Motor überholen B18 / B20: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 12. Mai 2009, 19:58 Uhr

Was tun bei Motorschaden ?.

irgendwann ist es soweit.nach 200000-300000 km bei guter wartung. die kompression ist bei ca 7-8 bar angekommen und der ölverbrauch liegt bei mehr als 2 liter auf 1000 km . irgendwelche reparaturmassnahmen wie erneuerung von kolbenringe sind dann augenwischerei . auch bei ner grösseren reparatur wie z.b fälligen stirnräder und nockenwelle ist ne überholung bei diesem kilometerstand sinnlos. er sollte also überholt oder ausgetauscht werden . was tun ? da gibts im prinzip folgende möglichkeiten :

1.at-motor kaufen .gibts von buttkereit bzw den anderen versendern . bequemste ,aber nicht die billigste lösung.

2. gebrauchten motor besorgen .billig ,aber risko behaftet .der kann (vor allem ,wenn mann den verkäufer nicht kennt),in ähnlichemn zustand wie der alte sein .

3. alten motor von zylinderschleiferei überholen lassen. dabei sind alle varianten von eigenarbeit je nach wissen und kenntnissen möglich. spart geld und macht manchen spass. ich bevorzuge die 3 .variante .vor allem ,da ich weiss ,was mit dem motor los ist. auch technisch interessierte laien können da geld sparen und an wissen gewinnen . mann sollte sich nur über die eigenen technischen fähigkeiten im klaren sein . denn bei zusammenbau vom shortblock (kolben ,pleuel und kurbelwelle gibts einige böse fallstricke .

werkzeug

was man auf jeden falls dazu braucht,ist neben normaler ausstattung mit zollwerkzeug ein guter drehmomentschlüssel(0-100nm)und ein kolbenringspannband . dazu ein ventilheber.

profis haben dazu : innenmesstaster mit messuhr auf 1/100 MM (zum ausmessen der zylinderbohrung) magnetständer mit messuhr (zum ausmessen von kurbelwellenaxialspiel

haarlineal .zum vermessen des kopfs auf planheit

mikrometer 0-50 und 50 -100 mm (zum vermessen der kurbelwelle )

sitzfräser zum fräsen der ventilsitze .

motor zur diagnose zerlegen

damits keine missverständnisse gibt: alle richtungsangaben (links oder rechts ) in FAHRTrichtung erster zylinder ist vorne an der wapu.

der ausgebaute motor wird jetzt zur diagnose zerlegt. zuerst ventildeckel , kipphebelwelle,stösselstangen ,ansaug-auspuffkrümmer ,kupplung , schwungscheibe und verteiler demontieren . jetzt kopfschrauben lösen ,rausdrehen und kopf abnehmen. wapu ausbauen .stössel ziehen (achtung !mit öl gefüllt,auslaufen lassen )

jetzt block auf die seite legen und ölwanne demontieren . ölpumpe mit rohr lösen und herausziehen . kurbelwelle mit hammer gegen block innen blockieren und kurbelwellenriemenscheibe lösen . stirndeckel abschrauben und nockenwellenstirnrad abziehen . dabei NW NICHT nach hinten drücken ,sonst fliegt der verschlussdeckel hinten raus . benzinpumpe und verteileritzel abschrauben . nockenwellenführungsflansch abschrauben und nockenwelle ziehen .

vorm pleuelfuss lösen folgendes bachten :pleuel und pleuelfuss sind mit zahlen gekennzeichnet. von 1 bis 4 .auf beiden .die dürfen NIE vertauscht werden ,da sonst die grundbohrung des pleuels nicht stimmt.wenn keine zahlen vorhanden sind , BEIDE mit körnerschläge von 1 bis 4 kennzeichnen. die zahlen gehören jeweils zur ölfilterseite .

