Kolbenfrage

[Olli ETS]

Moin Moin!

Zum Thema Kolben häufen sich da bei mir ein paar Fragen auf!

1.

a. Wo liegt konkret der Unterschied zwischen Kolben für H²O/ luftgekühlten Fahrzeugen/ Aluzylinder und Gußzylindern?

b. Sind H²O Aluzylinder Kolben = luftgekühlte Aluzylinder Kolben?

c. Maße, Ausführungen, Kolbenringe, Unterschiede?

d. Wie kann ich die entsprechenden Kolben identifizieren?

2.

a. Wo werden Kolben/ Zylinder üblicherweise gemessen, unterschiedliche Meßpunkte bei 50- 200 ccm?

Piaggio gibt an:

T5 Zylinder Meßpunkt, 25 mm von oben gemessen, 90Grad versetzt zur Kolbenbolzenachse.

T5 Kolben Meßpunkt, 25 mm unter dem 2ten Kolbenring, 90Grad versetzt zur Kolbenbolzenachse.

PX 200 Zylinder Meßpunkt, 30 mm von oben gemessen, 90Grad versetzt zur Kolbenbolzenachse.

PX 200 Kolben Meßpunkt, 7 mm unter dem 2ten Kolbenring, 90Grad versetzt zur Kolbenbolzenachse.

b. Sind dies "übliche" Meßpunkte, oder was typisch Italienisches?

3.

Ich habe hier einen Cosa Aluzylinder (Original Piaggio) liegen, der Kolben ist (optisch) identisch mit dem üblichen Graugußzylinderkolben!

Typisch Italiener, oder sind die Unterschied bei Motoren mit geringer Literleistung zu vernachlässigen?

4.

Hat jemand schon mal Kolbenpins versetzt?

Wenn ja, wie, Erfahrungen?

Gruß und Danke,

Olli

P.S.:

Bitte nur Leute posten, die wirklich Bescheid wissen!

Hab keine Lust auf ein "BlaBla" Topic.

Danke!

[Olli ETS]

*nachoben*

Hallo, Hallo!

Wer kann helfen, Input!

Olli

[lummy]

Bitte nur Leute posten, die wirklich Bescheid wissen!

Hab keine Lust auf ein "BlaBla" Topic.

... vielleicht traut sich keiner zu antworten

[Olli ETS]

Bitte nur Leute posten, die wirklich Bescheid wissen!

Hab keine Lust auf ein "BlaBla" Topic.

... vielleicht traut sich keiner zu antworten

Na, die Zeit wird es zeigen!

Gruß,

Olli

[gertax]

nagut, ich fang mal an, die Anderen Sachen wüsste ich selber auch gerne...

2b. Piaggio Messpunkte sind typisch italienisch

3. typisch italienisch, wenn sie die gleiche Nummer haben, müsste innendrin stehen, da beide Zylinder luftgekühlt sind wirds aber wohl so in etwa passen bei der mords Literleistung

4. Habs mal gesehen, würds mich aber auch ohne Bedenken selber trauen:

alte Pins mit Trennscheibe wegschleifen, neue anzeichnen (vorher mal schauen wies mit der Wandstärke aussieht, Loch bohren (ca 0,1mm kleiner als der kegelige? pin) Pin reinhauen, checken ob alles fest ist und passt

1a in der unterschiedlichen Ausdehnung der Kolben, Anpassung an die Betriebstemperatur

1b nein, wer weiss was die alles machen wenn sie ihre Temperatur für die sie ausgelegt wurden und getestet mal überschreiten...

[Olli ETS]

Danke Gerhard, ist doch schon ein Anfang!

Wenigstens Du "traust" Dich.

Los Leute, gebt alles!

Gruß,

Olli

[Lucifer]

Ob ich mich da wirklich auch trauen soll ?

Ich versuch es mal:

Unterschied zwischen luftgekühlt und H2O ist eigentlich klar!

