Kolbenrückstand
Frage an die Motorenchefs, Kolbenrückstand... warum misst man den und was mache ich dann mit der Messung?
Beste Antwort im Thema
Vielleicht- wenn es jemandem interessiert- noch ein Hinweis auf den minimalen Kolbenrückstand(KR).
Von der Theorie her wäre es ideal nahe an 0 zu kommen. Da bleibt kein Restgas zurück.
Dagegen sprechen aber 3 Gründe.
1.Das Kippspiel des Kolbens - der könnte anschlagen. Je grösser der Kolben, umso grösser die "Kippfläche".
Besonders bei unseren Rennkolben, die sehr einfach gebaut sind und grössere Spiel wie in der Serie haben.
2. Die Lagerspiele bei Fliehkräften. Anfangs, wenn der Motor noch neu ist, kann ein KR von z.B. 0,3mm (aber bitte, ein Beispiel, nicht nachmachen) ohne Probleme gepackt werden. Später, wenn sich die Spiele von Pleuellagerung und Kolbenbolzenhöhenspiel vergrössern, angepasst, eingelaufen haben, dann nicht mehr.
Gerade wenn man bei hohen Drehzahlen ruckartig vom Gas geht. Da fehlt der Gasdruck( der die genannten Spiele immer schadlos in Richtung KW drückte) und die Fliehkräfte summieren sich nun plötzlich in Gegenrichtung, so dass die Anlage: Pleuel+Kolben länger wird als sonst und der Kolben anschlägt.
3. eine gewisse elastische Längung der Anlage Kolben+Pleuel ist wohl da, liegt aber im Bereich von geschätzen 1-3/100mm. Trotzdem ist das ein Betrag der aufsummiert mit den o.g. die Dinger zum Anschlag bringt bzw. irgendwann bringen könnte.
Also, die Summe aus Kippspiel, Lagerspiel, Längung und Fliehkräfte bestimmen den min. KR.
Ich schätze -wohlgemerkt schätze- ihn auf 0,8mm - 1mm je nach Kolben. Darunter ist ein Risiko bei Tuningkolben.
Die ganze Geschichte mit dem KR hat allerdings nichts mit dem Aufschlagen der Ventile zu tun. Dafür macht man dann Ventiltaschen in den Kolben.
Die oft gelesenen min.1,5mm ( d.h. bloss nicht unter 1,5mm) sind höchstens eine Vereinfachung das man sich in einigen Fällen die Ventiltaschen erspart- man hat eben mehr Abstand.
Besser ist das nicht mit 2mm KR rumzufahren. Nur, wenn man sich dadurch teure Ventiltaschen erspart... dann sei's drum.
Übrigens sollen die Kanten die die Quetschkanten zum Brennraum begrenzen nicht abgerundet werden. Scharfkantig müssen sie sein, denn hier sind Wirbel- im Gegensatz zum Saugrohr- erwünscht.
Noch eins: die Halbkugel als Brennraumform schlechthin hat einen Nachteil. Sie hat logischerweise keine Quetschflächen, oder solche die nicht in Richtung Brennraummitte "blasen".
Dementsprechen hat sie zwar die höchste Ausbeute, aber auch den höchsten Oktanzahlbedarf.
Das machen eben die Quetschflächen mit dem KR aus. Der Oktanzahlbedarf wird verringert.
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Also, immer Augen auf, wenn man mal Brennräume sehen darf.
Hier nochmal an alle, die sich für Kolbenrückstand und Brennraum-Form interessieren. Wie oben beschrieben, fräste ich im Kopf einfach mal 2mm raus, auf gut Glück, denn es ist eher schwer zu ermitteln, welche Brennraum-Größe hinterher ist. Wenn man Angst hat, kann man auch immer einen halben Millimeter rausfräsen, und zwischendurch auslitern. Unterlegringe im Kopf, oder ein Rand, wie auch flatfour's vertiefte Ringnut gehen natürlich in die Berechnung mit ein und müssen beachtet werden. (+- Kolbenrückstand)
An dem Foto ist gut zu erkennen, dass auf die Art bereits am Serien-Kopf ordentliche Quetschflächen entstehen. Die Kanten hatte ich dann ganz leicht abgerundet, um eben eine scharfe, schnell heiss werdende Kante zu vermeiden. Wie gesagt, nur ganz leicht mit Schmörgelpapier gerundet.
Bilder habt Ihr schomal gesehen, deshalb hier gleich nochmal.
Nun brauch er ja "nur" noch rein, der Motor und die Tests werden es zeigen, ob es gut so war. Den Tank muss ich noch leermachen und Super-Sprit auffüllen.
Zitat:
Original geschrieben von rudi1967
die sich für Kolbenrückstand und Brennraum-Form interessieren.
