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Abb. 1

Zylinder und Zylinderlaufbuchsen Teil 2

KS | Kolbenschmidt | Motorservice

Am Außendurchmesser der Zylinderlaufbuchse sind Korrosionsspuren zu sehen? Die Laufflächen in den Zylindern weisen glänzende, ungleichmäßige Laufbilder auf? Welche Folgen können durch kaputte Turbolader im Zylinder und am Kolben entstehen? Woher kommen die Kolbenfresser auf der Druck- und Gegendruckseite? Wissenswertes erfährst du hier.

Ungleichmässiger Laufflächenverschleiss

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  • Korrosion am Außendurchmesser der Zylinderlaufbuchse (Abb. 1).
  • Unregelmäßiges Verschleißbild mit einzelnen, hochglänzenden Polierstellen an der Zylinderoberfläche (Abb. 2).
  • Kolben unbeschädigt.
  • Ölverlust an den Dichtstellen, insbesondere an den Radialwellendichtringen.

Beurteilung

Hochglänzende, ungleichmäßige Laufbilder an den Laufflächen in den Zylindern weisen immer auf einen Zylinderverzug hin. Nasse und trockene Zylinderlaufbuchsen können sich unmittelbar bei der Montage verziehen. Die Kolbenringe deformierter Zylinderbohrungen dichten weder gegen Öl noch gegen Verbrennungsgase einwandfrei ab.

Das Öl tritt an den Ringen vorbei in den Verbrennungsraum und verbrennt. Die Verbrennungsgase strömen vermehrt amKolben vorbei und erhöhen den Druck im Kurbelgehäuse. Dieser Überdruck führt zu Ölverlust an Dichtstellen am Motor, insbesondere an den Radialwellendichtringen. Außerdem wird Öl über die Ventilführungen in die Ansaug- und Abgaskanäle gedrückt und vom Motor verbrannt oder ausgestoßen.

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Abb. 2

Mögliche Ursachen

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Abb. 2
  • In den Grundbohrungen des Motorblocks entstehen bei trockenen Zylinderlaufbuchsen oft starke Unebenheiten durch Kontaktkorrosion (Passungsrost, Abb. 1). Gegenmaßnahmen: Sorgfältige Reinigung der Zylindergrundbohrung oder, wenn dies nicht hilft, eine Nachbearbeitung der Zylindergrundbohrungen und anschließend ein Einbau der Zylinderlaufbuchsen mit Außenübermaß*. Die dünnwandigen Zylinderlaufbuchsen müssen über die gesamte Länge und den gesamten Umfang anliegen können. Andernfalls deformieren sich die Zylinderlaufbuchsen bereits beim Einbau in die Grundbohrungen. Im Betrieb verstärkt sich diese Deformation. Bei trockenen Zylinderlaufbuchsen unterscheidet man nach Pressfit- und nach Slipfit-Ausführungen. Pressfit- Zylinderlaufbuchsen werden in den Motorblock eingepresst und müssen danach gebohrt und gehont werden. Slipfit-Zylinderlaufbuchsen sind fertig bearbeitet und werden nur in die Grundbohrung eingeschoben. Aufgrund des Spiels zwischen Zylinderlaufbuchse und Zylindergrundbohrung neigt diese Ausführung – im Gegensatz zur Pressfit-Zylinderlaufbuchse – eher zu Verzugs- und Korrosionsproblemen.
  • Ungleichmäßiges oder falsches Anziehen der Zylinderkopfschrauben.
  • Unebene Planflächen vom Motorblock und Zylinderkopf.
  • Verschmutzte oder verzogene Gewinde der Zylinderkopfschrauben.
  • Falsche und ungeeignete Zylinderkopfdichtung.
  • Starker Zylinderverzug durch fehlerhafte Buchsenbundauflage im Gehäuse, falschen Buchsenüberstand und verzogene und/oder ausgeschlagene untere Buchsenführung.
  • Zu loser oder zu fester Buchsensitz im Gehäuse (bei trockenen Zylinderlaufbuchsen).

Speziell bei Rippenzylindern:

  • Fluchtfehler der Rippenzylinder. Einzeln stehende Rippenzylinder müssen zum Kurbelgehäuse und Zylinderkopf genau planparallel aufliegen und die gleiche Höhe haben.
  • Falsch installierte oder fehlende Luftleitbleche.
  • Befestigungsbolzen haben in den Bohrungen Kontakt mit dem Zylindergehäuse.
  • Mechanischer Kontakt zum Nachbarzylinder.
  • Nicht fluchtende Dichtflächen an Ansaug- und Abgaskrümmer. Ansaug- und Abgaskrümmer müssen vor dem Anziehen der Zylinderköpfe vormontiert werden. Grund: Alle Dichtflächen müssen fluchten, Rippenzylinder und Zylinderköpfe dürfen sich beim Anziehen des Krümmers nicht verziehen.

Speziell bei Motoren ohne Zylinderlaufbuchsen:

Verzogene Zylinderbohrungen. Bestimmte Motoren neigen zum Verzug bei der Montage des Zylinderkopfs. Wenn diese Motoren normal gebohrt und gehont werden, können im späteren Betrieb Verzugsprobleme entstehen.