Während sich der Kolben wohl in beiden in etwa gleich ausdehnt, tut dies der Zylinder gewiß nicht! Folglich ist bei H2O das Laufspiel kalt rel. groß (Motor läuft kalt besch...!), beim luftgekühlten ist es kalt kleiner (Motor läuft besser als heiß, auch weil kalte Luft dichter ist und mehr Sauerstoff enthält,...), also umgekehrt! Diesem Umstand verdanken wir, daß es nicht genügt, einfach einen Kühlmantel um einen luftgekühlten Zyl. zu braten, und daß es eig. sinnlos ist, bloß den Kopf zu kühlen, und dafür zig Liter Wasser spazieren zufahren! Alizylinder dehnen sich stärker aus als Guß, heißt es wenigstens! Zudem bietet ihre extrem harte/spröde Chrom oder Nikasil/Ginisil,... Laufbahn so gut wie keine "Einfahrmöglichkeit"; die Abnützung selbst nach 40t km ist minimal (habe ich erst jetzt wieder festgestellt), die Kolbenringe schleifen sich aber schon nach wenigen hundert km ab!

Das Matreial der Ringe, ihre Dimensionierung,.. soll laut Kolbenherstellern auch unterschiedlich sein! Daß die solche "Geheimnisse" wie ihren Augapfel hüten, versteht sich! Gleiches gilt für's Laufspiel, wobei hier einfach Erfahrung und lange Tests Grundlage größerer Serien sind - viel mehr ist da bestimmt nicht dran!

Bei Schmiedekolben, deren Material ganz anders aufgebaut ist, ist die Wärmeverteilung eine andere (darauf wird auch konstruktiv Rücksicht genommen, aus dem Vollen gefräst,...) und der Kolben bleibt um 100-150° kühler als sein Guß-Pendant! Die vorallem im kritischen Ringbereich,..., was wiederum anderes (kleineres)Laufspiel und weniger Kompressionshöhe ermöglicht, bzw. höhere Verdichtung, Leistung,...!

Für einen Rennzyl. sind also in jedem Fall Schmiedekolben vorzuziehen; diese haben aber auch meist nur Ringe mit Rechteckprofil, nur selten 2 davon, und nur selten "Keystone"Ringe (Trapezprofil) wie etwa unser Malossi!

Wo Serienzylinder "vermessen" werden ist Hersteller/Zyl.-spezifisch, aber meist bei 30-50° von OT in und quer zum Bolzen!

Kolben werden stets quer zum Bolzen gemessen, i.A. unter dem untersten Ring! Dieses Maß ist i.A. dann eingeschlagen, aufgedruckt,....!

Wie weit ein Kolben "oval" und "konisch"ist, ist eine andere Sache: dies ist sowohl Hersteller/Erfahrungs-spezifisch wie auch eine Frage des Materials, aber vorallem des Preises!!! (Siehe Prolini-Klumpert!) Schließlich ist es simpel, einen Zylinder zu drehen....

Für Massenware (auch unsere Piaggio/Asso Kolben/Zyl,) mit noch dazu allerhöchst bescheidener Literleistung hat sich jedenfalls kaum jemand die Mühe gemacht, sein Hirn überzustrapaziern,....! Wie man sieht, hat die Vespa trotzdem überlebt! Das Grundkonzept hat sich auch kaum geändert, warum auch? Bei größeren therm. Problemen (GS160/SS180) hat man lieber gleich ein anderes Modell gemacht, anderes (altbewährtes) Motorkonzept wiedereingeführt, etwas verbessert, und hat scho paßt!

Deshalb würde ich mal blind darauf tippen, daß die sich gar nicht die Mühe genacht haben, für den Aluzyl. einen neuen Kolben zu machen - würde mich echt schwer wundern! Vielleicht kann man(jemand von euch mal?) aus Werstatthandbüchern der neuen Motoren Vergleiche zu den alten Angaben herstellen (gleiche Maße & Toleranzen?)?

Kolbenringpegs kann man versetzen, ist aber immer riskant! Herausfliegende Pegs (Kolben dehnt sich schon vom Material her anders aus als der Stahlpeg!) waren das Schicksal der meisten RD500er, und anderer geiler 2Takter! Zudem steckt in einem simplen Peg mehr KnowHow, als man denkt! Diese werden ebenso gerne vernachlässigt, wie das HighTech-Teil Kolbenbolzen!!! Kolbenbauer können darüber alleine tagelang dozieren!

