Zylinderkopfdichtungen

Motor, Vergaser, Ansaug- und Abgasanlage, Getriebe, Antriebe, Störungen am Motor

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Thilo.K
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon Thilo.K » Mittwoch 29. April 2015, 22:18

Aus eigener Erfahrung kann ich Folgendes erzählen:

1. Ein ab Werk ungeöffneter Motor (Original-Kopfdichtung), hält mehr oder weniger bis
zum bitteren Ende dicht. Auch wenn dieser schon über 100TKM runter hat.

2. Wird einmal dran rumgepfuscht (begründet dadurch beispielsweise, daß der
Kopf wegen einem ausgelutschten Kerzengewinde gewechselt werden muß usw.)
bekommt man die Kopfdichtung häufig ganz schlecht wieder dicht.


Habe mir auch die Kopfdichtung vom Barkaskonsum besorgt.
Kostete stolze 30€, macht einen hochwertigen Eindruck.
Sonst gibt es keine weiteren Erfahrungen damit. Liegt im Moment noch unbenutzt im Regal.
"...Alles so mini hier...Ich bin Autoschlosser und kein Uhrmacher..."

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Mittwoch 29. April 2015, 22:47

Thilo.K hat geschrieben:Aus eigener Erfahrung kann ich Folgendes erzählen:
1. Ein ab Werk ungeöffneter Motor (Original-Kopfdichtung), hält mehr oder weniger bis
zum bitteren Ende dicht. Auch wenn dieser schon über 100TKM runter hat.

2. Wird einmal dran rumgepfuscht (begründet dadurch beispielsweise, daß der
Kopf wegen einem ausgelutschten Kerzengewinde gewechselt werden muß usw.)
bekommt man die Kopfdichtung häufig ganz schlecht wieder dicht.

1. deckt sich ja dann auch mit meiner Erfahrung und genau wegen der Gefahr bei 2. habe ich meine Kerzengewinde vorvorige Saison repariert, ohne den Kopf abzunehmen. Auch Arbeiten an der Wasserpumpe hatte ich bisher ohne Kopfdemontage gemacht.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Freitag 1. Mai 2015, 02:02

Da ja noch immer die Frage von Wilfried im Raum steht „Nehme ich nun eine dünne oder lieber eine dickere Dichtung? Gibt es bestimmte Materialien die ich bevorzugen oder meiden soll? Wie erkenne ich die, wenn ich mir eine neue Dichtung beim Händler kaufe?“ und ich diese Frage auch gern beantwortet gehabt hätte, habe ich mal versucht, mich mit der Materie etwas näher zu beschäftigen und meine neu gewonnenen Erkenntnisse zusammenzufassen. Da dies nun auch für mich absolutes Neuland ist, kann es durchaus sein, dass ich im Folgenden auch etwas Falsches schreibe, wenn es dann jemand besser weiß, mag er es korrigieren.

Einmal vorangestellt: Grundsätzlich sollen ja Dichtungen verhindern, dass zwischen zwei oder mehr getrennten Räumen ein Stofftransport in eine oder mehrere Richtungen stattfinden kann. Dabei sind die Dichtungen den unterschiedlichsten und z.T. widersprüchlichen Einflüssen unterworfen, z.B.:
• Druck
• Temperatur
• Art der Betriebsmedien
• Dichtflächenausbildung
• Verschraubung
• Einbausituation
• Einflüsse im Betrieb

Statische Dichtungen -zu welcher Art ja auch unsere Zylinderkopfdichtungen gehören- unterliegen zudem allen Bewegungen der Dichtflächen. Temperaturwechsel mit der Folge von Dimensionsänderungen haben unmittelbare Auswirkungen auf eine Flachdichtung. Bei Zylinderkopfdichtungen ergeben sich vor allem Änderungen in radialer Richtung, welche bei der Kombination von Graugußblock und Aluminiumkopf schon einmal bis zu 1mm betragen können. Diese Realtivbewegungen führen zu Reibungsverschleiß an der Dichtung und in Folge zur Leckage.

Auch ergeben sich bei Temperaturänderungen durch die unterschiedliche Wärmedehnung der Bestandteile einer Dichtung auch Längenänderungen, welche zu einer stärkeren oder schwächeren Verformung des Dichtmaterials führen, dies hin bis zur Überpressung. Diese Verformungen sind nie vollständig reversibel, so dass die Dichtung schon nach dem ersten Temperaturwechsel dünner bleibt, als direkt nach dem Einbau. Wenn dann die verwendete Verschraubung nicht genügend Elastizität besitzt um die Verformung auszugleichen, verbleibt ein Spalt mit der Folge der Leckage, dies zumindest im kalten Zustand.

Flachdichtungen erfüllen auch nur dann ihre Aufgabe, wenn beim Einbau zumindest die Mindestflächenpressung auf der gesamten Dichtfläche erreicht wird. Diese Flächenpressung unterliegt jedoch vielen Einflüssen, neben der Konstruktion der Dichtverbindung aus Dichtflächen, Verschraubung und Dichtung selbst sind dies unter anderen noch die Schwankungen des Betriebsdrucks und der Temperatur, das Langzeitverhalten der Dichtung und die Einflüsse der Medien auf alle beteiligten Werkstoffe.

Im Rohrleitungs- und Anlagenbau werden nun Flachdichtungen millionenfach als Flanschdichtung eingesetzt. Für diese Art der Anwendung existiert schon lange eine Reihe von Normen, welche den Aufbau, die Konstruktion, Auslegung und Bemessung behandeln und so die Auswahl eines geeigneten Dichtmaterials für jeden Einsatzzweck ermöglichen. Obwohl im übertragenen Sinne nun auch die Kombination Motorblock/Zylinderkopf eine Art Flanschdichtung darstellt, weicht deren Konstruktion aber stark von den genormten Flanschen im Rohrleitungsbau ab, so dass die Auswahlkriterien für das Dichtungsmaterial leider nicht wirklich übertragbar sind. Unter Beachtung der oben genannten Schwierigkeiten, wie unterschiedliche Wärmedehnung der Bauteile, Setzungsverhalten der Dichtung, konstruktiv erreichbare Flächenpressung etc. dürfte daher wohl früher (und sicher auch heute noch) jeder Hersteller das für seinen Motor geeignete Dichtungsmaterial und den konstruktiven Aufbau der Dichtung in wahrscheinlich langen Versuchsreihen ermittelt und die Einbaubedingungen festgelegt haben.

Genau hierin liegt nun jetzt das Problem. Wenn man eine mit einiger Sicherheit dichte Verbindung Motorblock/Zylinderkopf haben möchte und dies auch noch auf lange Zeit, sollte man daher tunlichst die vom Hersteller dafür vorgesehenen Dichtungen verwenden und die Einbauvorschriften hierfür genau befolgen. So gesehen hat Tomtom schon recht, wenn er nur „Originalware“ verwendet (falls diese nicht im Laufe der Jahrzehnte ihre Eigenschaften verändert hat, z.B. ausgehärtet ist und die ursprüngliche Elastizität verloren hat). Jede Dichtung aus einem anderen Material oder mit einem anderen Aufbau besitzt andere Eigenschaften, z.B. bezüglich ihres Setzverhaltens, der Wärmeausdehnung, der Druck- und Temperaturbeständigkeit, der Elastizität usw., wobei diese anderen Eigenschaften durchaus gleichwertig oder sogar besser als die der Originaldichtung sein, aber eben auch die Dichtung völlig ungeeignet machen können. Die Produktvielfalt ist jedenfalls schon ungeheuerlich.

Auf jeden Fall dürften die für die Originaldichtung erprobten Einbaubedingungen für Dichtungen aus anderem Material und anderem Aufbau nicht passen, da eben diese besonders auf die Fähigkeiten oder Mängel eben der Originaldichtung abgestimmt sind. Hierbei geht es vor allem um die Anzugsmomente und -strategie der Kopfbolzen, um hierdurch dem spezifischem Setzverhalten und die Anforderung an die Ebenheit und Rauigkeit der Dichtflächen, um hier der Elastizität des jeweiligen Materials gerecht zu werden. Die Fa. Ajusa und auch der Barkaskonsum haben dies bei ihren Dichtungen berücksichtigt und geben eigene Einbaubedingungen zu ihren Dichtungen mit, welche schon zu einem guten Teil von denen von AWE abweichen. Ob diese für den konkreten Fall Wartburgmotor auch ausreichend erprobt sind, steht jedoch in den Sternen – ein Anhalt ist es jedoch zumindest.

Bei allen anderen Dichtungen bleibt die Verwendung jedoch ein Vabanquespiel, es kann gut gehen, muss aber nicht. Eine halbwegs sichere Beurteilung der Eignung der Dichtungen, oder besser des Dichtmaterials nach dem äußerem Anschein ist wohl ausgeschlossen (obwohl auch ich dazu neige), zu unterschiedlich sind die Eigenschaften der sich auf dem Markt befindlichen Dichtmaterialien. Wie ich mich nun entschlossen habe mit diesem Umstand umzugehen, dazu ein anderes Mal mehr, falls es von Interesse ist (ich habe immer Sorge, dass zu viel Text hier zu viele verärgert). Für heute ist es genug, ich mag jetzt nicht mehr schreiben.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon MarkusH » Freitag 1. Mai 2015, 11:02

Moin!
Alles soweit OK.
bic hat geschrieben:...Temperaturwechsel mit der Folge von Dimensionsänderungen haben unmittelbare Auswirkungen auf eine Flachdichtung. Bei Zylinderkopfdichtungen ergeben sich vor allem Änderungen in radialer Richtung, welche bei der Kombination von Graugußblock und Aluminiumkopf schon einmal bis zu 1mm betragen können....

Was bezeichnest Du bei der Zyl.Ko.Dichtung als radiale Richtung? Bezgl. Kolben?

1 mm Wärmedehnung kamen mir etwas viel vor, aber die Größenordnung stimmt, man macht sich das normalerweise garnicht so klar. Ich habe darum mal ganz grob überschlagen mit Motor-Länge 400 mm, Temperaturbereich -20° bis +100°. ergibt für den Kopf allein eine Dehnung in Längsrichtung um ca. 1mm. Der GraugussBlock dehnt sich aber auch mit, um ca. 0,5 mm. Bleibt eine Dehnung von ca. 0,5mm, die die Dichtung zu ertragen hätte, wenn man im allertiefsten Winter den durchgekühlten Motor auf Betriebstemperatur bringt. Aber sie selbst dehnt sich ja auch noch von sich aus. Die Wärmedehnungseinflüsse hält sie wohl recht problemlos aus.