pleuelmuttern lösen .mit hammerstiel (nur holz bitte )auf die pleuelschrauben pleuel mit kolben nach oben austreiben .der pleuelfuss wird dabei lose ,mit lager entnehmen und gleich nach austreiben wieder richtig (mit lagerschalen )auf dem jeweiligen pleuel mit muttern aufsetzen . wenn kolben und pleuel demontiert sind ,schrauben hauptlagerdeckel lösen .dielagerdeckelmit ein zwei leichten schlägen mitdem plasticthammer seitlich lockern und entnehmen . kurbelwelle herausnehmen .

jetzt erst mal alles sauber abwaschen .

diagnose

zylinder .alle laufbahnen optisch überprüfen .es dürfen keine längsriefen oder fresser vorhanden sein .bei ner längsriefe durch ringbruch :instandsetzen . entscheidend für verschleiss ist die fuge oben am feuersteg.feuersteg ist vom block oben bis zum ende des wegs des obersten kompressionsrings .der feuersteg ist dunkel. wenn da ne kante von 15 /100 und mehr steht,ist der zylinder verschliessen . denn der zylnderverschleiss ist ungleichmässig und an der druckseite (oben links )am grössten.

noch ein indiz ist da einsetzen des obersten kolbenrings an den feuersteg.vorsicht bei entnehmen .der ring ist spröde und bricht leicht. wenn der ringspalt mit dem zollstock gemessen werden kann sind ringe und zylinder verschlissen . ringspalt von 0,25 - max 0,50 mm max.

wenn kolbenringe fest oder gebrochen sind bzw höhenluft in der ringnut haben ,auf jedenfall bohren und neue kolben . ringspiel in der nut 0,054 - 0,081 mm .kann sehr oft geringer durch ablagerungen in der ringnut sein . am genauesten zur ermittlung von zylinderverschleiss ist natürlich ausmessen mit dem innenmesstaster und messuhr . 6 messpunkte .je dreimal in querrichtung(oben ,mitte und unten ) dazu das gleiche in längsrichtung messen . der verschleiss ist jeweils an den umkehrpunkten der ringe OT links bzw UT rechts am grössten . am feuersteg ist meistens noch die grundbohrung erhalten .

so wird gemessen . kolbenboden oben reinigen.da ist entweder das maß der standardbohrung oder hinweis auf übergrösse eingeschlagen . mikrometer auf durchmesser kolben einstellen .jetzt die messuhr des innenmesstasters auf 0 stellen .wie vorher beschrieben an allen zylindern messen . normales laufspiel (neu ) 0,02 -0,04 mm . wenn nur an einem punkt(umkehrpunkt oben druckseite )0,012 -0,015 gemessen werden.ist der motor verschlissen . neue kolben ,bohren und hohnen . der zusätzlich entstehende kolbenverschleiss ist dabei noch nicht berücksichtigt. der kolben wird in kolbenbolzen höhe quer zum kolbenbolzen mit mikrometer gemessen .

messwerte

B 18                                      B20 (von B18 abweichende werte)

kolbenlaufspiel neu 0,02 -0,04

standardbohrung  84,14 mm                         (88,90 mm )

1.übermaß 0,020"  84,65 mm 

2.übermaß 0,030 " 84,90 mm                         (89,66 mm)

3.übermaß 0,40 "  85,16 mm 

4.übermaß 0,050 " 85,41 mm 

es ist durchaus möglich ,das heute nur noch eine übergrösse ( 0,030" )erhältlich ist.

bohren IMMER nach durchmesser kolben(gemessen ) plus laufspiel .

zulässiger gewichtsunterschied zwischen kolben im gleichen motor max 10 gramm .

wenn der block bereits auf die letzte übergrösse gebohrt ist,sollte man kein trockenen buchsen einziehen lassen .zu aufwendig. besser anderen instandsetzungsfähigen block besorgen .

