Polo 86C 1.3 Eco-Tuning 1.4 16v

[Jack-Lee]

@MonkeyMotion : Abwarten bis der Motor fertig ist

@squenz : Danke für den Link, arbeite ich mir mal durch.

@Dominik335i : von der ÜBerdeckung war vorher halt nicht die Rede. Es wurde immer gesagt das der Kolben ja freigängig bleiben muss.
Bei einer Überdeckung durch Thermik hätten wir ja sowas wie eine Presspassung mit Fügung über Temperaturunterschiede. Und da kann man schon bei wenigen µm Überschneidung schon bemerkenswerte Kräfte übertragen.
Wäre es nicht sinnvoller, für besseren Wirkungsgrad und Haltbarkeit, das Laufspiel so auszulegen das es bei Betriebstemperatur gerade so nicht anliegt?

@Luheuser : Einfach das nachbauen was schon x andere gemacht haben ist halt nicht so meins. Ich stehe drauf alles selbst bearbeitet/erarbeitet zu haben. Auch wenn ich damit gern auf die Nase falle. Mehr theoretischer Background sorgt aber auch für weniger Fehlschläge, deshalb meine Fragen.
So wurde mir von Leuten, die auch wie du schon x Motoren gebaut haben, gesagt das ich mit dem AAU Kopf (mit den kleinen 32mm Ventilen) nicht mal 100Nm erreiche. Ich erreichte über 120Nm, so wie berechnet.
Auch lief die Motorsteuerung 5h nachdem ich den ersten Lötpunkt gesetzt hatte. Schlüssel drehen, nach Hause fahren. Plan haben hilft Und da bin ich froh das so viele Leute ihr Wissen weitergeben.

EDIT: gerade in dem verlinkten PDF gelesen. Der Kolbendurchmesser der angegeben wird, ist der größte Kolbendurchmesser. Da dieser aber oval ist, und sich, wenn er anliegt, verformt, kann es gut sein das er im Umfang trotzdem kleiner ist als die Bohrung.

[Jan G]

Guten Abend Jack,
um diese Zeit mache ich normalerweise meinen eigenen "Megasquirt" mit Lexy-Roxx,
die auch so einen schönen modernen Namen aus den neuen Bundesländern hat. Aber das hier ist schwankt zwischen sehr unterhaltsam/ großem Respekt (an dich) und Verständnislosigkeit, sodass ich auch mal was schreiben wollte.

Es ist auch mein erster Beitrag hier, weil ich im Forum eher passiv bin und vlt. mal was nachschlage...
Woraufhin ich dann meistens selber etwas versuche, ggf. Geld ausgebe oder mich in ein Thema weiter einlese.
Deshalb entzieht es sich meiner Vorstellung, wie man 40 Leuten in einer whatsapp- Gruppe + die im Forum 2 Std. Zeit klauen kann, nur weil man selbst zu geizig ist mal 50,- für ne neue Ölpumpe zu investieren. Rechenaufgabe: Stundenlohn/ Person ?
Zudem du dich bei anderen Problemen ziemlich ausklinkst, was ich so mitbekommen habe... Das ist in meinen Augen egoistisch und dreist!

Auch wenn du jetzt schon schimpfst, bin ich von deinem Elan überrascht und mag auch die Finesse an deinem Projekt. Ich habe ja selber ein Polomotor im Golf. Deshalb finde ich es toll, dass du mal etwas anders machen willst, nicht alles nachbaust und versuchst auf Basis der Physik ein Phänomen nachzuvollziehen...


Aber das hat ethische und technische Grenzen.
Freundschaft ist schließlich Geben und Nehmen. Irgendwann musst du wahrscheinlich bis Hamburg auf die große Veggie- Messe fahren, dass du Anklang findest.