Das bestätigt mich in meiner Annahme, das einwandfreie Zyl.Ko.-Dichtungen, die schon kurz nach der Montage wieder kaputtgehen, nicht richtig eingebaut wurden:
# nicht richtig entfernte Alt-Dichtungsreste und Dreck/Rost
# nicht geplanter, verzogener Kopf
# Schmutz-, Rost- oder Kesselstein-Partikel, die sich bei der Montage lösen und auf die Dichtflächen gelangen
# Nicht richtig angezogene Kopfmuttern: zuwenig, zuviel, ungleichmäßig, falsche Reihenfolge, nicht nachgezogen nach mehrmaliger Motorerwärmung

Wenn man sich um Quetschspalte oder Quetschgeschwindigkeiten keine Gedanken machen muß oder will, wenn alles original ist, ist die Dicke der Dichtung relativ egal. Ein dickere bzw. weichere Dichtung gibt naturgemäß mehr nach als eine dünne. Wenn man einen Kopf hat, der nicht 100%ig planeben ist aber noch sehr nahe der Toleranzgrenze und man keine Möglichkeit hat, den Kopf zu planen, ist eine dickere, weichere Dichtung vorteilhafter.
Eine dickere Dichtung setzt sich stärker und das Nachziehen der Muttern nach mehrmaliger Motorerwärmung wird noch wichtiger.

bis dann
Markus

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Samstag 2. Mai 2015, 12:12

MarkusH hat geschrieben:Was bezeichnest Du bei der Zyl.Ko.Dichtung als radiale Richtung? Bezgl. Kolben?

Ja, genau so. Wenn man sich die Dichtung als Flanschdichtung vorstellt, wird es klarer. Eine axiale Ausdehnung würde dann die Stärke der Dichtung betreffen, die Radiale eben die Ausdehnung in der Fläche.
Wenn man sich um Quetschspalte oder Quetschgeschwindigkeiten keine Gedanken machen muß oder will, wenn alles original ist, ist die Dicke der Dichtung relativ egal. Ein dickere bzw. weichere Dichtung gibt naturgemäß mehr nach als eine dünne. Wenn man einen Kopf hat, der nicht 100%ig planeben ist aber noch sehr nahe der Toleranzgrenze und man keine Möglichkeit hat, den Kopf zu planen, ist eine dickere, weichere Dichtung vorteilhafter.


Das Ganze hat aber auch so seine Tücken. Dieses schon weiter oben gezeigte Schaubild

tsi_2_perfekte-Abdichtung_large.jpg
Quelle: REINZ-Dichtungs-GmbH
tsi_2_perfekte-Abdichtung_large.jpg (36.05 KiB) 9384 mal betrachtet

zeigt gut wie der Kraftverlauf ausgebildet ist, daher direkt an den Bolzen hoch und zwischen diesen und hin zu den Randbereichen abnehmend. Auch hier ist dies noch einmal gut zu sehen:

SENSOR PRODUCTS INC..jpg
Quelle: Sensor Products Inc.
SENSOR PRODUCTS INC..jpg (28.65 KiB) 9384 mal betrachtet

Das die Verteilung der Kräfte auf die gesamte Fläche der Dichtung nicht völlig gleichmäßig erfolgt, liegt ganz einfach daran, dass die „Dichtflansche“ der Dichtung, daher der Motorblock und der Zylinderkopf nicht völlig biegesteif sind. Dies betrifft vor allem den Zylinderkopf aus Leichtmetall, welcher sich unter der Last der Schraubverbindungen verformt, wenn man ihn denn lässt (ich gehe mal davon aus, dass der Block wesentlich stabiler ist). Lassen tut man diesen jedoch umso mehr, um so weicher die dazwischen gelegte Dichtung ist.

Wenn man sich z.B. einmal im Schnitt die Strecke Zylinderkopfbolzen bis zur Außenkante Zylinderkopf als Hebelarm vorstellt, wobei die Außenkante das Widerlager und der Bolzen den Drehpunkt darstellen, wird auch schnell klar warum. Die zum Gegenhalten an der Außenkante des Zylinderkopfs aufzubringende Kraft ist wesentlich geringer als die durch das Anziehen des Bolzens an dieser Stelle wirkende. Verschärft wird das Ganze noch dadurch, dass der „Hebelarm“ nicht nur am Drehpunkt und am Widerlager aufliegt, sondern ganzflächig auf der Dichtung, so dass es eine unendliche Anzahl an Widerlagern gibt. Die an den Zylinderkopfbolzen aufgebrachten Kräfte werden daher zu einem großen Teil durch die Verformung des Kopfes aufgezehrt und dies umso mehr, je weicher die Dichtung ist. Die Kräfte „kommen“ also an den Außenkanten und in der Mitte zwischen den Bolzen immer weiter abnehmend und in wesentlich geringeren Größen an, so dass sich das oben gezeigte Bild ergibt, welches ja so auch für die (ungleichmäßige) Verteilung der Flächenpressung steht.

Ideal wäre daher nun eigentlich eine eher „unnachgiebige“ Dichtung z.B. aus Metall. Da es Metall aber leider an der Fähigkeit fehlt, sich unter Kompression in kleinste Ritzen und Spalte pressen zu lassen (was ja für die Mikroabdichtung unerlässlich ist) und es abhängig vom Material auch nicht über eine ausreichende Elastizität verfügt um Dichtspaltänderungen beim Betrieb und bei Temperaturwechseln ausgleichen und um dann dennoch die Vorteile von Metalldichtungen nutzen zu können, haben sich die Konstrukteure etwas ausgedacht:

tsi_5_mehrlagenstahl_large.jpg
Quelle: REINZ-Dichtungs-GmbH

Metaloflex_4.jpg
Quelle: ElringKlinger AG
Metaloflex_4.jpg (42.18 KiB) 9384 mal betrachtet

Die Kopfdichtungen moderner Motoren sind genau auf den Einzelfall angepasste und komplizierte Konstruktionen, bei welchen man durch einen mehrlagigen Aufbau, durch Sicken, Trägereinlagen, Stoppern, Elastomerschichten usw. genau die Eigenschaften erhält, welche benötigt werden um zuverlässig den Zylinderkopf abzudichten. Da sich aber nun wohl niemand die Mühe machen wird, für unsere alten Motoren so schöne Kopfdichtungen zu entwickeln, werden wir für immer auf die einfachen Massedichtungen angewiesen sein.

Allerdings gibt es auch in diesem Dichtungssortiment ein paar wesentliche Entwicklungen, welche die Eigenschaften auch unserer Dichtungen verbessern. Doch dazu später mehr, jetzt muss ich erst einmal den Rasen mähen (die Kopfdichtung am Mäher ist übrigens dicht :shock: ) .
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Montag 4. Mai 2015, 11:26

Na gut, daß ich noch einen Berg DDR-Dichtungen habe. Die halten ewig, hab da nie Probleme mit gehabt. Die Dichtungen warens nie.

Wenn die Ringe nur leichten Flugrost haben, gehts das einwandfrei. Kann man ja mit feinem Sandpapier vorsichtig entfernen.
Nur pooriger Rost und Knicke darf natürlich nicht sein.

Hatte auch mal beim Motor bauen nagelneue Nachgebaute drin, mit so einem weißen geschwungenem Schriftzu überall drauf. Waren kupferfarbenen Ringe (aus CU werden die ja wohl nicht gewesen sein). Also offenbar irgendwas neumodisch Nachproduziertes. Die war nach Einbau partout nicht dichtzubekomen, es lief wie aus Kannen überall raus! Was haben wir gelacht! {rolleyes}

Als Quintessenz würde ich sagen: Für Otto-Nomal-Wartburgler geht weiche DDR-Dichtung immer vor harter Neumodischer. Da braucht man auch keine Köpfe mit dem Haarlineal planen, das wäre vergebene Liebesmüh, schließlich ist der Serienkopf aus Alu!
Die Spezies dichten eh was eigenes.

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Dienstag 5. Mai 2015, 00:18

Nun habe ich es einmal probiert und in Anlehnung an die Saab-Erfahrungen von einer Wartburg-Kopfdichtung die Bereiche entfernt, welche ich für entbehrlich halte:

DSC05262.jpg
oben die originale Ausführung, unten bearbeitet

Wie man sieht, habe ich an den eigentlich notwendigen Dichtflächen rund um die Brennräume und an der Außenkante des Blocks nichts geändert:

DSC05265.jpg

„Entfallen“ sind lediglich Bereiche, welche den Zylinderkopf unnötig abstützen und die Weiterleitung der durch das Anziehen der Bolzen aufgebrachten Kräfte zwischen die Bolzen und zu den Außenkanten behindern. Hier sieht man es noch einmal deutlich:

DSC05263.jpg

Von dieser bearbeiteten Dichtung erhoffe ich mir nun eine gleichmäßiger verteilte Flächenpressung und die Verringerung der Gefahr von Undichtigkeiten vor allem an den Außenkanten des Motorblocks. Montieren werde ich die Dichtung weiterhin nach der Montagevorschrift des Herstellers

Ajusa.JPG

denn diese Anzugsvorschriften sind auf das Kalt- und Warmsetzverhalten des verwendeten Weichstoff-Dichtmaterials abgestimmt. Unter dem Kaltsetzverhalten versteht man übrigens vereinfacht gesagt nichts weiter als die Zusammenpressung, bzw. das Setzen des Dichtmaterial bei der erstmaligen Montage mit dem vorgesehenen Anzugsmoment, das Warmsetzverhalten beschreibt dann das weitere Setzen (Fließen) des Dichtmaterials bei Erwärmung des Dichtverbundes.

Bearbeitet habe ich die Dichtung mit dem Universalwerkzeug mit dem Gattungsbegriff „Dremel“, zur Hauptsache mit einem Korundschleifstein, einer Mini-Trennscheibe und Hartmetallfräsern. Hierbei durfte ich dann auch schon gegen eine der wesentlichen Verbesserungen bei Flachdichtungen gegenüber den ursprünglichen, serienmäßigen Ausführungen der Wartburgdichtung ankämpfen – das Trägermaterial der Dichtung ist reichlich stabil. Doch dazu später mehr.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon WABUFAN » Dienstag 5. Mai 2015, 09:30

Ich denke einmal ....
Die entfernten Stege verlängern die Strecke zwischen den Punkten der auftretenden Verbrennungdrücke. Dadurch könnten Kräfte auftreten, die an den Punkten der fehlenden Stege Verbrennungsgase in das Kühlwasser gelangen lassen.

