Hallo zusammen Ich hatte heute morgen eine Pm im Kasten in welcher die Frage gestellt wurde wie Kolben und Zylinder gemessen werden und ob ich (wegen der Sauregurkenzeit, (wörtliche Aussage) ) nicht mal einen Bericht ins Forum stellen könnte wie warum und weshalb soetwas gemacht wird Und natürlich welche Auswirkungen was worauf hat. Und da ich ja gewohnt bin Zuhause Befehle entgegen zunehmen mache ich das doch  (jetzt muß ich selber lachen Aber Vorsicht, es ist etwas länger geworden als geplant auch weil ich es so schreiben wollte das ein jeder folgen kann (wie ich hoffe )
Ältere Motoren (besonders Einzylinder) haben wegen Verschleiß von Kolben und Kolbenringen oft mit kippenden Kolben und etwas geringerer Verdichtung zu kämpfen. Aber was sind eigentlich die Folgen, wenn man mit einem kippenden Kolben (zu kleinem Kolben) also größerem Spiel fährt? Kann er sich auch richtig verklemmen oder ist die Dichtung zum Zylinder dann einfach nicht mehr gegeben? Mit der Dichtung zum Zylinder (und damit Kompression) hat das zuerst einmal nichts zu tun. Ein kippender Kolben bekommt Rattermarken, verschleißt schnell, wird undicht und klemmt irgendwann wahrscheinlich einmal. Der Grund, warum bei alten Motoren und hier besonders die mit großen Kolben (z.B. Einzylinder) und in kaltem Zustand die Kolben zum Kippen neigten ist folgender. Da sich Kolben und Zylinder bei Erwärmung nicht exakt gleich ausdehnen, wird ein Kolbenspiel benötigt damit der, besonders am Kolbenboden, viel schneller und stärker wachsende Kolben Platz zum Ausdehnen hat und nicht klemmt. Moderne Motoren besitzen Materialpaarungen, die sich ziemlich gleich ausdehnen, weswegen sie geringes Kolbenspiel haben und deshalb nicht so schnell kippen. Früher gab es nur Graugusszylinder und Buchsen, dazu Alukolben. Der Grauguss dehnt sich sehr langsam und nur in geringem Maß aus, das Alu des Kolbens dagegen sehr schnell und stark. Die Differenz wurde früher durch ein enormes Kolbenspiel (auch schon mal > 0,6mm) ausgeglichen, das sich erst mit zunehmender Erwärmung des Motors auf ein normales Maß reduziert hat. Besonders böse dran waren große 2-Takter, weil sie wegen der Gassteuerung auch noch kurze Kolbenhemden haben (kürzer waren) und deshalb noch mehr zum Kippen neigten. Als Anhaltspunkt gilt oder galt: Graugusszylinder: Je 1 cm Bohrung 0,015 mm Kolbenspiel. Aluzylinder: Je 1 cm Bohrung 0,01 mm Kolbenspiel. Sind aber nur Anhaltswerte. Das ist auch nachvollziehbar, da Alu sich ziemlich genau doppelt so stark ausdehnt wie Grauguss. Nun wählt man ein Laufspiel entsprechend einer bestimmten Zylindertemperatur, die man bei Dauerbetrieb dauerhaft hat. Somit bekommt man eine maximale Leistungsausbeute bei optimaler Temperatur. Das kann auch der Grund sein das unsere Hexenmotoren relativ kühl laufen. Es kann konstruktiv so vorgesehen sein. Ein bisschen Spiel muss sein Der Kolben läuft im Zylinder auf und ab das ist jedem bekannt. Er muss dabei hohe Kräfte übertragen. Zusätzlich muss er zu allen Seiten hin für Dichtigkeit sorgen, tut er allerdings mit den Kolbenringen. Beides funktioniert nur wenn sich der Kolben wirklich sauber im Zylinder bewegen kann. Dazu ist es wichtig, dass der Kolben von allen Seiten gut gestützt wird. Er sollte also fast genauso groß sein wie der Zylinder damit er nicht hin und her wackelt. Zu groß darf er aber auch nicht sein, denn ein bisschen Spiel soll und muss sein. Immerhin darf der Kolben nicht im Zylinder festklemmen. Auch brauchen wir einen Spalt zwischen Zylinder und Kolben für das lebenswichtige Öl und auch sollte die Wand des Zylinders etwas rau sein damit sich dort geringe Mengen Öl halten können und nicht vom Kolbenring weggewicht werden. Der Kolben muss also fast so groß sein wie der Zylinder, aber eben nur fast. In der Realität ist der Kolben daher einige hundertstel Millimeter kleiner als der Zylinder. Dies entspricht in etwa der Dicke eines Menschenhaares! Wärme und AusdehnungNun wird unser Motor im Betrieb natürlich warm. Jeder wird schon mal von Wärmeausdehnung gehört haben. Jedes Material dehnt sich aus