Das MZ Forum für MZ Fahrer

Hallo liebe bastelwütige Foristi,

ich möchte euch die Erkenntnisse die ich heute, während einiger Prüfstandsläufe bei Langtuning sammeln konnte mitteilen.
Zum Vergleich antreten durften ein völlig normaler EM150 Kopf gegen einen speziell berechneten Kopf mit anderer Geometrie. Dieser hier:



Der Testmotor:
- Standard EM150 Getriebe, Kupplung, Primärtrieb - vor 3000km regeneriert
- Zylinder EM150.2 - gebraucht also kein Neuschliff, DDR Kolben mit geringer Laufleistung
- Vergaser: BVF 24N2-2, Standardbedüsung bis auf HD=125
- Zündung: 2,7v. OT, 0,6mm U-Abstand
- Auspuff: original DDR

Um während des testens eine hohe Wiederholgenauigkeit und Vergleichbarkeit zu gewährleisten, haben wir den Standardmotor nach der Ankunft bei LT erst einmal wieder auf den Zustand "kalt" runterkühlen lassen. Für jeden Kopf wurden 3 Läufe gemacht. Zuerst einmal im kalten Zustand, dann im normal warmen Betrieb und einmal im wirklich heißen Zustand.



So durfte der Standardkopf zeigen was er drauf hat, rausgekommen ist dabei diese Kurvenschar.
Einmal Leistung, einmal Drehmoment:



Erstaunlicherweise liefert der Motor schon im Serienzustand etwas mehr als angegebene 12,5PS. Scheinbar wirklich ein guter Zylinder. Die Zylinder streuen steuerzeitentechnisch ja doch etwas... Osttoleranzen...

Unschön allerdings, die Löcher im Leistungs und Drehmomentband, besonders ärgerlich ist das Loch bei 4800Umin, in das man beim schalten in höheren Gängen gerne mal reinfällt.

Also weiter geht's - es folgen einige Zigarettenpausen bis der Motor wieder in den Zustand "kalt" zurückgekehrt ist. Danach Serienkopf runter und den berechneten Kopf mit geänderter Brennraumgeometrie, leicht erhöhter Verdichtung (12:1) und angepasster Quetschfläche montieren. Motor start und los.

Das Ergebnis sieht man hier: eine richtig schön glattgebügelte Kurve, Leistungs- und Drehmomentzuwachs über das gesamte Band (und im originalen Band!).
Ein lächeln macht sich breit und auch der skeptische Herr Schäffer ist mit der Kurve zufrieden.



Hier nochmal ein direkter Vergleich der zwei Köpfe. Es wurden bewusst nicht die Kurven mit den besten Werten genommen, sondern die Kurven vom heißen Motor. Dort ist zwar die Leistung geringer, aber der Zustand ist wesentlich näher an der Praxis. Deutlich zu sehen das wesentlich von Einbrüchen befreite Band und die Optimierung im Originalband:



Und wie ist der Fahreindruck?
In Zahlen stehen "nur" etwa 1PS und 1Nm Zuwachs über das gesamte Band zu Buche.

Im Fahrverhalten bemerkt man aber deutlich den schöneren Kurvenverlauf, die Hufu zieht jetzt wirklich gleichmäßig durch's Band, und beim beschleunigen gibt es keine Zugkraftunterbrechung mehr vom 4. in den 5. Gang. Jetzt geht's erstmal in den Dauertest, auch auf trockenen Straßen.

Fein. Kleine Ursache, große Wirkung...

Edit wollte noch anmerken, der Kopf ist noch nicht fertig. Einige Parameter müssen noch angepasst werden, so das noch etwas Verbesserungspotential besteht.
Aber schön zu wissen das die Optimierung der Spülung durch die Kopfform gelungen ist.

Video von einem Prüfstandslauf

und was kostet so ein kopf? gerne auch per PN

Hm.. im Moment gibt's keinen zu kaufen... ist ja erstmal Erprobungsphase.
Wenn ich ausreichend Testkilometer abgespult hab überleg ich mir zu dem Thema vllt. mal was.

ah jo. ich winke mal

Mal was anderes. Du schreibst es wurde ein Zylinder EM 150.1 verwendet. Das ist der 14,x PS Zylinder. Nicht wie du unten schreibst das schon 12 PS gut wären, denn das ist der 150.2 Zylinder.

