Was die Eingaben bedeuten
- Bohrung und Hub: der Zylinderdurchmesser und der Weg des Kolbens. Zusammen ergeben sie das Hubvolumen.
- Brennraumvolumen: das Volumen des Brennraums im Zylinderkopf in ccm, mit eingebauten Ventilen und Zündkerze. Kopfhersteller geben es an, oder du misst es aus.
- Mulde, Ventiltaschen oder Dom: Eine Mulde oder Ventiltaschen bringen Volumen über den Kolben und senken damit die Verdichtung. Ein Dom füllt einen Teil des Brennraums und erhöht sie. Wähl die Art mit dem Schalter und gib das Volumen als positive Zahl ein.
- Bohrung und verpresste Dicke der Kopfdichtung: Die Dichtung bildet einen dünnen Ring aus Volumen zwischen Block und Kopf. Nimm die verpresste Dicke, nicht die Dicke im Neuzustand.
- Kolbenrückstand: wie weit der Kolbenboden im oberen Totpunkt unter der Dichtfläche des Blocks steht. Ragt er darüber hinaus, gib eine negative Zahl ein.
Die Formel für die Verdichtung
Das statische Verdichtungsverhältnis vergleicht das Volumen über dem Kolben im unteren Totpunkt mit dem Volumen, das im oberen Totpunkt übrig bleibt:
Hubvolumen = π ÷ 4 × Bohrung² × Hub
Volumen Dichtung = π ÷ 4 × Bohrung Dichtung² × Dicke Dichtung
Volumen Deck = π ÷ 4 × Bohrung² × Kolbenrückstand
Kompressionsvolumen = Brennraum + Mulde (oder − Dom) + Dichtung + Deck
Verdichtung = (Hubvolumen + Kompressionsvolumen) ÷ KompressionsvolumenMit Maßen in Zoll kommen die Volumen in Kubikzoll heraus, mal 16,387 ergibt ccm. Der Rechner arbeitet intern in Millimetern und gibt jedes Volumen in ccm aus.
Rechenbeispiel
Bohrung 4,000 Zoll (101,6 mm), Hub 3,480 Zoll (88,392 mm), Brennraum 64 ccm, Mulde 5 ccm, Kopfdichtung mit 4,100 Zoll (104,14 mm) Bohrung und 0,041 Zoll (1,0414 mm) Dicke, Kolben 0,025 Zoll (0,635 mm) unter der Dichtfläche.
- Hubvolumen: 716,62 ccm pro Zylinder (349,8 Kubikzoll oder 5.733 ccm bei acht Zylindern).
- Volumen Dichtung: 8,87 ccm. Volumen Deck: 5,15 ccm.
- Kompressionsvolumen: 64 + 5 + 8,87 + 5,15 = 83,02 ccm.
- Verdichtung: (716,62 + 83,02) ÷ 83,02 = 9,63:1.
Für 10,5:1 mit gleichem Kolben, gleicher Dichtung und gleichem Deck braucht der Kopf einen Brennraum mit 56,4 ccm. Eine Dichtung mit 0,051 Zoll (1,2954 mm) statt 0,041 Zoll senkt das Verhältnis auf 9,41:1.
Das Deckvolumen wird als einfacher Zylinder mit Bohrungsdurchmesser gerechnet. Der kleine Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand über dem obersten Ring bleibt außen vor, wie bei den meisten Rechnungen von Hand.
Statische und dynamische Verdichtung
Die statische Verdichtung ist reine Geometrie: Der volle Hub zählt. Im laufenden Motor schließt das Einlassventil erst nach dem unteren Totpunkt, der Kolben beginnt also erst zu verdichten, wenn das Ventil zu ist. Die dynamische Verdichtung nutzt diesen kürzeren wirksamen Hub und hängt deshalb vom Schließzeitpunkt des Einlassventils und von der Pleuellänge ab. Diese Seite berechnet keine dynamische Verdichtung. Nimm den statischen Wert, um Teile zu vergleichen, und bezieh die Nockenwelle ein, bevor du dich auf eine Kombination festlegst.
Fragen
Wie ändert die Dicke der Zylinderkopfdichtung die Verdichtung?
Eine dickere Dichtung bringt mehr Kompressionsvolumen und senkt das Verhältnis. Im Beispiel auf dieser Seite (Bohrung 4,000 Zoll, Hub 3,480 Zoll, Brennraum 64 ccm, Mulde 5 ccm) senkt eine Dichtung mit 0,051 statt 0,041 Zoll die Verdichtung von 9,63:1 auf 9,41:1, eine Dichtung mit 0,031 Zoll (0,7874 mm) erhöht sie auf 9,86:1.
Erhöht ein Kolben mit Dom die Verdichtung?
Ja. Ein Dom nimmt Platz im Brennraum ein und wird vom Kompressionsvolumen abgezogen. Im selben Beispiel erhöht ein Dom mit 5 ccm statt einer Mulde mit 5 ccm die Verdichtung von 9,63:1 auf 10,81:1. Ein wirklich flacher Kolben (0 ccm) ergibt 10,19:1.
Wie messe ich das Brennraumvolumen?
Leg den Kopf mit eingebauten Ventilen und Zündkerze auf die Werkbank, dichte eine durchsichtige Platte über dem Brennraum ab und füll ihn durch ein kleines Loch mit Flüssigkeit aus einer Messbürette. Die eingefüllte Menge ist das Brennraumvolumen in ccm. Kolben misst man genauso in der Bohrung, eine bekannte Strecke unterhalb der Dichtfläche.
Was ist der Unterschied zwischen statischer und dynamischer Verdichtung?
Die statische Verdichtung nutzt den vollen Hub und hängt nur von den Teilen ab. Die dynamische Verdichtung zählt erst ab dem Schließen des Einlassventils, hängt also von Nockenwelle und Pleuellänge ab und ist immer niedriger. Dieser Rechner gibt die statische Verdichtung aus.