Warum frisst mein 2 Takt Zylinder?

[ZündappZA25]

Dieser geportete 50cc Zylinder hat vielleicht eine halbe Stunde durchgehalten. Jetzt wäre es wichtig zu wissen wieso er so gefressen hat. Wenn ich den Zylinder ersetze möchte ich es dringenst vermeiden, das er genauso wieder aussieht.

Ich habe ein paar Ideen warum er gefressen hat, die man auch in Zukunft vermeiden kann.
1. Billig Zylinder mit schlechter Qualität
2. Billig Halbsynthetisches Öl mit schlechter Qualität
3. Einkuppeldrehzahl (erst ab 7k u/min) zu hoch, einfahren war zu aggressiv.

Alle aufgelisteten Sachen werde ich nächstes Mal beheben, da ich jetzt auch die Möglichkeit hatte die Variomatik auf den Motor einzustellen.

Mit diesen Punkten alleine bin ich aber noch nicht zufrieden. Ein Fresser kommt ja erst Mal durch unterschiedliche thermische Ausdehnung von Kolben und Zylinder zustande. Das ist vor allem bei der Kombination Grauguss und Alu ein Problem, da die Wärmeausdehnung unterschiedlich ist.

Ein Grund könnte das minderwertige öl sein (Gemisch zum einfahren war 1:30)

Der zweite Grund könnte eine falsche Abstimmung sein. Die Zündkerze wurde aber Regelmäßig kontrolliert und war immer rehbraun.

Der dritte Grund könnte das überhitzen des Kolbens aufgrund der hohen Motorleistung/Drehzahl sein.
Der Motor hat seine Resonanzdrehzahl im Bereich von 10000-11000u/min und liefert theoretische 12ps.

Durch die Gebläsekühlung könnte der Zylinder bei Vollgas stärker abgekühlt werden als der Kolben. Um dem entgegenzuwirken fahre ich einen ngk Kerze mit einem wärmewert von 10. Somit sollte die wärme am Kolben während der Verbrennung eigentlich auch gut abgeleitet werden. Zusätzlich ist er mit einer großen quetschkante gefahren, also nur um die 6,5bar Kompression, was die Hitzeentwicklung ebenfalls einschränken sollte.

Der Motor wird auch nicht sonderlich heiß. Nach einer kurzen Vollgasfahrt kann man nach 1-2min abkühlen lassen den Motor fast wieder mit der Hand berühren. Zur Hitze des Kolbens kann man aber natürlich nichts sagen.

Was ich auch feststellen konnte ist, dass er unterhalb der Einlasse kaum riefen in der Laufbahn hat. Außerdem sind die meisten/tiefsten Riefen in der Auslassregion.


Nun die große Frage, warum hat der Zylinder in meinem Fall gefressen, obwohl er unter Last scheinbar nicht übermäßig heiß wird?

 

[matt21]

Moin,

aus meiner Sicht ist der hohe Ölanteil kontraproduktiv.

Welches Öl bist du gefahren?
Welche Drehzahlen bist du gefahren?

Wie hilft eine kalte Kerze dabei den Kolben zu kühlen? Das musst du mir erklären.

Für mich sehen die Kanalkanten auch schlecht entgratet aus.

Ich vermute, dass du den Motor mit zu hohen Drehzahlen überlastet hast.

 

[schlossgeist]

hallo!

ich gehe mal davon aus,
das es sich um einen neuen nachbau zylinder und kolben handelt?
hast du beides vorher genau gemessen und das laufspiel geprüft?
du glaubst nicht, was hersteller und händler
da so als passendes set verkaufen.........

grüsse
markus

 

[ZündappZA25]

Moin,

aus meiner Sicht ist der hohe Ölanteil kontraproduktiv.

Welches Öl bist du gefahren?
Welche Drehzahlen bist du gefahren?

Wie hilft eine kalte Kerze dabei den Kolben zu kühlen? Das musst du mir erklären.

Für mich sehen die Kanalkanten auch schlecht entgratet aus.

