Einfahren und
etwas Hintergrundwissen
|
|
Ein beinahe leidiges Thema das vor allem der
verschiedensten Ratschläge wegen wie eine Wissenschaft wirkt.
Hundert Profis geben Hundert Ratschläge. Manches
widerspricht sich sogar.
Man soll beim fahren in jeder Situation den passenden Ratschlag abrufen
bevor etwas passiert. Was ein Motor zum
einfahren wirklich braucht
lässt sich ganz einfach zusammen fassen.
Je Gang nicht länger als 10 Sekunden Vollgas und monotone Gasstellungen
meiden. Die Formel gibt sogar frei, das man in den 10 Sekunden
auch Hochstart fahren darf.
Die Begründung findet sich in der Funktionsweise eines Motors.
Unter Einfahren wird allgemein das Verhindern eines Kolbenklemmers
verstanden, bis sich das erforderliche Arbeitsspiel
eingestellt hat.
Quasi gewollte und kontrollierte Abnutzung. Wäre es nicht gut wenn man versteht wie es beim
einfahren zu
Kolbenklemmer kommt?Das Grundproblem liegt seit Jahrzehnten
im verwendeten Aufbau.
Ein Kolben aus Alu in einem Zylinder mit Grauguss Buchse.
Naturgemäß dehnt sich Alu unter Wärmewirkung ca. 3 mal mehr als Grauguss.
Der Kolben (aus Alu) also mehr als die Gussbuchse.
Schnell erkennt man, das sich hier 2 Werkstoffe einholen, je heißer es wird.
Das Einbauspiel wird unter Hitze enger.
Nur darf es nicht zu heiß werden um das
Einbauspiel ganz aufzuheben.
Das wäre der Klemmer den alle versuchen zu vermeiden.
Deshalb meidet man Fahrzustände die größere Hitze erzeugen.
Vor allem Dauerhafte.
Es gibt eine uralte 1-2-3 Regel.
Sie beschreibt das passende Arbeitsspiel der Kolben-Buchsen Paarung.
0,1% Einbauspiel vom Nenndurchmesser steht für Einfahrphase.
0,2% steht für optimalen Betriebszustand.
0,3% steht für grob gesagt Schrottgrenze bzw. nächst größeres Schliffmaß einsetzen.
Natürlich gibt es moderne Forschung und auch somit je Motor andere Werte.
Allgemein ist die Formel jedoch gut brauchbar. Vor allem
wenn es sich um ziemlich einfache Aufbauweise handelt wo Forschung noch nicht zu Sonderwege führte. Simson ist einfach.
Zwischen Neuzustand (0,1%) und Betriebszustand (0,2%) muss Abrieb erzeugt werden. Das erfolgt in der Einfahrphase.
Problem erkannt?
Die Eingangs erwähnte Formel trifft das Problem genau auf den
Punkt.
Vollast führt zu besonders starker Kolbendehnung.
Bei kurzzeitigen Vollgas aber nicht sofort zum Klemmer,
sondern erst
einige Sekunden später wenn es zu lange andauert. 15-30 Sekunden dauert es
meißt.
Zylinder sind
wie Wärmespeicher. Was zugeführt wird sollte auch ebenso schnell abgeführt
werden um eine Balance zu haben. Ist die Abfuhr langsamer als die Zufuhr steigt
der Temperaturlevel. Das Kolbenspiel nimmt ab.
Beim schalten wird der Motor lastfrei, tourt etwas ab, kühlt
innerlich etwas ab.
Jedoch im letzten Gang
folgt kein weiterer, daher dort besondere Vorsicht.
Auch monotone Drehzahlen sind hier eine Gefahr. Erst recht wenn die Drehzahl schon
im Resobereich liegt was gute Füllung und Hitze bedeutet. Fahren unterhalb der
Resodrehzahl schützt fast sicher vor Klemmer.
Was aber wenn der Motor dann Hunderte Kilometer später auf Vollgas gebracht wird? Meistens klemmt er dann.
Selbst wenn die Kilometer Angabe zum einfahren um das mehrfache überschritten
ist. Es war also doch noch nicht eingefahren.
Niemand kann sagen wann der
beabsichtigte Verschleißzustand bei übervorsichtiger Fahrweise erreicht wird.
Daraus schließt man, das zum einfahren die Drehzahlen gehören die der Motor
auch später erbringen soll, wenns auch anfangs nur teilweise bzw. kurzzeitig ist.