Zudem kommen dann noch die technischen Grenzen. Im Studium lernt man viel Basiswissen, oder wie man sich selbst etwas herleiten kann.
Da die reale Welt aber nicht idealisiert ist und man nicht alles mit dem Zollstock und Rechenschieber mal eben ausrechnen kann, gibt es aufwendige teure Simulationen. Nachdem diese dann auch nicht 100% zu Realität passten, wurde nun mal viel Prototypengeld verheizt, bis es dann passte
- Kurze Hose Holzgewehr

Das Rad wirste auch nicht neu erfinden nach den vielen Jahren Verbrennungsmotor. Deswegen geht's privat oft schneller und günstiger mit dosierter Theorie und den Rest "probieren". Der Kerl der den Tunnel in den Westen gegraben hat, hat auch nicht simuliert oder Fehlerrechnung betrieben.
Er hat mittels einfacher Geometrie (dosierte Theorie) auch das Ziel erreicht.

Und was bringt's am Ende ? Wie wenig soll das Ding brauchen, zu welchem Preis?
Du ziehst ja auch keinen schwarzen Neopren auf deinem Liegefahrrad an, nur damit die Muskeln in der Sonne schneller warm werden und du 2 min. früher auf der Arbeit bist.?

Wenn du das mit deinem Einbauspiel immer noch nicht glauben magst, schaue mal bei Kolbenschmidt. Da wird einem schnell klar wie komplex die Motorblöcke sind, insbesondere Alu und deren Beschichtungen...

Nichts für ungut, Glück auf!

[kai 1]

@Kai1 : Der Kolben muss ja an der Buchse anliegen, da er durch das schräg stehende Pleuel Seitenkräfte erfährt und damit an die Zylinderwand gepresst wird. Bei kurzen Pleueln und großem Hub stärker als bei langem Pleueln und kleinem Hub (Pleuelstangenverhältnis). Ein vollflächiges Anliegen durch Wärmedehnung ist aber eigentlich nicht vorgesehen.. Schon 50µ Übermaß würden Kolben und Zylinder untrennbar zusammenpressen.
Ansonsten läuft der Kolben immer auf einer sehr dünnen Ölschicht, die durch den Kreuzschliff an der Zylinderwand gehalten wird. Deswegen ist diese nicht blank. Die Hohnung muss so rau sein, das Öl dran hängen bleibt, aber auch so glatt das nicht zuviel Öl mitverbrannt wird. Wie immer ein Kompromiss.

das ist mir bekannt , dafür gibt es ja zu nen kolben ein datenblatt damit die passung / laufspiel endsprechend gearbeitet werden kann ( zylinder )

der hersteller vom kolben kennt doch genau die legierung / konstruktion / ausdehnungsverhalten über temperaturverlauf , so würde ich auch auf die angaben im datenblatt endsprechend fahren , rechnen ist ja schön und gut aber die berechnung muss dann die endsprechenden grundlagen haben

auch wenn der rechenweg selber der richtige ist kommt was falsches raus wenn man mit falschen / nicht genauen daten rechnet

ich bin kein rechengenius , das war nie meine stärke aber deswegen weiss ich trotzdem das man schon mit dem richtigen rechenweg + zahlen ran gehen muss wenn ein ergebnis bei rauskommen soll was real auch funktionieren soll und nicht nur ne reine theorieübung sein soll

ob da deine rechnung real passt kann ich nicht beurteilen

Mfg Kai

[Jack-Lee]

@Jan G: Ähm, weil die Ölpumpe neu war (Markenware, vom Instandsetzer verbaut)? Und weil 6bar anlagen aber kein bisschen mehr -> Überdruckventil arbeitet einwandfrei.
Dieser Tipp hätte einfach nur Geld verbrannt. Wie man jetzt sieht lag der Hund woanders begraben.

@Kai1 : Ich glaube um das selbst zu berechnen habe ich wirklich schlicht und ergreifend zu wenig Daten.
Soweit ich das messen konnte war der Kolben längs zum Bolzen erheblich kleiner im Durchmesser als Quer davon, das könnte die Wärmeausdehnung abfangen.


Nun, heute Abend wird der Motor rausgehoben und zu einer Zylinderschleiferei in der Nähe gebracht. Mal schauen was die als Schadensursache rausbekommen.

