Problemfeld sind die Gleitflächen der Nockenwelle und der Gleitsteine der Kipphebel. Wesentlich verschleißärmere Rollenkipphebel kamen im Motorenbau erst später auf. Um den Verschleiß so gut wie möglich zu minimieren, werden diese Problemzonen im Betrieb geölt. Zuständig für die Ölung ist das dünne Ölröhrchen, das über dem Ventiltrieb längs verbaut ist:

[Bild: 11_Oelrohrleitung-Zylinderkopf.jpg]

Wer die dicke Ölleitung aus den M10 und M30 Motoren kennt, erschrickt über die mickrige Dimensionierung beim M20. Und das ist auch genau dessen Achillesverse: Wer die fälligen Ölwechsel verschleppt und / oder die superguten „Mega-Top-Tech“ Drittraffinate aus dem Baumarkt in den Motor füllt, riskiert, dass sich dieses Ölröhrchen zusetzt. Dann ist es vorbei mit ausreichender Schmierung und der Ventiltrieb verschleißt im Zeitraffer.

Wir prüfen also die Gleitflächen der Nocken sorgfältig mit dem Finger: es dürfen keinerlei Riefen zum umgebenden Material sichtbar sein - sonst: neu kaufen! Im Extremfall sieht eine zerstörte Nockenwelle so aus:

[Bild: Nockenwelle-mit-Riefen.jpg]

Die Gleitflächen der Kipphebel sind dann ebenfalls abgenudelt:

[Bild: Kipphebel-mit-Riefen.jpg]

Dort, wo die Lager der Kipphebelwellen auf den Achsen trocken laufen, zeigen sich ebenfalls Spuren:

[Bild: Kipphebelwelle-angegriffen.jpg]

Bei einer Unterversorgung der Nockenwellenlager mit Öl zeigen sich natürlich auch die Nockenwellenlager mit entsprechenden Einlaufspuren (grüner Kreis). Wenn die Exzenter ohne Öl auf die Ventile schlagen, dann ist deren Schaftende angeschlagen (roter Kreis). Derart malträtiert, treten Risse an verschiedenen Lagerstellen im Ventiltrieb auf (gelber Kreis). Sprich: In diesem Fall ist nicht nur der Ventiltrieb hinüber, sondern sogar der ganze Zylinderkopf ist irreparabel gehimmelt:

[Bild: ZylKopf_Riefen-in-NW-Lager.jpg]

An diesem Zylinderkopf war sogar mal ein Pfuscher dran, um den berühmt-berüchtigten Riss im Bereich zwischen dem 5. Und dem 6. Zylinder zu schweißen. Wie so eine Reparatur aussehen soll, habe ich Euch ja in einem anderen Fred schon gezeigt. So sieht das Ergebnis in der Kategorie „gewollt, aber nicht gekonnt“ aus (war übrigens wieder undicht):

[Bild: ZylKopf-Schweissstelle.jpg]

So extrem sieht natürlich kaum ein zweiter Kopf aus, aber ich wollte Euch mal zeigen, auf was Ihr achten solltet.

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30.11.2013, 12:04
Beitrag #78
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Was kann man noch einmal verwenden, was sollte man auf jeden Fall erneuern?

Wenn die Nockenwelle noch Tip-Top ist, kann man sie getrost wieder verwenden. Wenn nicht, dann wird es bei BMW sehr, sehr teuer. Die Kat-Nockenwelle ab Sept. 1986 steht derzeit mit ca. 970,- € netto in der Liste, gehört offenbar zu den Teilen, die momentan rar werden. Eine Nockenwelle von febi liegt derzeit bei ca. 205,- €.

Wenn Ihr eine neue Nockenwelle kauft, dann solltet Ihr unbedingt die Kipphebel inkl. Kipphebelachsen ebenfalls erneuern.

