Winterprojekt: Kolben PTFE beschichtet, Bolzen in DLC

[Yannick_]

Hallo Allerseits,

 

heute kam mein PX200 Kolben und Kolbenbolzen zurück vom Beschichter Fa. Kexel.

 

Deshalb hier in Photo für jeden den es interessieren sollte.

 

 

 

200er Origies sind wohl ansicht unverwüstlich und man kann die Massnahme wohl als nicht notwendig klassifizieren.

 

 

Jedoch erhoffe ich mir ein kleines Leistungsplus, weniger Riefen auf der Auslassseite nach ein paar Tausend Kilometern.

 

Für unbeschichtete Tuningkolben wäre das wohl eher was. Gebrauchte Kolben können auch nachbeschichtet werden.

 

Wenn es nicht zu kalt wird am Wochende wird er eingebaut. Einfahren wird dieses Jahr schwierig...

 

Jedenfalls bin ich begeistert von der technischen Verfeinerung.  ( und hoffe, daß sie hier nicht verspottet wird )Subjektiv werden es 1000ps mehr sein...

[Quickshifter]

Sieht sauber aus. Was kostet der Spaß?

Wenn ich jetzt den Vergleich zur Bratpfanne ziehe, fallen mir folgende Dinge ein:

- auf Teflon bildet sich kein flächiger Ölfilm zu Schmierung. Das ist hier aufgrund des unbeschichteten Zylinders evtl. vernachlässigbar.

- Teflon ist mechanischer Belastung gegenüber sehr empfindlich. Zieh bitte mal nach paar hundert km den Zylinder und mach Bilder von der Beschichtung.

[Yannick_]

Bischen über 60€ für beides. Der Vergleich mit der Bratpfanne liegt zwar auf ersten Blick nahe, ist aber für mich schon ein wenig Äpfel und Birnen vergleichen. Diese Beschichtungen findest Du auch z.B im Honda Civic und auch Werkzeugbau...

[fuffbuff]

Wie dick ist die Beschichtung? Führt das nicht zu platz Probleme?

[Yannick_]

Das Teil wird gestrahlt und dann beschichtet. Ich behaupte, daß es ohne Aufmass ist.

[Radulf]

Ich schätze mal, dass die Schicht  ca. 2 hundertstel mm bringt.

[Yannick_]

Ich schätze mal, dass die Schicht  ca. 2 hundertstel mm bringt.

Jo, DLC ist in der Regel 2-3 hundertstel Dick

[Da Woidi]

das wären dann aber 4-6 hundertstel im ganzen

erzähl mal was dich dazu veranlasst hat, oder was die genaue idee dabei ist

[Yannick_]

das wären dann aber 4-6 hundertstel im ganzen

erzähl mal was dich dazu veranlasst hat, oder was die genaue idee dabei ist

Nee, Kolben ist in DLC ~+0,03. Zylinder in PTFE messe ich 66,35 +/- 0,02. Hab aber im Neuzustand nicht gemessen.

[Brosi]

Also so Beschichtungen sind ja nicht unüblich (zB bei Parmakit oder Wössner).

Diese Beschichtungen sind aber normal nicht dauerhaft haltbar, sondern eher Einlaufbeschichtungen. Einige Hersteller sprechen auch, was ich passender finde, von lackieren.

Kann natürlich sein, dass das hier eine komplett andere Nummer ist. Sieht aber genauso aus, wie der übliche kram. Würde mich wundern, wenn das anders wäre.

[Radulf]

Es geht sicherlich darum, die Reibung so gering wie möglich zu halten. Öl als Schmiermittel ist sicherlich eine Option. Kolbenbeschichtung hat Notlaufeigenschaften und beispielsweise etwas mehr Leistung. Bei gebrauchten Zylindern eine Möglichkeit komplette Neuanschaffungen zu verhindern, sofern die Beschichtung dauerhaft hält.

Bearbeitet 11. November 2014 von Radulf

[Radulf]

Das wäre hier mal eine interessante Sache. Wir finden heraus, wie lange so eine Beschichtung an einem Kolben hält. Also wir haben jetzt hier einen beschichteten PX200 Kolben und dieser könnte nach Einbau, die ersten 1000 km begutachtet werden. Sofern der Roller nicht immer gebraucht wird, kann man kleine 100 km Touren fahren und anschließend den Kolben frei legen und schauen, was sich getan hat.