Du kannst's durchaus machen wie Gerhard beschrieben hat, aber ich würde den Gang zum Zylinderinstandsetzer/Hersteller gehen; kostet nicht die Welt! Bei Mahle etwa, oder Wiseco,... macht man das professionell, mit dem richtigen Werkzeug und den richtigen Toleranzmaßen, genauso bei Rotax, KTM,...., bzw. anderen Motorenbauern! Schließlich müssen Pin und Kolbenring auch zueinander passen! Sieh dir das mal am Malossi-Kolben an, dann wirst du mir wahrsch. recht geben! Machen kann man alles, aber........

Aus diesem Grunde würde ich auch nur fix-fertige Kolben/Zyl. Konzepte als Conversion verbauen! Das heißt nicht, das anderes von vorne herein zum Scheitern verurteilt wäre, nur haut es selten hin! Von den katastrophalen Brez'n hört man meist nix mehr - oder liest dann unter "Todesfälle"! Wenn ein Motor auch mal ein zwei Quartermiles gewinnt, so heißt das gar nix, schon gar nicht, daß ALLES richtig gemacht wurde, Laufspiel, Toleranzen, Gaser, Zündung etc.... ok sind!!!

Wenn mal viele solcher Motoren über zigtausen km im Alltagsbetrieb laufen, kann man davon ausgehen, sonst gewiß nicht!

(eindeutig genug gelabert!!)

[gertax]

bezügl pins versetzen: bevor ich sowas selbst mache, würde ich mich natürlich vorher nochmal genauestens über die genauen Pressmaße bei verwendeten Pins informieren!

[Olli ETS]

Super, Danke für die Antworten!

Muß ich jetzt erstmal verarbeiten!

Fragen kommen garantiert später!

Gruß,

Olli

[mistelfix]

die japanischen hersteller messen gerne unten am kolbenhemd das laufspiel im gegensatz zu den italienern. wenn dir ein angegebenes laufspiel zu gross vorkommt oder zu klein wird es wohl an diesen unterschiedlichen messmethoden liegen.

gruss roland

[StahlFix]

Paar Sachen dazu:

Wenn auf dem Kolben ein Mass eingeschlagen ist dann ist das meistens das Fertigmass für den Zylinder ! Der Kolben ist ein wenig kleiner ( je nach gefordertem Laufspiel)

Gemessen wird allgemein i´n der Motoreninstadsetzung quer zum Kolbenbolzen an untersten Punkt des Hemdes, weil gut gefertigte Kolben nur im Ringbereich rund sind, unten sind sie aus Führungsgründen leicht oval und Quer zum Kolbenbolzen dicker., weil in die eine Richtung hindert der Kolbenbolzen den Kolben am kippen, in die andere Richtung muss das Hemd führen.

Wasergekühlte Motoren haben WENIGER laufspiel als Luftgekühlte, da der Kolben die Wärme über die Kolbenringe wesentlich besser abführen kann als bei luftgekühlten da das Temperaturgefälle wesentlich größer ist als bei Luftgekühlten.

Das Mit dem Schmiedekolben hat seinen Ursprung in der festigkeit, die Temeraturleitfähigkeit ist bei gleichem Material fast identisch....was dann nen Unterschied macht ist das der Kolben weniger Masse hat und daher seine Wärmekapazität abnimmt ( höhere Festigkeit---> weniger Wandung Material-->leichter weil weniger Masse)

Die Ausdehnung von Alu (den verwanten Legierungen) und Guss ist fast gleich, daher kombiniert man diese Wekstoffe für den normalen Motorenbau sehr gerne. Aluzylinder sind einfacher zu gießen und vor allem zu beschichten. Gusszylinder lassen sich aufgrund der affinität so gut wie gar nicht beschichten, Aluminium dagegen hat eine Große affinität zu Silizium---> Hauptbestandteil der meisten harten Beschichtungen für Zylinder.

Zum Laufspiel noch kurz: aktuelle Wassergekühlte Motoren (2 Takter) kommen mit 4 /100 gut aus, (reell gemessen s.o.), Ne Vespa braucht da schon 7-8, und ne Polossikombination lässt sich ab 10 fahren. der Originale Malossi (211) hat wieder deutlich weniger ....weil die Wärmeabgabe durch das Alu etwas besser ist.

Und jetzt ruft mein Chef...

:veryangry:

[StahlFix]

Strenges Thema....gibt es gute Bücher zu...!