Welcher Zylinder wurde nun gefahren?

Es ist ein EM150.2 auf dem Zylinder eingeprägt, allerdings haben alle Zylinder (zum Teil erhebliche) Unterschiede in den Steuerzeiten. Deswegen sehen die Kurven dann in echt auch ein bisschen anders aus als im Reparaturhandbuch. Den Fehler da oben werd ich mal wegeditieren.

Bei einem 150.1 mit 179°ASZ (10° mehr!) und würdee die Kurve noch weiter nach rechts rücken.

Wofür steht SMU?

Ist ein Kommilitone von mir... hat da mit dran rumgebaut.

magsd hat geschrieben:Es ist ein EM150.2 auf dem Zylinder eingeprägt, allerdings haben alle Zylinder (zum Teil erhebliche) Unterschiede in den Steuerzeiten. Deswegen sehen die Kurven dann in echt auch ein bisschen anders aus als im Reparaturhandbuch. Den Fehler da oben werd ich mal wegeditieren.

Bei einem 150.1 mit 179°ASZ (10° mehr!) und würdee die Kurve noch weiter nach rechts rücken.

Jo, genau deswegen hatte ich gefragt. Das eine passte nicht zum anderen.

Und den gibts bald auch für die ES?
Jürgen

wie sieht denn mal zum vergleich, ein normaler etz 150 kopf aus?
da gabs doch auch schon unterschiedliche...
wurde wirklich nur die brennraumgeometrie geändert?

die hochleistungsköpfe die ich bisher gesehen und auch nachgebaut habe, haben in erster linie einen aufgedrehten vergrößerten brennraum, so das die quetschkante im verhältnis zum brennraum kleiner wird. die köpfe werden abgedreht, die quetschkante 1:1 nachgesetzt, um trotz des vergrößerten brennraums auf eine verdichtung von über 11: 1 zu kommen.
im grunde wird der brennraum breiter und flacher.

wird es so etwas in der Art auch für den MM150 geben?

Warum schwächt ihr den Zündfunken bewusst durch den 0,2mm zu großen Kontaktabstand?

Edit: So hier mal ein Bild vom Standardkopf eines EM150:


Ich hatte einige zum vermessen da, dort war die Brennraumglocke gleich ausgebildet. Es kann durchaus sein, das es verschiedene Versionen des Kopfes gibt.

Wie ich oben schon geschrieben habe, wir haben einiges verändert. Also nicht nur die Brennraumform, sondern u.A. auch die Verdichtung auf 12:1 angehoben. Man kann die Form übrigens auch ändern, ohne das Volumen zu beeinflussen.

Der Kopf kann prinzipiell auch für andere Motoren berechnet werden, allerdings ist da für die Fertigung entscheidend ob genug Material im Zylinderkopf für das planen und ausdrehen vorhanden ist. Bei den EM Motoren sollte das kein Problem sein, solange der Kopf noch im Originalzustand ist. Wie es bei den Motoren der MM-Serie aussieht weiß ich nicht.

TS-Jens: weil ich die Erfahrung gemacht habe, das die Hufu besser läuft wenn sie eher etwas zuviel als zu wenig Unterbrecherabstand bekommt. Empirische Untersuchung sozusagen.

Hallo,

auch wink

Wird sich nicht die Lebensdauer des Motors durch die höhere Kompression verringern?

Oder liegt die bessere Leistungsverteilung einfach an der höheren Kompression?

Gruß
Martin

Ich gehe nicht davon aus das die Lebensdauer des Kurbeltriebs von der höheren Verdichtung wesentlich beeinflusst wird. Das passiert (als Erfahrungswert aus einigen Zweitakt-Rennmaschinen) erst bei Verdichtungen 14:1 aufwärts.