Ich vermute, dass du den Motor mit zu hohen Drehzahlen überlastet hast.

Zum Zylinder einfahren sollte man doch mehr öl fahren? In welcher Hinsicht ist das kontraproduktiv?

Das war noch billig öl von der Tanke, halbsythetisch.

Den Motor hab ich 10-15min im Stand laufen lassen bei 2500u/min.
Aufgrund der zu harten Kupplungsfedern war die einkuppeldrehzahl leider erst bei 7000 u/min. Mit der Drehzahl bin ich erstmal eine Weile gefahren.
Später dann hab ich ihn in die reso kommen lassen (liegt bei 10500-11000u/min). Voll ausdrehen lassen habe ich ihn bisher noch nicht.

Eine kältere Kerze senkt die Verbrennungstemperatur indem sie die Temperatur besser ableitet. Natürlich beeinflusst das nicht nur die Temperatur des Kolbens sondern auch die des Zylinders.

An den Kanalkanten habe ich so gut wie es ging mit dem Schleifpapier einen radius angeschliffen. Bestimmt nicht die beste Arbeit aber wenn ich das mit teureren Sport Zylindern vergleiche, um weiten besser. Hätte mir deswegen keine Gedanken gemacht.


Ja da magst du Recht haben. Aber welche Überlastung? Hohe Drehzahlen machen einen Zylinder ja per se erstmal nicht kaputt. Muss ja irgendwas überhaupt nicht gepasst haben. Oder viele verschiedene Faktoren auf einmal.

Ich würde auch mal behaupten das 11000u/min noch relativ beständig sind. Für einen 50cc Rennmotor eigentlich relativ "normal"

hallo!

ich gehe mal davon aus,
das es sich um einen neuen nachbau zylinder und kolben handelt?
hast du beides vorher genau gemessen und das laufspiel geprüft?
du glaubst nicht, was hersteller und händler
da so als passendes set verkaufen.........

grüsse
markus

Ja richtig. Nein hab leider kein Messwerkzeug da um das zu prüfen.

Würde mich ehrlich gesagt auch nicht wundern wenn der nicht in der Toleranz ist, das Set hat ganze 25€ gekostet.

Mir ist auch klar dass das nichts für längere Laufzeiten ist, habe ich auch nicht erwartet. Aber so schnell und katastrophal hätte ich es doch nicht erwartet. Der Zylinder war erstmal nur ein "proof of concept".

Einen beschichteten Alu Zylinder als Testobjekt her zunehmen war mir nämlich zu schade. Wäre ganz schön blöd dann zu merken das die Steuerzeiten gar nicht mit dem restlichen setup übereinstimmen.

Wenns wirklich nur am der Zylinder Qualität lag dann ist's in Ordnung. Neuer, guter zyli drauf und fertig.

 

[matt21]

Etwas mehr Öl ja, aber nicht fast doppelt soviel.

Den Motor solange im Standkaufen lassen ist mit das schlimmste was man machen kann.

Zum einfahren solltest du die Drehzahl langsam steigern und ihm nicht schon nach einer halben Stunde mit 10.000 1/min belasten.

Eine kältere Kerze sorgt dafür, dass die Kerze selbst nicht bei höheren Temperaturen kaputt geht.
Das sie die Brennraumtemperatur senkt wäre mir neu.

An die Kanalkanten sollte eine Fase, kein Radius.

Und hohe Drehzahlen sorgen sehr wohl für einen höheren Verschleiß.

 

[ZündappZA25]

Habe schon öfters gelesen das man mit 1:33 einfahren soll. So weit weg wäre mein Gemisch ja demnach nicht. Ob das natürlich auch der richtige Wert ist streiten sich die Geister.

Laut Leuten aus anderen Foren haben die das genauso gemacht wie ich. Was nicht heißen soll dass es 100% richtig ist.
Ich habe mir aber gedacht im Stand mit dem gas spielen ist besser als ihn direkt nach dem Start mit 7000u/min loszuprügeln.