Größere Düsen begrenzen Drehzahlen und verhindern,
das ein Motor richtig heiß wird. So gesehen eine gute Mitwirkung.
Jedoch wird es problematisch für die Fahrweise weil
damit schlechtere Gas Annahme erfolgt.
Gerade aus den unteren Drehzahlen heraus die man zum
einfahren besonders gut dosierbar braucht.
Durch die größere Bedüsung kann man die unteren
Drehzahlen nicht nutzen, überspringt sie und man ist schneller und öfter bei
Vollgas als man wollte. Die andere Seite ist, neue
Motoren verzehren einen größeren Kraftstoffanteil für Innenkühlung.
Hat man also den Motor richtig bedüst zeigt sich
beim einfahren ein helleres Kerzenbild als die selbe Bedüsung mit eingefahrenen
Motor zeigt. So nimmt der Motor von unten heraus gut Gas an und
dreht auch bis hoch ohne stotternde Begrenzung.
Würde man angenommen die Nadel eine Kerbe fetter
hängen, klingt das zunächst gesund. Jedoch fährt der Motor damit schon wieder
aus unteren Drehzahlen mit schlechterer Gas Annahme. Je wärmer der Motor wird
um so deutlicher. Wer mit diesem Manko zurecht kommt kann es versuchen. Leider
bringt es wenig den Gasschieber zu begrenzen.
Im Leerlauf dreht der Motor
trotzdem voll hoch. Bergab ebenso.
Besser wäre eine Drehzahlbegrenzung von der
Zündung.
Ideal wenn die nach und nach höher regelbar wäre.
Eigentlich gibts das schon, nur wer nutzt es?
Nun
dann ist es trotz aller Vorsicht doch passiert, ein Klemmer.
Wenn man den Finger an der Kupplung hat ist schlimmeres wie Abstieg verhinderbar.
Einfahren heißt auch Kupplungsbereitschaft.
Einfahrklemmer sind ganz anderer Natur und vergleichbar harmlos gegenüber
Klemmer durch Ölmangel usw.
So haben Einfahrklemmer auch ihre typischen Klemmbilder woran man sie sofort
erkennt.
Hier voran sind 4 Ecken Klemmer zu nennen.
Wo die Zuganker stehen besteht
weniger Material zum Wärmetransport.
An den Stellen klemmt es eher und deutlicher.
Das muss nicht immer voll
ausgeprägt über alle 4 Ecken sein.
Typisch aber die Zuganker, die 4 Ecken..
In der Regel bleiben dabei die Kolbenringe voll beweglich in der Ringnut.
Kompression wird also noch aufgebaut.
Dabei kann man nach 5 Minuten Pause antreten und weiter fahren. Dann etwas
ruhiger.
Der Kolben hat sich an den Stellen Luft verschafft die ihm am engsten waren.
Trotzdem kann er jetzt noch arbeiten.
Die dünne Aluschicht die an der Zylinderwandung zurück blieb können die
Kolbenringe langsam wieder abtragen.
Sind die Ringe jedoch fest in der Nut können sie keine Kompression mehr
aufbauen und nicht an die Zylinderwandung federn.
Hierzu würde weiter fahren zu noch schlimmeren Kolbenschäden führen weil die
heißen Verbrennungsgase wie ein Schweißbrenner heizen.
Die heizen sogar den Ölfilm weg. Damit wirds richtig gefährlich. Manch
ältere Rennmethode beschreibt wie Kolbenklemmer behandelt wurden.
An den engsten Stellen hat der Kolben geklemmt bzw. sich Luft verschafft.
Nunja
so gab man mit überschleifen der Klemmstellen ganz bewusst Luft und hat die
Kolben wieder eingesetzt. Ring frei, dann neue Runde. So nebenbei hat man erst
durch den Klemmer erkannt wo welches Maß anzusetzen war, auf das es dann nicht
wieder klemmte.
Das ganze funktioniert nur wenn ansonsten Gesundheit im Motor besteht.
Verkorkste Steuerwinkelpaarungen oder zu hohe Verdichtung wird man so nicht
beherrschen können.
Generell kann man sich noch
merken: Kolben und Ringe laufen nicht direkt an der Zylinderwandung. Das wäre
Material auf Material und Verschleiß pur. Deshalb
lässt man Kolben in einem Ölfilm schwimmen. Dieses Schwimmen ist beinahe
reibfrei.
Obendrein transportiert der Ölfilm die Wärme ab und er übernimmt
die Kompression. Mehr Öl, bessere Kompression und Leistung.