Bearbeitet 11. November 2014 von Radulf

[Johannes]

Jo, DLC ist in der Regel 2-3 hundertstel Dick

 

Passt das noch mit dem Lagerspiel am oberen Pleuelauge? Nicht dass Du dir da ein Eigentor geschossen hast... 

[Yannick_]

Das wäre hier mal eine interessante Sache. Wir finden heraus, wie lange so eine Beschichtung an einem Kolben hält. Also wir haben jetzt hier einen beschichteten PX200 Kolben und dieser könnte nach Einbau, die ersten 1000 km begutachtet werden. Sofern der Roller nicht immer gebraucht wird, kann man kleine 100 km Touren fahren und anschließend den Kolben frei legen und schauen, was sich getan hat.

 

Am liebsten würde ich Leistung im Neuzustand und dann vielleicht nach 5000km wieder messen.

 

Hab aber leider nur das Popometer zur Verfügung. Mir sagte der Beschichter, daß sich der Decklack schon hier und da abtragen kann, aber die anderen Komponenten der Beschichtung  tief in die Oberflächenstruktur eindringen. Auch wenn die Farbe hier und da weg wäre könnte er noch reduzierte Reibung messen.

 

Jedenfalls ist bei normaler Konfiguration ohne Beschichtung die Honung auf der Auslasseite nach ein paar Saisons ohnehin immer fast weg. Ich wäre zufrieden, wenn ich nach vielleicht 10000km nicht das typische Riefenbild auf der Auslasseite sehe. Das weiß ich aber wohl erst in zwei Jahren.

[Radulf]

Passt das noch mit dem Lagerspiel am oberen Pleuelauge? Nicht dass Du dir da ein Eigentor geschossen hast... 

Die Pleulaugen kann man ja vor der Beschichtung zukleben.

Bearbeitet 11. November 2014 von Radulf

[Yannick_]

Passt das noch mit dem Lagerspiel am oberen Pleuelauge? Nicht dass Du dir da ein Eigentor geschossen hast... 

 

Hab ein wenig und vorsichtig drin mit Politur gearbeitet. Hab leider keine passende Ahle. Jetzt fühlt es sich jetzt wieder an an wie eine H6 Passung

[JungSiegfried]

Passt das noch mit dem Lagerspiel am oberen Pleuelauge? Nicht dass Du dir da ein Eigentor geschossen hast... 

 

die frage habe ich mir auch gestellt - habe beim kexel vor ein paar monaten ne husqvarna-kw machen lassen, und der hat (unaufgefordert und kostenlos) das pleuel inkl. bohrungen beschichtet. kann mir da eigentlich keinen sinnvollen reim drauf machen, vertraue aber einfach mal auf seine erfahrung. alles weitere wird sich in der nächsten saison zeigen.

[Johannes]

Finde ich jetzt nicht so sehr elegant, Pleuelaugen werden normalerweise mit Kreuzschliff gehont. Wenn das jetzt glatter ist haben die Lagernadeln vielleicht ein Problem mit der Schmierung. Weniger am Bolzen mit der Beschichtung als vielmehr im Auge selbst. Den Bolzen hätte ich original gelassen, und im Zweifel öfter gewechselt bzw. im Bedarfsfall das Lagerspiel mit den gekerbten Nadellagern nachgestellt.

[Yannick_]

Finde ich jetzt nicht so sehr elegant, Pleuelaugen werden normalerweise mit Kreuzschliff gehont. Wenn das jetzt glatter ist haben die Lagernadeln vielleicht ein Problem mit der Schmierung. Weniger am Bolzen mit der Beschichtung als vielmehr im Auge selbst. Den Bolzen hätte ich original gelassen, und im Zweifel öfter gewechselt bzw. im Bedarfsfall das Lagerspiel mit den gekerbten Nadellagern nachgestellt.