Ja da gebe ich dir Recht. Wie vorhin erwähnt hat der Zylinder im ersten Sinn nur dazu gedient um das komplette Setup mal abzustimmen. Bei einem 25€ Zylinder wollte ich mich nicht erst 300km ums einfahren kümmern.
Was ich aber nicht gedacht hätte, ist das der Zylinder solche Schäden davon trägt.

So wie ich das jetzt verstanden habe, ist das Probleme beim folgenden liegen:
-Schlechte Toleranzen beim Zylinderkit
-Ungenügendes einfahren
-Zu hohe Drehzahl zu früh
-Zu hoher Ölanteil

Das wären ja alles Probleme die man jetzt im Nachhinein beheben kann. Dann bin ich beruhigt.

Das mit der Kerze ist nicht ganz richtig. Sonst könntest du ja einfach bei jedem Motor eine Kerze fahren die einen sehr hohen Wärmewert hat.
Ganz so einfach ist das leider nicht.
Nach meinem Wissensstand sind die Kerzen mit hohem Wärmewert "schlechter" isoliert und leiten somit mehr Wärme aus dem Brennraum ab. Deswegen heißen sie auch kalte Kerzen, da die Verbrennungstemperatur niedriger ist.
Auch wenn du solche Kerzen kaufst dann wirst du in der Produktbeschreibung lesen das diese Kerzen nur für Rennmotoren aufgrund ihrer "Vollgasfestigkeit" geeignet sind. Dazu habe ich auch erst einen Artikel gelesen, wo weiß ich leider nicht mehr. Da ging es darum, das früher die Renn-Motoren sehr schlecht auf Temperatur kamen aufgrund der kalten Kerzen. Ist heutzutage aber anscheinend nicht mehr der Fall.

Eine richtige fase lässt sich leider schwer realisieren, vorallem ohne passendes Equipment. Nur mit Schleifpapier bekommt man eigentlich zwingend einen Radius an die Öffnungen. Ich denke aber nicht dass das all zuviel ausmacht.

Ja höherer Verschleiß aufjedenfall. Das ist unvermeidbar.
Das eine ist aber wenn der Zylinder nach 30bh in die Knie geht. Eine andere wenn's schon nach 0,5bh passiert. Über 10bh sollte er schon halten

 

[matt21]

Ich versuche einmal auf die einzelnen Themen aus deinen letzten beiden Beiträgen zu antworten:

Habe schon öfters gelesen das man mit 1:33 einfahren soll. So weit weg wäre mein Gemisch ja demnach nicht. Ob das natürlich auch der richtige Wert ist streiten sich die Geister.

Durch den erhöhten Ölanteil magert dein Gemisch ab (weniger Benzin pro Volumenanteil Kraftstoff-Öl-Gemisch) und die Verbrennungstemperatur steigt dadurch.
Das führt zu einer erhöhten Ausdehnung des Kolbens.

Das war noch billig öl von der Tanke, halbsythetisch.

Was genau hast du genommen. Die meisten Öle heutzutage sind vollkommen ausreichend.

Ich habe mir aber gedacht im Stand mit dem gas spielen ist besser als ihn direkt nach dem Start mit 7000u/min loszuprügeln.

Bei einem neu aufgebauten Motor ist das Eine genauso schlecht wie das Andere.

Aufgrund der zu harten Kupplungsfedern war die einkuppeldrehzahl leider erst bei 7000 u/min.

Warum hast du die Federn überhaupt umgebaut?
Hattest du schon Probleme mit der Kupplung?

Bei einem 25€ Zylinder wollte ich mich nicht erst 300km ums einfahren kümmern.

Die ersten 100km sollten genutzt werden, daß sich die Ringe einschleifen können, egal welcher Zylinder.

Der Zylinder war erstmal nur ein "proof of concept".

Wenn der Zylinder aufgrund des falschen Einfahrens oder einer falschen Bearbeitung nur 30 Minuten hält, dann ist damit auch kein "Proof of Concept" möglich.

