Audi C4, Audi S6, Audi S6 Plus, V8 Motor
diese Baureihe wurde zuerst als Audi 100 / S4 und später als A6 /S6 in den Ausführungen Limousine und Avant angeboten. Die S-Modelle waren neben dem 5Zyl. 20V Turbo oder dem V8-Motor mit dem bekannten Quattroantrieb ausgerüstet. Diesen Antrieb gab es als Schalt- und Automatic-Getriebe. Insgesamt gab es neben dem 5 Zyl. 20V Turbo drei Ausführungen von dem V8-Motor. Die erste Generation hatte 280 PS Motorkennbuchstabe ABH im S4, als Weiterentwicklung folgte dann ein 290PS Motor mit Motorkennbuchstabe AEC im S6, der auch über eine bessere Abgaseinstufung verfügte.
Auf Basis des S6 fertigte die Audi Quattro GmbH für ca. 1 Jahr ihr erstes eigenes Fahrzeug den Audi S6 Plus. Diese Fahrzeuge hatten auch eine eigene Fahrgestellnummer, die nicht wie bei allen Audi Fahrzeugen mit WAU sondern mit WUA beginnt. Dieses Fahrzeug erhielt auch einen eigenen V8 Motor mit noch einmal deutlich mehr Leistung und mit einem etwas kürzer übersetztem Getriebe.
Zu den Motoren und speziell hier zu den V8 Motoren
Diese drei verbauten Motortypen ABH , AEC und AHK haben, bis auf die Tatsache dass es 8-Zylinder sind und 4,2 L Hubraum haben, nicht viel gemeinsam. In wie weit sie sich unterscheiden möchte ich hier mit eigenen Bildern den begeisterten Audifahrern und Technikfreaks und denen die es werden möchten zeigen.
An dieser Stelle möchte ich dennoch anmerken, dass mir natürlich auch Fehler unterlaufen können. Somit übernehme ich für alle Darstellungen und Beschreibungen keine Haftung.
Die Daten zu den einzelnen V8-Motoren
MKB ABH AEC AHK
Fertigung 91→ 07.94→ 03.96
Leistung/KW 206/5800 213/5800 240/6500
Drehmoment 400/4000 400/4000 400/3500
Bohrung Ømm 84,5 84,5 84,5
Hub mm 93,0 93,0 93,0
Verdichtung 10,6 10,8 11,6
Steuerzeiten
E ö n OT 7° 11° 7°
E s n UT 29° 35° 46°
A ö v UT 31° 30° 31°
A s v OT 2° 2° 2°
Zylinderkopf / Brennraum vom Audi V8 ABH, Audi S4 ABH, Audi S6 AEC, Audi S6 Plus AHK
Der ABH Zylinderkopf entspricht bezüglich des Brennraumes dem des Audi 5 Zyl. 20V Sauger- und Turbomotors .
Dieser Brennraum ist, wie man sehr gut erkennen kann, noch sehr kantig. Im Vergleich dazu auf den folgenden Bildern der Brennraum des AEC und AHK Motors. Der deutlich runder ist.
Die Zylinderköpfe der 4,2l Motoren sehen auf dem ersten Blick genauso wie alle anderen 4-Ventilerköpfe aus. Das scheint aber auch nur so, denn auf Grund der größeren Bohrung (von 81mm auf 84,5mm) musste man den Zylinderabstand etwas auseinander ziehen, so dass die Stege zwischen den Zylindern genügend Auflagefläche für die Kopfdichtung bieten. Die Verschiebungen wurde nur im Kopfinneren vorgenommen. Genauer noch, es wurde nur der Brennraum verschoben. Alles andere blieb an seinem Platz. Auf den folgenden Bildern kann man sehr gut die gleichmäßigen Brennräume eines 5 Zylinderkopfes sehen und im Anschluss der Kopf eines 4,2l Motors. Bild 1 und 2 zeigen den 5 Zyl., Bild 3 und 4 zeigen den V8- Zylinderkopf.
Bild 1 Audi S6 AAN Motor
Bild 2
Bild 3
Bild4
Die Ventile blieben alle an ihrem Platz, wodurch zu den Außenseiten ,deutlich zu sehen an den Einlassventilen, der Brennraum verschoben wurde. Die Zylinderkopfschrauben haben ihre Position behalten.
