C4 V8 Motor
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Audi hat seine Modelle in verschiedenen Fahrzeuggruppen unterteilt. In diesem Kapitel geht es um die Baureihe des C4. Diese Modelle sind besser bekannt unter den Bezeichnungen Audi 100 bzw. nach dem Facelift als Audi A6. Neben den normalen Modellen (100/A6) wurden auch die Sportmodelle zunächst als S4 und später als S6 angeboten.
Den C4 gab es als Audi 100 mit verschiedenen Motoren, angefangen mit den 4-Zylindern als Benziner mit 1,6L und 74KW/101PS und dem 2,0L 85KW/115PS und als Diesel der 1,9L TDi mit 66KW/90PS
Als 5-Zylinder wurde der 2,3L Benzinermotor mit 98KW/133PS und der 2,5L TDi mit 85KW/115PS angeboten.
In dieser Baureihe kamen auch erstmals die V6 Motoren zum Einsatz. Diese wurden in zwei Varianten angeboten, zum einem als 2,6L mit 110KW/150PS und als 2,8L mit 128KW/174PS.
Als S4 wurden hier nur zwei Motoren eingesetzt. Zum einen der bekannte 2,2L 5-Zylinder als 20V (4 Ventil pro Zylinder) und Turboaufladung, dieser leistete 169KW/230PS und der 4,2L V8-Motor mit 206KW/280PS
Nach dem Facelift wurde die Bezeichnung Audi 100 /S4 auf Audi A6/S6 umgestellt.
Beim A6 entfiel der 2,3L 5-Zylinder Benziner, als Diesel kam der 2,5L TDi mit 103KW/140PS hinzu. Bei den 4-Zylindern wurde später das Programm um den 1,8L 92KW/125PS (5 Ventiler)
und dem V6 2,8L (5-Ventiler) mit 142KW/193PS erweitert.
Audi bot mit fast allen Motorvarianten neben dem Frontantrieb auch den bekannten Quattroantrieb an. Für die Front- und Quattromodelle konnte in den meisten Fällen auch zwischen einer normaler Schaltung und einer Automatik gewählt werden.
Der S6 wurde mit dem bekannten 2,2L 5-Zylinder 20V Turbo weiter angeboten. Beim 4,2L V8 Motor kam jetzt eine Weiterentwicklung zum Einsatz. Der neue Motor hatte Anstelle von 206KW/280PS jetzt 213KW/290PS.
Neben den S6 Modellen stellte die Quattro GmbH 1996 im Modelljehr 97 ihr erstes Fahrzeug unter der Bezeichnung S6 PLUS in Serie. Die Quattro GmbH bekam hierfür eine eigene Fahrgestellnummer. Die bekannte Fahrgestellnummer, die ansonsten mit WAUZZZ………... startete, lautete jetzt WUAZZZ……….. . Die Nachfolgemodelle wurden und werden als RS angeboten.
Der S6 Plus hatte auch einen 4,2L V8-Motor, der jedoch mit vielen Veränderungen eine Leistung von 240KW/326PS besaß. Dieses Fahrzeug wurde auch auf Basis des C4 gebaut, jedoch mit einigen Änderungen, die es nur bei diesem Fahrzeug gab. Diese Fahrzeuge wurden nur im letzten Modelljahr des C4 gebaut. Seine Stückzahlen waren damit mit auch sehr gering, wodurch diese Fahrzeuge durchaus zu einem Sammlerstück werden können. Als Kombi waren es 755 und als Limousine nur 97 Einheiten.
Dies nur als groben Überblick zum C4. In diesem Kapitel geht es nun mehr um die Motoren und speziell um die V8-Motoren. Wie sie aufgebaut sind und welche Unterschiede es gegeben hat.
Info
Eine Reparaturanleitung ist diese Seite nicht, sie dient nur der Veranschaulichung. Im Falle einer Instandsetzung müssen in jedem Fall Fachleute hinzugezogen und geeignete Lektüre verwendet werden. Da sich der Fehlerteufel immer gern einschleichen kann, übernehme ich somit keine Verantwortung für eventuelle Schäden, die durch diese Seite oder durch falsche Interpretation entstehen könnten.
In dem C4 wurden insgesamt drei verschiedene V8-Motoren mit den Motorkennbuchstaben: ABH, AEC und AHK verbaut. Wobei es den AEC unter dem gleichen Kennbuchstaben im letzten Produktionsjahr noch mit einer Weiterentwicklung gegeben hat.
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°
Der Zylinderkopf des 4,2L V8-Motors .