Aber Versuch macht glug ...
Herzliche Grüsse von Andreas aus Leipzig
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Dienstag 5. Mai 2015, 16:42

WABUFAN hat geschrieben:Ich denke einmal ....
Die entfernten Stege verlängern die Strecke zwischen den Punkten der auftretenden Verbrennungdrücke. Dadurch könnten Kräfte auftreten, die an den Punkten der fehlenden Stege Verbrennungsgase in das Kühlwasser gelangen lassen.

Da mache ich mir eigentlich nicht so die Sorgen drum. Da der wirksame Verbrennungsdruck an allen Stellen gleich groß ist, dieser auch bei der "unbeschnittenen" Dichtung an Bereichen der Dichtung mit geringer Breite wirkt

Unbenannt.JPG

und dies üblicherweise so funktioniert, sehe ich hier auch kein erhöhtes Risiko einer Leckage. Außerdem wird sich dort, wo die Stege entfallen sind eine höhere Flächenpressung ergeben, so dass die Leckagegefahr eher geringer wird. Orientiert habe ich mich bei meiner Schnippelaktion an dieser schon am Anfang gezeigten Dichtung

Dichtung.jpg
Quelle: Saab Veteranföreningen Trollhättan
Dichtung.jpg (27.29 KiB) 9286 mal betrachtet

welche solche Stege ja auch nicht besitzt.

Sorgen mache ich mir eher darüber, ob die Stege irgendeinen Einfluß auf Stabiltät der Dichtung bezüglich der Schiebebewegungen durch die unterschiedliche Längendehnung von Kopf und Block bei Erwärmung haben und es hierdurch zu Abrissen in der Dichtung kommen kann -nixwissen- . Um solche Aufgaben zu erfüllen, müssten die Stege aber eingespannt sein (sonst knicken sie u.U. weg) und zumindest beim 353-Kopf sind dies zwei der Stege nicht. Also kann ich es damit wirklich nur so halten:
WABUFAN hat geschrieben:Aber Versuch macht glug ...
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Dienstag 5. Mai 2015, 19:27

Bin mal gespannt ob das auf der einen Seite dauerhaft und auf der anderen seite im Hochsommer unter Berglast funktioniert.
Und vor allem, wie misst man dann eine - in irgendeine Richtung gehende- Verbesserung?

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Dienstag 5. Mai 2015, 19:55

wartifan hat geschrieben:Bin mal gespannt ob das auf der einen Seite dauerhaft und auf der anderen seite im Hochsommer unter Berglast funktioniert.

Gott sei Dank gibt es hier keine Berge, allenfalls Hügel :shock: - Hochsommer aber schon!
Und vor allem, wie misst man dann eine - in irgendeine Richtung gehende- Verbesserung?

Darum geht es mir gar nicht. Am Anfang suchte ich ja "nur" eine geeignete Dichtung für den Syrenakopf. Aus diesem Anlass habe ich mich dann mal versucht etwas näher mit den Dichtungen zu befassen (damit bin ich noch nicht am Ende) um zu verstehen , warum so oft über Undichtigkeiten geklagt wird. In diesem Zusammenhang bin ich dann über den Saab-Artikel und noch ein paar weitere interessante Dinge gestolpert und sehe keinen Grund, meine Erkentnisse hieraus auch umzusetzen (ich weiß, ich wollte diese noch hier aufschreiben). Eine "Verbesserung", welche auch noch meßbar wäre, ist dies alles sowieso nicht, allenfalls eine größere Chance, dem gewünschten Ziel -ein dichter Zylinderkopf- näher zu kommen. Denn wie sich der polnische Kopf auf dem deutschen Rumpf verhält, weiß ich nicht; obwohl er nach Klangprobe härte erscheint als der vom 353, kann er weniger verwindungssteif sein. Wenn dies aber so sein sollte, verringert sich die Chance, ihn mit einer originalen Dichtung auch dicht zu bekommen - warum, das hatte ich schon weiter oben geschrieben.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Dienstag 5. Mai 2015, 20:43

Nur wie willst du das feststellen? Nehmen wir mal folgenden, wahrscheinlichsten, weil Normalfall an:
- Originaldichtung: Ergebnis ist dicht, wie normalerweise ja auch nicht anders zu erwarten.
- Deine veränderte Dichtung: Ergebnis ist auch dicht.
Erkenntnis aber gleich Null, da ja beide Dicht.
Da müsstest du wohl hundettausende oder so Dichtversuche machen, um da statistisch was Verwertbares zu bekommen. Und das müsste dann auch noch schlagend signifikant sein, um zu überzeugen.

Bitte nicht falsch verstehen, ich finds gut wie du dich da hineinkniest. Wusste erstmal gar nicht, daß es soviel verschiedene Dichtungen überhaupt gibt.

Übrigens sind die über 700 Treffer bei s.g. "Zylinderkopf undicht" m.E. ein klassischer Fehlschluß, es gäbe ein grundsätlich heikles Konstruktionsproblem. Die Allermeisten von uns fahren ja seit Jahrzehnten ohne ständige, ja nichtmal gelegentliche, wenn überhaupt höchstens mal vereinzelte Probleme an dieser Front, die sich dann wiederum auch noch allermeist aufklären lassen. Z.B. hatte ich mal einen Gußlunker im Block mit einhergehndem Kühlmittelverlust. Da hat man natürlich auch auf den ersten Blick immer erstmal den Zylinderkopf in Verdacht, was dann aber bei näheren Hinsehen diesen sicherlich sehr seltene Fehler zutage brachte. So ein Forum hier komprimiert, sammelt über viele Jahre usw. Das verzerrt die Sicht arg. Und: wer keine Dichtungsprobleme hat(te), schreibt ja auch nichts darüber. Es sei denn wir machen das hier zur Pflicht, wegen der Auswertbarkeit [Bier]

Nochwas zu den Alpenserpentinen oder Langstreckenautobahn. Ich bringe das gern mal an unterschiedlichen "Baustellen" und bekomme recht häufig die s.g. Antwort: "so und da fahre ich ja nicht". Das hilft dann aber leider erstmal nicht weiter, denn Andere, wie ich auch fahren eben gelegentlich solche Touren. Und da ist Betriebssicherheit und Machbarkeit, bei gleichzeitig Beibehaltung, wenn nicht gar Verbesserung von Einfachheit und Wartungsfreundlichkeit die alleroberste Priorität.

Die Quintessenz deiner Eingangübersicht ist aber wertvoll! Zeigt sie doch, daß Nachfertigungen von Teilen nicht generell "schlecht" sind, wie anderswo immer mal stur behauptet wird. Sondern bestimmte Eigenschaften haben, die man individuell tolerieren kann, oder nicht, oder sogar ausnutzen kann. Tendentiell über alles, scheinen mir aber originale und gut gelagerte(!) Teile doch zumindest die Einfachste, weil verlässlichste beste Wahl zu sein, wenn verfügbar.

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Dienstag 5. Mai 2015, 23:09

Oha! Na dann werde ich mal versuchen zu antworten, kürze aber die Zitate etwas ein.

wartifan hat geschrieben:- Originaldichtung: Ergebnis ist dicht, ....
- Deine veränderte Dichtung: Ergebnis ist auch dicht.
Erkenntnis aber gleich Null, da ja beide Dicht.
Da müsstest du wohl hundettausende oder so Dichtversuche machen....

Hierzu mal ein Gleichnis, obwohl Vergleiche ja hinken sollen. Dass ein Kamel nicht durch ein herkömmliches Nadelöhr geht, wissen wir alle, da dies uns unser gesunder Menschenverstand sagt - um das zu bestätigen oder zu widerlegen wird wohl auch niemand ernsthaft eine Versuchsreihe fahren. Das die Flächenpressung auf eine Dichtung bei gegebener Steifigkeit der Flansche und abnehmender Härte der Dichtung immer ungleichmäßiger verteilt wird und damit die Gefahr von Leckagen steigt, sagt uns unsere Physik - das wissen wir eigentlich nun auch. Nun ist es zwar bei der ZKD nicht ganz so einfach wie beim Kamel und dem Nadelöhr und vielleicht hätte bei meinem Vorhaben auch eine weiche Originaldichtung mit breiten Stegen ihren Zweck erfüllt (weil u.U. die Mirkroabdichtung besser oder der Syrenakopf schön verwindungssteif ist?), aber warum soll ich von zwei Optionen von vornherein die schlechtere wählen? Und die "Erkenntnis" gibt es ja, nun nicht gerade von mir gewonnen, aber Ende der 50er von Saab und die haben daraufhin extra ihre Motore umkonstruiert. Mir reicht dann später als eigene Erkenntnis - geht oder geht nicht, daher meine Überlegungen waren richtig oder falsch. Ich betreibe das ganze als Hobby, will die Dinger nicht in Serie produzieren und wenn sich meine Überlegungen am Ende als falsch erwiesen haben sollte, kann ich immer noch einmal darüber nachdenken oder eben auch nicht, zur Obsession wird dies sicher nicht werden.

Übrigens sind die über 700 Treffer bei s.g. "Zylinderkopf undicht" m.E. ein klassischer Fehlschluß, es gäbe ein grundsätlich heikles Konstruktionsproblem.

Diesen Schluß habe aber nicht ich gezogen, siehe auch hier im vorletzten Absatz.

Die Allermeisten von uns fahren ja seit Jahrzehnten ohne ständige ... Probleme an dieser Front ...

Darf ich mich mit 37 Jahren (habe eben extra nochmal gerechnet) Wartburgmotorfahrerrei dazu zählen? Ich hatte auch noch nie ein ZKD-Problem - schrieb ich aber auch schon weiter oben.

Und: wer keine Dichtungsprobleme hat(te), schreibt ja auch nichts darüber. Es sei denn wir machen das hier zur Pflicht, wegen der Auswertbarkeit [Bier]

Diese Idee finde ich gar nicht so unübel. Eine Rubrik mit den häufigsten oder auch (erst) unerklärlichen technischen Problemen, deren dann gefundenen Ursachen und deren Beseitung wird so Manchen manchmal helfen. Das Ganze aber eher tabellarisch, nicht im Fließtext und vielleicht sogar moderiert.

