Ursache Zylinder Schäden

Diskutiere Ursache Zylinder Schäden im Z20LET | LEH | LEL | LER | NET Forum im Bereich Technik; Ja ist eine komplizierte Sache nicht unbedingt eine Sollbruchstelle aber auch wegen der Ausdehnung des Materials, Vorspannung usw. Deswegen ist...
Samy

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@ samy

Laufbüchse verstärken? Irgendwie baut man ja da immer eine "sollbruchstelle" ein! Ich weiß nicht so recht .....

Ja ist eine komplizierte Sache nicht unbedingt eine Sollbruchstelle aber auch wegen der Ausdehnung des Materials, Vorspannung usw. Deswegen ist ein C Block da doch noch das einfachse ;) Es gib aber ja Motorblöcke anderer Modelle wo es nicht so einfach ist da werden solche Einsätze benutzt. Aber da muß man auch erstmal rausfinden welches Material, Form usw bis es gut funktioniert.

Der Gedanke kam mir auch schon. Zumal mit Messing... 3 mal so hohe Ausdehnung wie Guss, ob das die 3fache Wärmeabgabe so einfach aufhebt? Warum nimmt man da nichts aus dem selben Material wie der Block?

Das weiß ich selber nicht habe damit noch nicht viel experimentiert. Ich habe nur einen Calibra DTM Motor auseinander gehabt und dort wurde Messing als Material genutzt. Ich denke die werden sich dabei was gedacht haben. Warum weiß ich aber wie gesagt auch nicht.
 
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3K-Power

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Passt vieleicht hier her... Gabs da nicht mal bei den Briten den C Block aus Alu mit eingesetzten Buchsen? Hat sowas schonmal wer in der Zerre gehabt?
 
Cali-Faucher

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wie kommt man zu einem Calibra DTM Motor?
ich glaub das war mal ne äußerst große Ehre bzw.Glück so ein Hightec Teil von früher mal die Finger dran zu bekommen!
 
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Ja das dacht ich mir auch so ;)

Beim Dirk Stock liegt/lag noch ein entsprechender Kopf mit 8 separaten Einlässen...
 
GTdriver

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@ 3k

Ja, hatte ich! Wird aber primär bei den Hondas verwendet und anderen ähnlichen Modellen aus Fernost. Ich glaube nicht das dieser Umbau hier sinnvoll ist, denn grundlegend bin ich mir sicher das die meisten Schäden aufgrund nicht ausreichender Abstimmung passieren bei den Z Modellen in diesem Bereich.
 
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Weil du hier die Teillastabstimmung angesprochen hattest... Is in der Leistungsregion nicht schon besseres getan, wenn man mit 8 Duesen arbeitet?
 
Samy

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Ja das dacht ich mir auch so ;)

Beim Dirk Stock liegt/lag noch ein entsprechender Kopf mit 8 separaten Einlässen...

8 ? Entweder 6 oder 12 war ja ein V6 , aber soweit ich weiß waren dort die Kanäle einflutig also immer 6. Den ich hatte war 6 aber schon ordentlicher Querschnitt größter Kanal den ich je gesehen habe bei einem Opel Motor :D Oder meinst du einen Calibra STW C20XE 4 Zylinder Kopf?
 
Samy

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Weil du hier die Teillastabstimmung angesprochen hattest... Is in der Leistungsregion nicht schon besseres getan, wenn man mit 8 Duesen arbeitet?

Bei den heute verfügbaren Düsen eigentlich unnötig geworden. Damals mit wenigen großen Hochohmigen Düsen und meist noch mit gruseligen Totzeiten/Minimal möglichen Einspritzzeiten war das schon sinnvoller um noch ein Leerlaufverhalten zu bekommen. Aber für Vollast worums hier bei dem Schadensfall geht unerheblich ob 4 oder 8 Düsen eingespritzt haben.
 
FinnBär

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Mal einen ganz andere Theorie, evtl hatte der Block ja einen Gussfehler, in Serie hätte der gehalten, aber durch die höhere beanspruchung sind solche kleinen Gussfehler ja schnell gefährlich. Ein Lunker reicht zur Rissbildung und dann gehts weiter bis zum Bruch.
 