-Schlechte Toleranzen beim Zylinderkit

Ein Vermessen der Bauteil VOR dem Verbau gehört, für mich zumindest, zwingend dazu.
Insbesondere bei einem Rennmotor, der ja einen entsprechende Leistung abgeben soll.
Das dafür notwendige Messzeug gehört zur Grundausstattung wenn man Motoren baut

Das mit der Kerze ist nicht ganz richtig. Sonst könntest du ja einfach bei jedem Motor eine Kerze fahren die einen sehr hohen Wärmewert hat.

Das habe ich ja so auch nicht behauptet, weil es auch grundlegend falsch ist.

Nach meinem Wissensstand sind die Kerzen mit hohem Wärmewert "schlechter" isoliert und leiten somit mehr Wärme aus dem Brennraum ab. Deswegen heißen sie auch kalte Kerzen, da die Verbrennungstemperatur niedriger ist.
Auch wenn du solche Kerzen kaufst dann wirst du in der Produktbeschreibung lesen das diese Kerzen nur für Rennmotoren aufgrund ihrer "Vollgasfestigkeit" geeignet sind.

Das "kalte" Kerzen für leistungsstärkere Motoren und "heiße" gedacht sind ist soweit korrekt.

Allerdings ist hier "stark" bzw. "schwach" in Bezug auf die Zylinderleistung und nicht nicht die gesamte Motorleistung zu betrachten.

Bei Motoren mit hohen Zylinderleistungen ist der Wärmeeintrag pro Verbrennungsvorgang naturgemäß höher, da mehr Frischladung verbrannt wird. Dadurch erhitzt sich auch die Kerze stärker und somit muß mehr Wärme aus ihr abgeführt werden, damit sie keinen Schaden nimmt oder es zu Glühzündungen kommt.

Umgekehrt wird bei niedrigen Zylinderleistungen eine geringere Brennraumtemperatur erreicht und somit weniger Wärmeeintrag in die Kerze erzielt. Hat die Kerze nun eine geringe Isolierung wird unter Umständen die Freibrenntemperatur nicht mehr erreicht, die Kerze verrusst und die Zündenergie nimmt ab oder, im Schlimmsten fall, es springt kein Funke mehr über.

Da ging es darum, das früher die Renn-Motoren sehr schlecht auf Temperatur kamen aufgrund der kalten Kerzen.

Das Nichterreichen der Freibrenntemperatur ist genau der Grund, warum Rennmotoren mit extrem kalten Kerzen zum Anlassen andere Kerzen benötigen und erst nach Erreichen der Betriebstemperatur die eigentlichen Rennkerzen eingesetzt werden.

Eine richtige fase lässt sich leider schwer realisieren, vorallem ohne passendes Equipment. Nur mit Schleifpapier bekommt man eigentlich zwingend einen Radius an die Öffnungen. Ich denke aber nicht dass das all zuviel ausmacht.

Die Schlitze sollten im Idealfall scharfkantig sein, damit der Querschnitt schlagartig freigegeben wird. Dadurch wird die Gasdynamik besonders effektiv.
Da dass aufgrund der Gefahr des Einhakens der Ringe nicht sinnvoll ist, müssen die waagrechten Kanalkanten angefast werden.
Ein Radius ist hier eher leistungsmindernd, wenn auch nicht dramatisch.
Mit entsprechendem Werkzeug wie Nadelfeilen oder einem Winkelfräser bekommt man das hin. Die Feilen kosten jetzt auch nicht die Welt und gehören in die Werkzeugkiste jeden Tuners.

Dieser geportete 50cc Zylinder

Wie hast du denn ohne solches Werkzeug die Kanäle angepaßt?

Gruß Matthias

 

[PMS]

Da fällt mir dazu nur ein:
Hast den Motor davor auf Dichtheit abgepresst?
Vermute Fremdluft über eine oder mehrere Stellen.
Gruß
Tom

 

[ZündappZA25]

Durch den erhöhten Ölanteil magert dein Gemisch ab (weniger Benzin pro Volumenanteil Kraftstoff-Öl-Gemisch) und die Verbrennungstemperatur steigt dadurch.
Das führt zu einer erhöhten Ausdehnung des Kolbens.

