Boxermotoren Typ1

Typ 1-Motor Bohrung (Zylinder) Hub (Kurbelwellen) Erzielbare Motorleistung Mittlere Arbeitsdrücke Verdichtung Motordaten-Rechner Zylinderköpfe Ventile Pleuelstangen Nockenwellen Zündanlagen Motorgehäuse Tuningvergaser Schwungrad Kupplung Abgasanlage Ölsystem (Pumpe, Filterung, Kühlung)

Typ 1-Motor

Dem VW Boxermotor aus dem Typ 1 geht der Ruf voraus, auf der einen Seite zwar dank Luftkühlung jedem Einsatz gewachsen zu sein auf der anderen Seite jedoch auf einer veralteten Konstruktion zu basieren. Eine Betrachtung von insgesamt 58 Typ 1-Motoren mit verschiedenen Leistungsstufen soll Klarheit in das Leistungsvermögen des Typ 1-Motors bringen. Von den 60 untersuchten Motoren sind 19 mit einem Einfachvergaser wie die Serienmotoren ausgerüstet. 4 Motoren weisen eine Einspritzanlage auf und 37 Motoren verwenden eine Zweivergaseranlage.

Es sind sowohl die Serienmotoren mit 1100, 1200, 1300, 1500 und 1600 cm³ als auch leistungsgesteigerte Typ 1-Motoren von den bekannten Tunern und Teilelieferanten Öttinger, TDE, Riechert Tuning, Willibald, Tafel, Beetlechoose, California Käfer Shop, Hoffmann Speedster, Zöllner, Sauer & Sohn usw. aufgenommen worden. Dies ist bewußt eine Mischung aus zeitgenössischen Motorkonzepten der 60er und 70er Jahre als auch den heute angebotenen Komplettmotoren.

 
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Spezielle für den Motorsport präparierte Motoren sind nicht berücksichtigt worden. Große Ähnlichkeiten zu den VW Typ 1-Motoren weisen auch die Porsche 4-Zylinder-Motoren der 356-Modelle auf. Diese Motoren sind ebenfalls in die  statistische Auswertung einbezogen worden.

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Bohrung (Zylinder)

In der Serie sind ursprünglich 4 verschiedene Bohrungen für die Zylinder des Typ1-Motors verwendet worden. Jede Bohrung ist auch als Übermaß (+1 mm) erhältlich. Bei Verwendung des Übermaßzylinders steigt der Hubraum um ca. 30 cm³ an.
 

Darüberhinaus bietet der Tuningmarkt eine Reihe von Zylindern und Kolben für größere Bohrungen (gegossen, geschmiedet, Firmen Mahle, KS, COFAP) an, die sich bis 88 mm noch ohne Änderung des Motorgehäuses einsetzen lassen. Diese Möglichkeit der Kombination von Serien-Motorgehäuse ohne Bearbeitung mit anderen Kolben und Zylindern nennt man auch "Slip-In".

Mit zunehmender Bohrung ab 90,5 mm muß jedoch eine mechanische Bearbeitung des Motorgehäuses erfolgen. Ebenfalls steigt das Verdichtungsverhältnis mit zunehmender Bohrung an, so daß ab einem Verdichtungsverhältnis von 8,5 mit Distanzringen (0,25, 0,5 1,0 mm) eine Reduzierung herbeigeführt werden muß.
 

Die maximal erreichbaren Hubräume hängen von der verwendeten Kurbelwelle ab. Die angegeben Werte sind das Ergebnis der der Untersuchung zugrundeliegen ausgeführten Motoren. Weitere Kombinationen von Zylindern und Kurbelwellen können eine Fülle unterschiedlicher Hubräume ergeben.

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Hub (Kurbelwellen)

Volkswagen hat beim Typ 1-Motor serienmäßig folgende Kurbelwellen eingesetzt:
 

Erst ab dem 1300er Motor (Kennbuchstabe "F") wurde die Hubraumerhöhung gegenüber dem 1200er durch eine andere Kurbelwelle mit größerem Hub von 69 statt 64 mm bewerkstelligt. Der Tuningmarkt bietet eine Reihe weiterer Kurbelwellen mit größeren Hüben an.
 

Die Fa. A. Knuf bietet eine neue Kurbelwelle mit 76 mm Hub an. Diese Welle kann mit neuen Mahle-Zylindersätzen mit einer Bohrung von 88 mm kombiniert werden. Die Kurbelwelle mit 76,5 mm Hub ist ein Serienbauteil aus dem Typ 2 Wasserboxer, das mit Anpassungen am Motorgehäuse von der Fa. Riechert angeboten wurde. Im Käfer-Cup ist ein abweichendes Maß des Kufbelwellenhubes von 72,6 mm anzutreffen. Ebenso sind Sonderhübe von 80, 86, 88 oder 90 mm als Vollhubkurbelwellen lieferbar. Für Spezialpleuel kann auch der Kurbelzapfendurchmesser von 50 mm (Serie) auf 50,8 mm (2 Zoll Chevrolet Maß) oder 53 mm (Porsche Maß) vergrößert bestellt werden.

