Motorbauteile MM15-19

Aluminium-Bauteile haben schlechte Gleit- und Verschleisseigenschaften aneinander.

Um die Laufeigenschaften zu verbessern, muss die Zylinderlauffläche beschichtet werden.

• Hartverchromen: harte und verschleissfeste Chromschicht, schlechter Wärmeleiter, Verschleiss Kolbenringe
• ALUSIL: Al-Legierung mit über 12% Si, Freilegung der harten Si-Kristalle an der Oberfläche
• NIKASIL: Nickelschicht mit eingelagerten Siliciumkarbid-Kristallen, Ferrocoat Kolben
• LOKASIL: Formteil aus Si und Trägermaterial, Si-Kristalle werden durch Honverfahren freigelegt, Ferrocoat Kolben
• Keramikbeschichtung: heisse Keramikkörner dringen in Oberfläche der Al-Legierung, hart und verschleissfest
• Plasmaspritzen: APS (Pulver) oder PTWA und LDS (Draht), bis zu 20% weniger Reibung bei Volllast

• Leistung und Drehmoment
• Verwirbelung des Gemisches
• Ablauf der Verbrennung
• Schadstoffzusammensetzung
• Klopfverhalten der Verbrennung

• 2- oder 4-Takt-Motor
• Verdichtungsverhältnis
• Anzahl und Anordnung der Ventile
• Anzahl und Anordnung der Zündkerzen

• Mehrventiltechnik
• dachförmiger Verbrennungsraum
• grosse Öffnungsquerschnitte der Ein- und Auslassventile
• gute Verwirbelung druch Quetschkanten
• kurze, gleichlange Brennwege

• bewegliche Abdichtung zwischen Brennraum und Kurbelgehäuse
• Weiterleitung des Verbrennungsdruckes auf die Pleuelstange
• Verbrennungswärme aufnehmen und an Zylinderwand ableiten
• Steuerung des Ladungswechsels bei 2-Takt-Motoren

• Vollschaftkolben: Kolbenboden und -schaft bilden eine feste Einheit, Fenster für Steuerung der Kanäle
• Kastenkolben: im Bereich der Kolbenbolzennaben stark eingezogen, leichter, kürzerer Kolbenbolzen
• Slipper-Kolben: hochdrehende Motoren, besonders leicht, kurzer und schmaler Schaft, neigt zu Kolbenkippen
• Regelkolben: eingegossenen Stahlstreifen lenken die Wärmeausdehnung (Bimetallwirkung), geringeres Einbauspiel

• Blei- oder Zinnschicht: verbessert die Gleit- und Notlaufeigenschaften
• Grafit- oder Molybdänschicht: verbessert die Notlaufeigenschaften und Ölhaftigkeit
• Eisenschicht: Ferrocoat-Beschichtung

Unter Kolbenbolzendesachsierung versteht eine leichte Versetzung der Kolbenbolzenachse aus der Mitte des Kolbens.

Durch die Desachsierung zur druckbelasteten Seite wechselt der Kolben seine Anlageseite schon vor dem Erreichen des maximalen Verbrennungsdruckes.

Vorteil: Begünstigt Ölfilmbildung und schonender und geräuscharmer Seitenwechsel

• Verbrennungsraum gegen Kurbelgehäuse abdichten
• einen Teil der Verbrennungswärme vom Kolben an die Zylinderwand ableiten
• überschüssiges Öl von der Zylinderwand in das Kurbelgehäuse abstreifen

• Rechteckring: Einbau in beide Richtungen möglich
• Minutenring: kurze Einlaufzeit, gute Abdichtung
• Trapezring: einseitig oder doppelt abgeschrägt (verhindert Festsetzen in Ringnut)
• L-Ring: wenig Eigenspannung, grösserer Anpressdruck, wenig Abstand zu K-Boden, 2-Takt-Motoren

• Nasenring: Verbesserte Ölabstreifwirkung
• Ölschlitzring: einteilig, Ölrückführschlitze
• Dreiteiliger Ölabstreifring: schmale Bauweise, hoher Anpressdruck durch Feder

• hohe Festigkeit
• geringes Gewicht
• grosse Randschichthärte
• hohe Passgenauigkeit

Kolbenbolzen werden aus Einsatzstahl oder Nitrierstahl hergestellt.

