Zylinder und Kolben

Die Paarung Kolben und Zylinder hat eine Vielzahl an Anforderungen zu erfüllen:

Die oszillierende Masse sollte so gering wie möglich sein um die Massenkräfte 1. Ordnung zu reduzieren
Die Steifigkeit und Temperaturstabilität sollte extrem hoch sein um möglichst geringe Toleranzen festlegen zu können, auch in der Lagerung zum Pleuel
Die Wandreibung sollte minimal sein um den mechanischen Wirkungsgrad zu maximieren
Die Oberflächenbeschaffenheit muss einerseits glatt zur Verringerung der Reibung sein, andererseits sicherstellen dass genügend Öl zur Schmierung anhaften kann
Die Wärmeleitfähigkeit muss einerseits hoch genug sein um die Brennraumtemperatur von fast 1000° C blitzschnell abführen zu können, andererseits bringt jeder Wandwärmeverlust eine direkte Leistungsverringerung durch Reduzierung des thermischen Wirkungsgrads mit sich
Die Form des Kolbendoms muss den Freigang der Ventile passend zur Nockenwelle und den Ventiltellern sicherstellen, andererseits so wenig zerklüftet wie möglich sein um Klopfnester zu verhindern und die Masse zu reduzieren
Der Kolbendom sollte zugunsten eines hohen thermischen Wirkungsgrads einerseits keine Wärmeverluste im Brennraum durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit verursachen, andererseits aber ausreichend gekühlt werden um keinen Festigkeitsverlust zu erleiden.
Zu guter Letzt sollte alles derart verschleißfest sein, dass der Motor eine möglichst hohe Lebensdauer erfährt

Zu jedem der o.a. Punkte gibt es heute Optimierungsmöglichkeiten, die die Leistung, die Effizienz und die Langlebigkeit eines Motors verbessern können. Sie können bei uns Kolben und Zylinder bestellen, die exakt an die hohen Anforderungen eines ganz speziellen Motors konstruiert und gefertigt werden. Für die meisten Renn- oder Sportmotoren sind diese auch ab Lager verfügbar.

Das Aluminium von Hochleistungskolben ist grundsätzlich geschmiedet und erlaubt bei höchster Steifigkeit dennoch nur ein spezifisches Gewicht von ca. 3 kg/dm³. Da der Kolben im Gegensatz zum Pleuel zu 100 % der oszilierenden Masse hinzuzurechnen ist und als Multiplikator die Massenkräfte 1. Ordnung entsprechend erhöht, ist das Ziel diesen stets so leicht wie möglich auszuführen. Dasselbe gilt für die Kolbenringe, die bei unseren Hochleistungskolben erheblich schmaler sind um Reibung und Masse zu verringern. Sogar die Kolbenbolzen, die ebenfalls zu 100 % ins Gewicht fallen, können wir aus Titan konstruieren die aufgrund einer speziellen Beschichtung auch noch die Reibung im Pleuel bzw. im Kolben deutlich verringern.

Um den thermischen Wirkungsgrad zu erhöhen, haben wir die Möglichkeit die Kolbendome mit einer speziellen Isolationsbeschichtung zu versehen, die die Brennraumtemperatur erhöht bei gleichzeitiger Reduzierung der Kolbentemperatur. Gleichzeitig werden die Kolbengleitflächen mit einer Dämpfungsschicht versehen um sowohl Notlaufeigenschaften als auch Geräusche als auch die Reibung zu verringern.

Die Zylinder werden generell mit einer NiKaSil Schicht versehen, die einst von Mahle erfunden, bis heute das Ideal an Verschleißfestigkeit und geringer Reibung darstellt. Um aber bspw. dünnere Wandstärken bei größeren Bohrungen zu erlauben, können wir Zylinder liefern die eine ca. doppelt so hohe Steifigkeit im Vergleich zu den originalen aufweisen.

Die extrem hohe Verformungssteifigkeit führt zu geringerem Ölverbrauch und höherer Leistung, bei gleichzeitig geringerem Gewicht.

Für beinahe jeden Motor gibt es Optimierungspotential, was bei einer Motorüberholung meistens preislich nicht mal ins Gewicht fällt. Lassen Sie sich beraten.

Nikasil Beschichtung, Bohrung vergrößern, Bauhöhe anpassen, Ventiltaschen fräsen, Kolbendom fräsen:

Beschichtung: Mit dem Einsatz von Aluminium Zylindern hielt auch die Nikasil Beschichtung Einzug in die Porsche Serienfertigung. Dieses von Mahle entwickelte Verfahren vereint eine hohe Wärmeleitfähigkeit, geringe Reibung sowie eine hohe Verschleißfestigkeit.
Die Möglichkeit der Nikasil Beschichtung besteht bei allen Laufflächen aus Aluminium, das heißt auch bei 996/997, 944 und 928 Motorblöcken und sogar beim Graugussblock des 924.
Beim 911 können sowohl die zuvor beschichteten Zylinder galvanisch entschichtet und neu beschichtet werden, als auch die KS Zylinder aus Alusil. Besteht bei den meisten originalen Zylindern oft die Möglichkeit die Zylinder einfach neu zu bestellen, hat man beim Vergrößern der Bohrung zwecks Hubraumerhöhung die Option meist nicht mehr.

Wir können Ihre Zylinder galvanisch entschichten, bohren, neu beschichten und auf das Neumaß honen. Selbst eine Verringerung der Bohrung, um bspw. die Hubraumgrenze reglementbedingt nicht zu überschreiten (wie am 911 ST 2,3), ist bis zu 1,0 mm möglich.

Eine Ursache für Ölverlust an den Zylinderfüßen kann aber auch die unterschiedliche Bauhöhe der Zylinder sein, die im Zuge einer Motorüberholung ebenfalls geprüft werden sollte.

Bearbeitung: Die Bearbeitung der Kolbendome ist ebenfalls möglich im Falle der Verwendung von Nockenwellen mit erheblich größeren Steuerzeiten. Hier entstehen oftmals zu geringe Rückstände zwischen Ventilen und Kolbendom die ggfls. nachgeabeitet werden müssen. Sollte dies aufgrund zu geringer Kolbenbodenstärke nicht mehr möglich sein, können wir auch exakt passende Rennkolben für jeden Anwendungszweck individuell liefern.

Die Erhöhung der Belastbarkeit, Langlebigkeit und Leistung kann heute nur durch die Auswahl einer höheren Materialqualität erreicht werden. Geschmiedete hochfeste Aluminiumkolben bieten mit Beschichtungen der Laufflächen, sowie des Kolbendoms, große Vorteile in Bezug auf thermischen Wirkungsgrad, Wandflächenreibung und Laufgeräuschen.

Aus der untenstehenden Liste suchen Sie einfach die entsprechenden Arbeiten aus, die Sie sofort komfortabel über den Webshop in Auftrag geben können.

Sollten Sie Fragen dazu haben, zögern Sie nicht uns zu kontaktieren. Wir beraten Sie gern!