Bild 1-3
Mit diesem Brennraum in dem 4,2L Zylinderkopf, stellten diese nun im folgenden Bild gezeigten Kolben die Gegenseite des Brennraums da.
Eine Weiterentwicklung zum ABH Brennraum wurde später der AEC Motor, bei dem der Verdichtungsraum schon deutlich abgerundeter ist. Die Verdichtungsräume des AEC und des später für ein Jahr gebauten AHK Motor waren im Grunde gleich. Der AHK Motor wurde mit einigen Veränderungen um den Motor jedoch mit der gleichen Grundkonstruktion wie der Bohrung, den Hub. der Brennraumgestaltung und der Nockenwellensteuerung als AKH Motor im Audi S8 verbaut.
Bild 4-5
Der Unterschied des AEC und des AHK Motors liegt mehr in der Bauform des Kolbens. Der Unterschied liegt in der Kolbenbodenhöhe des Kolbens. Der beim AHK Motor deutlich höher ist.
AEC Motorblock
(Bild AEC)
AHK Motorblock
Zum Vergleich kann man hier die Ausgebauten Kolben des ABH, AEC, AHK Motors sehen. Wie man schon oben bei den Motordaten lesen kann, haben alle drei Motoren unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse. Besonders der Unterschied zwischen dem AEC und AHK Kolben ist gut zu erkennen. Beim AHK Kolben ist der deutlich höhere Kolbenboden zu erkennen.
AHK ABH AEC
Bei dem 5-Zylinder ist dieser kantige Brennraum auch sehr gut zu sehen. Der 20V Turbo Motor hat wie auch der 3,6L V8-Motor (Nur im Audi V8) eine Bohrung von 81mm. Zu beachten ist hier der Steg zwischen den einzelnen Brennräumen, der wichtig für eine Standfestigkeit der Kopfdichtung ist.
Bild 6
Aus dieser Perspektive ist die gleiche Symmetrie der Brennräume und der Ventile gut zu erkennen. Dass die Fläche so glänzt liegt daran, dass der Kopf geplant wurde und das Aluminium noch keine Oxidschicht gebildet hat.
Bild 7
Bei dem 4,2L Motor musste man nun eine Lösung finden, um mit der deutlich größeren Bohrung (81mm auf 84,5mm) noch einen entsprechend breiten Steg zu haben. Die Lösung war, dass nur die Brennräume von der Mitte des Zylinderkopfes nach außen verschoben wurden. Die Ventile haben ihre Position beibehalten. Auf den Bildern 8 und 9 kann man sehr gut erkennen, in wie weit die Brennräume verschoben wurden. Die jeweils äußeren Ventile liegen noch weit von der Außenwand entfernt und die Inneren kommen fast an ihr entlang.
Bild 8
Bild 9
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. Die Wasserführung und die Ölkanäle unterscheiden sich hier auch zwischen dem 5. und dem 8. Zylinder.
Bild 10
Die Ansaugkrümmerdichtung unterscheidet sich nur in der Art der Verschraubung der Ansaugbrücken. Die Kanäle liegen wie auch beim 16V Motor gleich.
Bild 11
Die obere Dichtung ist für den 4-Zyl.16V Kopf. die untere ist für den V8-Motor.
Bild 12
Das folgende Bild zeigt einen 4,2l Motorblock. In dem kleinen Feld ist der Steg zu sehen, um den es hier geht. Ohne die Verschiebung der Zylinder wäre dieser Steg für den 4,2L V8 Motor zu dünn geworden.
Bild 13
Und hier auch einmal die Rückansicht des 4,2L V8 Motorblocks, so sind auch sehr gut die Öldüsen auf dem Mittelsteeg für die Kolbenbodenkühlung zu sehen.
Bild 13.1
Die Kurbelwelle darf natürlich auch nicht fehlen. Hier nun die aus einem 4,2L V8 Motor.
Bild 13.2
Diese Kurbelwelle hat es in sich, sollten bei dieser Kurbelwelle die Gewichte an den Pleuel oder den Kolben verändert werden, so muss die Kurbelwelle sehr Aufwändig mit errechneten Gegengewichten (Meistergewichten) wieder ins Lot gebracht werden. Ansonsten wird von einer Laufkultur nicht mehr viel übrig bleiben.
Ventile / Ventiltrieb
Ein weiteres Thema ist der Ventiltrieb. Hier hat es auch viele Unterschiede gegeben, auf die ich Schritt für Schritt eingehen werde. Als erstes sieht man auf dem Bild 14 drei unterschiedliche Einlassventile. Von links nach rechts das Ventil vom AHK, AEC, ABH Motor.
