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> Defekte Simmerringe
NorbertE
Geschrieben am: 28.03.2012, 13:17
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Mich erreichte (wieder mal als PN ) eine Anfrage, "Was passiert, wenn ein Simmerring kaputt ist (auf der KW nehm ich an) und wie krieg ich das mit?"

Solche privaten Anfragen hab ich gelegentlich, ich finde jedoch, sowas gehört ins Forum, deswegen ist das da und deswegen werde ich es hier beantworten.

Als 1. muss man sich die Funktionsweise eines 2-Takters reinziehn. Z.B hier

http://de.wikipedia.org/wiki/Zweitaktmotor

Es gibt auch noch andere bildliche Darstellungen, bei denen man die Geschwindigkeit per Maus einstellen kann. Nur fürs Verständnis. Es ist auch gut, wenn man zu dieser Erklärung ein 2. Fenster mit der schematischen Darstellung offen hat. Ich betone auch, dass diese Erklärung nicht für die Profis geschrieben ist.

Wenn man das halbewege intus hat, wird man feststellen, dass das Innere des Motors manchmal ein geschlossenes und manchmal (zu festgelegten Zeiten) ein offenes System ist. Geschlossen, wenn verdichtet wird und offen, wenn gesteuert ein- oder ausgelassen wird. Nur am Rande: daher kommt auch der Begriff "Steuerzeiten".

In der "geschlossenen Zeit" wird einmal ein Unterdruck im Kurbelgehäuse aufgebaut, wenn der Kolben von UT nach oben geht. Kurz danach wird durch den Kolben ruckartig der Einlass frei und der Unterdruck zieht über den Vergaser Gemisch unter! den Kolben. Auch wieder nur nebenbei: Deswegen spricht man von "Saugmotoren". Einspritzer bekommen das Gemisch von einer Pumpe eingespritzt und habens daher leichter.
Nun ist der Kolben fast oben, oben drüber wird das verdichtete Gemisch verbrannt ( wie das dorthin gelangt sieht man gut auf den Animationen) und durch diese Verbrennung (es ist keine! Explosion!) wird der Kolben nach unten gedrückt.
Unten drunter ist aber das angesaugte frische Gemisch. Das wird durch die Abwärtsbewegung nun zusammengedrückt/komprimiert, da (siehe die Animationen) der Einlass nun geschlossen ist. Es ensteht also Druck im Kurbelgehäuse unten.

Wir halten mal an der Stelle fest: Wir haben es im Kurbelgehäuse mit Unter- und auch Überdruck zu tun. Der einfachste Vergleich ist der mit einer Fahrradluftpumpe, bei der man den Daumen auf den Auslass hält.

Nun haben wir da unten die Kurbelwelle. Die muss im Gehäuse beidseitig fest gelagert sein, soll sich möglichst leicht und absolut rund drehen und gleichzeitig müssen diese beiden Lagerstellen dicht sein. Dicht für Druck und Unterdruck.
Um diese Dichtigkeit herzustellen, bedient man sich der Simmerringe, die korrekt Radialwellendichtringe heissen. Darüber kann man (Bauformen, Geschichte, materialien usw.) im Netz genügend nachlesen. Das mach ich also jetzt hier nicht. wink.gif
Die sind fest aussen im Gehäuse eingebaut, drehn sich nicht mit, umschliessen aber die rotierenden Kurbelwellenzapfen und dichten sie ab.

Man kann sich vorstellen, dass das für so ein einfaches Teil hohe Anforderungen sind: Elastisch, druckfest, unterdruckfest, temperaturfest, sprit- und ölfest und das Alles möglichst lange.
Das mit dem "lange" ist so eine Sache. Natürlich verschleissen die Dinger im Betrieb mit der Zeit. Das Material spielt dort eine Rolle, die Art der Dichtlippe(n) und Einiges mehr.