Das breitere Band hat seine Ursache nicht an der Verdichtung, sorry. Da spielt die Form des Kopfes seine Rolle, genauso wie der Versuch einen möglichst geringen Wandwärmeverlust zu erreichen.

verdichtungserhöhung geht ja nur über brennraumverkleinerung.
also habe ihr auch den kopf abgedreht und um das spaltmass hin zu bekommen díe quetschkanten im selben verhältnis?
die brennraumform sieht mir konisch aus?
also änderung von halbkugel zu konusform?

Zu allem, ja.
Man könnte auch noch andere Formen nehmen, schießt aber für den EM150 völlig über's Ziel hinaus.
Bzw. lässt sich nur blöd aus einem Originalkopf herstellen.

also wenn der langzeittest bei dir erfolgreich verläuft, fasse ich das mit der konischen brennraumform für meinen 300 kopf mal ins auge

ps:

bei mir hat sich die form der zündkerze als sehr wichtig herausgestellt.
bei der langen 260 isolatorkerze gabs nach kurzer zeit überhitzungen.
mit der kurzen ngk 9hs (schließt bündig mit dem kerzengewinde ab) weitaus weniger.
es könnte allerdings auch sein, das nur durch die verwendung der großen kerze, eine brennraumverkleinerung mit daraus folgender verdichtungserhöhung resultiert, die die stärkere erhitzung verursacht.

Du weist auf einen wichtigen Punkt hin. Die Zündkerze sollte immer bündig mit dem Kerzengewinde im Kopf abschließen.

Deswegen muss auch jeder Kopf vermessen werden, bevor er bearbeitet werden kann.
Mal passt das Gewinde, ein anderes Mal stehen 3mm der Kerze in den Brennraum.
Da entscheidet sich, was man mit dem Kopf machen muss oder kann. Denn wenn der Guss schlecht ist, fehlt möglicherweise das Material für die Bearbeitung.

Die Verdichtungserhöhung durch verringertes Volumen ist allerdings nicht so dramatisch, lass es mal 20mm³ sein...
Edit: Ein Temperaturanstieg wäre lokal bestimmt feststellbar, der ist aber so gering das die Zündkerze dennoch funktionieren muss.

Habt ihr euch beim Neigungswinkel der Quetschkante am Radius des Kolbenbodens des Originalkolbens orientiert?

Jetzt passen nur die Dämpungsgummis am Spalt Kopf/Zylinder nicht mehr

Was habter geändert? Quetschflächenanteil ist weniger geworden, Öffnungswinkel auf ~0°, und Brennraum ist nicht mehr kugelförmig?

Mein 300er ist auf 55% gesunken und 0°, allerdings mit normaler Kugelform und Verdichtung von 11. Ich hab nur keinen Prüfstand und den einzigen wo ich drauf könnte, müsste ich den BW mal abschrauben

ETZploited: die Höhe der Kolbenwölbung ist auch wichtig für die Berechnung, ja.

Ratzfatzi: soweit richtig ... bis auf die Gummikämme. Passt doch alles.


Hm, ansonsten ... schraub deinen BW doch ma fix ab ...

magsd hat geschrieben:
Ratzfatzi: soweit richtig ... bis auf die Gummikämme. Passt doch alles.

hat das abnehmen der oberen kühlrippe am kopf eigentlich einen sinn ,
außer der markanteren optik?
meiner meinung nach, ist gerade beim tuning dort eine bessere kühlung wichtig...

edith sagt: oder fehlt die garnicht

Es fehlt doch keine Rippe?! Es wird nur ein Rippenabstand kleiner, am Übergang zwischen Kopf und Zylinder.
Dort müssen die Gummis etwas mit dem Cuttermesser bearbeitet werden (siehe Bild) damit das auch vernünftig aussieht.

Edit: hast du dich von den Gewindemuffen verwirren lassen?

ja, jetzt wo du es schreibst

-- Hinzugefügt: 5/5/2010, 16:08 --

magsd hat geschrieben:
Edit: hast du dich von den Gewindemuffen verwirren lassen?

