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Hi Leute,

Wie groß solt der Spalt zwischen der Zylinderwnd und dem Kolben sein,
damit dieser bei Erwärmung nicht stecken bleibt.

Material Kombinationen:
1> Zylinder aus Alu / Kolben aus Alu
2> Zylinder aus Stahl / Kolben aus Stahl
3> Zylinder aus Alu (mit Beschichtung) / Kolben aus Stahl

Dimensionen:
Der Zylinderinnendurchmesser(d)beträgt 5,64 cm. Wie groß muß d fürden Kolben sein ?

Ein Kollege (Metaller) meint der kolben sei im durchschnitt 0,12 mm kleiner als der Zylinder.Stimmt das ?

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Kommt das nicht auf den Grad der Erwärmung und das Medium an ?
Also auf die Anwendung ?
Kolben und Zylinder klingt schon sehr speziell, sonst hättest Du doch Bolzen im Loch geschrieben ?

Gruß
Matthias

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Zitat:

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Original erstellt von highway45:
Kommt das nicht auf den Grad der Erwärmung und das Medium an ?

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Genau. Und da hier anscheinend keine Motoren-,  oder allgemeiner Kolbenmaschinen-Experten sind versuch doch mal der Lösung mit der Berechnung der Wärmeausdehnung näherzukommen. Das Problem mit der Wärmeausdehnung ist ja, das die Temperatur des Zylinders und des Kolbens nicht gezwungenermaßen gleich sind. Der Zylinder ist im allgemeinen gekühlt der Kolben wird aber höchstens indirekt durch Wärmeleitung, über den Schmierstoff, oder über das zu komprimierende Medium gekühlt. (Letzteres natürlich nur im noch nicht komprimierten Zustand).  Die Parameter kennst im Moment nur Du. Die Berechnungsgrundlagen findest Du in jedem guten Wärmelehrebuch.
Ob und welche Randbedingungen noch zusätzlich zu berücksichtigen sind weiss ich aberleider auch nicht. 

Andreas

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Hi Zusammen,

Doch, doch, es geht um einen Verbrennungsmotor (Benzin). Ich Entwickle mit einem Automechaniker zusammen ein neues Prinzip des Ottomotors.
Sozusagen unser ganz privates Hobby(Top Secret).Es geht hierbei lediglich um die Entwicklung und Herstellung eines Prototypen, wesshalb es nicht erforderlich ist die physikalischen Grenzen des Materiales auszuschöpfen. Das Überlassen wir dann denn staunenden Ing., dennen wir das ding möglichst gewinnbringend verscherbeln lol...

Also im ernst, ein ca Mass reicht (<-- Wenn der ehemalige Lehrmeister das "ca" sieht, dann kriegt er warscheinlich einen anfall...)

gruss Gary

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En ca. Maß reicht...
dann geh doch mal in die Werkstatt und bau mal einen Kolben aus. Den kannst Du dan einfach vermessen. Mofa oder Motorrad reicht ja schon, oder?

Andreas

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In der Werkstatt liegen jede menge Kolben herum, aber keine Zylinder.
Ist aber guter Denkansatz. Ich muß nur ein Serienfahrzeug nehmen, dass ungefähr den Hubraum unseres Mod. entspricht und warten das der zum Zylinderkopfdichtungswechsel antritt. Dann könnte man bequem nachmessen. Bleibt nur noch die Materialfrage und 1000 andere herausforderungen...

gruß gary

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Dann wirst Du sehen, daß ein Kolben mit Kolben-Dichtringen und Öl-Abstreifring im Motorblock läuft.

Gruß
Matthias

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Das weis ich schon jetzt...grins

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hallo,
Kolbenspiel beträgt im Allgemeinen 0.02mm bis 0.03mm mehr nicht. Bei dem Bereich kriegst die bessere Kolbenführung.
ciao, Ahmed

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Zitat:

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Original erstellt von gary:
...Ich muß nur ein Serienfahrzeug nehmen, dass ungefähr den Hubraum unseres Mod. entspricht und warten das der zum Zylinderkopfdichtungswechsel antritt. Dann könnte man bequem nachmessen. ...

gruß gary

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Hi !

Schon mal an Bücher gedacht wie zum Beispiel "Jetzt helf ich mir selbst" und andere ? Früher standen da min. / max. Werte für Kolben und Zylinder drin. Wenn Du in einer Werkstatt arbeitest müssten doch auch Reparaturhandbücher vorliegen, oder arbeitest Du in einer freien Werkstatt ? Die Bücher gibts meist auch in der Stadtbücherei.

Gruß
Ralf

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The world is still turning, so keep smiling 

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also, die Zylinderbohrungen sind rund.
Die Kolben sind oval geschliffen. Die größeren Durchmesser des Kolbens sind radial zur Kurbelwelle um die Kräfte der Pleuel aufzunehmen.
Der Spalt zwischen Zylinder und Kolben in axialer Richtung darf, unter Berücksichtigung der Ausdehnung der beiden Materialien bei Betriebstemperatur 0,05-0,07mm betragen.
Der Spalt in radialer Richtung sollte 0,02-0,04mm nicht überschreiten.
Frage: Sieh mal im Branchenbuch nach Zylinder- od. Kolbenschleiferei in der Umgebung und hol Dir dort ein paar Tips.

