Klackern ... Tackern

[cj]

@CJ
Ich finde den Ansatz sehr gut, der Sache mal systematisch auf den Grund zu gehen.

ich auch, aber dazu sollten wir nochmal aufgelistet bekommen was alles mit dem motor passiert ist, ich hab keine lust mir das rauszusuchen, das ist auch der grund warum ich immer dafür bin alles bei solchen projekten oder restos in einen fred zu schreiben, da brauche ich dann nur zurückblättern und weiß was alles passiert ist wenn der ersteller das soweit hier dokumentiert hat.

[Dominik]

Bleibt weiterhin die Frage, Spiel zu klein oder Kolben zu heiß. Sollte der Kolben zu heiß gewesen sein gibt es irgend ein anderes Merkmal (als der Fresser!) an dem sich dieses eindeutig erkennen läßt? Außer an den vier Reibstellen gibt es nirgendwo verbranntes Öl am Kolben.

Gegen einen zu heißen Kolben spricht ja irgendwie, dass er innen aussieht wie neu und auch auf der Oberseite nichts ungewöhnliches zu entdecken ist. Außerdem klemmt der Kolben ja auch bei Motoren, die den Kolben lediglich als Übermaßkolben bekommen haben. Sprich: bei denen im Ansaugbereich, an Vergaser und Zündung nichts geändert wurde. Bei diesen Motoren bliebe also höchstens die höhere Kompression, die den Temperaturanstieg bewirken müsste. Aber das scheint mir eher fraglich.

Ich kenn mich mit Fressbildern leider auch nicht so aus, aber mir scheint klar, dass der Kolbenboden der heißeste Teil des Kolbens ist, der die Wärme über die Ringe an die Laufbuchse abgibt. Darunter wird es kühler, zumal die Wangen optimalerweise ja gar nicht am Zylinder auflegen (bzw. mit minimalem Druck). D.h. naheliegenderweise müsste sich bei Überhitzung der Schaden aus dem Bereich des Kolbenbodens fortpflanzen und es müssten dort Überhitzungsspuren zu sehen sein. Ist jetzt allerdings nur eine Überlegung und keine praktische Erfahrung.

Da springt mir schon mehr ins Auge, dass der Kolben tatsächlich dort zum Klemmen neigt, wo das Hemd in den Kasten übergeht. Vier-Punkt-Klemmung an den vier Ecken des Kastens. Außerdem fällt mir auf, dass (zumindest bei gegossenen Kolben) die Kastenwände oft gebogen sind, damit sie bei Wärmedehnung arbeiten können. Der Wiseco hat dagegen recht gerade Wände. Gut, das haben andere Kolben auch. Trotzdem scheint mir das ein Hinweis, dass man die Wärmedehnung bei der Konstruktion des Kolbenkasten berücksichtigen muss. Und dann ist da noch der Tipp bei Motorang, dass die Wandstärke des Kolbenhemdes beim Übergang Hemd/Kasten ansteigen würde und man die Klemmneigung beheben könnte, wenn man die Wandstärke manuell angleicht.

Ohne ein Fachmann zu sein, könnte ich mir vorstellen, dass das Problem was mit der Bauart des Kolbenkastens zu tun hat. Das würde auch heißen, dass der Kolben eigentlich ein kleineres Laufspiel vertragen würde (wie es auch angegeben ist), aber punktuell ein höheres braucht. Weshalb es vielleicht tatsächlich besser wäre, den Kolben an dieser Stelle zu bearbeiten, anstatt das Einbauspiel ringsum zu erhöhen.

Ich würde meine Überlegungen daher unter die Überschrift stellen:

Wenn's am Kasten klemmt, wird schon irgendwie der Kasten schuld sein



Aber wenn du die Gelegenheit hast, Leute bei Wahl und so zu befragen, ist das ja optimal. Die werden so etwas natürlich aus dem Effeff wissen! Bin schon gespannt .

Viele Grüße + starke Nerven,
Dominik

[PD02-SB]

to whom it may concern: hier die Fortsetzung der Story, ein weiteres Schreiben soeben über den großen Teich gebeamt:

Hi xxx,
many thanks for your immediate answer. It is basically also my understanding of the damage. I understand that the piston was too hot for the 7/100 mm clearance which I finally have chosen. However I’m still not sure whether the piston was too hot or the clearance was too small. I doubt a bit that the piston was too hot since I can not imagine any dedicated misuse and there is - except to the friction area and combustion chamber surface - no further baked oil on the piston.