..... zu den Alpenserpentinen oder Langstreckenautobahn .... bekomme recht häufig die s.g. Antwort: "so und da fahre ich ja nicht". Das hilft dann aber leider erstmal nicht weiter, denn Andere, wie ich auch fahren eben gelegentlich solche Touren ....

Dazu zwei Dinge. Die ZKD stören weder Serpentinen noch Langstrecke wenn der Motor an sonst in Ordnung ist. Auf der Wasserseite kann der Druck nicht weiter steigen als dies durch den Öffnungsdruck des Kühlerverschlusses festgelegt ist und da dieser Zustand zumindest bei Systemen ohne Ausgleichsbehälter regelmäßig erreicht wird, muss die Dichtung dies auch aushalten. Ähnliches gilt auch für die Brennraumseite, der Verbrennungsdruck (nicht der Mitteldruck), welchem die Dichtung standhalten muss, ist Treibstoff- und konstruktionsbedingt und tritt auch bei anderen Fahrzuständen als bei Serpentinen und Langstrecke auf (Wer vielleicht näheres über ZKD und Schäden bei diesen erfahren will, hier findet sich dazu ein interessantes Dokument von Elring).
Zu dem "Das hilft dann aber leider erstmal nicht weiter" fällt mir erst einmal nichts weiter ein, als dass ich niemand zwinge, meinen "Weisheiten" zu folgen, noch als dass ich diese für allgemeingültig erkläre. Wie schon vorhin geschrieben, betreibe ich das Ganze als Hobby und hierbei unter Umständen erworbene Erkentnisse dienen in erster Linie erst einmal mir selbst. Wenn dann diese vielleicht auch noch anderen helfen, freue ich mich, wenn nicht, kann ich es auch nicht ändern. Zu beklagen, das Problemlösungen anderer einem selbst bei vielleicht noch völlig anders gelagerten Problem nicht helfen, finde ich -sorry- etwas ungewöhnlich.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Mittwoch 6. Mai 2015, 10:57

Naja, keine Frage von "schlecht" oder geht nicht. So meinte ich das nicht. Schlicht um "wir wissen es eben nicht" mangels halbwegs volständiger Datenlage. Der eine einzige Parameter Flächendruckabnahme ist sicher richtig. Es gibt aber eben auch unmengen technische Einflußfaktoren und praktische Erfahrungswerte, die oft in der Praxis ganz Gegensätzliches hervorbringen. das scheint mir hier wieder so ein typischer Fall dafür zu sein.
Was AWE also dazu gebracht hat, die Flächen also größer zu machen, können wir wohl nur vermuten.

Jahrtelang keine Probleme: Ich dachte, das mit der Problemvermutung in den 700 Posts so rausgelsen zu haben in deinem vorletzten Beitrag ("...warum so oft über Undichtigkeiten geklagt wird"...). Aber egal, meine eher "philosopisch-statistischen" Algemeinbetrachtungen dazu schaden ja in der Sache sicher nicht.

Pflicht: ach echt? Ich meinte das eher ironisch :). Auch meinte ich das ganz normale Mitteilen, das man eben ne Dichtung gewechselt hat und alles dicht ist, ohne vorherige Probleme gehabt zu haben. Das macht ja kein Mensch, warum auch.

Serpentinen: Ich beklage ja da grundsätzlich nichts. Nur kommts manchmal so rüber, als das, was man da so baut eigentlich sinnlos wäre, weil man ja selbst nie so fährt. Das ist doch die etwas merkwürdige Sicht. Nur mal allgemein, nicht auf dich jetzt im Zusammenhang der ZKD bezogen.

Vielleicht kommts auch daher (zumindest vermute ich es einfach mal), daß nur noch wenige gelegentlich wirkliche Powertouren mit dem Warti machen.
Da wäre mal ne Umfrage hier gut.
Die Barkasdleute nutzen Ihre doch eher noch als Lastesel, wenn auch etwas gediegener als früher. Aber immerhin. Einige Trabileute haben sicher auch mehr Alltagsprobleme. Ich denke da nur an die ganzen Touristenpappen hier in Berlin.

ZKD muß Stand halten: sicher auch im Stadverkehr, Stau usw. Klar. Aber tagelang je 12h im Hochsommer auf der Autobahn muß schon ne andere Hausnummer sein, als 15min im Stau in der Stadt. So im Sinne von Dauerlast vs. Kurzzeitlast.
So spontan im Sinne von dann weniger Fleisch gegen durchbruch, durchbrennen bei der Filigranen Version. Wäre wie gesagt mal interessant, wie die sich dann dahingehend bewährt hat.

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon ffuchser » Mittwoch 6. Mai 2015, 21:04

So ganz klar ist mir das Problem nicht.
Ich habe meist die Standart DDR dichtungen genommen (sind doch erhältlich), auch bei frisierten Motoren, und volle Rolle von und nach ESA (420km) bei Vmax 154 und über 30 Grad sowie Kühler hinten war das nicht das Problem.
Die Metalldichtungen halten nicht ganz dicht, da sollte man bischen Locetide an den äußeren Rand machen, ebenso bei den schmalen Blöcken, denn im Gegensatz zu den hier getätigten Aussagen hatte ich immer Kühlwasserschwitzen bei den schmalen, nie bei den breiten Blöcken. Gut macht sich auch mäßig dick aufgetragenen Kupferpaste beidseits, dann kann das zusätzliche Dichtmittel am Rand weggelassen werden.
1120er Blöcke hingegen überlasten das serienmäßige Kühlsystem ab ca 75-80PS bei voller Leistungsabgabe. Die 1000 sind da thermisch stabiler
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Mittwoch 6. Mai 2015, 22:09

@ffuchser, davon dass ich ein Problem mit der Zylinderkopfdichtung hätte, habe ich nirgends geschrieben. Mein Problem ist eher die Qual der Wahl, nämlich aus den mir zur Verfügung stehenden Dichtungen die für meine Zwecke am besten geeignete herauszusuchen (ich frage mich warum ich mich immer wieder erklären muss, wo es doch genügen würde, den Fred von Anfang an zu lesen). Um damit dann nicht daneben zu liegen, habe ich es mir erlaubt, mich mit den Dichtungen etwas näher zu befassen und die hierbei gewonnen Ergebnisse auch begonnen zu veröffentlichen (zu Ende bin ich damit ja noch nicht gekommen). Von Anfang an hatte ich geschrieben, dass ich damit auch daneben liegen kann und gebeten mich zu verbessern, falls ich etwas falsches schreibe - nur Substanz sollte es haben. Mit Deinem Beitrag kann ich da leider nicht so ganz etwas anfangen, was willst du damit sagen? Man soll und braucht es nicht so genau zu nehmen, da Du nie irgendwelche Problem hattest? Und was ist aber dann mit jenen, die diese Probleme haben? Hilft dann im Zweifel ein bißchen Kupferpaste? Oder man verklebt man besser alles mit Loctite? Nur gibt es aber unter dem Markennamen mehrere hundert Produkte, welches soll man dann verwenden? Das sind doch Lösungen wie mit Bindedraht und Klebeband! Da vergeht mir nun wirklich langsam die Lust hier etwas zu schreiben, wenn dies den gewünschten Qualitätsstandard darstellen sollte - denn Bindedraht und Klebeband gibt es nun wirklich in jeden Baumarkt!

PS. Übrigens, das breite Blöcke mehr Schwitzen sollen als schmale, davon hat hier -glaube ich zumindest- niemand etwas geschrieben, ich jedenfalls nicht.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon ffuchser » Mittwoch 6. Mai 2015, 22:26

Doch es wurde formuliert, dass es nicht zu verstehen sei, das AWE die Blöcke sogar verbreitert hat, obwohl der Anpressdruck damit sinkt, was (theoretisch) schlechter sein muß, praktisch nach meiner erfahrung hat das AWE das richtig gemacht.
Wenn du den perfekten Motor bauen willst, ist das ja prima, ich wollte auch nur meine Erfahrung mitteilen. Wenn Dir meine Antwort von der Qualität nicht ausreicht, ignorier sie einfach, war kein persönlicher Angriff auf Dich und sollte nur helfen.
Wichtiger als die Kopfdichtung ist die Art wie die Quetschkante nachgesetzt wird (wenn der Kopf warum auch immer geplant wurde).

Insgesammt finde ich da hier im Forum oft zu pingelig gewertet wird. Da hat eine 6 wöchige Sperre nicht viel gebracht.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Mittwoch 6. Mai 2015, 23:11

@ ffucher - sorry, vielleicht habe ich ja etwas überreagiert, aber dein Beitrag kam so daher, wie: "Boah ey, was soll das Ganze, darüber braucht man sich doch die Rübe nicht zu zerbrechen, das geht auch so!" Das hat mich ein wenig verärgert, denn wenn sich seit Anbeginn der Menschheit niemand die Rübe zerbrochen hätte, dann würden wir noch frierend in Höhlen wohnen und bräuchten uns jedenfalls keine Gedanken über Zylinderkopfdichtungen machen.

Und noch einmal zur Wiederholung (ich hasse diese eigentlich), bzgl. AWE hatte ich wörtlich geschrieben.

"Aber auch bei AWE dürfte man sich um die Konstruktion der Zylinderkopfabdichtung gekümmert haben, denn obwohl hier sogar die Anzahl der Schraubverbindungen reduziert statt erhöht wurde und später sogar noch die Auflagefläche für die Dichtung an der Blockaußenseite verbreitert wurde (was eigentlich kontraproduktiv für die Flächenpressung ist), hat das Ganze ja funktioniert. Das Material für die Zylinderkopfdichtung muss also ziemlich genau spezifiziert gewesen sein, damit diese ihre Aufgabe unter allen Umständen und auf Dauer erfüllen konnte."