Im Einfahr Klemmfall wird der Ölfilm an den
Klemmstellen zerquetscht. So ist die Klemmfolge geringer als durch verbrennen
des Ölfilms herbei geführt wird.
Zum Nicasil.
Eine Technologie die nicht darauf
setzt das sich erst eine Gussbuchse einlaufen muss.
Hierbei ist das Maß neu geradezu schon fertiges Endmaß. Abrieb ist
hierbei kaum einplanbar denn es ist eine der größten Stärken von Nicasil das
es deutlich resistenter ist gegen Verschleiß. Erforderlicher Weise müssen
hierzu auch die Kolben andere Maßhaltigkeit zeigen. Einfahren mit Nicasil ist etwas anderes.
In
den ersten Minuten zeigt sich ob alles sauber zueinander passt und dann kann man
schon loslegen. Einfahren wie bei Zylinder mit Gussbuchse bleibt einem erspart.
Es gibt auch hierbei Kolben in verschiedenen Maßstufen. Man sollte es jedoch nicht mit Nachschliffgrößen
verwechseln. Diese basieren nicht auf Nachschliff und sind daher in deutlich
kleineren Maßsprüngen erhältlich. Zylinder verlassen das Werk nicht alle
genau auf gleiches Maß gearbeitet. Hierzu gibt es im Maß angepasste Kolben
für jedes dieser Zylindermaße die sich meißt im Tausendstel mm Bereich
bewegen. Meißt erhalten Kolben und Zylinder einen Buchstaben eingearbeitet um
zu erkennen um welches Maßpaar es sich handelt. In einen A markierten Zylinder
gehört also ein A markierter Kolben. Wurde ein Nicasilzylinder
längere Zeit verwendet zeigt sich auch hier minimaler Verschleiß. Die Größenordnungen
sind jedoch deutlich weit weg von Grauguss. Das Verhältnis liegt ca.
Zehntel zu Tausendstel, also gleich 2 Kommastellen und das bei deutlich längerer Laufzeit als mit
Gussbuchse. Um nun diesen minimalsten Verschleiß auszugleichen kann man einen
Übermaßkolben einsetzen. Anstelle des anfänglichen A oder B Maßes dann ein F
oder G usw. Was jedoch nicht ausgeglichen werden kann sind verdichtete Stellen
die sich im OT Wechsel um die Auslasszone und im UT Wechsel um die Einlasszone
bilden. Es ist nicht mit Abrieb zu verwechseln der in den gleichen Zonen mit
Gussbuchse entsteht. Auch in diesem Phänomen haben Nicasilzylinder die Nase
weit vorn. Es dauert deutlich länger bevor Spiel entsteht das den Kolben zum
kippeln anregt.Bei beiden Technologien ist das
Kippverhalten des Kolbens die Ursache und erzeugt bei beiden verschiedene
Wirkungen. Generell zeigt sich einmal mehr wie wichtig ein möglichst genau
abgestimmter Kolben ist und mit welchen Einbauspiel er betrieben wird. Aber auch
wie wichtig geringer Abrieb ist der zum beibehalten des Einbauspieles dient. Führt man noch den Vorteil der besseren
Wärmeabfuhr ins Feld kann man auch diesen Punkt klar an den Nicasilzylinder vergeben.
Wie bekannt fördern hohe Temperaturspitzen den Verschleiß. Grauguss ist nicht so gut wärmeleitend wie eine Hundertstel mm Schicht direkt auf Alu.
Grauguss wirkt dagegen fast wie ein Speicher im Zylinder der das Temperatur
Niveau unter Belastung nach oben
schraubt. Je dicker die Gusszone ist um so höher klettert das Niveau. Anders
herum betrachtet kann man Nicasilzylinder höhere Leistung anvertrauen ohne
gleich in Verschleiß fördernde Temperaturen zu geraten.
Die Kehrseite ist jedoch auch, das ein Klemmer
mit Gussbuchse reparabel ist durch Neuschliff. Nicasil ist nicht frei von
Klemmer. Da ist die Folge meißt verherender.
Bis hin zu geht nicht mehr
reparieren. Dann steht man vor der Wahl ob ein Neukauf billiger wäre als neu
beschichten lassen. Experimentiert man mit Vergaser oder Auspuff sind die Folgen
für Gussbuchsen günstiger als bei Nicasil. Kleine Eventualitäten wie
Sicherungsringe ebenso.Es
war jetzt etwas übers einfahren hinaus. Es ist der Bereich...."und
etwas Hintergrundwissen".
|
|
|