pleuelbuchse

DIE PLEUELBUCHSE FÜHRT DEN KOLBEN UND DARF KEIN SPIEL HABEN . sonst kippt der kolben über die längsrichtung und klappert. SOLLSPIEL :passung kolbenbolzen in der pleuelbuchse laufsitz (leichter daumendruck). ca 1 /100 mm . indizien für ausgeschlagene pleuelbuchse : der kolben ist auf der druckentlasteten seite (vorn und hinten )blank ohne rückstände . die pleuellager haben dann links und rechts aussen laufspuren durchs kippen des pleuels .

prüfen : neuen kolbenbolzen trocken in pleuelbuchse einsetzen und vertikal hochhalten.der kolbenbolzen darf nicht rausfallen und auch kein merkbares spiel haben . wenn ausgeschlagen ,erneuern (gibts einzeln) und auf maß kolbenbolzen ausreiben . sowas sollte aber bitte IMMER ein zylinderschleifer machen. der hat die richtigen werkzeuge (reibahlen oder feinbohrwerk)dazu.

wer die pleuel überprüfen bzw auf gleiches gewicht bringen will,sollte die toleranz von 6 gramm unterschreiten . die pleuel sind ab werk gewichtsmäßig gepasst.bei erneuern nur eines pleuels alle auswiegen und auf gleiches gewicht innerhalb der toleranz bringen .

kurbelwelle und lager

messwerte . B18

hauptlagerzapfen  standard  63,441 - 63,454 .

bei unterschreiten des minimumdurchmessers (auch nach polieren ) MUSS die welle geschliffen und nachgehärtet werden .

1.untermaß  0,010"  63,187-63,200 mm 
2.untermaß  0,020 "  62,933 -62,946
3 .untermaß 0,030 "  62,679 - 62,692 
4.untermaß  0,040 "  62,425 - 62,438 
5. untermaß 0,050 "  62.171 - 62,184 

zulässiges hauptlagerspiel  B18 A +D 0,026 - 0,077 mm
                            B18 B    0,038 - 0,089 

die lager sollten NICHT unter dem zulässigen minimumwert gepasst werden .da sich sonst kein hydrodynamischer schmierkeil aufbauen kann .

beim schleifen sollte mann sich an den erhältlichen lagerschalen orientieren .

axialspiel kurbelwelle .soll 0,017 -0,108 mm .

das axialspiel sollte möglichst gering sein .denn bei treten der kupplung wird sonst die kurbelwelle zuweit nach vorne geschoben .das axiale lager ist an nem hauptlager mit dran . ausmessen und passendes lager auswählen . das axialspiel wird mit magnetständer und messuhr durch verschieben der kurbelwelle in axialer richtung gemessen .

pleuellagerzapfen.

sollspiel pleuellager 0,039 - 0,081 mm

standarddurchmesser  B 18  54,089- 54,102 mm 
1 .untermaß 0,010"         53,835 -53,848 
2. untermaß 0,020 "        53,581 -53,591
3. untermaß  0,030 "       53,327 - 53,340 
4. untermaß  0,040"        53,073 - 53,086 
5 .untermaß  0,050 "       52,819 - 52,832

da die lagerzapfen nach dem schleifen dünner sind ,muss da natürlich zum ausgleich dickere lager genommen werden .

beachten . die lagerzapfen sind gehärtet.die härteschicht wird beim polieren nicht beschädigt. wenn jedoch aufs nächste maß geschliffen wird ,MUSS die kurbelwelle nachgehärtet werden . entweder nitriert (salzbad ) oder hartverchromt.das sollte mann vorher mit dem zylinderschleifer besprechen .

diagnose zylinderkopf

planfläche kopf reinigen und mit haarlineal vermessen .zur not geht auch ne dicke glasplatte zulässige toleranz keine werksangabe .0,3 mm längs bzw 0,1 quer sind jedoch unbedenklich. abschleifen um 0,5 bis 0,8 mm jedoch unbedenklich.da sollte man sich an dem eventuell dünneren kopf der gleichen motorversion orientieren . z. b B 18 A und D 88 mm . B18 B 86,2 mm . nur aufpassen mit der kopfdichtung ,damit die verdichtung nicht zu hoch wird .eventuell dann dickere kopfdichtung nehmen .da sollte mann sich an max 10,0 :1 B 18 b bzw 9,5 : 1 beim B20 B halten . Beim B20 E (10,25 : 1 )darf die verdichtung nicht erhöht werden . sonst gibts ein klingelmoster .