Let me continue a bit with my story: You know that the 4117M08950 increases the compression ration of the XL500 from 8.6. to 10.5. For knock avoidance I’ ve installed a new programmable ignition with a ignition map depending on engine speed and MAP. The 2D ignition map was carefully calibrated either for max pme or save knock limit. For the calibration we used a AVL pressure indication system. Mixture was sensed by a broadband INNOVATE O2 sensor in the exhaust manifold. The carburettor was working pretty stable at A/F 13.1. I did all this since I like the forged 4117M08950 very much and I wanted to give this cute piston a fair chance. In Germany we get 95, 98, 100 and 102 oktane fuels at the petrol station. I used to take the last one.

My main concern is, what to do after this pretty bad experience, in particular since I was warned to use the Wiseco from other XL bikers before? Keep in mind I took it as challenge to make it working.
After all this you might understand that I do not want to give up after all the effort and money I have already invested in this project for my old loved bike. Do you see any realistic chance to continue with this adventure and make a 2nd new forged Wiseco piston safely working? Or would it be better to switch to a standard ProX Piston Kit XL/XR500 8.6 (01.1509.050). Would it make sense to increase the clearance? Would you give the 4117M08950 a final 2nd chance?

looking forward for your honest answer

mit freundlichen Grüßen from a small town in Germany

Thomas

[Dominik]

Zeitgleich

[PD02-SB]

@ Dominik, danke für Deinen tollen Zuspruch bei schwerem Leid

ein kleiner Hinweis zu " Bei diesen Motoren bliebe also höchstens die höhere Kompression, die den Temperaturanstieg bewirken müsste. Aber das scheint mir eher fraglich." Versuch mal etwas mehr im gesamten Zyklus zu denken. Die kurze Kompressiosspitzen wirken sich letztendlich kaum auf die mittleren Bauteiltemperaturen aus. Höhere Kompression steigert sicherlich Druck und Temperaturspitzen, allerdings auch den Wirkungsgrad. D.h. es wird mehr Sprit in Vorschub umgesetzt und weniger in Wärme. Denk mal drüber nach. Ist sofort nachweisbar durch sinkende Abgastemperaturen.

[Dominik]

Klingt logisch.

[PD02-SB]

Mehr aus eigenem Interesse, ob's beim Fehler finden hilft...

Hi Tim, sorry dass ich noch nicht geantwortet habe. Ich muss jetzt erstmal sehen, dass ich hier die Kuh vom Eis bekomme. Das Meiste sollte aber in älterne Posts zu finden sein. Weiterhin hoffe ich noch auf ein happy end an dem es bestimmt noch eine Zusammenfassung gibt.
Danke für Dein Verständnis,

GN, Thomas

[timundstruppi]

Ich habe einen Wiseco mal 5000 km gefahren. Dabei hat er zweimal geklemmt. Das Spiel ist etwa 0,1mm, aber nur groß vermessen. Die Kiste rannte sehr gut, auch mal mehrere Minuten bei 160. Die Klemmer waren immer beim Herausbeschleunigen passiert und haben sich sofort wieder gelockert. Ich glaube 2 mal dritter Gang. Einmal war der Motor wohl nicht warm genug.
Ich kann den Kolben mal raussuchen und Fotos machen.
Ich aber die Maschine 85 so übernommen, weiß also nichts von dem eingestelltem Spiel. Es liese sich aber messen, da beiden noch vorhanden ist.
Gruß TW

[Gunnar_HH]

Ich habe einen Wiseco mal 5000 km gefahren. Dabei hat er zweimal geklemmt. Das Spiel ist etwa 0,1mm, aber nur groß vermessen. Die Kiste rannte sehr gut, auch mal mehrere Minuten bei 160. Die Klemmer waren immer beim Herausbeschleunigen passiert und haben sich sofort wieder gelockert. Ich glaube 2 mal dritter Gang. Einmal war der Motor wohl nicht warm genug.
Ich kann den Kolben mal raussuchen und Fotos machen.
Ich aber die Maschine 85 so übernommen, weiß also nichts von dem eingestelltem Spiel. Es liese sich aber messen, da beiden noch vorhanden ist.
Gruß TW