Zero-XE

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Mal einen ganz andere Theorie, evtl hatte der Block ja einen Gussfehler, in Serie hätte der gehalten, aber durch die höhere beanspruchung sind solche kleinen Gussfehler ja schnell gefährlich. Ein Lunker reicht zur Rissbildung und dann gehts weiter bis zum Bruch.

Ändert aber nichts daran das 4.1mm schon Dünn sind zumal es echt dickere Blöcke gibt.

Zum Material mit der abstützung da hab ich mich mit dem Donni vor kurzem erst unterhalten, es ist ja so das die Messingstütze im Wasserkanal sitzt und dadurch keine all zu hohen Temperaturen abbekommt, sollens max 120° sein da ist dann die unterschiedliche Wärmeausdehnung nicht so hoch das es die Laufbüchse verdrücken würde. Zumal hat das Messing als Material noch die eigenschaft das es ein bisschen dämpft (je nach Legierung) was dem ganzen evtl auch noch zu gute kommt.

Ich persönlich hätte sonnst auch immer einen Gussbolzen verbaut um die Wärmeausdehnungsgeschichte zu umgehen. Wichtiger ist es glaube ich die verstärkung erst einzubauen und dann Bohren und Hohnen zu lassen, bzw. einen Schiebesitz mit 0.005-0.01mm Pressmaß einzuhalten.
 
3K-Power

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Wenn da so ein Dreieck ausbricht, dann doch sicher nicht ausgehend von der Spitze... Da müssten ja Risse links und rechts oben am dickeren Buchsenrand gekommen sein... Da wiederum braucht man sich nicht über die Buchsendicke unterhalten oder? Zumal dann sowas auf der Druckseite wahrscheinlicher gewesen wäre; quasi da, wo sonst die Abstützung eingesetzt wird. Mich macht das stutzig. Sind ja auch nur diese 3 Bilder da. Mich würde immernoch das ausgebrochene Stück interessieren; selbst wenn da kolbenseitig Laufspuren als Folge des Schadens drauf wären; evtl kann man ja auf der Wasserseite was erkennen.
 
Averell

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Wie schon geschrieben wurde, kann man auf dem ersten Bild am Kolben "erahnen", dass da Material fehlt.
Kann man davon ausgehen, dass so ein Schaden schlicht einen Wasserschlag durch eine durchgeblasene Kopfdichtung als Ursache hatte?
Einen ähnlichen Schaden hat es vor Kurzem im Astra-G-Forum gegeben, wo nachweislich Wassernebel die Laufbuchse gesprengt hat - Grund war auch eine defekte Kopfdichtung!
 