Gruß,
Patrick

[suzuki90]

O man, da ist man ein Wochenende nicht da und dann geht es hier so ab. Und das ohne mein Halbwissen....

@Jack-Lee ich verstehe teilweise, was dein Problem ist, leider schmeißt du unter dem Aspekt der Physik hier auch viel Halbwissen rum.
Die PDF von @squenz ist gut, die hätte ich auch verlinkt, war schon fast enttäuscht, als ich gesehen habe, dass dies schon gemacht wurde.
Das ist quasi ein Auszug aus einem größeren Werk. ("Kolben und motorische Erprobung" von Mahle, herausgegeben über den Springer Verlag, ISBN 978-3-658-09557-4)
Hab das Buch da, schon sehr interessant. Aber das jetzt zu kaufen an deiner Stelle... - eher nicht.

Das entscheidende ist eigentlich diese Beispielzeichnung aus der erwähnten PDF:

Kolbenform.png (56.33 KiB) 5270 mal betrachtet

Kolbenmaß.png (71.06 KiB) 5270 mal betrachtet

Wie du siehst, hat man oben ein Spiel von mehreren Zehntel mm.
Und jetzt kommt der Punkt deiner Fragen: Es darf NICHT sein, dass der Kolben im Durchmesser größer wird als die Bohrung. Zumindest nicht oben am Kolbenboden. Daher ja auch hier im kalten Zustand ein Spiel von 6/10 mm oder größer. Im Betrieb muss da immer ein Spiel bleiben. Und zwar so, dass das Spiel gerade nicht 0 wird, wenn der Motor die größte thermische Belastung erfährt. Ansonsten: Kolbenfresser.
Das Hemd dafür soll sich anlegen und hier gibt es die thermische Überdeckung.

Was jetzt quasi aus dem hier nicht richtig weiter gedacht ist:

75mm Kolben (Alu.Die eingegossenen Stahlelemente dienen hauptsächlich der Rundheit des Kolbens beim erwärmen)
75mm Bohrung (Grauguss)
Delta tkolben = 120k (150°C sind nicht unrealistisch)
Delta tblock = 80k
Alphaalu =24*10^-6/k
alphagg=9*10^-6/K
Kolben wird also um 24*10^-6/k * 75mm * 120k = 0,216mm größer
Bohrung wird um 9*10^-6/k * 75mm * 80k = 0,054mm größer
Differenz = 0,162mm
1/10tel Spiel bei 20°C halte ich somit schon für sehr sehr eng.. Die eingegossenen Stahlteile sind ausschließlich kurz unterm Kolbenboden, aber weder im Hemd noch irgendwo anders.

Schön, da hast die Wärmeausdehnung richtig berechnet. Aber: Es ist an der Stelle, wo man den Durchmesser und damit das Spiel misst kein Vollmaterial.
Wenn du dir das Hemd anschaust, das hat vielleicht 3 oder 4 mm Wandstärke. Bei Erwärmung dehnt sich das Alu aus. Aber in beide Richtungen und zwar nicht mit dem Durchmesser an sich sondern erstmal muss man nur diese Wandstärke betrachten und da dehnen sich 3 mm eben deutlich weniger aus als wenn man mit 75 mm rechnet. Auch wenn ein Ring sich im Durchmesser mehr vergrößert als die Wandstärke: Die Kraft ist deutlich kleiner, wenn man den Ring nach außen begrenzt. Und so funktioniert das mit den Kolben.
Daher ja auch in Kolbenbolzenachse deutlich mehr Spiel als 90 Grad dazu. Weil hier mehr Vollmaterial ist.

Ich denke wenn man das im Kopf hat, dass man sich beim Kolben immer erstmal anschauen muss, welcher Bereich sich wie weit ausdehnt aufgrund der Materialdicke an der jeweiligen Stelle, dazu sich die Zeichnungen ansieht, wo ein Kolben welchen Durchmesser hat, dann wird einem das alles sehr schnell logisch. Und eben auch klar, welche Stellen sich überdecken dürfen unter Temperatur und welche nicht.
Eine thermische Überdeckung auf Höhe des Kolbenbodens, wo Vollmaterial ist, würde so hohe Kräfte erzeugen, dass der Motor schnell Altmetall wäre.