Glaub ich nicht. Also meine Pleuelaugen waren definitiv nicht gehont. Das Werkzeug dafür wäre auch ziemlich klein. Der Kolbenbolzen war poliert. DLC findest Du auch auf diversen rotierenden Motorteilen namhafter Automobilhersteller. Das Nadellager fühlt sich an wie eingeseift auf der DLC Beschichtung. Ich habe mal bei einem Kompressorenhersteller gearbeitet und ein paar hundert Kompressorenzylinder und Kolben hergestellt. Auch da wurde sotwas nicht genmacht.

[Johannes]

Okay. Bin da auch kein Experte, ist mir aber bei dem ein oder anderen hochwertigen Pleuel aufgefallen dass die gehont waren...

[Eckenflitzer]

Pleuelaugen können gehont werden, habe ich bwi einem Motorunstandsetzer auch schon machen lassen. Er wollte aber dass ich die Verantwortung dafür übernehme, denn normalerweise würden sie geläppt.

Die Beschichtung ist nach 5000km noch da. Nur am Kolbenhemd oben und unten nutzt sie sich ab. Es sei denn der Kolben klemmt mal...

[Radulf]

die frage habe ich mir auch gestellt - habe beim kexel vor ein paar monaten ne husqvarna-kw machen lassen, und der hat (unaufgefordert und kostenlos) das pleuel inkl. bohrungen beschichtet. kann mir da eigentlich keinen sinnvollen reim drauf machen, vertraue aber einfach mal auf seine erfahrung. alles weitere wird sich in der nächsten saison zeigen.

Achso, Pleul auch beschichten ....

 

ich habe mal gegoogelt:

 

Einsatzmöglichkeiten der Beschichtung:

• Kolbenbeschichtung (egal ob Sie einen neuen oder gebrauchten Kolben beschichten lassen wollen)
• Pleuel
• Nockenwelle
• Kurbelwelle
• Zahnrad
• Ventilschaft
• Lagerschale
• Und viele weitere ….

Bei einem Kolben kann ich mir eine Beschichtung ja durchaus vorstellen, weil beispielsweise dadurch der Reibungskoeffizient gesenkt werden kann. Ein Kolben sollte ja eigentlich so gut wie gar nicht an der Zylinderwand reiben. Jedoch wenn er mal dort reibt, kann eine Beschichtung die Haftreibung verringern.

 

Kurzer Exkurs:

Ich habe das mal deutlich gemerkt, als ich meinen standard Seilzug für die Gasannahme umgeändert habe auf eine Hülle mit Teflonbeschichtung innen. Dadurch hat sich der Reibungskoeffizient wesentlich verringert. Ich hatte bei ersten Drehen das Gefühl, ich hätte vergessen, den Seilzug einzubauen.

 

Zurück zum Pleul

Hier kann ich mir nur eine Verringerung des Reibkoeffizienten im Pleulauge durch Beschichtung vorstellen. Also die Reibung zwischen Pleulauge und Pleullager. Etwas anderes kommt mir da gerade nicht in den Sinn.

Bearbeitet 11. November 2014 von Radulf

[JungSiegfried]

klar, soweit kann ich folgen. das lagerspiel ändert sich ja aber nun mal auch, und da bin ich halt zuerst stutzig geworden. im zweifel wird da dann aber wohl einfach die beschichtung nachgeben hoffe ich.

Bearbeitet 11. November 2014 von JungSiegfried

[Eckenflitzer]

Ich denke das Lager frisst die Beschichtung in den ersten 5min Motorlauf einfach auf und der Auspuff spuckts aus. Da hat so eine Beschichtung wohl auch nichts zu suchen...

[Radulf]

Hab das mal aus der Wiki geklaut:

 

Polytetrafluorethen ist ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff. Umgangssprachlich wird dieser Kunststoff oft mit dem Handelsnamen Teflon® der Firma DuPont bezeichnet.

 

Eigenschaften Aggregatzustand

fest

Dichte

2,16 g·cm^−3[1]

Schmelzpunkt

327 °C ^[1]

Härte

D55 (nach Shore)

Elastizitätsmodul

420 MPa ^[2]

Poissonzahl

0,46 ^[3]

Wasseraufnahme

< 0,01

Chemische Beständigkeit

sehr hoch, bis auf flüssiges Natrium, hochfluorierte Öle ^[4][5]

Wärmeleitfähigkeit

0,24 W/(m·K)^[2]

Thermischer Ausdehnungskoeffizient

130 · 10⁻⁶ K^−1[2]

 

Schmelzpunkt bei 327 Grad.

