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Was ist für den langlebigen Betrieb von Kolben und Zylinder zu wissen?
Das Kolbenring – Stoßspiel, auch Kolbenring – Ringstoß oder Nutstossspiel genannt, ist der Abstand / Zwischenraum zwischen den Kolbenringenden wenn der Kolben (-Ring) im Zylinder eingebaut ist. Dieser Wert ist grundsätzlich bei einem Kolbenwechsel als auch als Verschleißgröße immer zu beachten und ggf. nachzustellen oder zu erneuern. Ein zu großes Stoßspiel erzeugt eine Gasundichtdigkeit – auch Blowby genannt. Beim Einbau von neuen Kolben oder Kolbenringen sollte darauf geachtet werden, dass das Stoßspiel der Kolbenringe nicht zu klein ausfällt. Hier müssen die Herstellerangaben beachtet werden und ggf. nachgearbeitet werden.
1. Funktion & Eigenschaften der Kolbenringe
Welche Funktion haben Kolbenringe in einem Verbrennungsmotor?
- Abdichten von möglichen Gasaustausch vom Brennraum in das Kurbelgehäuse.
- Verminderung von Druckverlust und Leistungsverlust.
- Verteilung von Schmieröl auf der Zylinderwand.
- Zentrieren des Kolbens im Zylinder / Verhinderung von Kolbenkippen.
- Wärmeableitung vom Kolben zum Zylinder.
1.1 Wichtig sind auch die Eigenschaften, welche ein Kolbenring besitzen muss.
- Geringer Reibwiderstand.
- Gute Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit
- Guter Widerstand mechanischer Ermüdung, chemischen Angriffen und Heißkorrosion.
- Der Kolbenring darf am Zylinder keinen übermäßigen Verschleiß verursachen, da sich dadurch die Lebensdauer des Motors drastisch reduziert.
- Lange Lebensdauer, Betriebssicherheit und Kosteneffektivität über die gesamte Betriebszeit.
Wie viel Stoßspiel sollte ein Kolbenring haben?
Für das korrekte Nutstoßspiel sind grundsätzlich die Herstellervorgaben zu beachten und einzuhalten. Wir, als Fachbetrieb welche u.a. die Kolbenhersteller Vertex – Gusskolben und Wössner Schmiedekolben in unseren Zylinderkits anbieten und verkaufen, liefern hierzu eine Herstellererklärung in der jeweiligen Kolbenverpackung. Darüber hinaus haben alle unsere Kunden die Möglichkeit unseren telefonischen Support als auch unser Kontaktformular zur Kontaktaufnahme in Anspruch zu nehmen.
Wie messe ich das Nutstoßspiel?
Zur Messung des Stoßspiels – dem Abstand zwischen den Kolbenringenden – muss sich der Kolbenring im Zylinder senkrecht zur Zylinderwand bzw. Laufbahn befinden. Am besten schiebt man die Kolbenringe mit dem Kolben im Zylinder in die richtige Position -ca. 15mm von der Oberkante des Zylinders. Dadurch werden sie ausreichend ausgerichtet. Hier sollte das Stoßspiel gemessen werden. Die (Vergleichs-) Messung kann sehr gut mit einer handelsüblichen Fühlerlehre durchgeführt werden.
Wie wird das Nustoßspiel praktisch eingestellt
Für die korrekte Einstellung des Nutstoßspieles kann der Kolbenring an den Notstößen leicht geöffnet bzw. in such verdreht werden und durch sachtes anschleifen an einem handelsüblichen Schleifbock abgetragen werden, Hierbei empfiehlt sich immer eine Zwischenprüfung (Punkt 3) durchzuführen, da i.d.R die Antragsraten an Schleifböcken sehr groß sind und andernfalls die Kolbenringe rasch defekt wären würden (Blowby usw.).
Was passiert bei einem falschen Nutstoßspiel
(zu kleines oder großes Nutstoßspiel)
Die unter Punkt 1. und 1.1. eingeführten Eigenschaften der Kolbenringe werden durch das korrekte Nustoßspiel ergänzt und beeinflusst.
Folgende Probleme und Schäden können am 2-Takt / 4-Takt Motor entstehen, wenn das Nutstoßspiel falsch eingestellt ist:
Schabspuren in der Zylinderlauffläche, durch in Folge von ausgedehnten Kolbenringen, welche durch ein zu geringes Nutstoßspiel auf „Block“ laufen und hierdurch sich im Druckmesser vergrößern. Dies führt zu einem zu hohen Anpressdruck der Kolbenringe gegen die Zylinderlaiufffläche und somit zu erhöhter Reibung, welche die Nicasilbeschichtung beschädigt. Laufgeräusche als auch Kolbenfresser / Kolbenklemmer sind die Folge.
Überdurchschnittlich hoher Verschleiß der Nicasilbeschichtung als auch der Kolbenringe an sich, welche erhöhte Wartungsintervalle erzeugen ein zu großes Nustoßspiel bedeutet Gasunrichtigkeit (Blowby) und somit Leistungsverlust, insbesondere bei 1-Ring Kolben (2-Takt) oder Kolben mit nur einem Verdichtungsring (4-Takt).