Die Ventile unterscheiden sich nicht nur am Ventilteller und dem Schaft, sondern auch in ihrer Schaftlänge. Das AHK Einlassventil ist länger weil es nicht mit einem Hydrostößel sondern einen mechanischen Stößel betätigt wird. Worin der Unterschied liegt zeige ich später noch. Wie schon eher angesprochen hatte Audi den AEC Motor im Laufe der Serie überarbeitet. Ein Punkt waren unter anderem die Ventile. Ab der Motornummer 004 709 für Schaltgetriebe und der Nummer 004 842 Automatikgetriebe wurden bei dem AEC-Motor die 7mm Schaftventile durch 6mm Schaftventile ersetzt. Links die beiden Einlassventile und rechts die beiden Auslassventile. Neben dem Schaft wurde auch die Tulpenform des Einlassventiltellers geändert. 
Kommen wir nun zu dem Ventiltrieb der Zylinderköpfe und schauen uns diese einmal genauer an, 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 Hydrostößel unterscheiden sich schon einmal beim ABH mit 33,46mm zum AEC Motor mit 34,96mm, wodurch auch unterschiedliche Stegbreiten zwischen den Stößelführungen entstehen. 
Die Bilder 17 und 18 zeigen die beiden Varianten der AEC Zylinderköpfe. Als erstes die ältere Version. In Bild 17 sind die Stege zwischen den Hydrostößelführungen sehr dünn 
und hier die neuere Version mit den breiteren Stegen für die kleineren Hyrdorstößel. 
Die Bilder 19 und 20 zeigen den AHK-Zylinderkopf der noch einmal für die 26,5KW/36PS Mehrleistung deutlich verändert wurde. Die Auslassseite ist hier nicht geändert, der Einlassventiltrieb hat mit dem des ABH und dem AEC- Kopfes fast nichts mehr gemeinsam, außer dass die Ventile auf und zu gehen. Denn hier musste auch die Voraussetzung für die Leistungssteigerung und einem verbesserten Drehmomentverlauf geschaffen werden. Die Leistungsdaten die am Anfang stehen zeigen schon dass auf vieles geachtet werden musste. Natürlich wurde die Mehrleistung nicht nur aus dem Kopf gewonnen. Dennoch spielt dieser mit dem Ventiltrieb eine maßgebliche Rolle. Die Steuerzeiten der Einlassnockenwelle wurden nur gering im Verschluß verändert, dafür ist der Ventilhub und aus konstruktiven Gründen der Grundkreis der Einlassnockenwelle angepasst worden. Auf den Grundkreis gehe ich später noch ein. Mit diesem Nockenwellenprofil wurde das Ventil so stark aus dem Ventilsitz beschleunigt, dass hier ein mechanischer Stößel eingesetzt werden musste. Ein Hydrostößel würde mit diesem Nockenwellenprofil bei höheren Drehzahlen nach geben und somit das Ventil nicht auf den gleichen Ventilhub halten, die Folge wäre ein spürbarer Leistungsverlust. Hinzu kommt das der mechanische Stößel deutlich leichter ist als der Hydrostößel, das hat den Vorteil das mit dem größeren Ventilhub ein leichterer Ventiltrieb vorhanden ist und damit keine zusätzlichen stärkeren Ventilfedern benötig werden um ein sicheres Schließen der Einlassventile bei hohen Drehzahlen zu gewährleisten. Aus diesem Grund fehlt in diesem Kopf auch die Nachfüllbohrung für den sonst verwendeten Hydrostößel. Weil die Einlassnockenwelle des AHK Motors mit ihrem deutlich größeren Hub sich im Standartkopf nicht frei bewegen könnte, musste dieser im Bereich der Nocken ausgefräst werden. Hier am unteren Kopfbereich zu sehen. 
Und im folgendem Bild sind die Ausfräsungen sehr gut an der oberen Seite des Kopfes zu sehen. Die Markierung oben zeigt noch einmal die fehlende Nachfüllbohrung. 
Der AHK-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 zwischen den Stößeln ergeben. 
Einlassventilspiel
Sollwert 0,10mm - 0,20mm Einstellwert 0,15mm, mit diesem kleinen Ventilspiel, bleibt der mechanische Antrieb geräuschlos.
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.
Zu sehen ist hier 
das Distanzstück mit dem das Ventilspiel eingestellt wird und die pyramidenförmige Feder, wie sie nur beim Einlassventil des AHK Motors verwendet wird. Die Federn daneben sind für das Auslassventil und entsprechen denen der anderen V8-Motoren.