Gerade noch die Frage mit den Kolbenpins gesehen: (die für die Kolbenringfixierung)

Ist für nen Motorenbearbeiter wie es Sie noch gibt kein Problem....ist eine Frage des Kolbens ob an der gewünschten Stelle genug Material ist und es müssen besondere Reibahlen oder Stifte vorhanden sein....

Wenn Du noch spezielle Fragen hast schreib ne PM, Ich geh am Samstag mit dem Motorenbauergott aus der Nachbarschaft (Exkolege) Lan`en.

[Olli ETS]

Danke an alle!

Super, die meisten Fragen sind beantwortet!

Einzig irritiert mich die unterschiedlichen Aussagen von Lucifer und Stahlfix zum Thema Kolben/ Kolbenmaß.

Lucifer schrieb:

Kolben werden stets quer zum Bolzen gemessen, i.A. unter dem untersten Ring! Dieses Maß ist i.A. dann eingeschlagen, aufgedruckt,....!"

Stahlfix schrieb:

"Gemessen wird allgemein i´n der Motoreninstadsetzung quer zum Kolbenbolzen an untersten Punkt des Hemdes, weil gut gefertigte Kolben nur im Ringbereich rund sind, unten sind sie aus Führungsgründen leicht oval und Quer zum Kolbenbolzen dicker., weil in die eine Richtung hindert der Kolbenbolzen den Kolben am kippen, in die andere Richtung muss das Hemd führen."

"Wenn auf dem Kolben ein Mass eingeschlagen ist dann ist das meistens das Fertigmass für den Zylinder ! Der Kolben ist ein wenig kleiner ( je nach gefordertem Laufspiel)."

@stahlfix

Welche Bücher meinst Du?

@Gerhard

Der Kolben hat leider keine Nr., drum habe ich ja leider keine Vergleichsmöglichkeit.

Danke nochmal an alle,

Gruß,

Olli

[StahlFix]

Als allererstes natürlich die 2 Bände von 2 Takt-Tuning..blabla Sülz, kennt hier jeder, bekommste auch beim SCK mein Ich. Dann eine super Hilfe die Kataloge von Kolbenschmidt, Wiseco, Mahle. Dann gibt es da so ein Buch namens Autodata, ausgabe für Instandsetzer, da stehen alle Masse drin bezüglich Einbauspielen von rotatorischen und translatorischen Lagerungen. Wenn Du ein wenig weiter gehen willst helfen Vorlesungsscripte der Unis für den jeweiligen Bereich gut weiter, Hier in Aachen macht das der Pischinger. VKA Ac

Wenn Du genauere Angaben brauchst schreib ne PM oder wende dich ans VKA, die helfen schon ganz gerne. Wer auch super ist ist Peter Köster, der hat ne ganze Menge mit Mario Illien gemacht (Illmor-->McLaren), der hat ne Page.....musste mal suchen... "Konstruktionsbüro Peter Köster".

Greetz,

Armin

[Olli ETS]

Als allererstes natürlich die 2 Bände von 2 Takt-Tuning..blabla Sülz, kennt hier jeder, bekommste auch beim SCK mein Ich. Dann eine super Hilfe die Kataloge von Kolbenschmidt, Wiseco, Mahle.

Hallo Armin,

die klassische 2T Literatur besitze ich, doch dort bin ich nicht richtig fündig geworden. Allein der Robinson beantwortet zum Teil meine Fragen.

Die Angaben zum Messen decken sich dort nahezu mit Deinem Posting.

Wiseco und Mahle Kataloge liegen auch vor, doch dort wird leider das Messen nicht beantwortet.

Dir Fh und TU in HH sind zu dem Thema "2T ,Tuning und Motorentwicklung" extrem schlecht ausgestattet, was meinem Prof damals schon sehr peinlich war...

Man was habe ich den gelöchert! Ein Kollege studiert an der TU und hat auch dort das Archiv durchforstet, nada!

Solltest Du noch interessante 2T Skripte oder Buchempfehlungen haben, wäre ich Dir sehr dankbar.

Gruß,

Olli

[StahlFix]

Hi Olli !