Was passiert nun, wenn diese wirklich wichtigen Teile nicht mehr "ganz dicht" sind?
Fangen wir bei unseren Motoren (da sind sie alle gleich) mit der rechten, der Zündseite an:
Links vom Ring im Motor ist Druck und Unterdruck, rechts davon ist...Luft!
Wenn dieser rechte Simmerring defekt ist, kann sich kein (je nach Grösse der Undichtigkeit) Unterdruck und auch kein Druck im Kurbelgehäuse aufbaun.
Im Fall Druck pfeift das Gemisch dort raus (und verölt die Zündung) und im Fall Unterdruck zieht es dort zusätzlich zum Gemisch noch Luft rein.
In beiden Fällen sind die beiden wichtigen Dinge (Druck und Unterdruck) nicht mehr gegeben und ausserdem stimmt die Zusammensetzung des Gemisches nicht mehr. Im Extremfall geht der Motor aus, lässt sich nicht starten, wenn er läuft, dann unkontrolliert, "spukt", kommt nicht auf Drehzahl usw. Es ist zuviel Luft im Gemisch.
Man sieht es weder von aussen, noch im Inneren des Motors und auch nicht an der Abgasfahne. Einziger eventueller Anhaltspunkt ist eine stark verölte Zündung.
Es hilft nur eine Kompressionsprüfung (komm ich noch dazu) oder der relativ einfach Austausch gegen ein Neuteil. Schaden nimmt der Motor dabei keinen.

Etwas schwieriger ist die linke Seite der Kurbelwelle. 1. kommt man dort nicht so gut ran und 2. ist dort ausserhalb des Kurbelgehäuses (links vom Simmerring) nicht Luft, sonder bauartbeding Getriebeöl.
Auch wieder nebenbei: Es gibt Motore, auch in diesem kleinen Bereich wie unsere 50ccm, wo man Getriebe und den eigentlichen Motor einfach getrennt hat. Es sind 2 in sich geschlossene Systeme, die aussen verbunden sind( Kette, Zahnriemen...). Haben wir nicht. wink.gif

Wenn dieser linke Ring nun eine Undichtigkeit aufweisst, passiert Folgendes: bei der Abwärtsbewegung des Kolbens wird das Gemisch nur teilweise komprimiert. Ein Teil davon entweicht ins Getriebe. Das fehlt dem Motor! Der entstehende Druck im Getriebe wird über die Öleinfüllschraube, die eine Entlüftungsfunktion hat, ausgeglichen und zurück bleibt Sprit im Getriebeöl. Da das Alles nicht kalt, sondern heiss passiert, kann der Spritanteil auch im Getriebe verbrennen! Das sieht man dann innen (zeig ich noch)
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens (Unterdruck) zieht es nun über den undichten Simmerring Getriebeöl ins Kurbelgehäuse, was weder verdichtet noch richtig verbrannt werden kann. Der Motor "überfettet" mit für diesen Zweck unbrauchbaren Getriebeöls. Das angekokelte Getriebeöl wird bei der nächsten Abwärtsbewegung wieder (mit dem frischen Gemisch) ins Getriebe gedrückt.
Die Auswirkungen sind wie bei undichtem Ring rechts, nur man kann es relativ einfach kontrollieren.
Einige Sympthome sind: schwarzes Öl am Krümmer/an der Krümmermutter, schwarzes, öliges Kerzengesicht, wenn man das Getriebeöl ablässt und den Kupplungsdeckel öffnet, ist da innen ein schmieriger, schwarzer Belag (der ist im kompletten Getriebe), der Getriebeölstand sinkt kontinuierlich.
Schaden tut es nur in wirklichen Extremfällen, wenn soviel Öl im Kurbelgehäuse rumsuppt (Flüssigkeiten lassen sich nicht komprimieren), dass es eine Art "Ölschlag" gibt. D.h. der Kolben kann nicht zum/übern UT und es verbiegt die schwächste Stelle, das Pleuel.

Fazit: Wellendichtringe sind Verschleissteile. Man muss sie zumindest "im Auge" behalten. Bei Ersatz sollte man lieber zu hochwertigeren Teilen greifen (Viton), da die Dinger doch recht belastet sind.

Ich werd im Anschluss noch paar Fotos reinsetzen und bitte auch die Experten, mal drüberzulesen, ob es denn gerade für die Rookies auch verständlich rüberkommt oder gar Fehler drin sind.


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Wenn die Sonne der Kultur tief steht, werfen auch Zwerge lange Schatten.
Karl Kraus
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Dr. Mahnegold
Geschrieben am: 29.03.2012, 05:14
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Hallo Norbert, wie immer sehr verständlich geschrieben, es macht richtig Spaß Deine Beiträge zu lesen, vor allem, wenn man wie ich, bei verschiedenen Dingen dieses herrliche Halbwissen hat.

Ich bin mir sicher, das Du in einem früherem Leben ein Moped warst!

Stefan
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pneubusiness
Geschrieben am: 29.03.2012, 08:14
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QUOTE (Dr. Mahnegold @ 29.03.2012, 06:14)
Ich bin mir sicher, das Du in einem früherem Leben ein Moped warst!


laugh.gif laugh.gif


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MfG Tino

Man(n) lernt nie aus ...