Aber auch wenn Ihr Eure alte Nockenwelle wieder verwenden wollt, dann ist die Einrüstung neuer Kipphebel eine ernste Überlegung wert. Wenn Ihr in freien Stunden mal durch die verschiedenen M20 Motorrevisionen im Internet surft, dann lest Ihr immer wieder von Kipphebelbrüchen nach der Revision. Warum das so ist weiß ich nicht. Und wenn man bedenkt, dass der Ventiltrieb auf eine Laufleistung von 250 bis 300 Tsd. Kilometern konzipiert ist, dann empfiehlt sich die Erneuerung des Ventiltriebs allemal. Leute, denkt dran: So praktisch, schön und sauber zerlegt sollte Euer Motor nur einmal vor Euch liegen.

Um etwas Geld zu sparen, kann man sich das Baukastensystem von BMW zu Eigen machen. Die Einzelteile des Ventiltriebs sind (bis auf die Federn) mit denen des E21 identisch. Man kann verwenden:
12 x Kipphebel (Normalpreis derzeit bei W&N: 22,- € pro Stück)
2x Kipphebelwelle (Normalpreis derzeit bei W&N: 47,50,- € pro Stück)
1x Anbausatz Kipphebel, bestehend aus 12x Exzenter mit Schraube, Scheibe, Mutter ((Normalpreis derzeit bei W&N: 34,- €)

Einmal im Jahr startet Walloth & Nesch seine Motorenwochen und bietet diese Teile zum Sonderpreis an, so um 20% reduziert. Man kann ja in so einem Fall schon mal präventiv zuschlagen.

Ich empfehle übrigens immer im Falle einer Revision, die Exzenter mitsamt Befestigungsteilen ebenfalls zu erneuern. Die Exzenter verschleißen nämlich durch das Hämmern auf den Ventilschaftenden und die Sechskantschrauben werden durch das regelmäßige Nachstellen der Ventile im Laufe der Jahrzehnte auch nicht besser. Meistens werden sie zu fest angezogen und werden durch wiederholtes Abrutschen mit dem Gabelschlüssel vernudelt.

Die Ventilschaftdichtungen sollten sowieso erneuert werden. In den Reparatursätzen „Zylinderkopfdichtung“ von Elring und Reinz werden sie mitgeliefert.

Die Ventilfedern sind so eine typische Philosophiesache. Ich sage mal: sie bestehen aus Federstahl. Der wird im Laufe der Jahrzehnte unter den Einsatzbedingungen, wie er sie im Zylinderkopf vorfindet, nicht besser. Ich verbaue neue Federn …

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30.11.2013, 12:25
Beitrag #79
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
Ganz wichtig: Die Klemmschrauben samt Muttern für die Exzenter sind kein 08/15 Standardmaterial. Mit Schrauben und Muttern, die beim OBI nach Kilopreis verkauft werden, kommt man nicht weit.

Wohl dem Synodalen, der nichts zu sagen hat und der dennoch schweigt. (Gustav Heinemann)
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30.11.2013, 13:52
Beitrag #80
RE: M20-Motor: Revision, Optimierung, 2,7-Liter-Umbau: Dokumentation mit vielen Bildern
(29.11.2013 17:45)Anderl schrieb:  Wie stelle ich den 6. Zylinder auf Überschneidung so, dass der erste Zylinder wirklich im OT steht?

Hey Anderl,

sorry ich verstehe das Problem nicht ,Du hast nur eine Nockenwelle und der Winkel zwischen Ein/ und Auslassnocken ist nicht veränderbar . Wenn nun der Einlassnocken des 6.zyl das Ventil 1,9mm aufdrückt wird (in Überschneidung) das Auslassventil 1,4mm aufgedrückt (284°/272°) . Diese Maße ergeben sich aus den Angaben von Schrick (Überschneidungshub) minus dem Eingestellten Ventilspiel (in der Beschreibung 0,3mm). Steht die Nockenwelle so das diese beiden Maße am 6. Zylinder erreicht sind steht der erste Zylinder 100% im OT.

Erster Zylinder auf OT = sechster Zylinder auf Überschneidung und umgekehrt.

Wenn Du den Kurbeltrieb meinst der hat eine OT Makierung und wenn du der nicht traust misst du durch das Zündkerzenloch auf den Kolbenboden
bis Du den OT gefunden hast.
Der Messchieber oder die Messuhr ist dabei auch nur ein einfaches Werkzeug vor dem man sich nicht fürchten muß.
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