 

Wenn man nun bedenkt, dass bei einem Kolben Temperaturen oberhalb von 327 Grad auftreten, dann kann ich mir gut vorstellen, dass diese Beschichtung (vor allem im oberen Bereich des Kolbens nicht lange halten wird).

 

Man bräuchte mal so ein Bild von einem Kolben mit berechneten Wärmefarben.

[Johannes]

Nicht durcheinander bringen, PTFE auf dem Kolben ist das eine, DLC auf dem Bolzen das andere. DLC steht für "Diamond-Like-Carbon" - das Zeug ist hart wie Sau, da verschleißen die Nadellager garantiert schneller als die Beschichtung. Wenn das Spiel passt ist alles paletti, wenn nicht -> Hitze -> blau -> fest...

Bearbeitet 11. November 2014 von Johannes

[Yannick_]

Hab das mal aus der Wiki geklaut:

Polytetrafluorethen ist ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff. Umgangssprachlich wird dieser Kunststoff oft mit dem Handelsnamen Teflon® der Firma DuPont bezeichnet.

Eigenschaften Aggregatzustand

fest Dichte

2,16 g·cm^−3[1]Schmelzpunkt

327 °C ^[1]Härte

D55 (nach Shore) Elastizitätsmodul

420 MPa ^[2]Poissonzahl

0,46 ^[3]Wasseraufnahme

< 0,01 Chemische Beständigkeit

sehr hoch, bis auf flüssiges Natrium, hochfluorierte Öle ^[4][5]Wärmeleitfähigkeit

0,24 W/(m·K)^[2]Thermischer Ausdehnungskoeffizient

130 · 10⁻⁶ K^−1[2]

Schmelzpunkt bei 327 Grad.

Wenn man nun bedenkt, dass bei einem Kolben Temperaturen oberhalb von 327 Grad auftreten, dann kann ich mir gut vorstellen, dass diese Beschichtung (vor allem im oberen Bereich des Kolbens nicht lange halten wird).

Man bräuchte mal so ein Bild von einem Kolben mit berechneten Wärmefarben.

Wenn ich mich recht erinnere wird Aluminium bei knapp über 700°C gegossen. Schließlich kühlt auch das Gasgemisch den Kolben von unten. Komm schon so heiss wird das da nicht

[Yannick_]

Nicht durcheinander bringen, PTFE auf dem Kolben ist das eine, DLC auf dem Bolzen das andere. DLC steht für "Diamond-Like-Carbon" - das Zeug ist hart wie Sau, da verschleißen die Nadellager garantiert schneller als die Beschichtung. Wenn das Spiel passt ist alles paletti, wenn nicht -> Hitze -> blau -> fest...

Mal den Teufel nicht an die Wand. Wenn das passiert ersäufe ich mich in der Donau.

[Da Woidi]

Aluminium schmilzt bei 7hundert Grad, aluminiumoxid allerdings braucht heftig mehr als die paar hundert.

Abgesehen davon bestehen Kolben aus solchen Gründen aus Legierungen

Bearbeitet 11. November 2014 von Da Woidi

[Radulf]

Zur Beruhigung: Hier mal eine Grafik von Mahle (Link). Entscheident für uns ist die rechte Seite also Otto-Motoren luftgekühlt. Im Bereich des Kolbenhemdes, also dem Bereich, wo auch die Beschichtung aufgetragen wird, treten laut Angaben zwischen 160 Grad und 240 Grad auf. Nimmt man nun die Schmelttemperatur von 327 Grad von der Beschichtung, so haben wir theoretisch eine Differenz von 87 Grad im oberen Bereich (Untere Kolbenringnut) und 167 Grad im Bereich des Kolbenbodens.

 

 

 

(Zum Auffrischen der Kenntnisse) Bezeichnungen bei Kolben:

 

 

 

Bearbeitet 11. November 2014 von Radulf