Ja,ja,is ja gut,dir ist hoffentlich nicht entgangen das ich da einen Smiley gesetzt hatte bei 6 setzen.
Entschuldigung, aber den hatte ich gar nicht gesehen.
Aber ich denke, auf seine einfache Frage hat der Themenstarter doch sehr ausführliche Information erhalten. Ich hoffe zumindest. Vielleicht kann er mit der persönlich angepassten Beispiel-Rechnung etwas anfangen. Er kann auch nochmal nachfragen, was er am besten machen soll, sobald er sein aktuelles Brennraum-Volumen und den Kolben-Rückstand kennt. Dazu müsste man dann aber mehr wissen, über sein Motor-Konzept.
Förmlich sich aufdrängende Fragen können dann sein:
-Sind die Köpfe rissfrei?
-will er den Motor tunen?
-welche Verdichtung ist dann bei Ihm anzuraten?
Gruß
Rudi
@varimann: genau das Gegenteil hatte ich gehört und auch so gemacht. Kanten scharfkantig lassen, bloss nicht abrunden.
Un d richtig, die Flammenfront meinte ich. der Begriff fiel mir nicht mehr ein. Bin ja auch schon etwas älter, da darf sowas passieren.
Man kann -nebenbei erwähnt- gut die Funktion des KR und der Quetschflächen beurteilen. Nach 10.000km sind die Quetschflächen metallisch blank. wenn sie denn gut arbeiten. Sind da Rückstände, sind die nicht effektiv.
@rudi: das Problem ist, die laufen immer gut. Ob mit 1,5 oder 1,0mm KR und der entsprechenden Brennraumform. Du kriegst das nur raus, wenn du die "Urköpfe"nach 1000km z.B . wieder änderst und die Leistung, den Benzinverbrauch, Oktanzahlbedarf, die Glühzündungen ect. beurteilst.
Das heist eben folgendes: erstmal abdrehen, dann umfräsen, dann aufschweissen, danach wieder abdrehen u.s.w. Das kann keiner von uns lange durchhalten.
Da geht auch mal was kaputt oder man passt nicht auf und die Ventile machen peng am Kopf.
Leider. Denn da kommt sowas wie Routinefehler schnell auf.
Wäre aber grundsätzlich mit mehreren "Opferköpfen" und Geduld machbar. Kann ICH mir nicht leisten. 
Und man muss ja wieder zurück, zum besten Kopf. Fräsen, drehen, schweissen.....
Der Hinweis ist gut, mit der metallischen Reinheit. Dort ist dann auf jeden Fall keine Glühzündung gewesen, weil nichts da ist, was dauerhaft Glühen kann.
Falls noch nicht effektiv genug, kann ich ja mal aus Langeweile dann den Kolbenrückstand weiter verringern. Aber eben nur, wenn Langeweile ist und es nicht in's Geld geht. Ich denke, meine Brennraum-Größen (40 beim kleinen und 53 beim grossen) sind gar nicht so schlecht. Falls man Bedarf hat, die Verdichtung noch etwas hochzunehmen, kann man bei beiden später mal auf 1mm Kolbenrückstand gehen.
Hier meine aktuelle Einstellung, von beiden Motoren.
Ich finde solche Unterhaltungen echt wichtig.
Danke nochmals an flatfour.
Dank zurück an alle, auch Varimann,besonders dir rudi, da du dich wohl richtig reinkniest und auch die (zumindest) theoretischen Möglichkeiten hast da rumzuforschen.
Haben nicht alle.
Und an all die, die jetzt so rumträumen, das sie auch sowas machen wollen, aber nicht können.
Konnte ich auch nicht. Bin irgendwas mit Chemie angefangen und nix mit Metall.
Manches dauert eben, aber wenn man es wirklich will..... Ich wollte es.
Im 2. Stock mit einem zugewiesenen Keller, wo man die Arme nicht ausbreiten konnte, wo sich die Nachbarn über die Rumschraubereien aufregten, wohnte ich auch mal. Da geht's natürlich schlecht.
Trotzdem bin ich auch gespannt was die anderen so rauskriegen. Meine "Erkenntnisse" mit dem KR und Quetschflächen sind nun auch schon fast 10Jahre alt.
@Flat: Hast du mal den Kommentar gelesen den ich in deinem Blog geschrieben habe?
Ev.kannst du da ja was zu sagen.
Vari-Mann
Nee, aber jetzt les ich ihn.
Ein geiles Thema
Die Antworten wären eine Super Grundlage für einen Blog.
Vor über 30 Jahren, hab ich mit 2-Taktern experimentiert,
Hatte aber leider nur "Halbwissen" + "hab ich ma' gehört" zur verfügung.