Deutlich zu erkennen ist die Verschiebung auch an den beiden Kopfdichtungen die ich hier aufeinander gelegt habe. Die Bohrungen für die Kopfschrauben sind vollkommen Identisch. Nur die Wasserführung und die Ölkanäle sind geändert.
Die Ansaugkrümmerdichtung unterscheidet sich nur in der Art der Verschraubung. Die Kanäle liegen wie auch beim 16V Motor gleich. Gut zu erkennen an den beiden Dichtungen.
Das folgende Bild zeit den Motorblock. In dem kleinem Feld ist der Steg zu sehen, um den es hier geht. Ohne die Verschiebung wäre dieser Steg zu dünn geworden.
Vergleichs Bilder zum kleineren PT V8- Motor mit 3,6L konnte ich noch nicht machen weil ich bis jetzt noch keinen zum zerlegen hatte.
Ventile / Ventiltrieb
Neben den unterschiedlichen Brennräumen wurden auch unterschiedliche Einlassventile bei den V8 Motoren verbaut.
Hier sind von links nach rechts die Einlassventile vom AHK, AEC und ABH zusehen. Die Ventile des ABH sind im Grunde die gleichen wie sie auch im 20V 5Zyl. Motoren verbaut wurden.. Die Durchmesser der AEC und AHK Einlassventile wurden etwas gegenüber den ABH Einlassventilen vergrößert.
Ab der Motornummer 004 709 für Schaltgetriebe und der Nummer 004 842 Automaticgetriebe wurden bei dem AEC-Motor folgende Änderungen vorgenommen: Anstelle der 7mm Schaftventile wurden die 6mm Schaftventile verbaut.
Wenn man sich den Ventiltrieb dieser Köpfe einmal genau anschaut, wird man erkennen, welche Unterschiede die jeweiligen Motoren haben. Dass die ABH und AEC Motoren Hydrostößel für die Ein- und Auslassventile besitzen ist auch schon das einzige. Die Durchmesser der Stößel unterscheiden sich schon einmal beim ABH mit 33,46mm und beim AEC mit 34,96mm, wodurch auch unterschiedliche Stegbreiten zwischen den Stößelführungen entstehen.
ABH Kopf
AEC Kopf bis Fahrgestellnummer
AEC ab Fahrgestellnummer
Auf den drei Bilden kann man sehr gut die unterschiedlichen Stege zwischen den jeweiligen Stößeln erkennen, die sich auf Grund der unterschiedlich Durchmesser ergeben. Bis Fahrgestellnummer sind die Stößeldurchmesser des AEC die gleichen, wie sie auch im 5 Zyl. 20V sind. Ab Fahrgestellnummer wurden hier auch wieder andere Stößeldurchmesser verbaut. In den Stößelführungen ist jeweils zur Außenseite eine Bohrung zu erkennen. Dieses sind die Nachfüllbohrungen, von denen die Hydrostößel mit Motoröl versorgt werden.
Auf den folgenden Bildern ist der Kopf des AHK Motors zu sehen. Er unterscheidet sich noch einmal in vielen Punkten von den anderen V8 Köpfen. Erster Punkt ist der, dass der Ventiltrieb der Einlassseite mechanische Stößel besitzt. Aus diesem Grund ist auch die Nachfüllbohrung für den Hydrostößel nicht vorhanden. Welche Änderungen noch vorgenommen wurden, zeige ich auf den folgenden Bildern.
Im ersten Bild ist auch zu erkennen, dass die Stege zwischen den Stößeln der Ein-Auslassseite unterschiedlich breit sind.
Dieses Bild zeigt noch einmal die fehlende Ölbohrung für die Hydrostößel. Gut zu erkennen sind auch die Ausfräsungen oberhalb der Tassenstößelführungen, die sich bis zur Kopfkannte durchziehen. Auf diesen Punkt gehe ich später noch einmal genauer ein.
Die beiden folgenden Bilder zeigen die unterschiedlichen Ventilteller der Ein- und Auslassseite des AHK Kopfes.
Dieser Kopf hat auf der Auslassseite Hydrostößel mit einem Durchmesser von 33,46mm und auf der Einlassseite mechanische Stößel mit einem Durchmesser von 34,96mm, wodurch sich auch die unterschiedlichen Stege ergeben.