wenn es warm wird. Unser Kolben tut es natürlich auch. Dadurch wird unser Spalt zwischen Zylinder und Kolben immer kleiner. Zwar dehnt sich der Zylinder auch aus aber langsamer da er mehr und schneller Wärme abführt. Je heißer der Motor wird, je enger wird es für den Kolben. Zuerst mal nicht schlimm, sogar gewollt! Denn unser Kolben soll ja bei Betriebstemperatur perfekt im Zylinder laufen. Daher wird ein Trick angewandt: Der Kolben wird im kalten Zustand zu klein gemacht – Dadurch passt er perfekt, wenn der Motor warm ist! Hinzu kommt noch das er „unrund“ ist. Auch das ist gewollt weil er sich aufgrund der unterschiedlichen Materialdicken (z.B. im Bereich des Kolbenbolzens) unterschiedlich stark ausdehnt. Das weil die Ausdehnung nicht 2 D sondern 3 D erfolgt. Ergo ist ein Kolben im kaltem Zustand nicht rund sondern wird es erst durch die Wärme. Wenn der Motor zu heiß wird, kehrt sich die ganze Sache aber ins Negative um. Der Kolben wird dann zu groß, verdrängt die lebenswichtige Ölschicht und beginnt, an der Zylinderwand zu reiben. Ab da wird es kritisch. Berührt der Kolben erstmal mit Gewalt die Zylinderwand, entsteht recht große Hitze. Das schmierende Öl ist weg und die Reibung zwischen Kolben und Zylinder nimmt schlagartig zu. Reibung erzeugt Wärme und damit Ausdehnung. Ein Teufelskreis. Jetzt hängt alles vom Glück und (vielleicht) von der Reaktion ab. Sobald der Kolben seine kritische Temperatur überschritten hat und am Zylinder reibt, müssen wir möglichst schnell dafür sorgen, dass der Motor aus ist. Jede Umdrehung sorgt dafür, dass der Kolben sich weiter zerstört. Der Motor wird aber vermutlich schon von alleine stehen bleiben aufgrund der hohen Reibung, aber meist ist er dann hin. Je nachdem wie viel Glück man hat sind die Schäden gering oder groß. Wenn man Glück hat, bleibt der Kolben nur stecken (Kolbenklemmer). Dann lässt man den Motor kurz abkühlen und kann weiter fahren. Die Schäden am Kolben sind (hoffentlich) gering. Wer Pech muss seinen Kolben und Zylinder tauschen. Sollte der Zylinder ist aber intakt geblieben sein kann man ihn nachhonen (ausschleifen), und den Kolben einfach ersetzen. Gilt für Gusszylinder wie auch für Aluzylinder (Die Höchstleistung wird aber vermutlich etwas niedriger sein). Wen es ganz heftig erwischt, der hat Zylinder, Kolben und eventuell noch weiteres zerstört. Die Belastung für die Motorteile ist enorm und nicht selten ist auch die Kurbelwelle hin. Das wäre aber bei unseren alten Motoren ein Totalschaden. Man sollte also immer versuchen einen Kolbenschaden zu vermeiden. Auch falsch abgestimmte Vergaser und zu mageres Gemisch können dazu führen. Stellt euren Motor korrekt ein, dann kann eigentlich wenig passieren. Jetzt haben wir bei unseren Hexen ja zwei verschiedene Zylinderarten, einmal den Graugusszylinder bei den EX Typen und einmal den Aluzylinder bei den LX Typen. Aluzylinder sind heutzutage Nikasil beschichtet. Das heißt das der Zylinder mit einer extrem festen aber sehr dünnen Oberfläche versehen wurde um sehr verschleißfest zu sein. Nikasil-Schichtdicke ca. 55-60 Mikrometer. Kann aber (je nach Hersteller schon mal variieren) Diese Beschichtung übersteht aufgrund der Standfestigkeit, sofern es nicht zu einem Motorschaden kommt oft zwei oder mehr Kolben. Ein „Einfahren“ ist so gut wie nicht nötig. Aber es gibt auch Nachteile bei der Nikasil-Beschichtung.Schlechtere bis keine Notlaufeigenschaften der Nikasil-Beschichtung. Teure Instandsetzungskosten durch Neubeschichtung, ein neuer Kolben und Zylinder ist deutlich preiswerter!!! Im Gegensatz hierzu muss ein Graugusszylinder (EX-Typen) nur gehont (eventuell gespindelt und gehont) werden und ein Übermaßkolben verbaut werden. Hier einmal etwas an Werkzeugen welche ich zum Messen und bestimmen der Maße benutze. Habe seit ich Rentner bin nicht mehr soviel und auch das habe ich reduziert aufs nötigste für meine Roller. Auf dem Bild eine Messuhr zum Messen der Zylinder, geht mit einer guten Schieblehre kaum weil der obere Bereich weniger verschlissen ist als der Bereich in dem die Ringe laufen