Die Aussagen stimmen aber exakt mit meinen Erfahrungen überein.
(Im Nachhinhein reflektiert)
Nun endlich weiß ich, was ich damals gemacht habe!!
Danke für die tollen Beiträge
Gruß
Uwe
@AHS
Na, da weiss ich, dass das echt was für Dich ist.!
Das ganze Wochenende war Ruhe im Forum, und am Montag früh geht es dann los...
Aber echt gut...
Unterhaltung vom Feinsten!
moin zusammen, erst mal muss ich mich auch bei euch bedanken. Die Tipps die ich hier bekomme sind Gold wert. Besonders variman, rudi und Flat. Hab früher schon viel geschraubt aber am Motor eher wenig gemacht, halt lieber gleich den ganzen Motor tauschen....
Heute ist mein Anspruch ein anderer!
Deshalb habe ich jetzt folgendes vor:
1) AR Motor wird gerade zerlegt, soll als 1.6 / 50PS / 34 PICT wieder aufgebaut werden. Zur Übung... Bilder und erste Bewertung folgen sobald der Motor ganz zerlegt ist.
2) mein aktuelle Motor 1.6 / 40 Weber / Sebringtüte / 50.000km
soll ersetzt werden durch einen 1774 ccm, hier bin ich erst in der Planung, werde den Bauplan aber auch bald mal einstellen und mich von euch zerreissen lassen 
...
Zur Unterstützung beider Projekte habe ich hier einen Kollegen, der viel Erfahrung mit Motorbau hat. Von ihm kann ich mir ein paar Tipps holen. Leider bzw. zum Glück ist er auch in unserm Firmen-Racing-Team der Motorbauer und somit zeitlich voll ausgelastet (by the way - 24 Stunden güne Hölle auf Pl. 32 / Pl. 4 in der Gruppe und das beim ersten Anlauf ) nicht schlecht, ne!?!?
Also, Bauplan und Fotos der aktuellen Zerlegung kommen in Kürze
Moin, hab gerade das Thema mit dem Kolbenrückstand mehrfach gelesen, trotzdem genau so schlau wie vorher ;o)
Ich hab nen 1300 auf 1600er Umrüstsatz ohne Kopfbearbeitung. nun wollte ich gestern den Kolbenrückstand messen und hab festgestellt das im Kolbenboden ne 3mm tiefe und 55mm im Durchmesser breite Vertiefung ist. Wie verhält sich das denn bei solchen Kolben mit dem Rückstand? Hab am Rand nun 1,1mm gemessen, wenn ich jetzt aber auf 1,5mm gehen würde, hätte ich ja in der mitte 55mm mit 4,5mm Rückstand.
1,1mm lassen?
Ne Papierdichtung drunter, macht nochmal ca. +0,2mm?
Nockenwelle ist ne W110 mit verstärkten Ventilfedern, falls das wichtig ist.
Gruß
Jörg
Die Kolben sollten eigentlich glatt sein ,denn wenn du eine Mulde hast sind das niederverdichtete vom Bus o.ä..Zum Umbau nur bedingt geeignet denn da ist die Verdichtung zu gering,das werden keine 50 PS.
Ah! Ok, hab noch nen Satz Mahle-Kolben rumfliegen, denn nehm ich die. Die sind glatt, ohne Mulde.
Die Kolben mit der Mulde sind auch meistens Guss Kolben. Für Tuning eigentlich ziemlich ungeeignet.
Der Kolben Rückstand sollte am Rand gemessen werden, dort ist beim Käfermotor die Kollisionsgefahr. Es geht ja darum, dass der Kolben während der Aufwärmphase und bei Höchstdrehzahl nicht am Kopf anschlägt.
Das mit der Dehnung von Kurbelwelle, Pleuel und Kolben wegen der Wärme und auch der Massenkräfte bei der irren Beschleunigung ist nicht ganz so ohne... das kann durchaus 1mm sein. Auch Lagerspiele der Kurbelwelle und der Pleuellager spielen da mit rein, sogar eine Durchbiegung der Kurbelwelle.
Geh nicht unter 1mm, da würde der Kolben mit Sicherheit oben anklopfen. 1.5mm ist ein guter Erfahrungswert.
Das mit den Kanten habe ich extra mal ausprobiert an einem 2L M10 BMW Motor, bei 14:1 Verdichtung. Scharfe Kanten brachten ihn zum Klingeln, nach dem Verrunden auf R=2 war's weg... hat mit einer 2 Wirbelwanne sogar eine dem Käfer recht ähnliche Brennraumform. Man kann solche Stellen sogar sehen, dort fehlt der Ruß und es sieht körnig aus.