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Gruß
Manfred

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Moin,

ich schraube auch ganz gerne mal an Verbrennungsmotoren rum.
Meine Liebling schiebt dabei einen 330 I vorwärts und hat drei Buchstaben auf der Sitrn BMW. So und dieser Wagen ist Baujahr 1989 und der hat nach 220.000 km Fahrleistung ein radiales Kolbenspiel von 0.02 bis 0.03 mm. Dies ist mit einem Innenmikrometer (Messbereich 0,005 mm)persönlich von mir gemessen worden und der Wagen hat eine optimale Verdichtung etc..
Dieses Spiel ist jedoch nur von zweitrangiger Bedeutung, was viel wichtiger ist, ist die Oberflächenbeschaffenheit der beiden Lauflächen. Diese sollten möglichst Drallfrei geschliffen sein und ein optimale Geometrie vorweisen.
Da ist bei allem handwerklichem Geschick schnell das Ende der Fahnenstange erreicht. Wieviel Hub macht denn der Kolben ?

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Hallo zusammen,
ich kann nur empfehlen mal in einer Uni Bib nach Büchern über die Berechnung von Kolbenmaschinen Ausschau zu halten. Da gibts schon was gutes.
Ein anderer Tip wäre mal bei einer Firma anzurufen, die Motoren herstellt und mal zu fragen, wie die das so herstellen. Oder ob die zumindest mal verraten wie die das an einem alten Motor aus früheren Zeiten gemacht haben.
Was mir auch gerade einfällt, wenn du Student bist, mal an der Uni/Fh bei einem Dozenten mal nachfragen. Mehr wie auslachen können die dich nicht.
Das schwierigste wird bei euch wohl auch die Oberflächenbeschaffung von Zylinder und Kolben sein. Die muss ja ne bestimmte Rauhigkeit haben. Und dann die Versorgung mit Schmierstoff wegen der Fressgefahr.
Viel Glück noch.
Gruß Joachim

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Wer hat gesagt, das es hier niemanden gibt, der sich mit Verbrennungsmotoren beschäftigt ?  

Die Kolben sind nicht nur "oval", sondern "ballig / oval". Das heißt: Der Kolben hat über die Höhe ein Profil, das dem Temperaturprofil angepaßt wird, um ein optimales Laufverhalten bei Betriebstenmperatur zu erhalten. Insofern kann man nicht von einem "Kolbenspiel" reden. Das ist an jeder Stelle des Kolbens unterschiedlich. 

Oberhalb des 1. Kompressionsringes werden die Kolben stark zurückgesetzt, da dieser Bereich (Feuersteg) auch extrem heiß wird. Da kannst Du auch mal Spiele im 1/10-Bereich haben.

Ansonsten gibtŽs natürlich auch Größeneinflüsse. Ein Mofa-Kolben (40mm Durchmesser) hat sicher andere Spiele als der Kolben eines "richtigen" Motors (1000mm Durchmesser). Wobei die Spiele im betriebswarmen Zustand dann doch wieder verdammt ähnlich sind  . Ein Lob an die Fertigung der großen Motoren 

Dann wird der Kolben natürlich auch noch so profiliert, das dynamische/akustische Effekte (Kolbenkippen) optimiert werden. Wobei harte Schläge auch zum Bruch z.B. des Kolbenhemdes führen können.

Das Ganze ist also ein höchst komplexes Problem das heute mitels FEM, Dynmiksimulation und Versuchen gelöst wird (zumindest versucht man es   )

ABER: Wenn Du einen vorhandenen Kolben verwendest schau doch einfach in die Reparatur- / Wartungsunterlagen des betreffenden Motors. Da stehen die zulässigen Buchsendurchmesser drin.

Ansonsten: Es wird schon seit über 100 Jahren versucht den Ottomotor neu zu erfinden. Und er sieht immernoch im Prinzip so aus, wie der Kollege Otto es sich ausgedacht hat (Hubkolbenmotor). Alle anderen Ansätze sind an kommerziellen oder technischen Problemen gescheitert. (Incl. dem Wankelmotor). Ich hoffe, Du machst Dir nicht zu große Hoffnungen auf eine bahnbrechende Erfindung. Hast Du denn auch mal die einschlägige Patentsituation geklärt. 95% aller möglichen Prinzipien sind sicher schon veröffentlicht oder patentiert worden.

CU

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Der vernünftige Mensch paßt sich der Welt an;
der unvernünftige besteht auf dem Versuch, die Welt sich anzupassen.

Deshalb hängt aller Fortschritt vom unvernünftigen Menschen ab.
(George Bernard Shaw)

[Diese Nachricht wurde von Charly Setter am 30. Jul. 2006 editiert.]

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Würd' mich schon interessieren, was aus dem Projekt nach nunmehr einem Jahr geworden ist - die letzte Meldung von gary stammt ja immerhin vom 9. Juni 2005!

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mfG
PeterW

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Der Hubkolbenmotor ist schon eine geniale Erfindung.
- er hat zum Zeitpunkt der Verbrennung (Zündung) ein kompaktes Volumen. Damit ist der Wärmeverlust gering und das Gemisch kann bis in den letzen Winkel durchbrennen
- Ventile liegen zum Zeitpunkt der Verbrennung im Sitz auf und werden ihre Wärme auch los
- der Kolben macht eine lineare Bewegung und lässt sich daher leicht abdichten
Unangenehm sind die Massenkräfte, die sich aber durch Ausgleichswellen kompensieren lassen und der grosse Bauraum.

An einen Motor sind folgende Anforderungen zu stellen:
- hohe Energieeffizienz
- hohe Leistungsdichte (kleiner Bauraum)
- preiswerte Fertigung
- gutes Drehmomentverhalten
- gutes Schwingungsverhalten
- gutes Abgasverhalten

Dies Bedingungen werden vom Hubkolbenmotor recht gut erfüllt. Ein neuer Motor muss in allen Anforderungen besser sein um Erfolg zu haben. Gleich gut reicht nicht um den eingeführten Hubkolbenmotor zu verdrängen.
ReinhardN

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das würde mich auch mal interessieren.
Erst die Leute heiß machen und dann schweigen.

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Gruß
Manfred

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