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Kolben pleuel im eigenbau, Erfahrung? Material? Polieren?
Da ich gerade einen vr6 Motor aufbaue, möchte ich so gut wie alles an dem Motor verbessern.
Jetzt bin fast kurz davor meinen Motor zusammen zusetzten, da kam mir die Idee, meine Pleuel und Kolben zu erleichtern.
Ein Pleuel alleine wiegt ja schon unglaubliche 650g!
Zuerst wollte / werde ich die wohl konventionell bearbeiten und Material wegnehmen.
Kanten verrunden, Polieren und anschließend Glasperlstrahelen.
Feinwiegen und fertig.
Polieren um die Struktur zu vereinheitlichen um Schwachpunkte wegzunehmen. Glasperlstrahlen zum aufzurauhen um die Wärmeabfuhr zu verbessern. <- Notwendig?
Kolben von innen ausdrehen, Polieren und Glasperlstrahlen. Fertig
Jetzt meine Frage, Kollege kam letztens mit Titan Stücken an.
Meinte er kommt da wohl günstig ran.
jetzt geht mir das nicht mehr aus dem kopf,
Ist sowas möglich?
Jemand Erfahrung gemacht?
Da Titan jedoch sehr sehr schwer zerspanbar ist, geht nicht auch vorgeschmiedetes Alu? oder ist das auch schwer zerspanbar? (Im direkten Vergleich mit Titan)
Oder was ist mit 40CrNiMo? (Stahl)
Freu mich auf Antwort!
Beste Antwort im Thema
Vorab:
Vielen Dank das ihr das Thema nochmal aufgegriffen habt 
Zum Motorumbau:
Ich habe meine Pleuel erleichtert - ausgewogen- poliert- glasperlengestrahlt- dann doch nicht verbaut
Meine Kolben habe ich gereinigt und poliert (Brennkammerseite)
Kw gelassen wie sie ist-
Block gereinigt und Übergänge von den Ölkanälen entgratet.
Kopf geplant, glasperlengestrahlt (!); ventile eingeschliffen-
Sah echt top aus- gibts nichts.
Dumm war nur, wir (Kumpel&Ich) haben 3 Tage lang 20std. gearbeitet.
Kaum geschlafen weil wir unbedingt fertig werden wollten.
Es kam dann wie es kommen musste.
Vergessene Masseanschlüsse, zu wenig Blick fürs Detail, zu ungenaue Ausführung etc. ..
Beim ersten Anlassen kam nur eine art Knallen aus dem Ansaugtrakt.
Masse vom Steuergerät verändert und er lief- Komischer Weise-
Hörte sich an wie ein Sack Nüsse das man immer wieder gegen die Wand schleudert. :/
Probefahrt ergab = Null Leistung - Wirklich Null
Öltemp. ist gestiegen auf 136°!
Dann hat es einen Wasserschlauch zerlegt - Nach 17km - wohl bemerkt, war das das Ende-
Motor teilzerlegt- Im Kettenspanner alles voll mit Glasperlen, der Block war auch davon betroffen-
Steuerzeiten haben jedoch gestimmt- Was mir immernoch fragen aufwirft wieso keine Leistung..
Nun ja, anderen Kopf aufgesetzt und schnell schnell zusammenfriemeln-
Erste Starten- ca. halbe Umdrehung = Motor fest
Kollege hatte vergessen ein Kettenrad am Block anzuziehen. Hing einfach mitten im Kettenkasten-
Naja, dann hatte der Kolben ebend Bekanntschaft mit dem Ventil gehabt-
Ja der Kopf war dann auch hin- Naja jedenfalls des Ventil und Führung etc.
End vom Lied: Werkstatt machen lassen weil wir alle keine wirklich Lust mehr hatten und uns dann auch irgendwo der Glaube zu Fähigkeit gefehlt hat
Unterm Strich:
Kosten Motor: ca. 2000,-
Neuer Kopf: 150,- + Dichtsatz 70,- = 220
Werkstatt: 1400,-
Also alles in allem 3600,-
Nachdem ich dann meinen Vr für 4k verkauft hab war ich wieder auf plus minus null..