Mr. ZLET

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Tatsache ist, dass dieses Schadensbild nicht neu ist. Seit Jahren kursieren immer wieder mal Bilder mit fast identischem Schadensbild durch das Forum. Samy hat meines Wissens nach als Erster vor zig Jahren auf diese Problematik hingewiesen und die ersten, fast identisch aussehenden Fotos präsentiert. Tatsache ist aber auch, dass es mittlerweile eine Reihe von Opendeck-Blöcken, darunter eine Vielzahl an Z-Blöcken, gibt, die ohne jeglicher Verstärkung im Bereich Zylinder/Wasserkanal mit Leistungen jenseits der 400 PS bis Dato ohne Probleme funktionieren. Ich denke, dass sich hier verschiedene Faktoren unglücklich verketten. Trotz moderner Fertigungsmethoden im Werk, welche die Abweichungen von Werkstück zu Werkstück minimieren, kann ich mir nicht vorstellen, dass jeder Block die gleiche Guss- bzw. Verarbeitungsqualität besitzt. Das ist auch nicht weiter schlimm, da die Toleranzen für den vorgesehenen Leistungsbereich des Motors + eine ab Werk einkalkulierte Reserve irrelevant sind. Nur bewegen wir uns mit Leistungen von mit unter weit mehr als 100% gegenüber dem Serienleistungsniveau weit außerhalb des jemals von den Entwicklern angedachten Leistungsspektrums und daher darf man sich dann nicht wundern, wenn eine minimale Qualitätseinbusse z.B. beim Guss im Endeffekt zu einem Schaden führt. Material ermüdet mit der Zeit, wie viele Km ist ein Block schon gelaufen und vor allem mit welcher Leistung? Auch wenn die Theorie vom "gesetzten Material" (ein "gelaufener" Block ist stabiler als ein fabriksneuer) nicht von der Hand zu weisen ist, ist dennoch meiner Meinung nach irgendwann mal der Punkt erreicht, wo das Material "verbraucht" ist. In causalem Zusammenhang mit der Km-Leistung des Blocks, wie stark wurde die Zylinderwand durch Bohren/Hohnen geschwächt, sprich auf welches Übermaß wurde gebohrt. Dann wäre da auch noch die Abstimmung in Hinblick auf Zündwinkel/klopfende Verbrennung, wie schon erwähnt, ein relevanter Faktor - ohne dies jetzt mit dem konkreten Schadensfall in Verbindung zu bringen - hierzu müsste der Kolben offensichtlich mit einer "Kraterlandschaft" in Mitleidenschaft gezogen sein. Ich denke auch, wie so oft wird auch das Fahrverhalten zu einem gewissen Grad maßgeblich sein (es macht einen Unterschied, ob man zwischen 10 und 12 Sekunden auf der Meile auf dem Gas steht oder Nachts um halb 3 zehn Minuten auf der BAB durchgehend dahinballert). Es können aber natürlich auch mechanische Fehlfunktionen zu Schäden führen wie schon angesprochen, welche im Nachhinein aber immer schwer ausfindig zu machen sind.

Nur was kann man profilaktisch gegen so einen Schaden beim Motoraufbau machen? Die Closed-Deck Variante wird immer wieder genannt. Was mich persönlich etwas bei der Variante stört ist, dass die Wärmeabfuhrkapazität durch das Kühlwasser hier unter jener der Opendeck-Bauweise liegt. Und dass die Kühlung bei den Motoren essentiell ist, weis man spätestens seit dem Rallye-Let Konzept. Ich persönlich denke eine Opendeck-Lösung mit Abstützung im Wasserkanal wird wohl das Beste sein. Das scheint sich ja auch bei WKT und Konsorten bewährt zu haben. Die Frage, die ich mir stelle und auf die ich bis Dato noch keine Antwort gefunden habe, weil offensichtlich ein Staatsgeheimnis, ist, wie tief es sinnfoll ist, die Messingstütze in den Wasserkanal hineinragen zu lassen, um auf der einen Seite eine optimale Abstützung der Zylinderwand zu erreichen, aber auf der anderen Seite die optimale Kühlung der Kolbenlaufbahn zu gewährleisten. Vielleicht gibt sich ja doch jemand aus dem Umfeld mal einen Ruck und klärt diese Frage....
 