Ventilspiel S6 Plus
Sollwert 0,10mm - 0,20mm Einstellwert 0,15mm
Vorsicht
Wenn ein S6 Plus Zylinderkopf überholt wird ist darauf zu achten das die Einlassventile nach Möglichkeit nur eingeschliffen werden. Sollten die Sitzringe im Bereich der Sitzfläche gefräst werden, oder auch die Sitzfläche von den Einlassventilen, ist ein normales Einstellen sehr oft nicht mehr möglich. Das ist vielen Instandsetzern nicht bekannt. Denn die Einstellmöglichkeiten sind sehr begrenzt. Ein Einstellen ist zwar dennoch möglich, jedoch mit sehr viel mehr Aufwand.
Audi S8 AKH Motor
Diese Problem betrifft auch die S8 Fahrer mit dem AKH 340PS Vierventilmotor.
Die Auslasssitzringe kann man normal nacharbeiten. Das wird im Rahmen der Toleranz von den Hydrostößeln ausgeglichen.
Bild 1
zeigt das Distanzstück und die pyramidenförmige Feder, wie sie nur beim Einlassventil des AHK verwendet wird.
Bild 2
zeigt oben im Bild die Unterschiede der beiden Stößel, wie sie von der Unterseite aussehen und unten im Bild ein Ventil mit und ohne Ausgleichsstück. Da der mechanische Stößel keine Steuerung besitzt ist der Raum deutlich größer, so dass das Einlassventil, wie in
Bild 3 zu sehen ist, länger sein muss.
Bild 4
Links der mechanische- und rechts der Hydrostößel. Weil sich die Stößel immer etwas drehen, wenn sie von der Nockenwelle betätigt werden, wurde bei den Hydrostößeln eine Ringnut, wie sie rechts zu erkennen ist, eingefräßt, so dass, egal wie der Stößel wieder hoch kommt, über die Nachfüllbohrungen Öl in den Stößel gepumpt werden kann. Das Ganze ist angelegt wie ein Flussbett, nur eben Senkrecht.
Bild 1
Bild 2
Bild3 Bild4
Der AHK Motor hat ja nun noch einmal gut 36 PS mehr als der AEC (290PS) und das kommt nun mal nicht so eben. Hier für wurden eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um diese Leistungssteigerung auch für den Alltagsgebrauch herzurichten. Im Gegensatz zu den beiden anderen Motoren liegt hier das beste Drehmoment schon bei ca 3500 U/min an und nicht erst wie bei den anderen ab 4000 U/min.
Erreicht wurde dies auch durch die Verwendung von Ventilen, die am unteren Ende des Ventilschaftes eine Verjüngung besitzen. Beim AHK wurde hier das Ventil von 5,98mm auf 5,60 mm verkleinert
Man spricht hier von einem Undercut
Dieses Bild zeigt nicht das Originalventil, es dient nur der Veranschaulichung.
Nockenwellen
Wie man schon oben in den Beschreibungen der Motoren lesen kann, werden für die jeweiligen Motoren unterschiedliche Nockenwellen mit geänderten Steuerzeiten verwendet. Neben diesen Änderungen gab es auch noch einen weiteren Unterschied.
Und zwar wurden gegossene und gebaute Nockenwellen verbaut. Nach welchem System Audi diese verbaut hat ist mir bis heute noch nicht klar. Sie wurden offensichtlich vollkommen unterschiedlich verwendet. Nur im AHK-Motor habe ich bis jetzt nur gegossene Nockenwellen gesehen. Der Unterschied dieser Nockenwellen lag darin, das die gegossenen Wellen in einem Stüsck gegossen und anschließend auf alle Maße herunter geschliffen wurden, und das bei den gebauten Nockenwellen wie der Name schon sagt alles aus Einzelteilen zusammen gebaut ist. Die Nocken wurden mit einem speziellen Verfahren auf ein Rohr aufgeschoben, ausgerichtet und im Anschluss festgesetzt. Genauso wurden auch der Konus für das Zahnriemenrad und die Aufnahme incl. des Kettenrads für die Antriebskette der zweiten Nockenwelle angebracht. Auf dem folgendem Bild sind beide Nockenwellen zu sehen. Die obere ist eine gebaute Einlassnockenwelle und die untere eine Auslassgußnockenwelle. Warum dieser Aufwand?