Jaja, teures Lehrgeld. Würde das aber jederzeit wieder machen. Natürlich besser
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26 Antworten
Durch das Glasperlenstrahlen wird die Oberfläche verdichtet.
Verdichtet und aufgerauht, oder nicht?
Zitat:
Kolben von innen ausdrehen, Polieren und Glasperlstrahlen. Fertig
Ich möchte Dir jetzt bsestimmt keine Kompetenz abschwätzen, aber ist Dir bewusst was Du Dir da antust?
Belasse es dabei die Pleuel mittels Fächerscheibe von Sollbruchstellen zu befreien und sie auszuwiegen.
Wenn es dann noch sein muss, bring die Kolben noch mittels ausräumen mit nem kleinen Schleifer aufs gleiche Gewicht (Sind sie aber meist schon Serienmäßig)
Polieren kannst Du die Pleuel, was Du aber am Kolben polieren und Strahlen willst versteh ich nicht.
Wie Haribo schon sagte wird die Oberfläche durch das Glasperlenstrahlen verdichtet, jedoch besteht dabei die Gefahr dass das Material sich verzieht.
Du kannst also, um es zu übertreiben, die Pleuel Glasperlenstrahlen, dann polieren und auspendeln, danach richten lassen und zu guter letzt die Lagerbohrungen welche dann wohl nicht mehr passen aufspindeln.
Willst Du Dir eigentlich Kolben und Pleuel selber machen?! Das kannst Du knicken, ist für normale Menschen mit normalen Mitteln unmöglich!
Des hab ich vor ja.
Gleiches Gewicht bei Guss-Kolben bestimmt nicht.
Sind Toleranzen von 4g drinnen.
Und wenn ich alles feinwuchte und die Kolben sowie Pleuel passen nicht.. Dann brauch ich gar nichts wuchten..
Ich bin in einem Betrieb welcher Auswuchtmachinen baut.
Aufgrund dessen haben wir alle Maschinen. Und weil mein Chef so nett ist und mich alles bedienen lässt
Schauts euch mal an!:
(Dreh-, Fräs-,Schleif-, Hohn-, Strahlmaschinen.. CNC, NC, Konventionell)
Möglichkeiten hab ich, was soll da großartig schief gehen!?
Wenn ich meinen Motor Block von innen anschaue, mein Gott,
da gibts vieles was verbessert werden kann.
Ok das mit dem Material Verzug.. das hab ich nicht bedacht.
Pleuel polieren ja, aber wegen besserer Wärmeabfuhr ebend noch aufrauhen,.. so dachte ich
Normal wird erst poliert und dann verdichtet.
Kerwirbung herabsetzen.
nette Firma, muss ich Dir Recht geben.
Aber ich bleibe dabei dass das nicht zu verwirklichen ist.
Da gibt es einfach zu viele Faktoren zu beachten wie Wärmeleitfähigkeit,-ausdehnung.... Vielleicht würdest Du solch einen Motor ja auch zum laufen bekommen, keine Frage, aber das würde wohl nicht lange halten.
Und in der Zeit die Du in die Fertigung investieren würdest, arbeitest Du lieber ein paar Überstunden zusammen, dann kannst Dir locker nen Satz Schmiedekolben und noch Carillos dazu leisten, auf die Du dann Garantie hast.
Gruß, Frank
@Frank62
Da muss ich dir recht geben, was die Ausdehnung betrifft,
muss ich mal schauen was Titan für einen Wärmekoeffizienten hat.
Wobei das zu aufwendig ist, das stimmt schon..
Ich mein Titan bearbeiten.
Werd wohl konventionell was wegnehmen,
muss mich da mal schlau machen welche methoden da angewendet werden um Pleuel zu erstellen.
Was beeinflusst dann deiner Meinung nach die Standzeit des Motors so gewaltig?