Weiterhin hatte ich auch noch geschrieben (schon wieder eine eine Wiederholung!):

"Wenn man eine mit einiger Sicherheit dichte Verbindung Motorblock/Zylinderkopf haben möchte und dies auch noch auf lange Zeit, sollte man daher tunlichst die vom Hersteller dafür vorgesehenen Dichtungen verwenden und die Einbauvorschriften hierfür genau befolgen. So gesehen hat Tomtom schon recht, wenn er nur „Originalware“ verwendet"

Damit gehe ich doch wohl mit Deinen Erfahrungen konform oder nicht? Nur leider kommt für mich eine solche Dichtung nicht in Frage, warum nicht, kann man ziemlich am Anfang des Freds lesen, dies auch noch einmal zu wiederholen und zu erklären, wird mir jetzt aber wirklich zu viel. Es bleibt also dabei, ich habe keinen Bock mehr, hier noch etwa zu schreiben, wenn ich mich ständig erklären und verteidigen und alles immer wieder wiederkäuen muss.
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Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon WABUFAN » Donnerstag 7. Mai 2015, 07:32

Gerade die vielfalt der Dichtungsausführungen haben mich erstaunt.
Das im statischen und auch im dynamischen Betrieb ein unterschiedliches Verhalten zu sehen ist, auch das habe ich bis her nicht so gesehen.
Daher ist der Beitrag auch von der theoretischen Seite für mich von Intresse.
Gerade als täglicher 1 - Stunden Wartburgfahrer ....
Herzliche Grüsse von Andreas aus Leipzig

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Samstag 9. Mai 2015, 17:56

Na ja, nachdem ich mich nun wieder ein bißchen "abgeärgert" habe und mache doch weiter im Text, da ich nicht zu Ende gebrachte Dinge nicht mag und weil das Thema ja dann doch den einen oder anderen zu interessieren scheint.

Weiter oben hatte ich ja geschrieben, dass es auch bei den einfachen Massedichtungen in den Jahrzehnten nach dem Wartburg ein paar wesentliche Entwicklungen gegeben hat. Die wichtigste war wohl, dass sich die sogenannten Metall-Weichstoff-Dichtungen durchgesetzt haben und seit Ende der 80er Jahre die bis dahin hauptsächlich verwendeten Faserdichtungen auf der Basis von Asbest völlig verdrängt haben.

Diese Metall-Weichstoff-Dichtungen bestehen aus einem Metallträger mit beidseitig beschichteter Weichstoff-Auflage. Der Metallträger kann u.a. als glattflächiges Blech, als Lochblech, als Streckmetall oder als Spießblech ausgebildet sein. Bei dem beidseitig -meist aufgewalztem- Weichstoffmaterial gibt es unendlich viele Varianten und in Zusammenhang mit den diversen Ausbildungen der Metallträger ist die Dichtstoffindustrie in der Lage, für jeden Einsatzzweck die passende Dichtung zu liefern.

Für Zylinderkopfdichtungen kommt als Trägermaterial häufig Spießblech zum Einsatz

Metall-Weichstoff-ZKD_2.jpg
Quelle: REINZ-Dichtungs-GmbH

da durch dieses Material die Steifigkeit der Dichtung erhöht und damit eine gleichmäßigere Flächenpressung auf der ganzen Auflagefläche des Zylinderkopfes erzielt wird (die Spieße wirken wie ähnlich wie die Stopper bei Metalllagen-ZKD). Die Weichstoffe bestehen oft aus Aramidfasern, diversen Füllstoffe und Elastomere als Bindemittel. Der Brennraumdurchgang ist eigentlich immer mit einer Metalleinfassung versehen (meist aus korrosionsbeständigen Stahl), welche einen höheren Anpressdruck am Brennraum bewirkt und die Weichstoffauflagen gegen die Brenngase absichert. Oft sind die Weichstoffe dann noch im Ganzen oder in Teilen beschichtet, um so die Mikroabdichtung sicherzustellen und ein Ankleben der Dichtung zu verhindern:

tsi_3_Weichstoff-Zylinderkopfdichtung_mit_gespiesstem_Traegerblech_large.jpg
Quelle: REINZ-Dichtungs-GmbH

Zur Flüssigkeitsabdichtung wird oft auch noch eine linienförmige Elastomerbeschichtung eingesetzt, durch welche örtliche eine höhere Pressung und eine bessere Anpassung der Dichtfläche an die Oberflächenrauigkeit erreicht werden

Metall-Weichstoff-ZKD (1).jpg
Quelle: ElringKlinger AG

Prinzipiell ist solchen Dichtungen die Entwicklung von Metall-Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen beendet, für Neuentwicklungen werden diese nicht mehr verwendet. Bezüglich unserer alten Wartburgmotoren können wir jedoch durchaus von der Entwicklung in den letzten Jahrzehnten profitieren, denn Dichtungen wie die beschriebenen, sind verfügbar – doch dazu später mehr.

Eine weitere wesentliche Entwicklung bliebe noch zu erwähnen, nämlich die Reingraphit-Dichtung. Auch bei diesen Dichtungen ist das Dichtmaterial auf einem Träger aus Spießblech, Streckmetall oder Metallgewebe aufgebracht (gibt es aber auch trägerlos und mehrlagig), besteht aber nicht aus mit Füllstoffen versehenen Fasern, sondern expandiertem Graphit (Volumenvergrößerung durch thermische Behandlung).

expandiertes Graphit.jpg
Quelle: Kropfmühl AG

Diese Art Dichtungen sind in einen sehr weit gespannten Temperaturbereich einsetzbar, besitzen eine hohe chemische Beständigkeit und sind auch für sehr hohe Drücke geeignet. Allerdings neigt dieses Material zum „Festbacken“ an den Flanschflächen und weißt schlechtere Leckagewerte als andere Weichstoffdichtungen aus, dafür kann es aber Unebenheiten bei den Flanschen besser ausgleichen und besitzt so gut wie kein Warmsetzverhalten. Zur Verbesserung Mikroabdichtung und gegen das Festkleben an den Flanschen wird das Graphit oft noch imprägniert oder anderweitig behandelt.

Unter der Bezeichnung „Chemotherm“ bietet z.B. Victor Reinz ein Material mit Spießblechträger als für Zylinderkopfdichtungen geeignet an und die Dichtung vom Barkaskonsum besteht aus „novaphit SSTC-TAL“

Novaphit.JPG
Quelle: Frenzelit Werke GmbH

einem „hightech“ -Dichtmaterial mit Streckmetallträger von Frenzelit, bei welchem man wohl das Problem des „Festbackens“ gelöst hat, aber von welchem der Hersteller leider keine Aussage bezüglich der Eignung für Zylinderkopfdichtungen macht.

So, das war es zu den Metall-Weichstoff-Dichtungen, welche in den verschiedenen Ausführungen als Zylinderkopfdichtungen für den Wartburg zu finden sind, von den am Anfng des Thread geszeigten acht verschiedenen Dichtungen gehören sieben zu dieser Gruppe, wobei die originale DDR-Dichtung noch über mit Asbestfasern gebundene Weichstoffe verfügt.

Für welche Dichtung ich mich nun entschieden habe und warum, dazu später mehr - für heute reicht es erst einmal.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Samstag 9. Mai 2015, 23:38

So, nun sind mir noch zwei weitere Dichtungen zugeflogen, diese möchte ich hier auch noch ergänzend zeigen:

N. 9
DSC05267.jpg
Stärke 1,00mm, ohne Metalleinlage, Herkunft unbekannt

Diese Dichtung hat eine Stärke von 1mm ist nun die zweite ohne Metalleinlage. An den Kanten kann man erkennen, dass als Träger ein heller Kunststoff dient. Die von außen zu erkennende schwarze Masse ist nur 1 bis 2 Zehntel stark und erinnert eher an Sandpapier als an ein Dichtmaterial. Dafür, dass die Dichtung ohne Metallträger auskommt, ist diese ziemlich steif. Die Passung auf dem Motorblock geht so

DSC05269.jpg
Stärke 1,00mm, Hersteller unbekannt

aber die Aussparung und Stege sind schon gewöhnungsbedürftig. Der Innendurchmesser der Bördel ist der bisher kleinste und wäre für mich schon fast ideal, aber bei ein, zwei Schliffen weiter wird es schon knapp. Die Bördel selbst sind tatsächlich aus Kupfer (ich habe daran gekratzt), ob diese den Beanspruchung im Brennraum auf Dauer gewachsen sind, weiß ich nicht. Insgesamt würde ich mir diese Dichtung eher zur Zierde an die Wand hängen, als auf meinen Motorblock schrauben.

Ganz anders dann diese Dichtung:

Nr. 10
DSC05271.jpg
Stärke 1,20mm, mit Metalleinlage, Hersteller Victor Reinz

Hierbei handelt es sich um die Dichtung von Reinz, welche ich lange gesucht hatte. Dies ist auch die erste Dichtung von welcher ich bezüglich des Aufbaus und des verwendeten Materials genauere Daten habe, (von der Graphitdichtung vom Barkaskonsum einmal abgesehen). Die Passung auf dem Block ist gut

DSC05270.jpg
Stärke 1,20mm, Hersteller Victor Reinz

die Stärke beträgt 1,2mm und irgendwie erinnert mich diese Dichtung an eine sich bereits in meinem Bestand befindliche und tatsächlich, die Übereinstimmung mit meinem bisherigem Favoriten Nr. 3 ist frappierend. Bei nochmaliger genauer Betrachtung der Nr. 3 kann ich dann auch schräg gegen das Licht und mit der Lupe den Aufdruck „Victor Reinz AFM 22“ erkennen, wobei die neue Dichtung die Bezeichnung „AFM 23“ trägt, daher für diese eine anderes Material verwendet wurde. Insgesamt wirkt die AFM 23 etwas steifer, an sonst ist die Verarbeitung wie bei der anderen Dichtung hervorragend, alle Aussparung sind exakt und ohne Grat, sicher wurden beide Dichtungen per Laser oder Wasserstrahl ausgeschnitten.

So, nun habe ich zehn Dichtungen zur Wahl, zwischen welchen ich mich entscheiden muss. Nr. 1 und Nr. 9 fallen wegen der fehlenden Metalleinlage gleich aus dem Rennen. Da ich nun auch ein bisschen auf die Dichtungsstärke achten muss, geht es Nr. 5 bis Nr. 8 ebenso, obwohl sich hierunter die originale DDR-Dichtung und die Graphitdichtung vom Barkaskonsum befinden.

Bleiben zur Auswahl die beiden Reinz-Dichtungen Nr. 3 und Nr. 10, die Nr. 2 von Ajusa und die Nr. 4 unbekannter Herkunft. Ich hatte zwar bereits im vorigen Beitrag geschrieben: „Für welche Dichtung ich mich nun entschieden habe und warum, dazu später mehr“ - aber nun reicht es für heute tatsächlich erst einmal.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon Tino » Sonntag 10. Mai 2015, 21:51

Da für die Dichtung vom "Barkaskonsum" offensichtlich noch keine Praxisergebnisse vorliegen. Mal was von mir:
Die ZK-Dichtung die ich dort bekommen habe war passgenau (Motor mit Kolben 73,95). Und war auch beim ersten Versuch und Anziehen der Muttern nach der beigelegten Anleitung dicht.
Was mich sehr gefreut hat, da ich gerade bei diesem Motor schon einige Probleme mit den vermeintlich aus "Nachwende"-Produktion stammenden ZK-Dichtungen hatte. Bisher war der Motor nur mit (vermutlichen )DDR-Dichtungen ohne Nacharbeit dicht zu kriegen.