Samy

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Tatsache ist, dass dieses Schadensbild nicht neu ist. Seit Jahren kursieren immer wieder mal Bilder mit fast identischem Schadensbild durch das Forum. Samy hat meines Wissens nach als Erster vor zig Jahren auf diese Problematik hingewiesen und die ersten, fast identisch aussehenden Fotos präsentiert. Tatsache ist aber auch, dass es mittlerweile eine Reihe von Opendeck-Blöcken, darunter eine Vielzahl an Z-Blöcken, gibt, die ohne jeglicher Verstärkung im Bereich Zylinder/Wasserkanal mit Leistungen jenseits der 400 PS bis Dato ohne Probleme funktionieren. Ich denke, dass sich hier verschiedene Faktoren unglücklich verketten. Trotz moderner Fertigungsmethoden im Werk, welche die Abweichungen von Werkstück zu Werkstück minimieren, kann ich mir nicht vorstellen, dass jeder Block die gleiche Guss- bzw. Verarbeitungsqualität besitzt. Das ist auch nicht weiter schlimm, da die Toleranzen für den vorgesehenen Leistungsbereich des Motors + eine ab Werk einkalkulierte Reserve irrelevant sind. Nur bewegen wir uns mit Leistungen von mit unter weit mehr als 100% gegenüber dem Serienleistungsniveau weit außerhalb des jemals von den Entwicklern angedachten Leistungsspektrums und daher darf man sich dann nicht wundern, wenn eine minimale Qualitätseinbusse z.B. beim Guss im Endeffekt zu einem Schaden führt. Material ermüdet mit der Zeit, wie viele Km ist ein Block schon gelaufen und vor allem mit welcher Leistung? Auch wenn die Theorie vom "gesetzten Material" (ein "gelaufener" Block ist stabiler als ein fabriksneuer) nicht von der Hand zu weisen ist, ist dennoch meiner Meinung nach irgendwann mal der Punkt erreicht, wo das Material "verbraucht" ist. In causalem Zusammenhang mit der Km-Leistung des Blocks, wie stark wurde die Zylinderwand durch Bohren/Hohnen geschwächt, sprich auf welches Übermaß wurde gebohrt. Dann wäre da auch noch die Abstimmung in Hinblick auf Zündwinkel/klopfende Verbrennung, wie schon erwähnt, ein relevanter Faktor - ohne dies jetzt mit dem konkreten Schadensfall in Verbindung zu bringen - hierzu müsste der Kolben offensichtlich mit einer "Kraterlandschaft" in Mitleidenschaft gezogen sein. Ich denke auch, wie so oft wird auch das Fahrverhalten zu einem gewissen Grad maßgeblich sein (es macht einen Unterschied, ob man zwischen 10 und 12 Sekunden auf der Meile auf dem Gas steht oder Nachts um halb 3 zehn Minuten auf der BAB durchgehend dahinballert). Es können aber natürlich auch mechanische Fehlfunktionen zu Schäden führen wie schon angesprochen, welche im Nachhinein aber immer schwer ausfindig zu machen sind.

Nur was kann man profilaktisch gegen so einen Schaden beim Motoraufbau machen? Die Closed-Deck Variante wird immer wieder genannt. Was mich persönlich etwas bei der Variante stört ist, dass die Wärmeabfuhrkapazität durch das Kühlwasser hier unter jener der Opendeck-Bauweise liegt. Und dass die Kühlung bei den Motoren essentiell ist, weis man spätestens seit dem Rallye-Let Konzept. Ich persönlich denke eine Opendeck-Lösung mit Abstützung im Wasserkanal wird wohl das Beste sein. Das scheint sich ja auch bei WKT und Konsorten bewährt zu haben. Die Frage, die ich mir stelle und auf die ich bis Dato noch keine Antwort gefunden habe, weil offensichtlich ein Staatsgeheimnis, ist, wie tief es sinnfoll ist, die Messingstütze in den Wasserkanal hineinragen zu lassen, um auf der einen Seite eine optimale Abstützung der Zylinderwand zu erreichen, aber auf der anderen Seite die optimale Kühlung der Kolbenlaufbahn zu gewährleisten. Vielleicht gibt sich ja doch jemand aus dem Umfeld mal einen Ruck und klärt diese Frage....

Ja sehe ich generel auch so das es eben viele Faktoren sind die dort hineinspielen wann so ein Schaden entstehen kann.Und es dann ein Ermüdungsbruch ist wie ein Gebäude was irgendwann einstürzt weil es an irgend enier Stelle falsch berechnet wurde und die Statik nicht gegeben ist. Das hält dann Monate oder Jahre und bricht dann aufeinmal zusammen. Aber eben weil dies so ist und man diese Faktoren nicht greifen kann wäre so ein Block für solch eine Leistung für mich keine Option da es sich dann nach russisch Roulette anhört. Wenn der Block max 86,15mm gebohrt ist und die Leistung bis 400 PS liegt und Drehmoment unter 500 Nm Drehzahl max 7000upm. Dann kann ich mit ziemlicher Sicherheit sagen das der Schaden nicht auftreten wird. Wenns drüber ist würd ich einen C Block nehmen.