Soviel zu meinem Halbwissen, mit dem ich eigentlich recht weit komme...

Tante Edit hat mich gerade noch erinniert: Der Stahlring im Kolben muss logischerweise somit auch da sein, wo Vollmaterial ist um hier die Wärmedehnung zu verringern. Im Hemd oder an dünnwandigen Stellen würde damit der Kolben nur zerbrechen. Sollte aber jetzt klar sein, oder?

[99SR]

@Suzuki90: Danke, aufschlussreiche Erklärung!

[Jack-Lee]

@suzuki90 : Danke für die Erklärung
Auf sowas habe ich gehofft. Vieles konnte man sich schon irgendwie denken, aber das es tatsächlich so komplex ist (und dann "nur" 70€ pro Kolben kostet) ist überraschend.


Zum Motor: War heute bei einer Zylinderschleiferei in Reichenbach, die mir von vielen empfohlen wurde. Chef wirkte kompetent und freundlich.
Direkt mal die Laufbahnen vermessen: Passt. 75,51 - 75,525mm. Meinte auch das es von der Maßhaltigkeit und gerade vom Hohnbild nicht gerade eine Glanzleistung ist... aber zu eng war keine Stelle.
Beim restlichen Schadensbild war er aber tatsächlich etwas ratloser. Fehlendes Öl hätte den Motor nach wenigen km über den Jordan gejagt, verschlossene Kanäle würden auch dafür sorgen das am Kopf nix mehr ankommt. Die Schalen haben aber neben dem Abrieb kleine schwarze Flecken die auf Überhitzung hindeuten, was wieder für den Ölmangel spräche. Auch sind die Schalen nicht ringsrum runter, sondern hauptsächlich auf er Ober und Unterseite, nicht an den Seiten. Maße passen aber.
Schaffe den Motor dann noch zum Instandsetzer der das ganze "verbockt" hat, soll er sich ein Bild davon machen.

Gruß,
Patrick

[ibizafreak]

Wenn ich das richtig verstehe hast du den Block auf das erste Übermaß bohren lassen, richtig?

Als ich meinen Motor gebaut habe habe ich nach dem bohren das Ding beim SB-Wash wie ein blöder ausgewaschen. Das Bohröl ist extrem klebrig. An allen ecken und kanten klebten bei mir späne.

Ich hab auch durch die Ölkanäle durchgepustet.
Selbst beim zusammenbau habe ich noch das ein oder andere Spänenest gefunden.

Als der Motor dann lief habe ich das Ding warm laufen lassen und sofort ölwechsel gemacht.
Auch hier hat sich noch mal was gelöst.

Eigentlich sollen die motorenbauer das Ding waschen. Bei mir War es nicht so und hätte ich den nicht gewaschen wäre meiner bestimmt jetzt auch schon Schrott.

Hast du deinen gewaschen?

Gruß

Philipp

[skibby]

Hast du eigentlich schon mal drüber nachgedacht, das du den Motor selbst "zerstört" hast.

Du hast doch irgendwelche Wahnwitzigen AFR Werte der Steuerung gegeben (so wie man das hier alles lesen kann). Sprit sparen auf Teufel komm raus. Wie sieht es denn aus, wenn dir aufgrund der Hitze einfach der Ölfilm abgerissen ist. Der Ölfilm reisst immer nu dann ab wenn einfach alles zu heiß wird. Bis man diese Temperatur hat dauert es natürlich ein paar Km aber dann fangen die Komponenten einfach an zu fressen. Und sobald das Öl wieder Kalt genug ist, ist die Schmierung gegeben. So kann man relativ lange fahren. Ein Motor ohne Ölversorgung an den wichtigen Stellen, fährt keine 100km... vermutlich überlebt der noch nicht mal das "im stand warm werden".