Die gebaute Nockenwelle ist leichter weil diese Welle von innen hohl ist im Gegensatz zur Gußwelle.
Hier ist oben die gebaute Nockenwellen zusehen.
Die beiden folgenden Bilder zeigen die gebaute Welle.
Ich habe die Wellen mal unterschiedlich Fotografiert so das der Hohlkörper gut zu erkennen ist.
Links im Bild die AEC und rechts die AHK Nockenwelle.
Die Nockenwellen des ABH und AEC Motor unterscheiden sich rein Optisch nicht, anders jedoch die Welle des AHK Motors.. Hier ist der Nocken wie man auf dem Bild sehen kann deutlich größer. Auch wurde hier der Grundkreis bei der AHK-Welle vergrößert.
Wie sich das rein Grafisch darstellt zeigt das nächte Bild.
Die linke Kurve zeigt die Auslassnockenwellen die sich im Grunde nicht unterscheiden. Anders sieht es bei der Einlasswelle auf der rechten Seite aus. Hier zeigt sich das die AHK Nockenwellen einen deutlich größeren Hub besitzt. Dies hat den Vorteil das auch das Ventil weiter geöffnet wird und somit eine bessere Zylinderfüllung gewähleistet ist. Ein weiter Punkt der hier auf der Grafik so nicht zu erkennen ist, ist der das die Steuerzeit der Einlassnockenwellen sich auch in den Öffnungswinkeln von den anderen Wellen unterscheidet.
MKB ABH AEC AHK
E ö n OT 7° 11° 7°
E s n UT 29° 35° 46°
A ö v UT 31° 30° 31°
A s v OT 2° 2° 2°
Interessant ist hier der Wert wann das Ventil wieder schließt. Mit 46° nach dem unteren Totpunkt (n. UT) hat die AHK Nockenwelle einen deutlich späteren Verschlusswinkel als die anderen Nockenwellen. Der Vorteil in dieser Steuerzeit liegt mehr im oberen Drehzahlbereich.
Die folgenden Bilder machen auch noch einmal deutlich wie sehr sich die AHK Nockenwelle von den ABH und AEC Nockenwellen unterscheidet. Hier sehr gut zu erkennen, der Abstand zwischen Nockenwellenspitze und Zylinderkopf.
.jpg)
Das folgende Bild zeigt die unterschiedlichen Ausfräsungen im Bereich der Einlassnockenwelle. Jeweils im oberen Kopfbereich zu sehen. Diese Ausarbeitungen mussten gemacht werden, damit sich die große Einlassnockenwellen überhaupt frei drehen kann.
Hier noch eine andere Ansicht. Gut zu erkennen sind auch hier die Ausfräsungen die einen Freigang der Einlassnockenwelle garantieren. Das erste Bild zeigt den AHK-Kopf und das zweite den AEC-Kopf mit deutlich geringeren Ausarbeitungen.
Wenn die Nockenwellen einmal ausgebaut werden dann müssen die Markierungen der beiden Nockenwellen wie auf dem Bild zu sehen ist stehen. Gemeint sind die beiden kleinen Kreise auf den Kettenrädern die sich gegenüberstehen.
Ansaugsystem
Abgasanlage
AHK Abgasrümmer
ABH und AEC Abgaskrümmer
ABH Abgaskrümmer
Mit den drei folgenden Bildern wollte ich zeigen das jedes Krümmerpaar unterschiedliche Durchmesser besitzt. Den größten Durchmesser hat das alte ABH Rohr. (ohne Ummantelung) in der Mitte liegt das Abgasrohr für den ABH und AEC Motor und den kleinsten Durchmesser hat somit das vom AHK Motor.
Tuning
Die folgenden 4 Bilder zeigen die Unterschiede zwischem einem etwas bearbeitetem und unbearbeiteten Einlasskanal. Gut zu erkennen sind auch die geänderten Ventilführungen die gesondert angefertigt werden.