Zur Standfestigkeit... Du musst z.B. den Kolbenbolzen präzise deachsieren, die notwendige Deachsierung hängt wiederum von der Brennraumgeometrie und andern Faktoren abhängt.
Dann hast Du ja auch noch dynamische Verformungen am Kolben, d.h. Die Materialstärke muss so gewählt werden, dass Du einerseits genug Material hast, um Risse u.ä. vorzubeugen, andererseits muss er jedoch in bestimmten Bereichen elastish genug sein um Verformungen elastish nachzugeben.
hat der VR& Kolbenbodenkühlung? Falls ja, hast Du hier das nächste Problem. Stichwort Temp.-Leitfähigkeit. Dann musst Du die Ölspritzmenge den neuen Thermischen Verhältnissen anpassen.
Wie siehts mit den Notlaufeigenschaften von Titan aus, ich scätzen mal dass der Kolben bei der ersten Berührung mit der Zylinderwand fressen wird.
Als nächstes: Die Kolben sind meines Wissens nach nicht Rund, sondern geringfügig oval konstruiert. ---> Fast unmöglich das so zu berechnen.
Welchen Vorteil soll ein Titan Kolben bringen, ist Titan wesentlih leichter als Alu?
Könnte hier Seitenweise weitermachen, aber ich will Dich nicht davon abhalten, wenn Du Dir das zutraust, will Dir nur denkanstöße zu Problemen geben mit denen Du zu rechnen hast.
Thema Pleuel:
Die werden entweder Gesenkgeschmiedet oder gegossen, aber ich denke das heutige Pleuel eher Geschmiedet sind.
40CrNiMo ist ein Schmiedestahl, wie der für Pleuel geeignet ist, kann ich Dir nicht sagen. Kenne hier nur den 34CrNiMo6 V, welcher aber noch Vergütet werden muss.
gruß,frank
Danke für die Antwort!
Ich denke jetzt nicht das Kolben nicht exakt rund sind, sonst dürften die Laufbahnen nicht ausgespindelt werden.
Was das deachsieren angeht und die Notlaufeigenschaft, hm,
gut da muss ich passen. Was somit den Kolben aus dem Rennen schmeisst.
Titan ist eben extrem leicht, leichter als Alu..? Jedenfalls hält Titan hohe Drücke, Temparaturen etc. spielend aus. Dies in jedem Fall besser als Alu.
Ich denke schon das man Kolben mit Titan leichter (Gewicht betreffend) konstruieren kann, als Alu.
Zu den Pleuel,
Schmiedestahl verwendet auch Carillo. Wird wohl passen,
was das betrifft muss ich mich jedoch auch noch schlau machen.
Denke aber ich verwende doch lieber meine zuvor verbauten originalen Pleuel und Kolben und wiege diese aus.
Oder sonst noch Tips?
Zur Ovalität: Die Kolben sind sicher nicht sichtbar oval, sondern nur zu ca 0.5% des Durchmesser.
Dies wird bei der Konstruktion so gehandhabt um die unterschiedliche Wärmeusdehnung in Bolzenrichtung umzulenken.
Heißt also: Der Kolben ist in Druck-Gegendruckseite geringfügig im Durchmesser größer. Das zu konstruieren ist ne Kunst für sich.
Im Kolbenbau sind Aluminiumlegierungen der Stand der Dinge, Titan fällt m.E. aus, da die Wärmeleitfähigkeit um ca den Faktor 14 geringer ist als der einer AL-Legierung. Zudem ist Titan etwa doppelt so schwer. Nun kommt die Tatsache hinzu, dass ein Kolben ein Mindestmaß haben muss um nicht zu kippen, dieses wird bereits mit Alu gut erreicht.
Die Idee die bereits verbauten Teile zu optimieren wird wohl am besten sein.
Gruß,
Frank
Die Ovalheit kommt doch eher Zustande weil viele Betriebe den Block nicht Belasten (wie er sonst mit Zylinderkopf wäre) beim Hohnen sondern nur hinstellen und "irgendwie" festmachen (gibt Betriebe die werben mit dieser Sache direkt!).