• Seegerring
• Drahtsprengring
• 1- und 2-Haken-Sprengring
• Spirolox-Sicherungsring

• Mehrschichtdichtungen: ruhende Flachdichtung, Alu-Blech, Aspestersatz, Gummi und Füllstoffe, Zylinderkopfdichtung
• Auspuffdichtungen: ruhende Profildichtung, Kupferlegierung und Aspestersatzstoffen
• Papierdichtungen: ruhende Flachdichtung, ölgetränktes und graphitiertes Spezialpapier
• Dichtscheiben: U-Scheiben aus Alu oder Kupfer
• O-Ringe: Bewegungsdichtung, weicher, dauerelastischer Kunststoff, quellen unter Lösungsmittel
• Radialwellendichtringe: Bewegungsdichtung, Simmerring, Silikonkautschuk, Dichtlippe mit Schlauchfeder
• Flüssige Dichtmittel

Die durch die Ausgleichgewichte auf den Kurbelwangen und oszillierende Pleuelstange und Kolben verursachten Kräfte nennt man Massenkräfte erster Ordnung.

Die unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten bei Mehrzylindermotoren bewirken Motorvibrationen. Diese nennt man Massenkräfte zweiter Ordnung.

Aufgrund der Geometrie legt der Kolben bei gleich viel Drehwinkel an der Kurbelwelle nach UT weniger Weg zurück als nach OT (ist also langsamer).

Unter Plasma versteht man ein elektrisch leitfähiges Gas mit einer Temperatur von bis zu 30'000 Grad Celsius.

Kurbelgehäuse werden aus Leichtmetall gefertigt:

• AL Si Mg
• Al Mg

Sie werden in der Regel im Druckgussverfahren hergestellt.

• geradlinige Kolbenbewegung in eine Drehbewegung umwandeln
• Kraft der Pleuelstange in Drehmoment umwandeln
• Motordrehmoment auf Kupplung übertragen
• Aggregate antreiben: Ölpumpe, Wasserpumpe, Ventiltrieb

• Anordnung der Zylinder
• Anzahl der Zylinder
• Grösse des Hubes
• Zündreihenfolge
• Arbeitsweise (2T/4T)
• Anzahl und Art der Lager

• Biegung: Kolben und Massenkräfte wirken über die Pleuelstange
• Verdrehung/Torsion: Elastizität des Werkstoffes führt zu Verdrehung durch Kolbenkraft
• Verschleiss: Reibung an den Lagerstellen
• Drehschwingungen: Zurückschwingen (Verdrehung) der KW im Leerhub

• Gegossenen Kurbelwellen bestehen aus Gusseisen mit Kugelgraphit.
• Gepresste Kurbelwellen bestehen aus Vergütungsstahl oder Nitrierstahl.

• Zug: Massenkräfte
• Druck: Verbrennung
• Knickung und Biegung
• Reibung in den Lagern

Der gehärtete Stahl wird auf eine höhere Temperatur angelassen (bzw. vergütet).

Härte und Sprödigkeit können dadurch eliminiert und durch Zähigkeit ersetzt werden.

• hochwertiger Vergütungsstahl
• Sinterwerkstoffe
• Titanlegierung

Darunter versteht man Druckumformen mit gegeneinander bewegten Formwerkzeugen (sog. Gesenken). 

• gute Notlaufeigenschaften
• geringe Fressempfindlichkeit
• grosse Verschleissfestigkeit

• Stützschale aus Stahl
• Schicht aus Al
• Laufschicht aus Al Sn Cu

• Stützschale aus Stahl
• Tragschicht aus Cu Sn Pb
• Nickeldamm Ni
• Laufschicht aus Pb Sn Cu (Weissmetall)

Bonderlager sind Aluminium Zweistofflager.

• Stützschale aus Stahl
• Schicht aus Al
• Schicht aus Al Zn oder Si Cu Pb
• Bondereinlaufschicht aus Zinkphosphat

Vorteile:

• 25-50% niedriger Reibwert
• problemloser Schmierstoffbedarf
• laufen aufgrund engeren Spieles genauer

Nachteile:

• empfindlich für Stossbelastung
• geräuschvollerer Lauf
• verschleissen auch im Stillstand (Pittings)

• Form der Wälzkörper: Kugel- oder Rollenlager
• Lastrichtung: Radial- und Axiallager

Das Schwungrad hält mit seiner Masse die Bewegung in Gange: Besserer Rundlauf.

• Speicherung im Arbeitstakt erzeugter Energie
• Abgabe gespeicherter Energie in Leertakten
• Beseitigung von Drehzahlschwankungen
• Aufnahme der Kupplung, Starterzahnrad, Polrad

• vielfach und breit verrippter Zylinderblock
• Kanäle zwischen den Zylindern für Kühlluft
• Gummizapfen eliminieren "Singen" durch Vibration

Material: Aluminium (guter Wärmeleiter).