Es gibt Motorenbauer die sollte man bestimmt meiden... Aber auch die bauen Motoren die in der Regel 20-50Tkm halten. Und es gibt - ohne Frage - Motorenbauer die richtig geile Motoren bauen. Und dann gibt es Leute die leider die Steuerung zu scharf einstellen... Wie in meinem Fall, was dann löcher im Block reisst.
Ich würde da den Ball flach halten. Der Motorenbauer wird dir keinen Cent zahlen...

[Jack-Lee]

@ibizafreak
Da der Motor, den ich damals für 100€ gekauft hatte, extrem versüfft war, wurde dieser nach der Bearbeitung mehrfach durch die Teilewäsche gelassen. Das hat man auch gesehen.
Das sich nicht doch noch irgendwo Späne festgesetzt hat, kann man aber nie garantieren. Der Motor wurde von mir komplett montiert abgeholt damals, da konnte ich nicht nochmal waschen.


@all
War heute bei der Zylinderschleiferei in im Süden um mir eine Zweitmeinung einzuholen und die Maße zu kontrollieren.
Die Arbeit die am Motor gemacht wurde war nicht grade meisterlich, aber die Maße stimmen und liegen im Tolleranzbereich. Lagerschalen und KW passt soweit auch.
Anschließend den Motor beim hiesigen Instandsetzer abgeladen und diskutiert was denn nun der Grund gewesen sein könnte.
Beide konnten sich den extrem hohen Öldruck im Leerlauf nicht erklären, die Schäden am Kolben könnten durch zu hohe Kolbentemperaturen aufgrund der extrem mageren Abstimmung entstanden sein (weil dann das Laufspiel zu klein ist). Die Schäden an den Schalen sind aber auch etwas rätzelhaft.
Er hat mir angeboten den Block 10µm größer zu hohnen und die Haupt und Pleullagerschalen zu tauschen, sowie nochmal penibel alles zu reinigen. Auf das Angebot bin ich eingegangen.
Werde jetzt noch Ölspritzdüsen nachrüsten und auf flachere Kolben umbauen die eine bessere Beschichtung/Isolierung aufweisen um das Temperaturproblem in den Griff zu bekommen.
Öltemperatur war aber immer im tiefgrünen Bereich, nicht mal 100°C hat das Öl bisher gesehen. Abreissender Ölfilm würde auch dezent anders aussehen, meinte auch der Instandsetzer. Er vermutet auch das ein großteil des Schadens beim ersten Anlassen entstand, da der Motor ja 2 Jahre im Regal stand und die Ölpumpe leer lief, sowie die Lager trocken. Haben ihn zwar anfangs ohne Kerzen ein wenig juckeln lassen, aber das hat vermutlich schon für etwas Schaden gereicht.

Ich bin mit dem Deal zufrieden und werde alles noch genauer im Betrieb im Auge behalten. AGT wird nun genauso nachgerüstet wie ein fest installierter Öldrucksensor und halt die KBK.

Gruß,
Patrick

[suzuki90]

Bei diesen Kolben muss das Kolbenringspiel nicht eingestellt werden, oder?
Kenne das nur von Tuning-Kolben, da muss man das Kolbenringspiel auf den jeweiligen Einsatz einstellen.
Zu wenig: Hoher Verschleiß der Laufbahn, bis hin zum Kolbenschaden oder Kolbenfresser.
Zu viel: Blow by und Ölverbrauch.

Wenn du nun deutlich mehr Leistung als Serie fährst und mager dazu, dann müsste doch auch die thermische Belastung über dem sein, wofür Kolben, Kolbenringe und vor allem deren Spiel ausgelegt wurden, oder? Würde da mal drüber nachdenken, das Kolbenringspiel dementsprechend anzupassen.

[Jack-Lee]

Kolbenringspiel muss da nicht eingestellt werden. Und den Motor gibt's auch mit Lader und 113PS, viele fahren den auch bis 140. Ich hatte 75. Überlastet dürften die Komponenten eher nicht sein. Die recht schwarzen Auslassventile deuten auch auf nicht allzu hohe Abgastemperaturen hin.

