105hp vs. 130hp 1.9 heads

Verhaal en uitleg
Update: 2.0T kop
Update: 2.0 kop
Maten en conclusie

't verschil tussen de saaie versie en de GTI kop!

Toen ik mijn tweede 1.9 aan het bouwen was gebruikte ik daarvoor een goedkoop 105pk (DFZ) blok en een GTI (D6B, 130pk) cylinderkop. Ik verwachtte er niet meer dan zo'n 120 pk van, want ik zou immers nog steeds de lage compressie van het DFZ blok hebben. Dat bleek dus niet helemaal waar, maar daar hoor je verderop meer over.

Maarja, toen ik de kop dus aan het overzetten was had ik op een gegeven moment beide koppen naast elkaar op de werkbank staan en was toch wel nieuwsgierig wat het verschil nou eigelijk was. Op diverse forums heb ik discussies gezien over wat je aan een 105pk blok moet doen om er hetzelfde vermogen uit te krijgen als uit een GTI dus ik dacht laat ik dit maar online zetten...

Ik heb het nu alleen over het blok zelf, niet over de injectie of zelfs de vervroegings curves in de verdeler. Ook die zouden aangepast moeten worden om de volle 130 pk eruit te krijgen. Het is waarschijnlijk het makkelijkst om draadboom, verdeler en injectie van een GTI te gebruiken.

Je kan op de meeste fotos in dit verslagje klikken om te vergroten. Hier en daar wordt het verhaal misschien wat te technisch. Ik probeer ook uit te leggen HOE ik bepaalde dingen opgemeten heb, zodat we misschien kunnen vergelijken met nog wat andere koppen (ik weet bijvoorbeeld iemand die met een 2.0T bezig is). Dus als je geen idee hebt waar ik het over heb dan sla je die stukken maar over...

Uiterlijk

Zoals jullie weten zien beide koppen er van buiten precies hetzelfde uit. Alle pakkingen, spruitstukken enzovoort zijn ook uitwisselbaar! Maar dat is allemaal oppervlakkig. Het is eigelijk best knap dat Peugeot / Citroën twee totaal verschillende koppen in dezelfde behuizing heeft weten te gieten...

De meest opvallende verschillen

Nokkenas

Het is algemeen bekend dat de GTI af fabriek al een veel scherpere nokkenas heeft. Zowel meer lift als meer openingsduur. Op de foto kun je dit goed zien. Ik hoef er niet eens bij te zeggen welke nou welke is, dus dat doe ik dan ook maar niet :p

Ik heb de lift trouwens niet echt "netjes" gemeten. Zonder "echt" meetgereedschap dus, maar met een schuifmaat kom je een heel eind. Als we even aannemen dat de openingsduur minder dan 360 krukasgraden is (dat zijn dus 180 nokkenas graden!) kunnen we de basis diameter van een nok eenvoudig meten. Een nok is eivormig en als je de breedte van dat "ei" meet dan heb je twee punten te pakken waarop de klep dicht is, dus dan heb je de basisdiameter van de nok. Dat kwam voor beide nokkenassen exact op hetzelfde uit dus ik neem aan dat het zo klopt. Dan neem je de maximale diameter van de nok (de hoogte van het "ei") en daar trek je de basis diameter van af. Als het goed is houd je dan de lift over. Natuurlijk zijn beide nokkenassen die ik gemeten heb geen nieuwe, dus neem de cijfers met een korreltje zout. Er kan wat slijtage af zijn. Maar de vergelijking gaat nog wel op.
Het blijkt dat de GTI 0.7mm meer lift heeft aan de inlaat kleppen en zelfs 1.5mm voor de uitlaat kleppen! Geen nieuws, maar nu weet ik in ieder geval hoe groot het verschil nou eigelijk is.
Er zijn ook wat subtielere verschillen tussen de nokkenassen. Die inbus bout op de foto houdt een soort "clip" vast die de axiale (zijwaartse) speling van de nokkenas onder controle houdt. Bij het andere type wordt dat rechtstreeks door de nokkenas lagerkap aan de vliegwiel kant gedaan. En de "trage" nokkenas heeft een extra nok aan de kant van de verdeler. Die dient om de benzinepomp aan te drijven voor auto's met carburateur. Die nok zit er ook op auto's met injectie en wordt dan niet gebruikt. Kennelijk produceren ze maar 1 soort van die nokkenassen, en waarom ook niet.
Ik heb wel eens horen zeggen dat een GTI nokkenas niet in een 105pk kop past. Zou best kunnen. Volgens mij is de kop rond de nokkenas en het klepstel gebeuren hier en daar wel iets anders. Ik heb niet de moeite genomen dat ook allemaal na te gaan meten, omdat naar mijn idee alleen de nokkenas wisselen toch weinig zin heeft.