Jaja...da triffst Du ein W(V)espennest

Es gibt ja auch ofiziell kein Tuning als Studienfach.......auser in England....da kann man Formel 1 Technik studieren. Es ist und bleibt wohl erstmal eine niesche der "Optimierung". Frag also eher dannach wie man optimieren kann, in Bezug auf Eta. Wenn Du die Infos dann nimmst hast Du schon sehr viele Fragen beantwortet. Dazu haben wir 2 Taktis das Problem das man 2 Taktern kaum Zukunft vorraussagt.......

Die besten Erfahrungen hab Ich mit Physikern gemacht die in Thermodynamik und dieser Umgebung richtig fit sind. Wenn Die sich interessieren und die Lust haben und Du die Zeit denen einen 2 Takter zu erklären dann kommen von denen fast alle Antworten. Der Physiker leitet eben das Handwerkszeug der Maschbauer her.....der Maschbauer wendet nur an. Und dann analysieren Physiker etwas feiner......Maschbauer arbeiten ein bischen mehr empirisch......mit ein Grund für die dünne Literatur.

Zu den Katalogen: Versuch Bestellkataloge für Motoreninstandsetzer zu bekommen. Da steht zu JEDEM Kolben drin wie er denn gemessen wird und wieviel Spiel das Ei braucht. Es ist tatsächlich so das da keinerlei Einigkeit herrscht.....daher---> Vorsicht !

Wegen der Literatur werde Ich mal ein Auge offen halten und wenn Ich nochmal so Zeugs finde ne PM schreiben.

Greetz und so,

Armin

[Lucifer]

So ist es, bzgl. Meßmethode gibt es da scheinbar keine Einigkeit!

Bei Schmiedekolben ist das Gefüge wesentlich anders als bei Standardkolben, deshalb ist ihr therm.Verhalten ein anderes! Diese verfahren wird seit der Entdeckung der Schmiedetechnik für Werkzeug und Schwerter eingesetzt, und beruht im Prinzip aus einer engeren Vernetzung der Molekularstruktur....!

Die Kolben dehnen sich anders aus, brauchen daher weniger Laufspiel! Dafür - da nicht gegossen - müssen sie anders gefertigt werden, eben aus dem Vollen gefräßt werden, was konstruktiv gewisse Einschränkungen mit sich bringt! Die bessere Wärmeableitung und geringer Verformung erlaubt einerseits höhere rpm, andererseits kleinere Kompresssionshöhen, höhere Verdichtung,..., mehr LEISTUNG!

Übrigens: es ist unrichtig, daß H2O gekühlte Motoren ein kleineres Laufspiel haben!!! Da sich der Zyl. wegen der "Kälte" nicht mit ausdehnen kann, tut dies nur der "heiße" Kolben! Diesem Umstand muß mit mehr Laufspiel Rechnung getragen werden, umso mehr, als H2O Kühlung i.A. mehr Verdichtung (Gasdichte auch höher = mehr Leistung!) und höhere rpm erlaubt! (Hauptursache klemmender H2O Conversions!)

Dadurch läuft der H2O Motor nach dem Start/ kalt besch...., der luftgekühlte dagegen am Besten (Leistungsfading mit zunehmender Temp., da die Gemischdichte mit zunehmender Temp. abnimmt,...)!

PS: Physiker bin ich selber, aber viele Vorgänge im 2Takt Motor unterliegen nicht genau genug erfaßbaren/meßbaren Parametern, sind absolut chaotischen im besten thermodynamischen Sinn! Vieles ist mit Plausibilitätserklärungen verstehbar/nachvollziehbar, aber genau dieses "Ungewisse" am 2Takter macht deren Tuning bzw. die Beschäftigung damit so spannend, oder?

Dies ist sehr ähnlich wie mit biologischen Strukturen/Systemen, mit deren Struktur/Funktionsbeziehung ich mich lange Zeit befaßte.

[Olli ETS]

@Lucifer, Stahlfix, Gerhard und Mistelfix

Danke für Eure Antworten, habt mir ordentlich "Input" verschafft!

Lucifer hat es so schön auf einen Punkt gebracht...

Vieles ist mit Plausibilitätserklärungen verstehbar/nachvollziehbar, aber genau dieses "Ungewisse" am 2Takter macht deren Tuning bzw. die Beschäftigung damit so spannend, oder?

In diesem Sinne!

Gruß,

Olli