Das mit der schlechteren Kühlung des C Blocks finde ich nicht denn wenn du den C Block anschaust es ist nur im oberen Bereich abgestüzt. Wenn du im Z Block eine Stütze einbaust hast du faktisch 1:1 den C Block nachgebaut und hast auch die selbe Kühlleistung. Es ist nicht so das diese Teilung beim C Block bis unten durhcgeht und er nur so 2 kleine Löcher hat als Kühlwasserbohrung die Zylinderwand wird ebenso umspült wie im Z.

Wie schon geschrieben wurde, kann man auf dem ersten Bild am Kolben "erahnen", dass da Material fehlt.
Kann man davon ausgehen, dass so ein Schaden schlicht einen Wasserschlag durch eine durchgeblasene Kopfdichtung als Ursache hatte?
Einen ähnlichen Schaden hat es vor Kurzem im Astra-G-Forum gegeben, wo nachweislich Wassernebel die Laufbuchse gesprengt hat - Grund war auch eine defekte Kopfdichtung!

Das war kein Wasserschlag, wenn man schonmal einen Wasserschlag hatte weiß man warum ;) Denn um einen Wasserschlag zu erhalten in der größenortnung das die Wandung rausbricht muß schon einiges passieren. Auf dem Prüfstand hatte ich schon einige Fahrzeuge mit defekter Kopfdichtung weil der Kunde am falschen Ende gesparrt hat oder der Kopf nicht plan war. Als erstes bildet sich eine enorme Nebelwand hinter dem Fahrzeug und da hört eigentlich jeder schon auf mit dem Fahrzeug zu fahren. Wenn man damit weiter fährt müßte sich enorm viel Wasser ansammeln um einen Schlag zu erzeugen. Dies ist beim fahren nahezu unmöglich da das Wasser verbrannt wird und aus dem Auspuff rausgeht. Bei einem Fall stand der Motor mit defekter Kopfdichtung das Wasser hatte zeit sich um ausgeschalteten Motor zylinder zu sammeln. Der gesamte Zylinder stand voll Wasser! Der Motor wurde angelassen und sprang auf 3 Zylindern kurz an dann passiert folgendes es gibt einen Ruck und du hast ein paar Kühlwasserfrostschutzstopfen auf dem Boden. Der Wasserkühler ist platt. Mehr passierte nicht. Wenn die Wandung durch einen Wasserschlag raussprengt würden die Ventile und Pleuel auch krumm sein. GGf die Ringstege gebrochen sein. Und es müßte enorm viel Wasser angesaugt werden und auf einen mal bei hoher Motordrehzahl in den Motor gelangen. Dann würden aber mehrere Zylinder betroffen sein. Eine Kopfdichtung mit einer undichtigkeit finde ich daher unwahrscheinlich. Auch noch ein Fakt der dagegen spricht. Bei einer defekten Kopfdichtung ist der Kolben normal von seinen Ablagerung deutlich zu unterscheiden von den Zylindern wo die Kopfdichtung intakt ist. In dem Fall hier sieht man davon nichts. Und in den anderen Fällen die es im Netz zu lesen gibt und ich selber gesehen habe gabs dort auch keine Anzeichen dafür. Kühler gabs auch keine defekten oder Froststopfen.
 
GTdriver

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Hallo!

Bitte mach mal Bilder der Kopfdichtung und von dem rausgebrochenem Stück!

Danke!
 
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Roger

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Rausgebrochenm Stück ist nach unten gefallen, und das block is noch nicht ausgebaut. So wir können das Stück noch nicht daraus nehmen.

mfg
 
GTdriver

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Dann bitte Kopfdichtung und Zylinderkopf fotografieren Roger!
 
R

Roger

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Es ist nicht mein Block Andre, es ist von meine Kumpel. Ich sehe er diese Woche nicht. Vielleicht nächste Wochenende.

Mfg
 
DD

DD

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In der Kürze: Wasserschlag durch defekte Kopfdichtung direkt neben dem Hauptwasserkanal.
 
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