ähm ja

So einen Zylinderkopf will ich auch haben. Wann beginnt die Serienfertigung? :

Möchte ich auch gern wissen,
Noch mehr Fahrbarkeit in alllen Lagen is bei unseren MZs rauszubringen ja bald ein Weltwunder

interessantes ergebnis. nur was passiert wenn der angepasste brennraum auch gleichmäßig rußbedeckt ist? oder war der original-brennraum auch ohne rußschicht?

Schwarzfahrer hat geschrieben:interessantes ergebnis. nur was passiert wenn der angepasste brennraum auch gleichmäßig rußbedeckt ist? oder war der original-brennraum auch ohne rußschicht?

den gedanken hatte ich auch schon...
der originale kopf war jedenfalls mit rußschicht.
da die kompression mit rußschicht steigt,
würde das die schon guten werte des motors mit originalkopf erklären.
letztendlich sollten die leistungswerte mit dem spezialkopf nach längerem betrieb nur noch besser werden .

Der Kopf ist so berechnet, das er die angegebene Verdichtung von 12:1 mit dem letzten Schleifmaß erreicht. Die Maße drunter haben eine Verdichtung leicht drunter. Der Originalkopf hatte schon eine ordentliche Rußschicht drauf, der Motor wird und wurde nur mit Kaufmarkt-Öl für 3,69€ gefahren.

Die Rußschicht sorgt dafür das die Hitze weniger abgeleitet wird, was zu höheren Temperaturen im Brennraum und damit mehr Gasgeschwindigkeit führt. In unserem Leistungs- bzw. Verdichtungsbereich wohl noch leistungssteigernd.

Ansonsten haben wir heute nochmal ein bisschen an der Zündung gespielt und eine ganz brauchbare Einstellung gefunden. Die abendliche Testfahrt ergab bergan auf der Landstraße mit leichtem Gegenwind immer noch glatt 100 nach Fahrradtacho. 5. Gang macht Spaß.

Soziustest mit 90kg Ballast verlief auch positiv.

Brennraum polieren, dann setzt sich kaum mehr Ruß an.

jetzt laufen alle in die wäkstatt und rauhen ihre brennräume auf damit sich ruß ansetzt

Für weniger Ablagerungen ... ok ... aber ich hatte damit noch keine Probleme.
Ist meiner Meinung nach Glaubenssache. VHM liefert seine Köpfe zT poliert und zum Teil unpoliert.
Und die gehen auch alle vernünftig.

Die gleichen Schwankungen die sich durch polieren und/oder Ruß ergeben, gibt es möglicherweise wenn 10°C weniger Außentemperatur sind. Dann wird der Auspuff langsamer oder gar nicht so heiß wie sonst und Aufladung und damit die Leistungskurve verschiebt sich. Kann mal gut und mal schlecht sein.

Hier mal ein Bsp. eines VHM Brennraumeinsatzes

magsd hat geschrieben:Ansonsten haben wir heute nochmal ein bisschen an der Zündung gespielt und eine ganz brauchbare Einstellung gefunden.

Das bei höherer Verdichtung der Bedarf an Zündenergie steigt sollte ja klar sein. Dem standen die 0,6mm Kontaktabstand aber im Wege

Also die Drehmomentkurve sieht ja wirklich toll aus. Aber ich habe da meine Bedenken, gegen eine Kompressionserhöhung. Aus meiner Jugend weiß ich, das wenn man bei den Mopeds die Kompression erhöht hat, die Kurbelwellen deutlich schneller "quitierten". Auch bein den 1000er-Kühen war es so, das die 67PS-Version mit niederer Kompression und "Normalbenzinbetrieb" ein Kurbelwellenleben von deutlich über 200 000Km hatten (meine R100 geht jetzt auf 300 000 Km zu, mit der 1. Welle UND den 1. Lagern) während die 1000er RS-Modelle mit 70PS, die eigentlich nur höhere Verdichtung hatten und "Super" brauchten, meist deutlcu vor 200 000Km "aufgaben".
In wie weit das auf die MZ zu übertragen ist, weiß ich nicht. ;ein ETZ 300er-Motor hat sicher auch einen höheren Verbrennungsdruck, als der Serien-250er-Motor und macht jetzt auch schon fast 100 000Km auf der ersten Welle...

