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Inhaltsverzeichnis
- 1 Grundlegende Informationen zu den Toleranzen an einem Kolben
- 2 Konstruktive Beweggründe für die Toleranzen
- 3 Das Ermitteln des richtigen Laufspiels: Ursachen der Probleme
- 4 Einbauspiel speziell bei einem Zylinder der Vespa P125X, P150X & P200E.
Grundlegende Informationen zu den Toleranzen an einem Kolben
Achtung: Die Begriffe Einbauspiel und Laufspiel haben verschiedene Bedeutungen!!!
Das Einbauspiel
Als Einbauspiel wird die Differenz bezeichnet, die sich aus dem Durchmesser des neuen Kolbens an einer bestimmten Stelle und dem Durchmesser des neuen, oder überholten Zylinders an einer bestimmten Stelle im kalten Zustand (der Motor ist nicht warm gefahren) errechnen lässt. (Die spezielle Messmethode bei Piaggio wird im weiteren Verlauf dieses Beitrages genauer beschrieben).
Das Laufspiel
Das Laufspiel hingegen soll angeblich eine Bezeichnung für das Spiel zwischen Kolben und Zylinderwand im betriebswarmen gelaufenen Zustand sein (Der Motor ist also warm gefahren). Genauere Informationen zum Laufspiel habe ich aber noch nicht gefunden. Wer dazu Informationen hat, kann gerne einen Kommentar hinterlassen.
Konstruktive Beweggründe für die Toleranzen
Alle konstruktiven Innovationen zielen darauf ab, dass im betriebswarmen Zustand das Kolbenspiel möglichst klein, und im ganzen Kontaktbereich gleichmäßig ist. Vor allem darf im Betrieb an keiner Stelle zwischen Kolben und Zylinderwand örtlich ein Druck entstehen, der den Ölfilm zerstört, und damit den Kolben zum Fressen bringt. Gerade bei Aluminiumzylindern kommt es häufig vor, dass der Zylinderkopf zu fest angezogen wird und dadurch entstehen Verzüge im Zylinder. Die folgende Zeichnung zeigt den Verzug auf:
Das Ermitteln des richtigen Laufspiels: Ursachen der Probleme
- Auf den Kolben wirken Kräfte, die im Kolben Deformationen hervorrufen
- Die Temperaturverteilung im Kolben ist nicht gleichmäßig
- Die Materialanhäufung (Wanddicke) zeigt große Unterschiede
- Die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kolben- und des Zylindermaterials sind oft unterschiedlich. Um die Wirkung der aufgezählten Einflussfaktoren zu kompensieren, muss eine spezielle, an die Folgen der Einflussfaktoren angepasste Formgebung realisiert werden. Dazu muss die Kolbenform im kalten Zustand von der idealen Kreiszylinderform entsprechende Abweichungen aufweisen:
- In axialer Richtung: > Konizität
- In radialer Richtung: > Ovalität
Einbauspiel speziell bei einem Zylinder der Vespa P125X, P150X & P200E.
In diesem Abschnitt wird das Einbauspiel speziell für die Vespa P125X, P150X & P200E› beschrieben (Piaggio Messmethode). Dazu im weiteren Verlauf mehr. Als Einbauspiel wird die Differenz bezeichnet, die sich aus dem Durchmesser des neuen Kolbens an einer bestimmten Stelle und dem Durchmesser des neuen, oder überholten Zylinders an einer bestimmten Stelle errechnen lässt. Hin und wieder muss bei einem originalen Zylinder auf Grund von Verschleiß der Kolben gewechselt werden. Gründe dafür sind folgende:
- Laufleistung: hat der Motor schon etliche zigtausend Kilometer auf dem Buckel und kaum noch Leistung, so ist davon auszugehen, dass Kolben und Zylinder erneuert werden müssen.
- Beschädigung: starke Riefen am Kolben im Bereich der Ringpartie. Beschädigung der Kolbenringe. Riefen in der Zylinderlaufbahn (Blowby›).
- Starkes Kolbenklappern (deutliche Kippgeräusche)
- Starke Schwarzfärbung unterhalb der Kolbenringe, Altgas drückt durch (Blowby›)
- Schwer einstellbarer Motor
- Motor hat zu wenig Leistung
Piaggio Messmethode für Einbauspiel Kolben
Über die Länge des Toleranzfeldes wurden in einer englischsprachigen Bedienungsleitung Informationen gefunden. Die Strecke A (Im Bild links ersichtlich) für P125X und P150X ist 25mm lang. Bei der P200E ist die Strecke A 30 mm lang. Die Messprüfstelle E ist also 25 mm für P125X und P150X und 30 mm für P200E unterhalb der Zylinderoberkante. Bei der Vespa P125X, P150X & P200E wird für das Einbauspiel beim Kolben ungefähr 5 mm unterhalb der Ringpartie (Messprüfstelle C) und 90 Grad quer versetzt zur Kolbenbolzenführung im Schaftbereich bzw. Kolbenhemdbereich vermessen (Ebenfalls im unteren Bild ersichtlich). Es gibt auch Piaggio Publikationen, in denen sich die Messprüfstelle C 7 mm unterhalb der Ringpartie befindet.
Piaggio Tabelle Einbauspiel für P125X, P150X & P200E
|Bauteil||P125X||P150X||P200E||Toleranz|
|Zylinder||E = 52,5 mm||E = 57,8 mm||E = 66,5 mm||+0,025 mm

-0,005 mm
|Kolben||C = 52,33 mm||E = 57,585 mm||C = 66,295 mm||+/- 0,015 mm|
|Zylinder, 1. Übermaß||E = 52,7 mm||E = 58 mm||E = 66,7 mm||-0,00 mm

+0,02 mm
|Kolben, 1. Übermaß||C = 52,53 mm||C = 57,785 mm||C = 66,495 mm||+/-0,01 mm|
|Zylinder, 2. Übermaß||E = 52,9 mm||E = 58,2 mm||E = 66,9 mm||-0,00 mm

+0,2 mm
|Kolben, 2. Übermaß||C = 52,730||C = 57,985 mm||C = 66,695 mm||+-0,01 mm|
|Zylinder, 3. Übermaß||E = 53,1 mm||E = 58,4 mm||E = 67,1 mm||-0,00 mm

+0,02 mm
|Kolben, 3. Übermaß||C = 52,93 mm||C = 58,185 mm||C = 66,895 mm||+- 0,01 mm|
|Einbauspiel|
|P125X||0,180 mm|
|P150X||0,225 mm|
|P200E||0,215 mm|