Denke das wird durch das Laufspiel ausgeglichen, genauso wie die Ausdehnung. Früher hat man bei Schmiedekolben deswegen höhere Laufspiel gefahren.
Aluminium-Silizium ist die Legierung für Kolben.
Du kannst noch eine Keramikbeschichtung aufbringen lassen was die Reibung herabsetzt.
Ich würde maximal die Kolben kürzen ein Stück und dann auswiegen. Oberfläche polieren. Das wars.
Pleul ist ein heikles Thema. Klar sieht es einfach aus mit der Poliererei aber da man die nicht genau auswiegen kann ist halt die Frage nach unwuchten die man eventuell hineinbringt. Wobei Pleul sich mehr auf und ab bewegen... Carillo's sind für'n Vr6 blödsinn.
Solche Drehzahlen kann er gar nicht fahren das er die brauchen würde. Ein Pleul reißt entweder im Zug oder durch Torsion. Wobei der Riss im Zug aus welchen Gründen auch immer wohl öfters auftritt.
Denke mal die sind deswegen so schwer das die Sicherheit höher liegt wegen Materialermüdung usw. da man einem 6 Zylinder wohl gerne einige hundert tausend km nachsagt.
@Frank: Zu den gesenk geschmiedeten Pleul, hast du von solchen Bilder? Bin zur Zeit am Diskutieren mit einem Bekannten der der Meinung ist das diese keine Gußkante haben sondern wie wie aus dem Stück gefräst aussehen. Ich bin aber der Meinung man hat die Grobeform gegossen und dann geschmiedet dadurch im mittleren Bereich die Gußkante...
Was davon zu halten?
Zur Ovalität kann ich nur sagen was ich bereits geschrieben hatte, aber wenn die Laufbahn oval ist, ist es wohl wg. von Dir genannten Gründen. Die Kolbenovalität ist konstruktiv gewollt.
Die Verfahrensweise beim Gesenkschmieden ist folgendes: Ausgangsmateial ist Runder oder quadratischer Stabstahl. Dieser wird heiß gemacht bis er gut verformbar ist und dann wird durch walzen das Material so verteilt dass Du eben an den Pleuelaugen mehr Material hast.
Der nächste Arbeitsschritt ist dann die Schmiedepresse. Dort wird der Rohling eingelegt und erhält dann seine Form.
Dabei hat man dann überschüssiges Material welches einen Grat ergibt. (Mittig, wie die Formen eben aufeinander treffen)
Dieser wird im nächsten Arbeitsschritt per Stanzpresse entfernt,dabeit wird auch das kleine und manchmal auch beide Augen ausgestanzt.
Dann wird nochmal wärmebehandelt und der Zunder wird abgestrahlt.
--> Geschmiedete Pleuel haben keinen Gußrohling.
Bilder: Gesintertes Pleuel:
Das sollten geschmiedete+gefräste sein:
klick
Die Pagenstecher Grafik geht nicht.
Der Prozeßablaufist mir schon klar, was meinst du mit Gußrohlinge?
Ich seh bei meinen Pleul nur das sie eine andere Oberfläche im Vergleich zu den komplett gegossenen haben.
Und das bei diesen Pleul oben und unten zuviel Material ist welches die angeblichen Schmiedepleul nicht haben.
Mit "Gußrohlinge" meinte ich das, was Du mit "Grobe Form" meintest. Der Stahl bei Schmiedepleuel kommt aber von der Stange, also gezogener, bzw. gewalzter Stahl, kein Guss.
Was für Pleuel hast Du? Haben die ne Kante?
Ich hab die geschmiedeten Pleuel bisher leider noch nicht in Natura gesehen, aber die haben m.E. nach keine "Gusskante", bzw Grat in der Mitte, da diese ja im fast letzten Arbeitsschritt gestanzt werden und hinterher nochmal gestrahlt.
gruß