@trabimotorrad: was die Auswirkungen auf die Lebensdauer angeht, hast du natürlich recht Achim.
Die Belastungen werden durch die Kompression schon erhöht.
Allerdings ist die Belastung durch den Kopf wohl immer noch wesentlich geringer, als wenn man einen ...150/4 auf den Motor loslässt.

Meine Meinung ist, bis 12:1 kann man schon gehen. Den Rest wird der Versuch zeigen.
Apropos Versuch: Mein Kollege (SMU) hat einen Bergrenner der mit einem ähnlichen Kopf arbeitet und 14:1 fährt, funktioniert seit mehreren Jahren.

@TS-Jens: Es wird es dich freuen zu hören, das wir jetzt bei 2,2vOT und 0,4 U-Abstand angekommen sind.
Mit einem geschwächten Funken hat's aber nichts zu tun...

interessant wäre in dem zusammenhang prüfläufe mit verschiedenen zündzeitpunkten.
also zb. 2,2 , 2,4 , 2,6 , 2,8 , 3 vor ot.
der vergleich dieser leistungs und drehmomentkurven,
wäre bestimmt sehr aufschlussreich für die weitere motorenoptimierung, und auch was für die faq.

ps: bei mir hat der kontaktabstand der kerze übrigens keinerlei auswirkungen auf den motorlauf.
zwischen 0,2 und 1 mm keinerlei veränderungen. ich lasse den immer so wie geliefert
allerdings auch mzb vape.

Prinzipiell ist etwas Spätzündung leistungsförderlich. Bis 2,0vOT erreicht man einen Leistunganstieg. Bei Werten die das noch deutlich unterschreiten (wir sind bis 1,4vOT gegangen) ist die Tendenz rückläufig. (gilt nur für EM150!)

Hab den Kopf heut mal auf 100km Landstraße losgelassen und ich denk die Einstellung 2,2 passt. Der Motor dreht sauber aus und verliert obenraus nicht die Lust oder läuft auf. Mit der Einstellung fahren wird nochmal auf den Prüfstand, allerdings erst später.
Da kommen dann auch gleich der 250er Kopf und mein Membraner auf die Rolle...

Edith meint noch, TS-Jens meinte wohl den Unterbrecherabstand. Beim Elektrodenabstand der Kerze schwöre ich ja auf 0,6-1mm.

Na dann Jungs: Frohes Experimentieren!

Bin gespannt was ihr da zaubert.
Hoffe mal das das in den Laden kommt,
sowas is optimal, dezentes Tuning, und das auf die originale Leistungskurve, Respekt !

Naja, das Problem beim vertreiben eines solchen Kopfes ist, das jeder (gebrauchte) Kopf vor der Bearbeitung überprüft werden muss, gereinigt usw. Wirklich wirtschaftlich herzustellen wäre so ein optimierter Brennraum nur i.V.m. einem neuen Kopf und in Serie.

Ein neuer Kopf kostet aber alleine schon 30€ ... Grob überschlagen wären das inkl. Bearbeitung wohl so ca. 80€ für einen Kopf.
Und wer weiß ob man zu dem Preis überhaupt eine sinnvolle Anzahl absetzen könnte...

Über eine Kleinserie (dann auch mit gebrauchtem Kopf) kann man ja aber mal nachdenken wenn sich genug Interessenten finden.
In der nächsten Woche werde ich nochmal einiges an Strecke machen und dann schaun wir mal weiter...

Also, ich bin den Motor bzw. den Motor mit Kopf heute gefahren. Vorher war ich skeptisch, aber doch irgendwie positiv angetan von Markus seinen Beschreibungen.

Mein Fazit: Irre! Fährt sich spitze, man braucht die Gänge nicht mehr ausdrehn, da selbst bei 4500 U/min schon eine satte Leistung anliegt die zum schalten reicht. Man kann es echt schwer beschreiben, aber Berge fahren sich echt hammer damit!

Und ich habs nicht nur an einem probiert, der magsd muss wohl gedacht haben ich hau gleich mit dem Motor ab so lange wie ich weg war . Habe es an sämtlichen Bergen bei uns im Ort und in Nachbarorten ausprobiert wo ich sonst Probleme habe (sprich, 2ter Gang zu kurz, 3ter Gang zu lang).