Gruß Tino

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Sonntag 10. Mai 2015, 23:58

Tino hat geschrieben:Die ZK-Dichtung die ich dort bekommen habe war passgenau (Motor mit Kolben 73,95).

Nichts für ungut Tino, dann musst Du aber eine andere Dichtung meinen. Hier mal noch einmal zur Verdeutlichung etwas größer:

Frenzelit.JPG

Die roten Pfeile zeigen deutlich, dass die Dichtung nicht zentrisch sitzt, links schließt der Bödel bündig mit der Bohrung ab, bzw. ragt ertastet bereits in den Brennraum hinein - und das bei einer Nullmaß-Bohrung! Die Dichtung müsste also weiter nach links gerückt werden, aber wie der gelbe Pfeil zeigt, geht dies nicht, da der Bördel bereits am Stehbolzen des Kopfes anliegt. Deine Dichtung müsste daher einen schmaleren Brennraumbödel haben, dies glaube ich aber nicht, denn gerade auch mit dessen "Überbreite" wird für diese Dichtung geworben.

Und war auch beim ersten Versuch und Anziehen der Muttern nach der beigelegten Anleitung dicht.

Für die 1 bar auf der Wasserseite glaube ich dies gern, aber was ist mit den Brennräumen? Ein 4-Takt-Sauger entwickelt einen maximalen Verbrennungsdruck von so um die 70 bar, unsere 2-Takter dürften nicht viel weniger haben. Um diesen Druck standzuhalten muss das Material der Barkaskonsum-Dichtung bei der Ausführung mit Bördel mit einem Flächendruck von etwas unter 30 N/qmm eingespannt werden:

Novaphit 2.JPG
Quelle: Frenzelit Werke GmbH

Wenn man nun alle 8 Bolzen unserer Motoren mit dem maximalen Drehmoment für 10,9-Bolzen von knapp 70 Nm anzieht, erreicht man eine Vorspannkraft von ca. 8 x 37.000 N, ergo insgesamt ca. 296.000 N. Umgelegt auf die beaufschlagte Fläche der Dichtung von ca. 18.500 qmm ergibt dies ca. 16 N/qmm, gerade mal etwa mehr als die Hälfte der benötigten Pressung und bei einem Anzugsmoment von 54 Nm ergeben sich sodann sogar nur 12,5 N/qmm. Ok, die 16, respektive 12,5 N/qmm sind ein Idealwert bei idealer Verwindungssteifigkeit der Bauteile und in der Praxis ergeben sich dann in der Nähe der Zylinderkopfschrauben deutlich höhere Werte (dafür nehmen dies nach außen weiter ab), aber die benötigten 30 N/qmm werden wohl bei weitem nicht erreicht werden. Ein breiterer und auch stärkerer Bördel (genau so wie bei der Barkaskonsumdichtung) verbessert hier natürlich die Situation rund um die Brennräume (zu Lasten der Außenbereiche) und ist keinenfalls das beworbene "Goody", sondern eher zwingende Notwendigkeit, um das Material überhaupt als ZKD verwenden zu können (wie ich schon weiter oben schrieb, gibt der Hersteller diesen Verwendungszweck auch nicht an).

Genau aus vorgenannten Gründen habe ich daher so meine Vorbehalte gegen diese Dichtung, wenn sie bei Dir funktioniert, freut mich dies für Dich, verallgemeinern würde ich Deine Erfahrung dann aber erst einmal nicht - aber vielleicht gibt es noch andere mit ähnlichen positiven Ergenissen, dies vor allem auch auf Dauer?

Was mich sehr gefreut hat, da ich gerade bei diesem Motor schon einige Probleme mit den vermeintlich aus "Nachwende"-Produktion stammenden ZK-Dichtungen hatte. Bisher war der Motor nur mit (vermutlichen )DDR-Dichtungen ohne Nacharbeit dicht zu kriegen.

Was macht Ihr immer nur mit Euren Motoren? Ich bevorzuge die Methode "ein Motor - eine ZKD"!

PS. Eigentlich wollte ich den Thread heute mal zu Ende bringen - vorgeschrieben habe ich schon. Aber irgendwie kommt immer wieder etwas dazwischen :sad:
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Montag 11. Mai 2015, 09:55

Was wir nicht wissen, da keine Daten:
In der Technik werden immer großzügig Sicherheiten draufgeschlagen. In den Ausgangswerten sind zu allem Überfluß auch oft schon Welche drin. Das wird hier nicht anders sein und erklärt, warum etwas in der Praxis gut funktioniert, obwohl es "rechnerisch" nicht gut gehen sollte.
Hinzu kommt, daß wohl kaum einer hier seine Stehbolzen mit dem Drehmomenteschlüssel anzieht, sondern nach Gefühl unbd sicher deutlich "knärcher".

ZKD -Untersuchung: Was mich erstaunt, ist die mangelnde Maßhaltigkeit der meisten der offenbar Nachfertigungen. Was hat man sich beim Produzent dabei gedacht?

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Montag 11. Mai 2015, 13:43

wartifan hat geschrieben:....In der Technik werden immer großzügig Sicherheiten draufgeschlagen. In den Ausgangswerten sind zu allem Überfluß auch oft schon Welche drin.....

Das gilt allenfallls für sicherheitsrelevante Dinge (und ist dann auch irgendwo geregelt), an sonst würde ich dies so nicht bestätigen wollen. Es geht hier vorrangig erst einmal um Kosten und kein Hersteller wird seinen Aufwand durch großzügige Sicherheitszuschläge erhöhen. Eine Aufgabe von Normen ist es ja u.a. auch, Produkte untereinander vergleichbar zu machen. Wenn z.B. nun Frenzelit sagt, sein Novaphit benötigt um den Prüfzyklus nach DIN 28090-1 zu erfüllen, für 80 bar Innendruck eine Pressung von 30 N/qmm auf den Flanschen, dann ist dies auch so. Wären es weniger, würde man dies auch publizieren, denn dann wäre dies ein Wettbewerbsvorteil und wären es mehr, dann hätte der Hersteller ein massives Problem. Ähnliches gilt auch für Schrauben, bei diesen ist z.B. die Mindeststreckgrenze geregelt- also die Grenze, bis wohin die Schraube angezogen werden kann, ohne ihre Elastizität zu verlieren. Auf diese Regelung verlässt sich weltweit die gesamte Industrie und zwar in beide Richtungen. Währen man z.B. im Stahl- und Anlagenbau die Steckgrenze mit 70% auslastet, sind im Maschinenbau durchaus bis zu 90% üblich und bei Dehnschrauben wird die Steckgrenze planmäßig überschritten, also die Schrauben in den plastischen Bereich gezogen. Großzügig Sicherheiten bei den Produktangaben machen da überhaupt keinen Sinn und nirgendwo mehr wird in der Industrie nach der Pie mal Daumen-Methode gearbeitet und zur Sicherheit mal noch ein Quäntchen obendrauf geschlagen.

Das wird hier nicht anders sein und erklärt, warum etwas in der Praxis gut funktioniert, obwohl es "rechnerisch" nicht gut gehen sollte.

Ob die Barkaskonsumdichtungen nun auf Dauer funktionieren, wissen wir ja noch nicht. Und an sonst gilt, wenn irgend etwas sich bei gesichertet Berechnungsmethode nicht nachweisen lässt, dann funktioniert es auch in der Praxis nicht oder würdest Du in einem Haus wohnen wollen, bei welcher der (rechnerische) statische Nachweis nicht gelungen ist, das Ding aber noch steht, weil vielleicht irgendeine bei der Statik zu berücksichtigende Windlast mangels Sturm noch nicht erreicht wurde? Die Praxis würde dann sagen - geht doch und sich auch noch bestätigt fühlen, wenn der Sturm jahrelang ausbleibt. Kommt dann das Windchen aber doch und dem Häußchen geht es wie dem von den drei kleinen Schweinchen, dann war der Sturm schuld und nicht, dass die Praxis die Theorie vernachlässigt hat.

Um mal wieder zur Barkaskonsumdichtung zurückzukommen, ich hatte ja weiter oben schon geschrieben, dass die 12,5, bzw. 16 N/qmm welche mit den 8 Bolzen erreicht werden können nur bei idealen, daher völlig steifem und verzugsfreien Kopf gleichmäßig auf der Dichtfläche ankommen. Da insbesondere der Zylinderkopf alles andere als ideal ist ergibt sich ein ganz anderer Kraftverlauf (jetzt zeige ich das Bildchen zum 3. Mal):

tsi_2_perfekte-Abdichtung_large.jpg
Quelle: REINZ-Dichtungs-GmbH
tsi_2_perfekte-Abdichtung_large.jpg (36.05 KiB) 9065 mal betrachtet

so dass um die Brennräume herum durchaus die erforderlichen 30 N/qmm erreicht werden könnten, zumal ja bei dieser Dichtung der Bördel wesentlich stärker und damit steifer ist als an sonst üblich. Rechnerisch nachweisen kann man dies aber ad hoc nicht, da es hierfür erst einmal keine gesichertet Berechnungsmethode gibt. Jedoch gäbe es grundsätzlich die Möglichkeit, den Kopf in FEM nachzubilden und dann damit zu rechnen. Diesen Aufwand wird jedoch noch keiner betrieben haben, so dass nur die Beurteilung des Problems "geht die Dichtung oder geht sie nicht" nur nach Erfahrungswerten erfolgen kann - von bereits gemachten oder zukünftig noch zu gewinnenden. Damit, dass "etwas in der Praxis gut funktioniert, obwohl es "rechnerisch" nicht gut gehen sollte" hat dies aber nichts zu tun, es hat nur niemand bisher gerechnet.

Hinzu kommt, daß wohl kaum einer hier seine Stehbolzen mit dem Drehmomenteschlüssel anzieht, sondern nach Gefühl unbd sicher deutlich "knärcher".

Schlimm genug.