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NorbertE
Geschrieben am: 29.03.2012, 16:52
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Danke. wink.gif

Hier mal ein (etwas unscharfes) Bild eines Spatzmotors innen, bei dem der linke Simmerring kaputt war. Man sieht an der Innenwand (die Getriebeteile sehen genauso aus) diesen schmierigen schwarzen Belag. Der lässt sich nicht einfach durch abwischen entfernen.
Das ist ein eindeutiges Zeichen, dass da heisses Benzin/Ölgemisch drin war.

Angefügtes Bild
Angefügtes Bild


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NorbertE
Geschrieben am: 29.03.2012, 17:02
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Zum Thema Kompressionsprüfung. Man misst dabei mit einem Manometer den im Motor erzeugten Überdruck. Es gibt Geräte zu kaufen (siehe Bild), man kann es aber auch selbst baun. Notwendig dabei ist ein Rückschlagventil, denn wir erzeugen ja Druck und Unterdruck.
Dieses Gerät wird in die Kerzenöffnung dicht verschraubt und dann dreht man den Motor möglichst gleichmässig durch. Die Geschwindigkeit spielt keine grosse Rolle.

Die Verdichtungen für die einzelnen Motortypen sind angegeben, z.B. 1:7 Das heisst, der Motor muss 7 bar Überdruck erzeugen und der muss auch "stehn".

Wenn der angezeigte Wert erheblich abweicht (z.B. nur 3 bar), gibt es 2 Möglichkeiten:
entweder der/die Simmerringe oder die Laufgarnitur (Kolben/Zylinder) ist ausgelutscht.

In beiden Fällen wird der Motor keine Leistung bringen.

Angefügtes Bild
Angefügtes Bild


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Wolfgang
Geschrieben am: 29.03.2012, 17:17
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So misst Du aber nur die Kompression im Verbrennungsraum und kannst nur den Verschleißzustand der Garnitur Zylinder, Kolben, Kolbenringe beurteilen.

Um die Dichtheit des Kurbelgehäuses zu prüfen, musst Du alle Öffnungen abdichten, dann Druck aufs Kurbelgehäuse geben und sehen, wie lange der Druck hält. Zur Beurteilung brauchst Du aber Hersteller- oder Erfahrungswerte.

Das gleiche gilt dann nochmal für Unterdruck, denn die Simmerringe müssen ja in beiden Richtungen dichten.


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NorbertE
Geschrieben am: 29.03.2012, 18:33
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Wolfgang, ja, der Drucktest ist aussagefähiger aber auch aufwändiger. Aber ich denk da mal drüber nach. wink.gif

Wenn man den Kompressionstest oben durchführt und unten ein undichtes Kurbelgehäuse hat, merkt man es auch oben an der Kompression. Das ist meine Erfahrung.

Meine Vermutung dazu (ist wirklich nur eine Vermutung): Wenn durch Undichtigkeit unten keine oder eine sehr geringe Vorverdichtung stattfindet, strömt nur eine geringere Menge Gemisch nach oben als im Normalzustand. Es ist oben also weniger zum Verdichten da. Ich dreh den ja über ca. 5-10 Sekunden und damit mehrfach über die komplette Bandbreite Einlass-Vorverdichtung-Überströmen-Verdichten-Auslass.

In meinem Fall ist das egal, da ich die Motore ja eh zerlege. Die Beurteilung Laufgarnitur mach ich über die Zylinderinnenwand und das Spaltmaß der Ringe und die Simmerringe fliegen sowieso raus. laugh.gif

Machst Du den Drucktest? Ich überlege grade hmm.gif Der Kolben müsste in Position Überströmen stehn, einen Kompressoranschluss in eine Krümmermutter gezaubert, den Vergaserflansch zu und oben drauf das Manometer. Geladen die Runde mit 10 bar.
Wenn die Simmerringe (ich frag mich immer, warum die 2 KW-Simmerringe gegensätzlich eingebaut sind hmm.gif ) den Druck abhalten, sollten sie den Unterdruck auch abkönnen.


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ddrschrauber
Geschrieben am: 29.03.2012, 20:09
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Bei 10bar auf dem Kurbelgehäuse macht es einmal auf der linken Seite "plopp" und der Druck ist weg. laugh.gif

Der Tim


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NorbertE
Geschrieben am: 29.03.2012, 21:37
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Ja, Tim, ich vergaß: die 8, 5 bis 10 sind oben und da ist nach unten hin zu. wink.gif

Die Höhe des Drucks ist ja nicht so entscheidend, eher der Standtest. Was denkst Du denn, wieviel da unten sind?