Das Einstellen der Einlassventile ist sehr aufwändig. Da für jedes Auswechseln von Ausgleichsstücken die Einlassnockenwelle aus und wieder eingebaut werden muß um die Einstellung wieder prüfen zu können. Hinzu kommt das zum Einstellen genügend Ausgleichstücke vorhanden sein müssen, ansonsten kann es Tage dauern bis das Einstellen erledigt ist. Denn niemand hat diese Teil auf Lager. Da ich schon mehrere dieser Motoren eingestellt habe, sind schon einige vorhanden. Dennoch kommt es immer darauf an, was an den Ventilen oder den Sitzringen bearbeitet wurde. Sollten die Bearbeitungen ein gewisses Maß überschreiten, ist ein späteres Einstellen mit den Ausgleichsstücken nicht mehr möglich. Dann gibt es nur noch Möglichkeiten die von wirklichen Experten ausgeführt werden sollten. Ansonsten sind die Köpfe nicht mehr zu benutzen.
Das Bild 24 zeigt oben im Bild die Unterschiede der beiden Stößel, wie sie von der Unterseite aussehen, hier wird auch deutlich warum es unterschiedliche Schaftlängen der Ventile gibt.
Weil der mechanische Stößel (rechts) keine Steuerung besitzt ist der Raum deutlich größer bzw tiefer und unten rechts im Bild jeweils ein Einlassventil mit und ohne Ausgleichsstück zu sehen. Als nächstes sieht man die Unterschiede an den Stößelaußenseiten. 
Links der glatte mechanische Stößel und rechts der Hydrostößel mit der Rindnut und der Nachfüllbohrung, die die Hydroeinheit im Stößel mit Öldruckversorgt damit dieser das Ventilspiel ständig korrigieren zu können.
Um die Leistungsdaten weiter zu beeinflussen, ist es wichtig dass der Saugermotor in jeder Drehzahl die optimale Luftmenge ansaugen kann und das auch bei voll geöffneter Drosselklappe, um so die beste Leistung zu erzielen. Neben den Nockenwellen spielen noch mehrere Motorteile eine große Rolle, zu ihnen gehören auch die Ventile. Wie man schon auf vorherigen Bildern (Bild 14) sehen konnte, haben die Einlassventilteller unterschiedliche Formen. Diese Formen beeinflussen die Luftströmung. An einigen Ventilen gibt es am unteren Schaftende einen sogenannten Undercut. Gemeint ist damit eine Verjüngung des Ventilschaftes kurz vor dem Teller. Mit diesem Undercut vergrößert man den Querschnitt im Bereich des Ventilsitztes und ermöglich somit ein leichters Ansaugen von Frischgasen und somit eine besser Zylinderfüllung. Der gesamte andere Schaft hat einen etwas größeren Durchmesser womit das Ventil stabiler geführt wird. Das Bild 27 
zeigt diesen Undercut. Das Bild zeigt nicht das Originalventil, es dient nur der Veranschaulichung. Auf weitere Faktoren die auch noch die Leistung beeinflussen komme ich später noch. Jedoch bleiben es nur Auszüge, denn alle Faktoren hier genau zu erklären, würde einfach zu viel werden.
Nockenwellen
Die gebauten Nockenwellen sind in jeden Fall leichter. Die Fotos 29 und 30 zeigen die hohle Welle.
Bild 29 Bild 30
Ich habe die Wellen mal unterschiedlich Fotografiert so das der Hohlkörper gut zu erkennen ist.
Das Bild 31 zeigt die Einlassnockenwelle des AEC links und des AHK rechts. Die AHK Nockenwelle ist im Grundkreis größer als die AEC Welle und sie hat einen deutlich größeren Ventilhub.
Bild 31
E s n UT 29° 35° 46°
A ö v UT 31° 30° 31°
A s v OT 2° 2° 2°
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.
Bild 33 Bild 34
Das Bild 37 zeigt noch einmal die unterschiedlichen Ausfräsungen im Bereich der Einlassnockenwellen. Jeweils oben im Zylinderkopf zu sehen.
Bild 37
Hier noch eine andere Ansicht. Gut zu erkennen sind auch hier die Ausfräsungen die einen Freigang der Einlassnockenwelle garantieren. Das Bild 38 zeigt den AHK-Kopf und Bild 39 den AEC-Kopf mit deutlich geringeren Ausarbeitungen.
Bild 38
5
Ansaugsystem
Abgassystem
Die Seite wird noch aufgebaut. Die Bilder folgen noch.
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