Empfehlung:

Bei Motorblöcken ohne Zylinderlaufbuchsen, mit direkt in den Motorblock gebohrten Zylindern, empfiehlt es sich, vor der Zylinderbearbeitung eine Druckplatte (Honbrille) auf die Zylinderplanfläche zu schrauben. Diese Druckplatte hat bis auf die Wasserkanäle dieselben Öffnungen wie der Motorblock und ist mehrere Zentimeter stark. Mit den vorgegebenen Anzugsdrehmomenten aufgeschraubt, erzeugt die Druckplatte die Spannungsverhältnisse eines montierten Zylinderkopfs. Verzüge in den Zylinderbohrungen, die sich beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben ggf. ergeben können, werden auf diese Weise definiert erzeugt und bei der Bearbeitung berücksichtigt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Zylinderbohrung im späteren Motorbetrieb weitgehend rund und zylindrisch ist (einwandfreie Bearbeitung vorausgesetzt).

Glanzstellen im oberen Laufflächenbereich

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  • Hochglänzende, blanke Stellen ohne Honstruktur auf der Zylinderlauffläche (Abb. 1 und 2).
  • Kolben ohne Verschleißspuren.
  • Ölkohleablagerungen am Feuersteg.
  • Erhöhter Ölverbrauch.
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Beurteilung

Solche Verschleißschäden treten auf, wenn sich im Betrieb am Feuersteg des Kolbens durch verbranntes Öl und Verbrennungsrückstände ein harter Ölkohlebelag bildet (Abb. 3). Dieser Belag hat abrasive Eigenschaften. Im Betrieb führt dies durch die Auf- und Abwärtsbewegung und die Anlagewechsel des Kolbens zu erhöhtem Verschleiß im oberen Zylinderbereich. Der überhöhte Ölverbrauch wird nicht durch die Glanzstellen verursacht. Der Zylinder erfährt durch die Polierstellen keine starke Unrundheit. Die Kolbenringe dichten weiterhin ab. Auch die Schmierung des Zylinders ist nicht beeinträchtigt, da sich trotz Verlust der Honstruktur in den offenen Graphitadern der Zylinderoberfläche immer noch genügend Öl halten kann. Bei der Beurteilung eines solchen Schadens ist wichtig, dass die Glanzstellen nur an Stellen im Zylinder auftreten, die in Kontakt mit dem verkokten Feuersteg kommen. Wenn Glanzstellen auch an anderen Stellen vorhanden sind, liegt die Schadensursache eher:

  • in einem Zylinderverzug (siehe Kapitel „Ungleichmäßiger Zylinderverschleiß“),
  • in einer Kraftstoffüberschwemmung (siehe Kapitel „Verschleiß von Kolben, Kolbenringen und Zylindern durch Kraftstoffüberschwemmung“),
  • in einem Schmutzeintrag begründet (siehe Kapitel „Verschleiß von Kolben, Kolbenringen und Zylindern durch Schmutz“).
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Abb. 3

Mögliche Ursachen

  • Übermäßiger Eintritt von Motoröl in den Verbrennungsraum durch defekte Turbolader, ungenügende Ölabscheidung bei der Motorentlüftung, defekte Ventilschaftabdichtungen usw.
  • Überdruck im Kurbelgehäuse durch erhöhten Ausstoß von Blow-by-Gase oder durch ein defektes Kurbelgehäuseentlüftungsventil.
  • Ungenügende Zylinderendbearbeitung und dadurch erhöhter Öleintritt im Verbrennungsraum (siehe Kapitel „Kolbenringverschleiß kurz nach der Motorüberholung“).
  • Verwendung von nicht freigegeben Motorölen bzw. von Motorölen minderwertiger Qualität.

Zylinderlaufbuchsenriss durch Flüssigkeitsschlag

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  • Oberer Bereich der Zylinderlaufbuchse mit starker Rissbeschädigung und Fressstellen auf der Lauffläche (Abb. 2 und 3).
  • Kolbenfresser auf der Druck- und Gegendruckseite.
  • Im Kolbenboden: Muldenförmige Vertiefung im Bereich der Fressstellen (Abb. 4).
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Beurteilung

Die Zylinderlaufbuchse wurde durch einen Flüssigkeitsschlag beschädigt. Dieser hat die Zylinderlaufbuchse gesprengt und eine Mulde in den Kolbenboden gedrückt.

Das Kolbenmaterial wurde nach außen gequetscht und hat eine starke Spieleinengung des Kolbens in der Zylinderbohrung verursacht. Ob sich der Flüssigkeitsschlag während des Betriebs oder des Motorstarts ereignete lässt sich nicht nachvollziehen..

Mögliche Ursachen

  • Unbeabsichtigtes Ansaugen von Wasser beim Durchfahren von Gewässer oder durch Hochspritzen größerer Wassermassen voraus- oder vorbeifahrender Fahrzeuge.
  • Volllaufen des Zylinders bei stehendem Motor mit:
    • Kühlmittel durch undichte Zylinderkopfdichtung oder Risse in Bauteilen.
    • Kraftstoff durch undichte Einspritzdüsen. Der Restdruck im Einspritzsystem entleert sich durch die undichte Düse in den Zylinder. Der Schaden entsteht beim Starten.

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