Hier Mikrometerschrauben welche ich zum Einstellen der Meßuhr brauche. Natürlich auch zum Messen von Kolben und Lager u.s.w. Auf dem Bild nur die welche ich auf die schnelle gefunden habe.

Schieblehren in klein, benutze meist die normale und bei genaueren Messungen die mit der Meßuhr. sie kann 0,5/100 mm messen

Hier die größeren Messschieber (Schieblehren). Brauch ich schon mal um Achsabstände am Motor zu messen (auch Reifen und Felgen) Die große geht bis 700 mm. Auch liegt dort noch ein Tiefenmesser.und eine Meßuhr zum Messen des Kurbelwellenspiels und oder Rundlauf

Ein paar Lupen und ein kleins 30x Aufsatz Mikroskop, die Lupen brauche ich häufiger weil die Düsenbezeichnungen schon mal schwer zu lesen sind

Ein paar Prismenschienen zum prüfen von Flächen oder auch um Abstand für Kolbenüberstand zu bekommen

Hier wird eine Mikromterschraube geprüft und eingestellt. Der Messdorn gehört zu jeder Schraube größer 25 dazu. Ich persönlich messe immer zuerst den Kolben und stelle dann an der Mikrometerschraube die Messuhr ein. So habe ich immer den ganz genauen Unterschied zwischen Kolben und Zylinder. Habe es diesmal gemacht um zu zeigen wie man es machen kann. Habe auch gleich 2 Zylinder (125ccm aus der SKR) gemessen, warum dazu komme ich gleich 

Hier wird die Meßuhr auf die Mikrometerschraube welche das Kolbenmsß hat eingestellt. Normal misst man beides etwas anders aber so spare ich mir Mess und Rechenvorgänge und habe immer den direkten Unterschied sprich das Kolbenspiel

Hier messe ich den Zylinder. Mache ich mit der Meßuhr weil ich dann sowohl oben wie unten messen kann. Das wiederum weil bei einem EX Zylinder (Grauguss) der Verschleiss sehr unterschiedlich sein kann. Passiert aber bei einem Aluzylinder seltener

Hier habe ich einmal mit der genauen Schieblehre gegen gemessen, Unterschied max 1/100 mm liegt also im Rahmen der Messungenauigkeit. Dafür sollte man aber Erfahrung haben.

Hier nochmal die Gegenmessung mit Schieblehre und Mikrometerschraube.
Das Ganze auch weil es immer heist das man bei Spiel größer 6-9/100mm den Kolben wechseln sollte. Die Handbücher schreiben sogar wechseln bei 7-8/100 mm. Ich persönlich halte das für nicht nötig. Die ganze Messung hatte auch noch einen weiteren Grund. Ich habe ja die SKR auf 150ccm umgebaut obwohl sie wirklich sehr gut lief. Beschleunigte gut und lief nach Tacho 106 und Navi 103 Km/h. Wie ich meine für eine Serien SKR relativ gut. Sie läuft allerdings jetzt mit dem 150ccm etwas besser. Aber weshalb ich es schreibe. Die Messung Kolben und ZYlinder des 125ccm Zylinders mit Kolben ergab ein Spiel von 24/100 mm. Also sehr sehr weit über die angebliche Verschleissgrenze. Habe aber in Hexen auch schon Kolben und Zylinder eingebaut mit mehr als 30/100 mm

So messe ich Geschwindigkeiten, kann so Tachoabweichungen sehr schnell erkennen. Aber bei der SKR kein Problem weil sehr genau.

Wurde jetzt etwas länger als geplant aber ihr könnt es ja wegklicken Gruß Erwin |