Motoerevo

Loch im Kolben

Wenn der Kolben schmilzt

Ein interessanter Schaden der gerne bei stark getunten Motoren auftritt, ist das sogenannte Loch im Kolben. Dies entsteht in erster Linie durch zuviel Hitze.

Verbrennungshitze vs. Alu

Ein Kolben ist typischerweise aus Alu. Bei unseren Vespas ist es jedenfalls definitiv so. Der Werkstoff ist für diesen Einsatzzweck sehr gut geeignet. Er ist in erster Linie leicht, was bei oszillierenden (hin und her bewegenden) Massen wichtig ist. Er führt sehr gut Wärme ab, was bei einem Bauteil, welches direkt der Verbrennung ausgesetzt ist, auch nicht schaden kann. Trotzdem ist er noch hart genug, um unter den extremen Kräften nicht kaputt zu gehen.

Bei stark getunten Motoren gibt es jedoch hin und wieder eine Grenze, an die man stößt – die Schmelztemperatur. Aluminium schmilzt bei etwa 660°C. Dieser Wert ist, verglichen mit den Verbrennungstemperaturen relativ niedrig. Eine Verbrennung erreicht Temperaturen von etwa 2000°C.

Da die Verbrennung allerdings nur sehr kurz auf den Kolben wirkt, reicht es nicht, um ihn zum Schmelzen zu bringen. Abgesehen davon strömt bei jeder Umdrehung frisches Gas in den Motor. Dieses frische Gasstrom ist die Hauptsächliche Kühlung für den Motor. Dieser Wechsel aus Hitze und „Kälte“ sorgt dafür, dass unser Kolben meist weit unter seiner Schmelztemperatur bleibt.

Loch im Kolben

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Grenzen des Tunings

Bei Hochleistungsmotoren kommen wir naturgemäß schon näher an die Schmelzgrenze. Motoren die bei gleichem Hubraum die doppelte oder dreifache Leistung haben, müssen auch mit der doppelten oder dreifachen Hitze klar kommen. Daher wird die zunehmende Literleistung (PS pro Liter Hubraum) zur echten Härteprobe für den Kolben.

Stark getunte Zweitakter laufen daher mit Ihren Kolben meist schon im Bereich von über 500°C Kolbenbodentemperatur. Der Sicherheitsabstand zur Schmelztemperatur ist damit schon sehr gering. Dies verzeiht keine Fehler: Ein falscher Zündzeitpunkt oder eine zu magere Abstimmung sorgen schließlich dafür, dass die Kolbenbodentemperatur über das Limit schießt.

Die Hitze nagt am Kolben

Ab diesem Moment fängt der Kolben an, sich aufzulösen. Aber das geht nicht schlagartig. Die hohen Temperaturen finden nur an der Oberfläche des Kolbenbodens statt. Also in den obersten zehntel und hundertstel Millimetern. Daher schmilzt der Kolben langsam und kaum merklich. Es fehlt immer ein bisschen mehr, Umdrehung für Umdrehung. So etwas kann sich über dutzende oder hunderte Kilometer hinziehen, insbesondere wenn die Höchstleistung nicht immer geforder wird.

Problematisch ist, dass getunte Motoren mit kalten Zündkerzen (siehe Wärmewert) die Prozedur gut ertragen. Der Motor läuft bis zum Schluss relativ ordentlich und hat voll Leistung. Erst im letzten Moment ist schlagartig Schluss.

Ist der Kolbenbolzen dann komplett ausgedünnt und hat nurnoch die Dicke eines Blechs, fehlt nicht mehr viel. Eine heftige Verbrennung reicht und der Boden schießt nach unten ins Kurbelgehäuse. Meist wird das gefolgt von einem unangenehmen Scheppern und einem schlagartig blockierenden Motor. Das Ergebnis ist typischerweise eine große Tonne mit Altmetall und ein Loch im Geldbeutel, das mindestens genauso groß ist, wie das im Kolben.

Einstellung des Zündzeitpunktes am Simson Motor