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, der Kolben braucht das.
Ein- zweimal Klemmen, überschüssiges Material an die Wand hauen. Abkühlen, weiter gehts nach Hause zur kleinen Revision:
Wenn es nur leichte Klemmer sind, braucht der Zylinder nur leicht bearbeitet werden (Alu raus waschen, ganz leicht honen), Ölwechsel, Kolben-Ringkanäle reinigen, eventuell etwas am Dom abnehmen und Kolben wieder einbauen.
Kompression ist noch voll da, Kolbenkippen so gut wie nicht merklich, Leistung auch voll da, aber ein ungutes Gefühl über der Zeitpunkt des nächsten Klemmers.

Kopf hoch!

Gruß Gunnar

[hbmjka]

Hallo!

Dominik hat irgendwann mal diese pdf hochgeladen -

Kolbenschäden - erkennen und beheben.

Vielleicht kann jemand was damit anfangen.

http://www.stratopresse77.de/dominik/ko ... den%29.pdf

Gruss Heinz

[Gunnar_HH]

geniales Dokument, habe es gleich gelesen und gesichert.
Danke Heinz!

Gruß Gunnar

[PeterB]

Ist vielleicht nicht wirklich zielführend - aber der Hinweis deines möglicherweise neuen Freundes aus Ohio ist schon striking: Ich habe nach wenigen Kilometern bzw. Betriebsstunden noch niemals einen solch verkokten Kolbenboden gesehen. Was ist das denn?

beste grüße
peterb

[PD02-SB]

Hallo Peter,
den Kolben habe ich vorher gute 500 km eingefahren. Der Spritverbrauch lag über diese Strecke bei 3,2 l/100km. Spricht definitiv nicht für eine Überfettung.
Beim Ausbau fiel die stark verölte Kolbenoberfläche auf. Der Ölabstreifring saß fest und hat sicherlich nicht mehr seine Funktion erfüllt. Ich denke dieser Zustand ist schon etwas früher bei den Hochlastpunkten eingetreten. Wir sind anschließend weiter im Kennfeld gefahren, um dort die Verbrennungsschwerpunkte einzustellen. Das Klappern traten erst beim nächsten Starten auf, da der Kolben durch die Tortur im Heißen ganz offensichtlich geschrumpft ist.

Ich war heute bei einem Spezi ( traumhafte Berarbeitungsmaschinen!, super spannende Motorsport- u.Restaurationsprojekte, ich habe das große Glück von ihm bei dieser Gelgenheit auch immer mit einem open end small talk beehrt zu werden) . Der hatte auch keine Probleme mit dem Kolbenboden. Im fiel aber sofort auf, dass der Kolben auch im Bereich des Feuerstegs Berührung hatte. Zeichen eines überhitzten Motorbetriebs hat er nicht gefunden. Er meinte aufgrund erster Reibstellen hätte der Kolben relativ schnell soviel Reibenergie eingesteckt, dass der wie ein Kuchen aufgegangen wäre. Selbst im Bereich des Feuerstegs sei es zu Berührungen gekommen. Dies hat er abgeleitet aus spiegelen polierten Flächen ohne jeglich Ölkohleablagerungen. Weiterhin meinte er unter 8/100 dürfte man einen Wiseco im luftgekühlten Motor auf keinen Fall verbauen. Die Amis, sprich - Wiseco - hätten angeblich noch nicht gelernt vernünftige AL-Legierungen für Kolben einzusetzen. Diese sehen nach der Endbearbeitung sehr schick glänzend aus, würden aber in Sachen Wärmeausdehnung eher im unteren Range liegen. Außerdem wäre es heute eigentlich Standard den Kolben in kritischen Bereichen zu Beschichten.

Ich habe eben mal einen Backofentest gemacht und bin bei dabei tatsächlich auf ein alpha=24E-6/K gestossen. Geht man beim Stahlrohr von der halben Wärmeausdehnung aus, wären die 7/100 bereits bei einer Differenztemperatur von 70K zwischen Kolben und Zylinder voll verbraten.

Wie auch immer, das Spiel war ganz offensichtlich für unseren Einsatz zu klein und das Drama nahm irgendwann seinen Lauf.