[Dominik335i]

Also ich finde den Deal des Instandsetzers auch sehr fair. Neues Spiel, neues Glück. Allerdings würde ich den Motor unbedingt selbst zusammenbauen wollen. Und alle Teile vorab nochmal selbst waschen. Zumal diese Teilewaschmaschinen m.M.n. nicht unbedingt ausreichen, um hinterlistige Späne rauszukriegen. Da muss man mit Hochdruck ran und dann gezielt jeden einzelnen Kanal mit dem Hochdruckreiniger durchfeuern. Ich lade dann immer noch einige Dosen Bremsenreiniger und Druckluft durch, erst dann habe ich ein gutes Gefühl. Und bisher ist noch kein Motor hops gegangen

Außerdem würde ich mir - wie schon mehrfach durch andere angeklungen - die extreme Abstimmung nochmal durch den Kopf gehen lassen. Mal bisschen ketzerisch formuliert: Deine Luftpumpen-Blechdose verbraucht um die 4l. Vielleicht 3, wenn du wieder mit 80 km/h hinter den LKWs im Windschatten hängst. Wenn du durch dein AFR 16+ Experiment 0,2l sparst, wie viele Kilometer kannst du dann fahren, um deine 2000€ Lehr-/Leergeld zu amortisieren? Und um jetzt nochmal einen draufzusetzen: Meine unemotionale Alltags-Gurke hat ähnliche Betriebskosten wie deine rollende Verzichtserklärung. Aber 6 Zylinder in Reihe und 218PS. LPG sei Dank. Das Leben könnte manchmal so einfach sein...

So, jetzt aber genug auf fremde Kosten gelästert. Ich wünsch dir tatsächlich, dass dein nächster Motor hält und du das eine oder andere mal mehr auf den Rat erfahrener Leute hörst...

Gruß
Dominik

[Jack-Lee]

Servus,
der Instandsetzer meinte halt auch: Für die hochgezüchteteren Motoren werden die Zylinder 10-20µm größer gebohrt/gehohnt, weil die Kolben halt einfach mehr Hitze abbekommen.
Außerdem war auch seine Erfahrung das die VAG Motoren mit Heronkopf und Brennraumkolben ziemlich zickig auf zu mageres Gemisch reagieren, da die Kolben die Hitze nicht weg bekommen.

ToDo-Liste um da gegenzusteuern:
-Flachkolben (mit Teflonbeschichtung am Hemd und Thermoisolierung am Boden) und Brennraumkopf
-Ölspritzdüsen für Kolbenbodenkühlung nachrüsten
-10µm größer Hohnen
-bei Maximallast und hohen Drehzahlen leicht anfetten
-opt. Wassereinspritzung um sich das anfetten zu sparen.

Gruß,
Patrick

PS. ich würde nie im Leben gegen nen dicken 3er BMW tauschen wollen. Ich fahre so ne alte Hütte, weil man da auch noch was raus sieht, weil 120PS mehr ziehen wie 250PS bei neuen Wagen und weil das Fahrgefühl einfach n ganz anderes ist. Zudem stört mich das ganze unnütze Klimbim wie Servo oder Klima (vertrage ich eh nicht). Man muss nicht immer die absolute Vollausstattung haben, merk ich gerade beim Genesis. Alles drin, 80% wird einfach nicht benötigt. Also raus damit.
Und.. die Kosten die die meisten hier im Forum fürs Auto gezahlt haben (allein an Lehrgeld) dürfte wohl die Summe meines ganzen Projektes überschreiten

[franksidebike]

Morgen Patrik

Servus,
der Instandsetzer meinte halt auch: Für die hochgezüchteteren Motoren werden die Zylinder 10-20µm größer gebohrt/gehohnt, weil die Kolben halt einfach mehr Hitze abbekommen.

da bin ich anderer Meinung!
die kolben werden richtig groß wenn man mager fährt, unter viel last und fettem gemisch werden die ausreichend gekühlt.
Gruß Frank