ZKD -Untersuchung: Was mich erstaunt, ist die mangelnde Maßhaltigkeit der meisten der offenbar Nachfertigungen. Was hat man sich beim Produzent dabei gedacht?

Wesentliche Mängel bei der Maßhaltigkeit habe ich nur bei den Dichtungen vom Barkaskonsum und von Ajusa festgestellt, Nr. 9 ist noch ein bißchen eng, aber ansonst spricht gegen die Verwendung der Dichtungen auf Grund der Maßhaltigkeit nichts.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon wartifan » Montag 11. Mai 2015, 18:10

Naja, meines Wissen haben sich die Formelbücher im Maschinbau nicht geändert. Markt-Konkurrenz hin oder her. Da wird pausenlos mit Faktoren und Eigenschaftswerten usw. gerechnet.
Wollte das nur mal allg. anmerken, weil man sich oft wundert, warum das so und so gerechnet ist.

Drehmomet anziehen ZK: warum "umso schlimmer"? Mit Gefühl und guter Erfahrung angezogen ist es mehr wert als ne undichte ZKD, bei der ich unterwegs nichts davon habe, sie genau nach Drehmoment angezogen zu haben. Wir haben ja nicht diese einmal-Dehn-Bolzen. Das ist im Vergleich zu unseren neumodisch.

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon mario » Mittwoch 13. Mai 2015, 12:05

Da ich gestern auch mal meine Zyl.kopfdichtg. wechseln musste, habe ich gleich meine Reserven überprüft. Die meisten hatten so 1,7 mm, einige wenige ca. 2,3 mm. Für diese habe ich mich dann entschieden, da ich mir da das höchste Unebenheitenausgleichspotential verspreche. Da sie noch in typischem DDR-Papier eingewickelt waren, werden es wohl originale sein. Man muss bedenken, dass die durch das Anziehen noch gepresst werden (wg. des Verdichtungsthemas).
Im Ringdurchmesser habe ich meist 76,5, aber auch 77,5 und 78,5. Darauf hatte ich, zugegeben, vorher nie geachtet. Nichtmal bei einem auf 75,5 ausgebohrten Motor.
"Ein Deutscher fährt nicht mit so einem Auto!"
Zitat eines weißrussischen Grenzers

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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Mittwoch 13. Mai 2015, 16:17

@ Mario, tatsächlich 2,3 mm? Ob das die "berühmte" Barkas-Dichung ist? Ich habe nämlich irgendwann mal gelesen, dass man bei den B1000-Motoren durch die Verwendung von stärkeren ZKD die Verdichtung serienmäßig verringert hat. Wie weit sich die originalen DDR-Dichtungen dann tatsächlich setzten -nixwissen- .

Nur mal so als Anhaltspunkt, für das Material AFM 22 gibt Reinz 7-13% Kaltsetzung und noch einmal ca. 2% Warmsetzung bei 100 Grd. an, das AFM 23-Zeugs hat ähnliche Werte und bei beiden beträgt die Rückfederung ca. 50%. Bei 1,2mm Dichtungsstärke ergibt dies dann ca. 0,1 bis 0,22 mm Setzung absolut und eine Dichtungsstärke von ca. 1 bis 1,1 mm im Endzustand (zu der von AWE angegebenen Verdichtung passt dies jedenfalls) und kann eine z.B. durch Verzug bei Temperaturunterschieden bewirkte Spaltänderung bis ca. 5/10 mm ausgleichen.

Ganz anders verhält sich aber das Material der Dichtung vom Barkaskonsum. Das novaphit SSTC TA-L setzt sich kalt um 35% und warm dann noch einmal um 3%, die Rückfederung beträgt ca. 20 %. Bei der angegebenen Dichtungsstärke von 1,6 mm ergibt dies dann ca. 0,6 mm Setzung absolut und auch wieder eine Dichtungsstärke von ca. 1 mm im Endzustand. Ausgleichen kann dann die Dichtung eine Spaltänderung bis ca. 3/10 mm.

Wie man sieht, völlig unterschiedliche Ausgangslage aber zumindest ein ähnliches Endergebnis in der Endstärke. Aber während die Barkaskonsumdichtung auf Grund ihrer Materialstruktur wahrscheinlich besser bei der Mikrodichtwirkung sein wird, kann die Reinz größere Spaltänderungen ausgleichen (2/10 sind da gar nicht wenig), was dann davon vorteilhafter ist -nixwissen- , mir ist aber letzteres lieber. Auf jeden Fall würde ich von vornherein nicht sagen wollen, dass eine stärkere Dichtung bezüglich der Dichtwirkung die bessere ist.
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon mario » Mittwoch 13. Mai 2015, 22:34

Hallo BIC!

Schande auf mich, ich habe mich um 0,5mm vermessen. Wie geht das? 1mm kann man verstehen ... und das als ehem. Werkzeugmacher.
Also: Die meisten ZKD in meinem Lager haben ca. 1,2mm, meine jetzige 1,8mm.

Tschuuuldigung.

PS: Kompliment: Wo holst Du diese ganzen Informationen her? Eine einfache Frage im Netz reicht da wohl kaum. Und (verzeihe!), gelerntes Wissen wird das auch nicht alles sein.
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bic
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Re: Zylinderkopfdichtungen

Ungelesener Beitragvon bic » Freitag 15. Mai 2015, 00:06

mario hat geschrieben:PS: Kompliment: Wo holst Du diese ganzen Informationen her? Eine einfache Frage im Netz reicht da wohl kaum. Und (verzeihe!), gelerntes Wissen wird das auch nicht alles sein.

Erst einmal Danke und ja, fast alles finde ich im Netz. Allerdings reicht wirklich selten eine einfache Frage, mitunter suche ich schon tagelang um dann der Meinung sein zu können, eine (mögliche) Lösung für ein Problem zu haben. Und gelerntes Wissen ist es dann ja aber auch, wie man lernt ist egal, Konfrontationsunterricht mit Hausaufgabenstellung muss es nicht zwingend sein.

So, nun aber weiter im Text, ich will den Thread ja mal zu Ende bringen. Aber Achtung, wird noch mal einiges an Text, dies muss keiner lesen!

Mit den Zylinderkopfdichtungen unserer Wartburgmotoren hatte ich mich früher nie extra beschäftigt, an besondere Probleme mit den Dichtungen zu DDR-Zeiten kann ich mich nicht erinnern und bei meinem derzeitigen Motor war ein Wechsel bisher nicht erforderlich, dieser ist seit vor der Wende ungeöffnet haltbar. Erstmals im Zusammenhang mit der Reparatur dieses Motors tauchte die Frage nach der ZKD nach über 25 Jahren mal wieder auf. Rein nach Gefühl entschied ich mich dann für eine 1,3 mm starke Dichtung mit relativ weicher Oberfläche, Metallverstärkung und Edelstahlringen und baute diese nach AWE-Vorgabe ein. Mit dieser Entscheidung habe ich scheinbar ganz gut gelegen, der Motor war von Anfang an dicht und erst jetzt zum Beginn der zweiten Saison bekam ich die Nachricht, die Dichtung lecke an den Außenkanten. Dies war dann auch insoweit kein Wunder, denn mein Bekannter hatte das vorgeschriebene zweite Nachziehen des Kopfes nach ca. 20 Betriebsstunden schlicht vergessen. Nachdem dies nun nachgeholt wurde, ist die Leckage beseitigt – zumindest vorerst.

Nun, nachdem wieder zwei Motoren eine ZKD benötigen und ein Motor auch noch einen fremden Zylinderkopf erhalten hat, tauchte die Frage auf, welche der zehn verschiedenen Ausführungen der mir verfügbaren Dichtungen nun die geeignetste sei. Um hier nun halbwegs richtig entscheiden zu können, war ein bisschen mehr über die Funktion, den Aufbau, die Konstruktion und die Auslegung solcher Dichtungen zu wissen, als ich bisher wusste – also habe ich etwas recherchiert, was ja dank des WWW heute ja ein leichtes ist.

Unter anderem im „Handbuch Dichtungspraxis“ von Wolfgang Tietze, der „Untersuchung des Steifigkeitsverhaltens von Metall-Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen von Industriemotoren“ von Eckehard Zündorf, in „Verbrennungsmotoren: Band 3 Konstruktion“ von Alfred Urlaub, auf solchen Websiten wie http://www.fachwissen-dichtungstechnik.de oder http://www.krafthand.de und in unzähligen Publikationen der Dichtungshersteller findet man viele und interessante Informationen zu den Metall-Weichstoff-Dichtungen und deren Ausführung als ZKD.
Was ich unter anderem hieraus „mitnehmen“ konnte, mir für die Auswahl einer ZKD für den Wartburgmotor wichtig erscheint und auch, weil ja immer noch die Frage von Wilfried „Nehme ich nun eine dünne oder lieber eine dickere Dichtung? Gibt es bestimmte Materialien die ich bevorzugen oder meiden soll? Wie erkenne ich die, wenn ich mir eine neue Dichtung beim Händler kaufe?“ zu beantworten ist, habe ich einmal versucht, dies zusammenzufassen. Dabei will ich aber nicht allzu sehr in die Tiefe gehen, mich auf praxisrelevantes beschränken und nicht widerholen, was schon weiter oben steht.

Also dann:

Alle Dichtungshersteller weißen darauf hin, dass die von ihnen zugesagten Eigenschaften ihrer Dichtungen nur gelten wenn:

    1. die Flanschflächen (bei uns daher Block und Kopf) absolut sauber und eben sind.
    2. die Flansche die Oberflächengüte (Rauhigkeit, Riefen) besitzen, welche der für das jeweilige Dichtungsmaterial angegebenen entspricht.
    3. die Flansche die Verwindungssteifigkeit besitzen, welche der der Prüfnorm entspricht, nach der die jeweilige Dichtung geprüft wurde
    4. nur neue Schrauben der vorgeschriebenen Güte verwendet und mit dem vorgeschriebenen Moment in der vorgeschriebenen Reihenfolge angezogen werden. Hierbei sind das Schraubengewinde und die Auflageflächen der Schraubenköpfe bzw. der Muttern leicht zu fetten und nitrierte (gehärtete) Unterlegscheiben zu verwenden.
    5. auf die Dichtflächen, respektive die Dichtung keine zusätzlichen Dicht- oder Schmiermittel aufgebracht werden, da diese die Eigenschaften der Weichstoffauflagen und damit diese der Dichtung verändern können.
Ich glaube, dies alles ist ohne weiteres auf unsere Motoren zu übertragen, lediglich auf 3. haben wir keinen Einfluss. Also dann so, wie Markus schon weiter oben schrieb, Block und Kopf penibel säubern, auf Verzug prüfen und bei Bedarf planen (lassen). Weiterhin nur neue oder zumindest solche Bolzen verwenden, von welchen bekannt ist, dass diese noch nicht über ihre Streckgrenze belastet wurden und auf einwandfreie Gewinde achten. Die Muttern müssen der Güte 10 entsprechen und gehärtete Unterlegschrauben sind empfohlen. Gefettet werden müssen die Gewinde und die Auflageflächen der Muttern, damit das beim Anziehen aufgebrachte Moment tatsächlich in eine Zugspannung umgesetzt wird und nicht zu einem übergroßem Teil für das Drehen der Muttern verschwendet wird (AWE gibt genau deswegen sogar an, dass die Schrift der Muttern nach oben zeigen soll).

