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Werkstoffkunde

Geschrieben von - - Frank Bentzien - - am 16. Januar 2005 18:12:21:

So Ingo, hier habe ich es mal rausgesucht. Willste Werkstoffprüfer werden, oder was, jedenfalls hier ordentlich Futter für Dein Gehirn:


Material Abgaskrümmer , Turbo OTTO-Motoren:

Hochfester Kugelgraphitgrauguss (GGG), mit ca 35 % Nickel legiert. Weitere Legierungsbestandteile sind Molybdän, Chrom, Silizium. (Anteile "gering", genauer Prozentsatz wird nicht genannt). Ergebnis ist einsogenannter "Hochwarmfester" Werkstoff.


Material Turbinengehäuse Turbo-OTTOmotoren:

Hochlegierter Chrom-Nickel Stahlguss, legierungsbestandteile wiederum Molybdän, Silizium in nicht genannten Anteilen.

Aus gleichem Material ist auch die Turbine , jedoch sogenannter "Feinguss".

Das oben genannte Material , als Stahlguss zum Turbinengehäuse gefertigt, ist in der Lage, eine eventuell berstende Turbine innerhalb des Gehäuses zu halten, es bietet also absoluten Berstschutz. Das hört sich unwichtig an, ist Tatsächlich aber von enormer Wichtigkeit, denn die scharfkantigen Schaufelräder der Turbine würden sonst im Falle einer Havarie Blech mit Leichtigkeit durchschlagen und ausserhalb des KFZ vielfältigen Schaden anrichten.


Kolbenringe /Kolben:

der Hauslieferant Mahle gibt für Volvos Motorserie der Familie B21 Fortfolgende, und B20 folgende Daten an:

(Auszüge von den interessaantesten/wichtigsten Motoren)

B23 ET : Presskolben ("geschmiedeter Kolben"), Ringbestückung : 1 R 1,75 SW MO ; 1 NM 2; 1 SSF 4 .


B230F: Standardkolben, gegossen, Ringbestückung: 1 R 1,75 SW CR ; 1 NM 1,75; 1 SSF 3,5.


B23 E, 1979-80 (Sportversion, 103 KW) : Presskolben,(geschmiedeter Kolben) , Ringbestückung : 1 R 1,75 SW IF CR ; 1 NM 2; 1SSF 4.


B23 E , 1981 -84 : Standardkolben, gegossen, Ringbestückung: 1 R SW CR 1,75 ; 1 NM 2; 1 SSF 4 .


B20A 1975 (60KW)standardkolben, gegossen, Ringbestückung: 1 R SW CR SN 2; 1 N 2; 1 D 4,747.


B230FT : standard Kolben, gegossen , Ringbestückung: 1 R SW MO 1,75; 1 NM 1,75; 1 SSF 3,5.


Wie man sieht, sind die immer wieder gemachten Angaben , der B230FT habe geschmiedete Kolben, falsch.

Obwohl für den Fachmann ein geschmiedeter vom Stanmdardkolben zu Unterscheuden uist, kennzeichnet Mahle den geschmiedeten zusätzlich mit "P", weas für Presskolben steht. Ist Innen im Kolbenschaft , die Kennzeichnung.
Sttandardkolben werden mit der kennzeichnung der Gusskokille versehen. In diesem Falle ein V, bei den alten Volvo-4 zylinder Ottomotoren.
So ist es auch in der Liste vermerkt , was ich aus der Praxis bestätigen kann.

Die Turbos haben im Unterschied zu den saugern einen anderen 1. Kolbenring, wie man sieht, ist er mit Molybdän legiert.
Der der 1. B20 Ring ist mit Zinn legiert: SN.

Geschmiedete Kolben haben nur B23E 79-80, und B23ET .
ALLE ANDEREN haben , nicht zuletzt aus Kostengründen, gegossenen Standardkolben.

Die Breite der Kolbenringe wurde veringert bei den 2xx Motoren, im vergleich zu den 2x Motoren. (Reibungsminderung)

R= rechteckring
NM= Nasenminutenring
SSF Schlitzschlauchfederring (Ölabstreifer)
die 1 davor bedeutet "1 Stück Kolbenring"


So, hoffe alle Unklarheiten sind erklärt, sonst Nachfragen!

>> Frank Bentzien<<


>Das Zeug kann man nicht vernünftig schweißen. Kannst ja mal das Kohlenstoffäquivalent, das zur Beurteilung der Schweißeignung dient grob überschlagen:
>http://www.dittmar-stahl.de/lexikon/k/kohlenstoffaquiv.html
>und wenn man zu faul ist, den Taschenrechner zu bemühen:
>http://www.laservorm.com/info_c-aequiv.phtml
>Alleine der Nickel-Anteil reicht schon aus, um den Werkstoff ungeeignet zu machen, vom zu hohen Kohlenstoffgehalt bei GGG mal abgesehen.
>Gruß
>Günter


Und weichglühen und versuchen wieder in Form zu bringen, also praktisch zusammen schmieden?! Da beide Seiten vom Riss gut zugänglich sind sollte das doch möglich sein!?

