Materialauswaschung in der Kolbenringzone (Kolbenringbruch)
Beschreibung
- Starke Materialauswaschung bis zum Kolbenboden im Ringfeld an der ersten Ringnut.
- Starker axialer Verschleiß der ersten Ringnut.
- Starke mechanische Beschädigung des Kolbenbodens.
- Kolbenschaft mit matt geschliffenem Laufbild.


Beurteilung
Schadensursache sind Verunreinigungen im Verbrennungsraum. Darauf verweist der starke axiale Nutverschleiß, besonders an der ersten Ringnut. Die Verunreinigungen lagerten sich dadurch auch in der Ringnut ein und verursachten am Kolbenring und in der Ringnut abrasiven Verschleiß. Das Ringhöhenspiel erhöhte sich dadurch immer weiter. Der in seinem Querschnitt stark geschwächte Kolbenring hielt dem Verbrennungsdruck nicht mehr stand und ist gebrochen. Das abgebrochene Kolbenringstückkonnte sich dadurch nahezu ungehindert in der schnell größer werdenden Nut bewegen. Sein fortwährendes Hämmern bewirkte die abgebildete Auswaschung. Als die Auswaschung an den Kolbenboden heranreichte, gelangten die Bruchstücke des Kolbenrings in den Verbrennungsraum und verursachten dort weitere Beschädigungen.
Mögliche Ursachen
- Stark axialer Verschleiß der Ringnut und Kolbenringe durch Eintritt von Fremdkörpern in den Verbrennungsraum.
- Bei stark radialem Verschleiß der Kolbenringe ohne vorhandenen Axialverschleiß ist ein Mischreibungsverschleiß durch Kraftstoffüberschwemmung eine wahrscheinliche Ursache.
Siehe Kapitel „Verschleiß durch Kraftstoffüberschwemmung“.
- Bei unverschlissenen Ringnuten und Kolbenringen und einer kurzen Laufzeit im Anschluss an eine Motorüberholung liegt häufig ein Kolbenmontagefehler vor. Wenn die Kolbenringe nicht tief genug in die Ringnut gedrückt werden, können sie beim Einsetzen des Kolbens brechen. Dies passiert bei der Verwendung von falschem bzw. beschädigtem Einführwerkzeug oder wenn das Kolbenringspannband nicht richtig um den Kolben gelegt und gespannt wurde.
- Ringflattern, bedingt durch ein zu großes Ringhöhenspiel. Auslöser ist der Einbau lediglich eines neuen Kolbenringsatzes bei der Motorreparatur, obwohl die Ringnuten im Kolben schon verschlissen sind. Durch das zu große Spiel kommen die Kolbenringe ins Flattern und können brechen. Denkbare Ursache ist auch ein falscher Kolbenringsatz: Die Ringhöhe ist ggf. zu gering und dadurch das Axialspiel in der Nut zu groß.
- Ein für den Anwendungszweck ungeeigneter Kolben. Kolben für Dieselmotoren werden aufgrund hoher Belastung und Lebensdauer mit einem Ringträger aus
nickelhaltigem Gusseisen versehen. Dieselmotoren mit konstruktiv vorgegebener kürzerer Lebensdauer sind oft aus Kostengründen mit Kolben ohne Ringträger ausgestattet, z. B. landwirtschaftliche Maschinen. Muss ein solcher Kolben ohne Ringträger höhere Laufleistungen absolvieren, reicht die Verschleißfestigkeit der Ringnuten ggf. nicht aus.