Wie freundlich der neue Freund aus Ohio ist, weiß ich noch nicht. Bisher hat er sich nicht wieder gemeldet. Das erste Schreiben fand ich jetzt nicht wirklich erhellend. Er war es auch der mir im September die 6,4/100 empfohlen hat, die ich auf 7 aufgerundet habe. Ein ganz großes Rätsel bleibt weiterhin warum Wiseco 5,1/100 auf die Packung schreibt. Die XL die das stemmt, sehe ich defintiv nicht. Wer weiß vielleicht, sollte ich mal die Einbauanleitung lesen und da steht am Ende, dass vor Inbetriebnahme eine gute Prise Feinsand in den Brennraum und das Öl zu kippen sind, damit sich das korrekte Spiel von selber einstellt.

Grüsse Thomas

ob der Freund aus Ohio wohl bereits mitliest und sich deswegen nicht mehr traut zu schreiben? Eigentlich sollte es doch auch in seinem Sinne sein, das Thema clearance to clearen. Könnte aber den Umsatz der Ersatzkolben reduzieren, nö, so gemein sind die nicht

[Dominik]

Wenn man dein Schadensbild streng mit der Kolbenschmidt-Broschüre abgleicht, kommt man ebenfalls zu dem Ergebnis, dass es eindeutig ein Spielfresser ist:

1.) Spielfresser: Fressspuren treten sowohl auf der Druck- wie der Gegendruckseite am Kolbenschaft auf. Trifft zu (s. S. 12)

2.) Kraftstoffüberschwemmung: Nein, denn der Schaden liegt dann grundsätzlich an den Stellen wo der Kolbenschaft trägt (s. S. 20).

3.) Trockenlauffresser durch übermäßige Belastung während der Einlaufphase: Scheidet aus, da Fressspuren dann zuerst am Feuersteg auftreten würden (s. S. 22).

4.) Überhitzungsfresser durch Störung im Verbrennungsablauf: Scheidet aus, da sich die Fressspuren dann vom Kolbenkopf abwärts entwickeln würde (s. S. 24).

5.) Überhitzungsfresser durch Motorüberhitzung (Kühlproblem): Frisst am Kolbenschaft, scheidet aber aus, da der Kolben ringsum betroffen wäre (s. S. 26).

6.) Trockenlauffresser durch partielle Überhitzung und Zusammenbruch des Ölfilms: Frisst ebenfalls am Kolbenschaft und könnte durch mangelhafte Kühlung ausgelöst werden. Kann aber ausgeschlossen werden, da die Fressspuren dann nicht gleichmäßig auf der Druck- und Gegendruckseite auftreten (s. S. 18).

7.) Trockenlauffresser durch Schmierölmangel: Kann ausgeschlossen werden, da die Fressspuren dann am Kolbenhemd im Tragebereich auftreten (s. S. 17)

8.) Bleibt der Spielfresser als 45°-Fresser (s. S.12). Der scheint zwei Ursachen zu kennen: Überhitzung durch klemmenden Kolbenbolzen. Oder: Zu hohe Belastung des noch nicht betriebswarmen Motors.

Vom Schadensbild scheint der Spielfresser aber schon in den Trockenlauffresser (s. S.16) übergegangen zu sein. Jedenfalls werden in der Broschüre Spielfresser glatter und mit einem Anteil polierter Flächen beschrieben.(s.S. 10).

Naja, wenigstens lag es offenabr nicht an deinen Verbrennungsexperimenten oder mangelnder Kühlung ...

Viele Grüße,
Dominik

[PD02-SB]

Servus Dominik,
hey, da hast Du Dir aber richtig Arbeit gemacht! Ich denke wir sind tatsächlich auf dem richtigen Weg den Fehlerverlauf zu verstehen. Sicherlich würde der Kolben noch leben, wenn wir nicht auf dem Prüfstand gewesen wären, aber besser so als unerwartet auf der Straße oder irgendwo sonst auf der Reise.

Damit kommen wir jetzt zur Frage, was kommt danach ins Rohr. Aber dazu später. Ich kümmer mich jetzt erst mal ein paar h um mein 2t-Hobby dem windgetriebenen Antrieb ohne Fresserrisiken, aber nicht minder abenteuerlich. Es geht gleich zur Boot nach D'dorf.

Danke Dir, Euch wünsche ich einen schönes WE

Thomas