Wenn ihr Wünsche für Weihnachten habt, streicht sie, und lasst eucht so nen Kopf machen, das ist ein "Must-have"!

Übrigens hätte ich hier noch ein Video, wo wir mal einen Berg erklommen haben (Also eher Markus und das Mopped, und ich hab gefilmt )

http://www.youtube.com/watch?v=PABCqxvpIYQ

Schön das du zufrieden bist mit deinem Motor... aber auch schade das ich ihn bald abgebe.

War heut nochmal 200km mit dem Motor im Osterzgebirge/Sächsische Schweiz unterwegs, problemlos.
Der Verbrauch scheint sich, im Vergleich zum Serienkopf sogar geringfügig verringert zu haben. Müsste ich mal weiter im Auge behalten ....

Zunächst einmal . Was Ihr so alles mit dem EM 150 anstellt! Meine Fragen: Inwieweit könnt Ihr sagen, dass die Verbesserungen gegenüber dem Originalmotor tatsächlich mit der Brennraumform zusammenhängen? Kann es nicht einfach die Erhöhung der Verdichtung sein? Wie hoch ist der Kompressionsdruck?

Beste Grüße,
Jens

Hallo,

ich möchte deine Fragen mal beantworten.
Die Erhöhung der Leistung ist mit Sicherheit auch auf die erhöhte Verdichtung zurück zu führen. Damit erhält man aber keinen geglätteten Verlauf, sondern mehr Spitzenleistung bei Motoren die technisch noch nicht ausgereizt sind.

Zur Brennraumform: ein ähnlicher Kopf arbeitet in der Condor 125 von Bernd Meyer. Dort wurde die Verdichtung nicht geändert und die Brennraumform ähnlich dem Hufu-Kopf angepasst. Das Fahrzeug war aus Sicht des effektiven Wirkungsgrades mit 13:1 bereits ausgereizt. Darüber nehmen Reibverluste überproportional zu, was die Motorhaltbarkeit dann natürlich beeinflusst.

Ergebnis war dabei, von 42PS am Standardfahrzeug waren nach Montage des neuen Kopfes "nur" noch 40,7PS übrig. Aber: schon ab 7.000 Touren lagen wiederum im originalen Band 6PS (!) mehr an. (wohlgemerkt bei originaler Verdichtung)

Die Einschränkung der Spitzenleistung war in dem Falle zu verkraften, da eine enorme Leistungssteigerung im mittleren Drehzahlbereich erreicht wurde, die die Fahrbarkeit des Fz. wesentlich anhob.

Im Moment ist übrigens ein 250er Kopf in Arbeit, dafür muss nur noch die Spannvorrichtung gebaut werden, dann ist der Kopf nur noch Formsache. Im Moment verliert der Kopf noch 2 Kühlrippen und sieht dann so aus, das will ich nicht ...


Ein Kopf mit originaler Verdichtung des EM150 ist auch in der Mache, allerdings werden die Daten nicht vergleichbar sein.
Der Kopf ist nämlich für meinen Membraner gedacht.

etz 350? hast du dich in der bildbeschreibung verschrieben?

Nein.

na dann hätte ich gerne bilder und nähere info

Eins zeig ich noch ... ^^


Für Details schreib ich dir mal 'ne PN, ist nicht mein Motor sondern der von 'nem Studienkollegen.
Der hat bestimmt auch reiche Eltern.

magsd:
Danke für die interessanten Erläuterungen!

magsd hat geschrieben:Ein Kopf mit originaler Verdichtung des EM150 ist auch in der Mache, allerdings werden die Daten nicht vergleichbar sein.
Der Kopf ist nämlich für meinen Membraner gedacht.

Das wäre nu wirklich interessant, ein Vergleich der Köpfe bei gleicher Verdichtung: Schade.

Grüße,
Jens

-- Hinzugefügt: 19/5/2010, 10:51 --

Nanu ein Kolben aus Lichtenauer Premium Schorle.