Gruß ... Ingo-960SE


Als Antwort auf: Re: @ INGO : Werkstoffkunde geschrieben von Ingo-960SE [WT] am 16. Januar 2005 18:53:18:


>Ja, ohne Witz, daran hatte ich wirklich schonmal gedacht. Denn egal welchen Ingenieur man fragt, nur die wenigsten können wirklich fundiertes Wissen über Werkstoffe vorweisen. Dabei ist es genau das Gebiet, wo die meisten Probleme zu lösen sind. Wir können zwar nahezu alles berechnen oder durch Messungen und Vergleiche entsprechende Schlüsse ziehen, aber auf dem Gebiet der Werkstoffe gibt es noch viele ungelöste Problemstellungen.
>Und Du siehst garkeine Chance für eine Reparatur bei dem gerissenen Turbo-Krümmer? Oder soll ich doch mal im Labor fragen mit diesen Angaben?
>Wurde eigentlich jemals bei den Mitsubishi-Ladern in der Turbine auf Keramik umgestellt? Ich hatte neulich das Laufzeug von einem LKW-Lader in der Hand, da frage ich mich, wieso wurde Keramik bei den späteren TD04HL-Turbinen noch nicht verbaut?
>Noch etwas: Diese Kolben die Du mir mal für den B250 raus gesucht hast, das waren Schmiedekolben, oder?! Bekomme ich die in allen gewünschten Maßen oder muss die Bohrung entsprechend passend (neu) gemacht werden? Wobei aufbohren bei einem gebrauchten Block wohl fast immer "incl." ist...
>Diese kleinen Röhrchen, Düsen oder wie sie auch immer heißen, für die Kolbenkühlung (Öl), beziehe ich die über Volvo als Ersatzteil vom FT-4 (falls ich so einfach keinen FT-4/FK-Block bekomme)?
>Gibt es eine Art Faustformel zur Errechnung der passenden Verdichtung? Der 531er-Kopf bietet da noch Potential zur Optimierung, d.h. ich würde damit erstmal beginnen (und dann später zu den Kolben über gehen). Allerdings wird dadurch die Brennraumform wieder etwas günstiger, also müsste das mit in die Berechnung einfließen. Oder ist diese Verbesserung zu gering, als dass man sie dabei berücksichtigen sollte?

>Gruß ... Ingo-960SE


Krümmer: Fragen kann man immer. Mal sehen was DIE sagen. Probieren auch.
Der Erfolg ist was Anderes, ich würde ihn nicht erwarten.
Der Krümmer, gerade der Neue, fällt durch stark variierende Wandstärken auf, sehr dünn ist er ja dort, wo die Risse immer wieder Auftreten.
Ausgelöst also durch Spannungen, und mechanisch durch das Gewicht des Laders.
Letztlich bleibt da wohl nur der Ersatz durch Neuteil.

Keramik, ist spröde, und wohl nicht so ganz Temperatur-Wechselfest, sollheissen, der Wechsel von 1100, runter auf "Zimmertemp" und so weiter, lassen Haarrisse entstehen, welche dann das Bersten der Turbine sehr schnell zur Folge haben. Beim Diesel wegen max 750 Grad wohl erstmal getestet.
Mehr Infos habe ich zZT. auch nicht.


Info zu den Kolben demnächst, ist nen grösseres Thema.


Die Röhrchen gibts als Ersatzteil.(Düse mit Klemmflansch und Kugelventil) (Übrigens wird diese Ölspritzgeschichte von den Tunern verabscheut, und mit Stopfen verschlossen, sofern sie einen Block der 4. generation zu Bearbeten haben. begründung: Ohne Spritzdüsen konstanterer, in wichtigen Betriebsbereichen leicht höherer Öldruck. (Bei sehr warmem , dünnen Öl.)
Ausserdem:

Das Sprizten an die Kolben verursacht "Panschverluste" von ca 5 % .

Dem stimme ich VOLL zu. Ich bin auch dagegen. Also überlegs Dir.......

Das Verdichtungsverhältnis für einen solchen Motor kannst Du innerhalb der (vernünftigen) Grenzen je nach dem, welche Strategie Du verfolgst, von 8,0 :1 bis 8,8:1 wählen.

Die extremen Bereiche 8.8 : 1 bis 9,5:1 auf der einen , wie 7,0:1 bis 8,0:1 auf der anderen Seite kannman auch wählen, je nach dem ob nan Rennmotor mit 2,0 Bar Ladedruck will, oder nen extremen LPT mit 0,25 Bar. (Und entsprechender Leistungscharakteristik/Verbrauchscharakteristik)

So um 8,5 :1 wirds dann wohl werden, mit max 1,5 Bar. Empfehle ich. Dann muss auch die Wanne nicht angetastet werden. (der Brennraum im Kopf) . Wird alles über den Kolben erreicht, bis 8,5:1




Anmerkung:

Wer noch Ideen und Erkenntnisse hat, bitte einfach einen Beitrag ins Technikforum unter dem Betreff "A-Z" und unter angabe des Themas. Der Beitrag wird dann ins A-Z mit aufgenommen! Kann eine Weile dauern aber der Wille ist da 3;o)

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