Neben den Ansaugwegen im Kopf wurden auch die Sitzringe erweitert. Zusehen ist an einem Kanal wie weit sie ausgedreht wurden. Hier im Bild links zu sehen. Wenn ich mich nicht vermessen habe haben die Sitzringe des AHK-Kopfes unten im Kopf einen Durchmesser von ca. 28.76 und oben wo der 45° Winkel des Ventilsitzes beginnt ca. 30,25mm Die Sitzringe wurden bei diesem Kopf auf 30.75mm ausgedreht. Auch der Ventilsitz wurde zu Gunsten des Korrekturwinkels nach außen schmaler gedreht.
Und auf diesem Bild hier rechts zu sehen
Auf diesem Bild sind umgeschliffene Gußnockenwellen zu sehen. Als Basiswellen dienten hier die AEC Nockenwellen. Die Basis Steuerzeit von 204° sind auf ca. 260° erhöht worden. Wobei sich der Hub kaum geändert hat. Das Umschleifen ist auch nur begrenzt möglich.
Was versteht man überhaupt unter Umschleifen?
Ich möchte das nur mal ganz grob erklären.
Der Nocken betätigt das Ventil. Die Rückseite der Nockenwelle ist gleichmäßig rund und muss aus verschiedenen Gründen einen bestimmten Abstand zum Stößel haben. Wenn jetzt auf der Rückseite etwas weggeschliffen wird, muss der entstandene Abstand wieder von der Stößelseite ausgeglichen werden. Somit verringert sich der Abstand zwischen dem Stößel und der Nockenwellenmitte. Drückt jetzt der Nocken wieder auf den Stößel so erhöht sich der Hub des Ventils um den Wert der auf der Rückseite der Nockenwelle abgeschliffen ist. Da jetzt das Ventil schneller und weiter aufgedrückt wird, kann es passieren das der Hydrostößel bei höher Drehzahl aufgrund der jetzt höheren Belastung etwas zusammen drücken lässt. Das würde sich mit einem tickern der Stößel bemerkbar machen. Aus diesem Grund wird auch der Nocken in der Spitze etwas geschliffen so dass sich durch die ergebene größere Rundung in der Spitze eine längere Öffnungszeit ergibt und der Hub wieder etwas zurückgenommen wird.
Wichtig
Zum Umschleifen eigenen sich nur gegossene Nockenwellen. Bei den gebauten Nockenwellen besteht die Gefahr das sich die Nocken nach dem Umschleifen auf Grund des Materialverlustes am Grundkreis von der Welle lösen und es so zu einem Versatz der Nocken kommen kann. Hier durch könnte ein erheblicher Schaden am Motor entstehen.
Diese Bearbeitungen sind reine Tuningmaßnahmen nach dem Einbau dieser Nockenwellen erlischt die Betriebserlaubnis für das Fahrzeug. Das möchte ich hier nur mal anmerken.
So, und auf dem Bild 1 sieht man die AHK-Einlassnockenwellen mit einstellbaren Kettenräder. Auch diese Räder sind nicht Original, mit ihnen kann die Nockenwellen stufenlos in den Steuerzeiten vor oder zurück verstellt werden. Diese Einrichtung gehört genau wie die geschliffenen Nockenwellen zum Tuning.
Auch hier würde die Betriebserlaubnis entfallen.
Das Bild 2 zeigt das Nockenwellenprofil. zwischen den beiden Senkrechten Linien wird der Grundkreis gemessen. Anschließend wird der Wert zwischen den beiden wargerechten gemessen und der Wert des Grundkreises wieder abgezogen das Ergebnis ist der Nockenhub.
Bild 1
Bild 2
Wenn eine konsequente Leistungssteigerung erfolgen soll dann ist das nur mit speziell angefertigten Nockenwellen möglich. Sei es für Hydro- oder mechanische Stößel. Das Profil der Nocken richtet sich nach den Wünschen der Fahrzeugbesitzer soweit es möglich ist. Wenn der Leerlauf weit gehend unverändert bleiben soll, dürfen die Nockenwellen auch nicht zu groß gewählt werden. Ggf. auch nur die Einlasswelle ändern. Das würde den Einbauaufwand auch deutlich verringern.
Diese Seite befindet sich im Aufbau
Wenn Sie zu diesem Thema noch Fragen haben oder Erklärungen noch zu unklar sind, senden Sie mir bitte eine Mail. Wenn es möglich ist, werde ich den Punkt detallierter beschreiben.