Die maximal erreichbaren Hubräume hängen von den verwendeten Zylinderbüchsen ab. Die angegeben maximalen Hubräume sind das Ergebnis der handelsüblichen Motoren, die der Untersuchung zugrundeliegen. Weitere Kombinationen von Zylindern und Kurbelwellen können eine Fülle unterschiedlicher Hubräume und Abstufungen ergeben.

Im Tuningbereich werden die Kurbelwellen mit angeschweißten oder in einem Stück gegossenen Gegengewichten ausgeführt. Auf 1 Gramm oder besser feingewuchtet lassen sich so Schwingungen bei hohen Drehzahlen verringern.

Mögliche Kombinationen von Bohrung und Hub

Die Kombinationen von Bohrung (B) und Hub (H) ergeben die unten aufgeführten Hubräume. Die serienmäßigen Bohrungen, Hübe und Hubräume des Typ 1-Motors sind fett gedruckt. 
 

Untersuchte Bohrungs- und Hubkombinationen beim Typ 1-Motor:

Die Mehrzahl der getunten Motoren dieser Auswertung setzt auf der Serienkurbelwelle des 1,6l-Motors mit 69 mm Hub auf.

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Erzielbare Motorleistung

Die maximal erzielbaren Motorleistungen des Typ 1-Motors erreichen bei fast 2,3l Hubraum ca. 110 kW/150 PS. Die Motoren mit Zweivergaseranlagen weisen bei gleichem Hubraum eine höhere Motorleistung auf. Dies gilt nur bedingt für die Einspritzmotoren, da diese neueren Motoren ebenfalls auf eine gute Abgasqualität (z.B. mit geregeltem Katalysator) ausgelegt werden und dadurch nicht die Spitzenleistung älterer ungereinigter Vergasermotoren erreichen. Besonders der 1,6l-Motor wurde oft Tuningmaßnahmen unterworfen und erreicht eine Leistung von fast 74 kW/100 PS.

Die Spitzenwerte einer Hubraumklasse gelten für Motoren mit weitergehenden Änderungen, wie z. B.

• polierten Ansaugkanälen,
• "scharfen" Nockenwellen (Öffnungswinkel größer 270 Grad),
• Vergrößerung von Einlaß- und Auslaßquerschnitten (Zylinderköpfe 041, 044 usw.),
• erhöhter Verdichtung (größer als 8,2),
• verbesserter Zündanlage (Zündspule, Verteiler, elektr. Zündung) sowie
• drehzahlfesterer Ventiltrieb.

Motorleistung Typ 1

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Mittlere Arbeitsdrücke

Die mittleren Arbeitsdrücke sind durch den Hubraum, die Nenndrehzahl und die Nennleistung bestimmt. Sie liegen bei den Serienmotoren bis 1,6l Hubraum auf einem niedrigen Niveau von 6 bis 7 bar. Typ 1-Motoren unter 1,6l können jedoch mit einer Zweivergaseranlage auch 8 bar und damit das Niveau heutiger Motoren erreichen. Bei Motoren mit großen Hubräumen steigen die Mitteldrücke auf 8 bis 11 bar wie bei heute üblichen 4-Zylindermotoren an.

Mitteldrücke  Typ 1

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Verdichtung

Die Verdichtung ist ein Maß für den thermischen Wirkungsgrad. Sie wird vom Hubvolumen und vom Kompressionsvolumen (Restvolumen, wenn Kolben in OT steht) beeinflußt. Das Kompressionsvolumen wiederum läßt sich aufteilen in einen Volumenanteil im Zylinderkopf und einen Anteil im Zylinder selbst. Letzterer ist das Produkt aus der Zylinderfläche und dem Abstand der Kolbenoberfläche im oberen Totpunkt zur Oberkante des Zylinders (Beginn des Zylinderkopfes). Im amerikanischen Sprachgebraucht wird dieses Maß auch als "deck height" bezeichnet.

Heutige Ottomotoren erreichen Verdichtungswerte von 9,5 bis 11. Die serienmäßigen VW-Boxermotoren liegen lediglich bei 5,8 bis 7,5 und die getunten Typ 1-Motoren bei 8 bis 9. Nur wenige "hochgezüchtete" Motoren weisen Verdichtungen über 9 auf, da hier das Material von Kolben und Zylinderköpfen sehr hohen Belastungen ausgesetzt ist. Ohne moderne Klopfregelsysteme ist die Gefahr der klopfenden Verbrennung bei Vergasermotoren mit Spulenzündanlagen gegeben.

Kompressionsvolumina der Serienmotoren:
 

Ein Motor mit unbearbeitetem 044 Tuning-Zylinderkopf weist ein Kompressionsvolumen von 4 x 55 cm³ = 220 cm³ auf.

Weitere Leistungssteigerungen lassen sich mit dem Typ 4-Motor erzielen.

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