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andi2
Geschrieben am: 30.03.2012, 04:49
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Der effektive Druck wird im Kurbelgehäuse 0,5 bar nicht überschreiten.Das Volumen ist entscheidend.Den richtigen "Druck" bekommt man im Zylinder.Bei den Hobbymotoren die ich gelegentlich aufbaue wurde schon Kritik laut als der Fahrer beim antreten fragte ob der motor "fest"ist ,nein er muss nur richtig reinhebeln.mfg andi cool.gif


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gesendet von meinen Schultaschenrechner
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ddrschrauber
Geschrieben am: 30.03.2012, 22:10
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So in etwa sollte es sein, ich lese öfter von Vorverdichtung 1,5:1. Das sind dann bei 1bar atmosphärischem Druck 0,5bar Überdruck. Simmerringe sollen auch nicht mir mehr Druck belastet werden.

Der Tim


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NorbertE
Geschrieben am: 30.03.2012, 23:26
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Das könnte noch eine intressante Diskussion werden.

andi, Dir brauch ich sicher nicht zu erklären, was getan werden muss, um "die Vorverdichtung zu erhöhen". KW zukorken, Aluscheiben rein...d.h. Volumen zu verkleinern! Gleichzeitig machen wir den Einlass grösser> Mehr Gemisch rein.

Daraus folgt: Kleineres Volumen-mehr Gemisch. Was passiert?

Tim: ich habe keinesfalls die Datenblattwerte von Simmerringen im Kopf oder hier. Rein vom Kopf und der Vorstellung kann ich mir schon vorstellen, was mit der Lippe/den Lippen bei zuviel Druck/Unterdruck passiert.

Wo nimmst Du die 0,5 her?

dazu kommt: Es gibt bei diesen "roh konstruierten" Motoren ein Zeitfenster im Milli- oder Mikrosekundenbereich, wo es über die Überströmer oben und unten einen Druckausgleich hat. Natürlich muss man da den Auslass auch mit einbeziehn. Nur...der ist genauso ungenau! Nach Deiner Lesart hiesse das ja: Wenige Mikrometer mehr an irgendeinem Steuerfenster gefeilt, fliegt Dir der Simmerring raus.

Die Praxis sagt mir: dem ist nicht so! *Handwedel*: Erklärt laugh.gif


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Steudel
Geschrieben am: 31.03.2012, 13:09
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Ich messe seit Jahren die Dichtheit folgendermaßen:

Ein Blutdruckmeßgerät, alte Ausführung mit Gummibalg und Manometer
(bei Ebay billig zu kaufen) anstelle des Vergasers angeschraubt.
Dazu kleinen Flansch mit Nippel für den Gummischlauch des Bl. bauen.
Auspuffkrümmer lösen und ca.3 mm dicke durchgehende Gummidichtung
in Überwurfmuttter einlegen. Auspuff wieder dran und gut anziehen.
Besser eine andere Überwurfmuttter nehmen, da kann Dichtheit geprüft werden.
Dann Motor mit 300 mmHG entspr. etwa 0,4 Bar (100mmHG-0,133Bar) aufpumpen.
Der Druck muß über Minuten konstant stehen. Wenn nicht, Fitwasser und abpinseln.
Blasen zeigen unweigerlich Undichten.
Bei meiner Methode werden alle möglichen Stellen erfasst.
Simmerringe, Fußdichtung, Gehäuse, Kerze, Kopfdichtung.

Grüße Matthias
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NorbertE
Geschrieben am: 31.03.2012, 13:53
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Unabhängig vom Druck und der Stelle des Druckanschlusses (Einlass, Auslass, Kerze, Kurbelgehäuseboden) kommt es immer drauf an, wo der Kolben steht. wink.gif


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Steudel
Geschrieben am: 31.03.2012, 13:58
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QUOTE (NorbertE @ 31.03.2012, 14:53)
Unabhängig vom Druck und der Stelle des Druckanschlusses (Einlass, Auslass, Kerze, Kurbelgehäuseboden) kommt es immer drauf an, wo der Kolben steht. wink.gif

Die Stellung des Kolbens ist völlig Wurst. Nach ein paar Sekunden ist der
Druckausgleich vollzogen. So dicht ist kein Kolben.
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