Macht Sinn. Welches öl Gemisch würdest du dann empfehlen zum einfahren?
Welches öl das genau war kann ich dir leider nicht mehr genau sagen. Dort stand nur "Scooter 2T Öl Halbsythetisch".

Warum hast du die Federn überhaupt umgebaut?
Hattest du schon Probleme mit der Kupplung?

Da ich auch eine neue Variomatik eingebaut habe, hab ich gleich auch eine Verstellbare Racing Kupplung verbaut.
Die kam schon mit Roten Federn.
Zuerst war ich sehr verwirrt warum die einkuppeldrehzahl so hoch ist, aber laut einem Diagramm sind die tatsächlich für 7000u/min ausgelegt. Schwarze federn sogar bei 10000u/min.
Wozu braucht man denn eine so extrem hohe einkuppeldrehzahlen? Kaum ein motor dreht doch mehr als 10k?

Mittlerweile habe ich mir andere gekauft, kuppelt jetzt bei 3500 ein.

Wenn der Zylinder aufgrund des falschen Einfahrens oder einer falschen Bearbeitung nur 30 Minuten hält, dann ist damit auch kein "Proof of Concept" möglich.

Da muss ich dir Recht geben. Wobei man meiner Meinung nach nichts mehr groß an Haltbarkeit beim Porten verbessern könnte. Der Auslass ist schon sehr rund gestaltet und nicht verbreitert.

Zum Thema Zündkerzen stimme ich dir zu.

Ich habe mir selbst einen Winkelfräser gebaut. Dort ist nur ein fräser eingespannt, der ist eigentlich zu grob für so eine Arbeit.
Werkzeugaufsätze dafür muss man auf den passenden Durchmesser schleifen und dann einpressen. Deswegen hab ich dort auch noch nie den Bit gewechselt.

Feilen wären die deutlich bessere Option wie du sagst, denn den winkelfräser kann man im Zylinder auch nicht um 45° kippen um eine ordentliche fase zu schleifen.

Da fällt mir dazu nur ein:
Hast den Motor davor auf Dichtheit abgepresst?
Vermute Fremdluft über eine oder mehrere Stellen.
Gruß
Tom

Abgepresst habe ich ihn nicht, nein.
Vermutet habe ich das auch. Nachdem man gas gegeben hat, hat sich die Drehzahl erst nach 1min komplett beruhigt.
Habe dann um den Vergaser, ansaugstutzen alles mit bremsenreiniger abgesprüht. Dort war alles dicht.

Jetzt wo du's aber sagst: Der Graugusszylinder war am Auslass deutlich dünnwandiger als der Alu Zylinder. Deswegen bin ich beim fräsen durch die Auslasswand gestoßen.
Hab es versucht mit normalen Elektroden ein wenig aufzuschweißen. Dass das nicht gut funktioniert hat kannst du dir denke ich vorstellen.

Der Zylinder war auch etwas nass um den geschweißten Bereich herum. Ich vermute mal der hat dort immer ein wenig Frischluft eingezogen.

Die Zündkerze Farbe war aber eigentlich immer schön rehbraun

 

[matt21]

Welches öl Gemisch würdest du dann empfehlen zum einfahren?

Ich nehme etwa 10% mehr Öl als später im Betrieb, also etwa 1:45.

Da ich auch eine neue Variomatik eingebaut habe, hab ich gleich auch eine Verstellbare Racing Kupplung verbaut.

Hast du dazu einen Link auch zu den Diagrammen?

Wobei man meiner Meinung nach nichts mehr groß an Haltbarkeit beim Porten verbessern könnte. Der Auslass ist schon sehr rund gestaltet und nicht verbreitert.

Wie soll beim bearbeiten die Haltbarkeit verbessert werden? Außer durch das Anbringen der Fasen an den waagrechten Kanten?
Was meinst du mir "rund" und wie breit ist er denn?

Der Zylinder war auch etwas nass um den geschweißten Bereich herum. Ich vermute mal der hat dort immer ein wenig Frischluft eingezogen.