Kleppen
De GTI heeft niet alleen een scherpere nokkenas maar ook grotere kleppen. En de verbrandingskamer is zelfs iets aangepast om vooral de inlaatklep optimaal te benutten - daar ga ik verderop nog op in. Alle kleppen zijn (in diameter) ongeveer 5 % groter. Daarmee wordt de omtrek en dus de opening ook zo'n 5% groter. Samen met de scherpere nokkenas is dit een fors verschil!
Minder opvallende verschillen

Vorm van de verbrandingskamers
Op de 105pk versie loopt er van links naar rechts een verticale "wand" vlak langs de inlaatklep. Op een GTI is die "wand" iets verder weg geplaatst en bovendien afgeschuind waardoor de lucht ongehinderd uit de klep kan stromen. Het zou me niets verbazen als dit ook een flink verschil maakt.

Een belangrijker verschil zit in de diepte. Ik dacht eerst dat het gezichtsbedrog was, maar het is toch zo : de 105pk verbrandingskamer is veel dieper dan die van een GTI. Helaas kon ik geen manier bedenken om dit nauwkeurig te meten, dus het is een rolmaat geworden tegen een vlak gedeelte tussen de kleppen, en een lineaal langs de onderkant. Na een aantal keren opnieuw meten ben ik uitgekomen op 2,6 mm verschil! Da's niet weinig!
Met behulp van een paar recht genomen digitale foto's van de verbrandingskamers heb ik een schatting gemaakt van het volume, lettend op zowel de vorm verschillen als het verschil in diepte. Ik zal je niet vervelen met de berekening maar ik kan er nog wel iets over zeggen:
Aangenomen dat de 105pk (CTI) versie 8.4:1 compressie heeft zou de compressieverhouding van een CTI blok met GTI kop alleen al door de kleinere verbrandingskamer oplopen tot rond de 9.4:1 ! Nou weet ik ook wel dat een D6B (GTI) 9.6:1 compressie heeft, dus waarschijnlijk is er OF toch daarbij nog een klein verschil tussen de zuigers, OF het is te wijten aan een meetfout van mij.
('t zou wel leuk zijn om te zien of een DKZ kop hetzelfde is, aangezien die ook iets lagere compressie heeft. Ik vermoed van wel eigelijk - het is veel makkelijker de zuigers te veranderen dan (alweer) het ontwerp van de kop.)

Vorm van de inlaatpoorten

Je kunt voelen dat onderaan, bij de klep in de buurt, de inlaatkanalen van de 105pk kop een vrij scherpe bocht maken. Probeer je hetzelfde bij de GTI dan is die bocht veel geleidelijker, ook al ziet de rest van de poort er exact hetzelfde uit. Ik heb hier wel een verklaring voor. Die zit in het "plafond" van de verbrandingskamer! Dat ligt lager in een GTI kop, waardoor er iets langere kleppen in zitten en er meer ruimte boven de klep overblijft voor een vloeiende bocht! Jaja, daar is over nagedacht!

Breedte van de inlaatpoorten

Ziet er ongeveer hetzelfde uit. Er is alleen een duidelijk verschil benedenaan, bij de klep. Daar (waar het het meest telt!) is ie wat wijder. De spruitstuk kant is hetzelfde, pakkingen e.d. zijn uitwisselbaar.

Sla het 2.0(T) verhaal over en ga door naar de maten en conclusie.

Update : 2.0T kop

Met dank aan Rudy staan hier nu ook gegevens en foto's van een 2.0T kop. We hebben het over de 2.0 8v turbo, XU10J2TE uit bijvoorbeeld 605, 806, Xantia en XM. Daar komt origineel zo'n 150 pk uit en een enorme bak trekkracht. Deze motor piekt (vermogen) echter al bij zeer laag toerental, een slordige 1000 toeren lager dan de non-turbo versie. Je zou dus zeggen dat er veel meer in zit, zelfs zonder de turbodruk op te schroeven. Natuurlijk kan het ook aan de turbo of andere dingen liggen, maar Rudy en ik vroegen ons af hoe die kop eruit zag, vergeleken met de 1.9 koppen die we nu door en door kennen.

Je denkt misschien, wat heeft zo'n nieuwere tweeliter nou met onze ouwe 1.9's te maken. Totaal andere boring en slag, dus totaal ander blok? Nee, want de 8V koppen zijn nog steeds bijna hetzelfde. Ze zien er bijna precies hetzelfde uit en je houdt ze haast niet uit elkaar. Zelfs niet als je gaat meten, want de cylinders staan nog steeds even ver uit elkaar en de krukassen en nokkenassen zijn zelfs uitwisselbaar.