Anziehen sollte man die Zylinderkopfbolzen dann schneckenförmig von innen beginnend, damit die Dichtung beim Setzen nach außen ausweichen kann. So schreibt es auch AWE (und eigentlich auch alle anderen Motorenhersteller) vor. Hierfür ist es hilfreich, wenn Block und Kopf keine scharfen Kanten hätten, diese also zumindest entgratet sind oder besser noch gebrochen werden.

Nicht so einfach zu beantworten ist jedoch die Frage nach dem Anzugsvorschriften und dem Anzugsmoment, da die für die einwandfreie Funktion der ZKD erforderliche Pressung, sowie das Setzverhalten der Dichtung vom verwendeten Material abhängig ist und sehr unterschiedlich ausfallen kann. Schön ist es daher, wenn ein Hersteller die Werte gleich mitliefert, so wie Ajusa und der Barkaskonsum, auch wenn anzunehmen ist, dass diese nie am „lebenden Objekt“ überprüft wurden. Zumindest beruhen sie aber darauf, dass der Herstellers sein Material kennt und vergleichbare Erfahrungswerte besitzt. Wir können daher nichts Besseres tun, als uns an diese Angaben zu halten.

Anders sieht es dann leider aus, wenn Angaben und Werte fehlen. Kennt man noch so wie bei Reinz das Material der Dichtung, kann man aus dessen technischen Daten zumindest auf das Setzverhalten schließen (siehe vorheriger Beitrag) und sich sogar selbst ausrechnen, um wie viel nach dem erstmaligen Temperaturwechsel und nach einer bestimmten Betriebsstundenzahl nachgezogen werden muss. Für das erstmalig aufzubringende Anzugsmoment hilft dies aber auch nicht.

Bei unbekannten Dichtungen würde ich selbst dann so vorgehen:

    Davon ausgehend, dass die Zylinderkopfbolzen bei Temperaturänderungen die unterschiedliche Wärmedehnung von Motorblock, Zylinderkopf und der Dichtung ausgleichen müssen (anders als bei den modernen Metalllagen-ZKDs mit Dehnschrauben, hier übernimmt dies die Dichtung selbst) würde ich diese nie bis an ihre Streckgrenze belasten. Ein guter Wert wären ca. 70% wie dieser im Anlagenbau üblich ist, dann bleibt auch Reserve zum Nachziehen falls erforderlich. Da ein 10,9er Bolzen mit ca. 70 N/m als maximales Anzugsmoment angeben wird, entsprächen die 70% dann ca. 50 N/m (ganz geradlinig ist der Zusammenhang nicht). Diese 50 N/m entsprechen dann auch in etwas dem Wert, welchen AWE angeben hat, liegen aber 5 N/m unter denen der Anzugvorschrift von Ajusa.

    Anziehen würde ich dann den Kopf in 3 Schritten, dann hat die ZKD die Möglichkeit auszuweichen und sich besser zu setzten. Also meinethalber 15, 35, 50 N/m, geringer Abstände würde ich nicht nehmen, dann könnte das Losbrechmoment beim Nachziehen größer sein als das Anzugsmoment und diesen Wert verfälschen.

    Nachzuziehen wäre dann wie üblich nach dem ersten Mal Warmlaufen auf Betriebstemperatur und Wiederabkühlen auf die Ausgangstemperatur und später noch einmal nach den ersten 1 tsd. km. AWE schreibt hier dann jeweils das Nachziehen mit einem starren Schlüssel um 30 Grd. und um 10 Grd. nach den ersten 1 tsd. km vor. Da wir nicht so wie AWE damals das Setzverhalten der ZKD kennen, würde ich hier anders vorgehen. Die Vorgabe von Ajusa, jeweils die Muttern in umgekehrter Reihenfolge wie beim Anziehen zu lösen und dann wieder mit dem ursprünglichen Moment anzuziehen, sollte geeignet sein, das Warmsetzverhalten jeder Dichtung auszugleichen, egal wie dieses auch aussieht. Im Gegensatz zu Ajusa würde ich zum Lösen jedoch nicht nur 90 Grd. (auch die kennen ihre Dichtung), sondern eher bis zu 120 Grd. vorsehen, um sicher das Losbrechmoment auszuschalten. Sinnvoll kann es zudem sein, die ganze Prozedur nach vielleicht weiteren 2 - 3 tsd. km zu wiederholen, dann sollte man so ziemlich jedes Warmsetzverhalten der ZKD ausgeglichen haben.
Die Dichtung selbst sollte dann einen Träger aus Spießblech haben, da die Spieße bei der Montage als „Stopper“ dienen. Dadurch erhält man eine definierte (Rest-) Spaltstärke, welchen die Weichstoffauflagen benötigen um sicher abdichten zu können und auch nicht durch Überpressung zerstört werden. Wichtig ist auch, dass das Spießblech ein Widerlager für den Zylinderkopf bei dessen Montage darstellt und so die Kräfteverteilung zur Erreichung eines gleichmäßiger verteilten Anpressdrucks unterstützt. Außerdem behindern (nicht verhindern!) die Spieße ein Auswandern (fließen) der Weichstoffauflagen der Dichtung. Ist die Dichtung dann noch möglichst biege- und verwindungssteif, ist dies von Vorteil, denn dann hat das Spießblech die nötige Materialstärke um seine Aufgaben auch zu erfüllen.

Ob die Dichtung ein Spießblech besitzt kann man oft an der Oberfläche erkennen, da die Spieße sich hier als kleine Vertiefungen abzeichnen

DSC05252.jpg

Allerdings sollte man darauf achten, dass die Spieße von der Dichtmasse überdeckt sind und nicht wie hier hervorlugen

DSC05251.jpg

dann kann es nämlich sein, dass durch die Funktion der Spieße als Stopper die Weichstoffauflagen nicht genügend komprimiert werden und so ihrer Dichtfunktion nicht nachkommen können.

Die Weichstoffauflagen der Dichtung sollten nicht zu hart oder zu spröde sein, an sonst verfügen diese nicht über die erforderliche Kompressibilität um etwaige Unebenheiten der Dichtflächen auszugleichen und lassen sich nicht in kleinste Ritzen und Spalte pressen, was ja für die Mikroabdichtung unerlässlich ist. Auch sollte die Oberfläche möglichst geschlossen und homogen sein, keinen „Durchblick“ auf das Trägermaterial bieten und auch keine Berg- und Tallandschaft aufweisen. An Hand des optischen und haptischen Eindrucks der Oberfläche der Dichtung und gegebenenfalls mit einem Fingernageltest kann man dies alles ganz gut erkennen - mehr ist uns da wohl leider nicht möglich.
Diese Dichtung sieht diesbezüglich gut aus und „fast“ sich auch so an und wirkt schon fast „samtig“ an der Oberfläche

DSC05249 - Kopie.jpg
Reinz AFM22

und sehr schön in dieser Richtung ist auch die Graphitdichtung, wobei sofort der Eindruck entsteht, dass Graphitauflagen sehr weich und mechanisch empfindlich sind (was diese gemäß Herstellerangabe auch tatsächlich sind)

DSC05257.jpg

Diese Dichtung sieht jedoch schon beim Anschauen rau aus und genau so fasst sie sich auch an, feinem Schmiergelpapier nicht unähnlich

DSC05268.jpg
Dichtung Nr.9

Bezüglich der erforderlichen Stärke (Dicke) der Dichtungen tendiere ich immer noch zu den eher „dünnen“, als so den Stärken zwischen 1,2 und 1,4mm (also nicht die ganz dünnen ohne Trägermetall). Dies nicht so sehr weil ich auf die erzielbare Verdichtung achten möchte, sondern weil ich bei den „dickeren“ die Sorge hätte, dass man durch die stärke „Überdeckung“ der Spieße beim Anziehen zu hohe Kräfte aufbringen muss, ehe die Spieße ihre Stopperfunktion wahrnehmen können. Hierdurch würde dann der Zylinderkopf mehr verspannt als bei einer dünneren Dichtung, die Verteilung des Flächendrucks auf der Dichtung ungleichmäßiger und die Gefahr von Leckagen an den Randbereichen steigen, letzteres vor allem bei Temperaturwechseln.

So, mehr fällt mir jetzt nicht mehr dazu ein. Sicher ist dies alles nicht der Stein der Weisen und andere sind auf anderen Wegen zum Erfolg gekommen. Ich meine aber, dass wenn man in etwa so vorgeht wie ich geschrieben habe, die Chance, dass ein Motor auch mit einer unbekannten Dichtung von Anfang an dicht wird und dann auch auf Dauer bleibt, ziemlich groß ist. Zu aller größten Not kann man dann ja noch das Anzugsmoment der Zylinderkopfbolzen auf ca. 80 - 85%, daher auf 56 – 60 N/m erhöhen. Mehr würde ich dann aber nicht machen, zu groß wird dann die Gefahr, dass sich der Kopf verzieht (Brückenbildung) und die Bolzen unter dem Aspekt der Wärmedehnung aus dem elastischen in den plastischen Bereich der Zugspannung kommen, denn bei zunehmender Dehnung der Bolzen ist irgendwann der Punkt erreicht, ab welchem die Spannung des Bolzen wieder abnimmt

Spannung-Dehnung.JPG
Spannungs-Dehnungs-Diagramm einer Schraube mit der Güte 10.9
Quelle Kellner & Kunz AG

und dann hat man überhaupt nichts gekonnt.
Lieber Old School als gar keine Erziehung.


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