Dass dort Flüssigkeit ist deutet doch darauf hin, daß etwas von innen nach außen geht.

Wie soll am Auslass Luft in den Brennraum gelangen?
Dazu müßte im Zylinder Unterdruck herrschen und daß ist beim Zweitakter er nicht der Fall.
Wenn dann wir durch die Druckwellen die Frischluft in den Auspuff gesaugt.

Die Zündkerze Farbe war aber eigentlich immer schön rehbraun

Wie hast du das Kerzenbild genommen?

 

[ZündappZA25]

Hast du dazu einen Link auch zu den Diagrammen?

Wie soll beim bearbeiten die Haltbarkeit verbessert werden? Außer durch das Anbringen der Fasen an den waagrechten Kanten?
Was meinst du mir "rund" und wie breit ist er denn?

Die Auslassbreite beträgt ~60%. Wie original.
Es gibt ja verschiedene "Auslassdesigns".
Eckig, Oval, Trapez etc.
Ein eckiger Auslass bringt am meisten Leistung, läuft aber gefahr das sich Kolbenringe verhaken oder sehr stark verschleißen, da die Auslassform die Kolbenringe abrupt wieder einfedern lässt.
Ein runder Auslass lässt die Kolbenringe aufgrund seiner Form schön aus und wieder einfedern. Leistungstechnisch aber eher suboptimal.
Mein Auslass hat deswegen an der Auslassdecke eine stärkere Rundung und keine harte Kante. Somit auch eine höhere Haltbarkeit.
Aber wie du sagst, viel mehr als das und Kanten anfasen kann man nicht tun.

Wenn dann wir durch die Druckwellen die Frischluft in den Auspuff gesaugt

Ja wenn dann hätte ich mir es auch so vorgestellt.

 

[matt21]

Die Auslassbreite beträgt ~60%.

60% wovon?

Ja wenn dann hätte ich mir es auch so vorgestellt.

Das sorgt dann aber nicht für ein Abmagern.


Aus meiner Sicht waren der Kolben und Zylinder thermisch überlastet.

Grund 1: Laufen lassen im Stand mit wenig Kühlung und Schmierung

Grund 2: Hohe Drehzahlen mit nicht eingeschliffenen Ringen -> hohe Reibung -> hohe Temperatur

 

[matt21]

Was genau hast du an dem Zylinder eigentlich geändert?

 

[ZündappZA25]

60% wovon?

Von der Zylinderbohrung, die ist
40mm.

Das sorgt dann aber nicht für ein Abmagern

Warum nicht? Wird ja trotzdem Frischluft in den Zylinder geblasen oder nicht?

Laufen lassen im Stand mit wenig Kühlung

Die Gebläsekühlung am Roller is schon sehr stark. Wenn du ihn nur im Stand Laufen lässt kannst du selbst nach 5min noch deine Hand auf den Zylinder legen ohne dich zu verbrennen.

Was die Schmierung angeht kannst du Recht haben.

An die höhere Reibung der Kolbenringe habe ich noch gar nicht gedacht. Das scheint mir am plausibelsten. Unter den Auslässen ist nämlich so gut wie kein Verschleiß zu sehen. Also dort wo die Kolbenringe auch nicht hinkommen.

Was genau hast du an dem Zylinder eigentlich geändert?

Also einmal die Steuerzeiten angehoben auf 195° und 130°.
Den Auslass auf 25mm Durchmesser gefräst damit der Auspuff passt.
Den Querschnitt der Überströmer leicht vergrößert. Hab ca. 1mm Wandstärke abgenommen. War auch notwendig um mit dem fräser überhaupt in die ports zu kommen um sie zu erhöhen.

 

[matt21]

Wird ja trotzdem Frischluft in den Zylinder geblasen oder nicht?

Wie soll das gehen?

Die Gebläsekühlung am Roller is schon sehr stark

Der Kolben wird davon aber nicht gekühlt.

...Steuerzeiten angehoben auf 195° und 130°. ...

Dann hast du hoffentlich auch den passenden Auspuff dazu.