Zoals je hieronder bij de maten ziet heeft de 2.0T kop lekker ruim bemeten kleppen. De verbrandingskamer is nog minder diep dan die van de GTI. De bougie staat niet nagenoeg verticaal zoals bij de 1.9's maar is wat schuiner geplaatst in een schuine kant van de verbrandingskamer (bovenaan op de foto). De verbrandingskamer wordt zo wat meer een "bolletje" met de bougie gericht op het midden. Rondom de inlaatklep is nog meer ruimte dan bij de GTI. Het ziet er allemaal erg goed uit dus, ook voor hoge toerentallen. Maar waarom dan die piek bij zo'n laag toerental al?

De nokkenas laat een ander beeld zien. Die is nog tammer dan die van de 105pk 1.9. Minder lift aan de uitlaat kant, hetzelfde aan de inlaat kant. En kijk eens naar dat profiel. Meten kon ik het niet, maar als je dat vergelijkt met de 105pk nokkenas hierboven lijkt het er toch sterk op dat de openingsduur nog korter is ook. (noot: die van de GTI lijkt ook kort, maar is dat niet : de "puntige" vorm komt door de extra lift!).

De 2.0T is dus "geknepen"! Misschien wilde Peugeot/Citroën hiermee bereiken dat de turbo sneller op druk kwam, of minder merkbaar aanwezig was. De auto's waar ie in geleverd is zijn dan ook meer comfortabele luxewagens dan sportwagens. We hebben het (nog?) niet geprobeerd, maar het zou me niets verbazen als een non-turbo tweeliter nokkenas deze motor al een veel feller karakter geeft. Echte avonturiers kunnen misschien een 1.9 GTI nokkenas proberen, als die past (het lijkt er wel op).

Let er wel op dat je bij het wisselen van de nokkenassen waarschijnlijk iets aan de injectie (chip?) moet doen. Aangezien een 2.0T geen luchtweger heeft zal ie de extra flow niet zomaar zien en dus gauw te arm lopen - iets wat erg ongezond is, zeker voor een turbomotor.

Update : 2.0 kop

Cijfers van ongeblazen 2.0 8v toegevoegd, een multipoint model. Het grote verschil tussen de "geknepen" turbo nok en deze valt op. De verschillen in klep diameter en verbrandingskamer diepte tussen turbo en nonturbo zijn gewoon meet-onnauwkeurigheden door vuiligheid denk ik. De koppen zelf zijn gelijk, er ligt alleen een totaal andere nokkenas in die verklaart waarom een turboloze 2.0 wel enigszins normaal presteert.

Maten

De harde cijfers!

Maat	105hp (standaard)	130hp (GTI)	2.0 (122hp)	2.0T (150hp)
Inlaat klep diameter	39.5	41.5	42.7	42.4
Uitlaat klep diameter	33.0	34.7	34.6	34.3
Inlaat klep lift	10.5	11.2	11.0	10.5
Uitlaat klep lift	9.7	11.2	11.0	9.35
Diepte verbrandingskamer	10.6	8.0	7.3	7.0

Conclusie

Alles bij elkaar is die GTI kop toch een mooi en goed doordacht stukje werk. De vloeiende poorten, grotere kleppen, scherpe nokkenas en flink compressie verschil allemaal ingebouwd! Zo'n beetje alles wat verbeterd kon worden met behoud van dezelfde buitenmaten is gedaan. Dus je kunt natuurlijk niet zomaar alleen de nokkenas overzetten en verwachten dat je dan ineens ook 130 pk hebt. Waarschijnlijk kom je niet eens halverwege. Misschien haal je er 115 uit, niet meer, zeker omdat die nokkenas gemaakt is voor een iets ander toerenbereik als waar de rest van de kop op ingesteld is.

Aan de andere kant, als je de hele kop overzet, dan krijg je waarschijnlijk weer wel de hele 130 pk omdat het verschil in compressie dan ook (bijna) helemaal weg is! Trouwens, als je de nokkenas toch al kon krijgen, neem dan meteen de hele kop. Zo duur is een koppakkingsset ook niet meer en je zet er dan gelijk nieuwe klephoedjes in zodat je daar ook de komende jaren geen omkijken meer naar hebt. Je kan er nog goed bij ook, als de kop nog niet gemonteerd is.

En de 2.0T heeft al het goeie van de Melkunie koeien wel standaard al aan boord, alleen dan zonder de nokkenas!