SITUATION
Um die Lebensdauer von Nkw-Motoren zu erhöhen und schädliche Abgasemissionen zu verringern, werden von einigen Motorenherstellern zunehmend Zylinderlaufbuchsen mit Feuerring eingesetzt.
KONSTRUKTION UND FUNKTION
Feuerringe sitzen am oberen Ende der Zylinderlaufbuchsen in einer rechteckigen Aussparung. Der Feuerring wird bei der Montage lose in die vorgesehene Aussparung eingesetzt. Er wird später durch den Zylinderkopf in Position gehalten.
Ein Feuerring oder Ölkohleabstreifring verhindert, dass sich ein harter Ölkohlebelag am Feuersteg des Kolbens bilden kann. Erreicht wird dies durch einen im Vergleich zum Durchmesser der Zylinderbohrung kleineren Innendurchmesser des Feuerrings. Durchläuft der Kolben den oberen Totpunkt, schabt der Feuerring die unerwünschten Ölkohleablagerungen vom Kolben, bzw. er verhindert, dass sich Ablagerungen am Feuersteg bilden können.
Der Kolben ist ebenfalls für die Verwendung eines Feuerrings angepasst. Zu diesem Zweck verfügt der Feuersteg über einen geringeren Durchmesser als ein vergleichbarer Kolben herkömmlicher Bauart.
PROBLEM UND LÖSUNG
Bei Zylinderlaufbuchsen ohne Feuerring kann sich, bei ungünstigen Einsatzbedingungen des Motors, am Feuersteg des Kolbens eine harte Ölkohleschicht bilden (Abb. 4 links).
Ungünstige Einsatzbedingungen sind z. B.:
- häufiger Kurzstreckenbetrieb
- häufiger Leerlaufbetrieb
- Betrieb des Motors mit ungenügenden Kraftstoff- und Ölqualitäten
- mangelhafte Fahrzeugwartung
Eine Ölkohleschicht am Feuersteg des Kolbens führt bei Zylinderlaufbuchsen ohne Feuerring nach relativ kurzer Laufzeit zu abrasivem Verschleiß (Abb. 4 rechts). Dieser unerwünschte, frühzeitige Verschleiß von Zylinderlaufbuchsen – verbunden mit exzessivem Ölverbrauch – kann durch den Einsatz einer Zylinderlaufbuchse mit Feuerring verhindert werden.
AUSBAU DER ZYLINDERLAUFBUCHSE
Damit der Kolben ausgebaut werden kann, muss zuerst der Feuerring aus der Zylinderlaufbuchse entfernt werden. Das ist bei bereits gebrauchten Zylinderlaufbuchsen nicht ohne weiteres von Hand möglich. Durch Ablagerungen zwischen Feuerring und Zylinderlaufbuchse klebt der Feuerring fest in seiner Aufnahme. Beim Ausbau defekter Zylinderlaufbuchsen, kann der Feuerring mit Hilfe eines Meißels, der zwischen Feuerring und Zylinderlaufbuchse getrieben wird, zerstört werden (Abb. 5).
Soll die Zylinderlaufbuchse und auch der Feuerring weiter verwendet werden, wird zunächst der Kolben durch Drehen an der Kurbelwelle etwas nach unten bewegt, damit der Feuerring zugänglich ist. Nun wird ein gebrauchter Kolbenring, dem Zylinderdurchmesser entsprechend, unterhalb des Feuerrings in den Zylinder eingesetzt (Abb. 6).
Durch Drehen der Kurbelwelle schiebt der Kolben den Feuerring aus der Zylinderlaufbuchse (Abb. 8). Damit sich der als Ausbauwerkzeug benutzte Kolbenring nicht zusammendrückt und über den Feuerring hinweg gleitet, muss der Stoßspalt während des Herausschiebens des Feuerrings mit einer Fühlerlehre überbrückt werden (Abb. 7).
Falls nur der Kolben ausgebaut werden soll, muss die Zylinderlaufbuchse fixiert, d. h. auf Ihren Sitz gepresst werden. Geschieht dies nicht, schiebt der Kolben den Feuerring zusammen mit der Zylinderlaufbuchse aus dem Motorblock.
Die Zylinderlaufbuchse wird zunächst ohne Feuerring in den Motorblock eingesetzt. Danach wird der Kolben zusammen mit der Pleuelstange in den Zylinder eingeführt und vorschriftsmäßig an der Kurbelwelle befestigt. Beim Einführen des Kolbens muss sichergestellt werden, dass das Kolbenring- Spannband weit genug in die Aussparung des Feuerrings eingeschoben wird (Abb. 10). Dies stellt sicher, dass die Kolbenringe nicht in die Aussparung des Feuerrings ausfedern und dadurch beschädigt werden. Nach dem Einbau des Kolbens wird der Feuerring von Hand in die Aussparung gesetzt. Bei bereits gebrauchten Teilen kann ein etwas schwergängiger Feuerring mit Hilfe eines Hammers und eines Holzstückes vorsichtig in die Zylinderlaufbuchse geklopft werden (Abb. 9).
EINBAU- UND VERWENDUNGSHINWEISE
- Kolben und Zylinderlaufbuchsen mit Feuerring sollten als Set gekauft werden, um eine falsche Teilekombination auszuschließen bzw. um Freigängigkeitsprobleme zu vermeiden.
- Beim alleinigen Austausch des Kolbens muss sichergestellt sein, dass dieser für die Verwendung mit Feuerring vorgesehen ist (evtl. den Durchmesser des Feuersteges mit dem Altteil vergleichen).
- Beim alleinigen Austausch der Zylinderlaufbuchse muss darauf geachtet werden, dass die Höhe des Feuerrings kleiner sein muss, als die Höhe des Feuerstegs am Kolben.
- Der Feuerring darf nicht weggelassen werden. Er muss auf jeden Fall eingebaut werden, damit der Motor seine vorschriftsmäßige Verdichtung hat und zudem seine Leistung bringt.
- Feuerringe werden symmetrisch gefertigt, d. h. der Ring besitzt keine bestimmte Einbaurichtung.
- Beim Nacharbeiten der Motorblockdichtfläche muss nicht nur das vorschriftsmäßige Kolbenüberstandsmaß eingehalten bzw. eingestellt werden, zusätzlich muss auch sichergestellt werden, dass der erste Verdichtungsring nicht mit dem Feuerring kollidieren kann.
- Feuerringe sind am Innendurchmesser nicht gehont.
- Rüsten Sie keine Zylinderlaufbuchsen mit Feuerringen nach, wenn diese nicht vom Hersteller freigegeben sind.