ventile ausbauen und überprüfen . man sollte sich dafür ein ventilwerkzeug zulegen .erspart arbeit und fummelei. ventile der reihe nach ausbauen und ablegen (ich nehme dafür ein brett mit 8 löchern ). ventilsitze im kopf überprüfen .wenn die sitze breitgeschlagen sind und löcher haben .müssen sie gefräst werden . sitze am ventil überprüfen . wenn die sitze eingeschlagen sind ,müssen die ventile erneuert werden . das früher übliche nachschleifen der ventilsitze wird heute aus kostengründen nicht mehr gemacht.dazu dürfen stellierte (beschichtete )auslassventile nicht maschinell am sitz nachgeschliffen werden . das beseitigt sonst die stellitschicht. wenn die sichtprüfung einwandfreien zustand von sitzen im kopf und ventilsitzen ergibt,sollte auf jeden fall noch die zentrierung geprüft werden .

so gehts : auf jeden sitz am ventil 5 vertikale kreidestriche .ventil einsetzen ,andrücken und max 1 cm auf dem sitz hin -und her drehen .es müssen alle striche weg sein .wenn nur einer stehenbleibt ,ist ventil oder sitz im kopf schief . eien ventilbearbeitung ist dann unumgänglich. sowas kann aber normal nur ne zylinderschleiferei durchführen . denn das dazu nötige werkzeug (winkelfräser ,hunger-gerät )ist sehr selten in ner hobby-werkstatt zufinden . bei ner kompletten motorüberholung ist es auf jeden fall sinnvoll,gleich den kopf komplett mit überholen zu lassen .

bleifreiumbau

und da kommt bleifreiumbau mit ins spiel .die alten motore sind NICHT bleifrei geeignet. sondern müssen immer mit zusatzmittel(bleiersatz)gefahren werden .schuld dran sind die in den grauguss des kopfs gefrästen ventilsitze . bei bleifreiumbau werden in den guss des kopfs aufnahmen für die gehärteten sitze gefräst. die bohrung ist ca. 1/10 mm kleiner als der durchmesser des sitzrings . die runden sitze (b18 bzw B20 42 mm ventile )werden dann eingeschrumpft. der kopf wird dabei erhitzt und der sitzring auf minus 80 grad unterkühlt .dann passt er. wenn sich der kopf abgekühlt bzw der sitzring erwärmt hat,sitzt der ring bombenfest. runde ventilsitze können nur bei B18 und B20 mit 42 er einlassventilen montiert werden . bei den grossen 44er einlassventilen (e-motore bzw B20 ab mj 72 )müssen abgesetzte sitzringe verwendet werden .der steg im kopf zwischen den beiden sitzringen ist sonst zu gering und es kann durch thermik spannung und rissbildung geben . die beiden sitzringe werden deshalb an der seite ,an der sie zusammenkommen ,abgeflacht,damit genügend material am steg übrigbleibt. diese aufnahmen könen nur mit der CNC fräse hergestelltwerden . die normalen runden gehen auch mit dem hunger-gerät.. es empfiehlt sich auf jeden fall ,bei überholungen bei B20 die auslassventile der E -motore zu nehmen .diese ventile sind hochlegiert und höher belastbar.kennzeichen :nicht magnetisch .

ventildaten

B18

einlassventil 40 mm ,schaft durchmesser 8,685 - 8,70 . sitzbreite 1,4 mm . zulässiges spiel ventil zu führung 0,025 - 0,055 mm

auslassventil 35 mm ,schaftdurchmesser 8,645 - 8,660. sitzbreite 1,8 mm . spiel ventil zu führung 0,065- 0,095 . spielventil in der führung wird so gemessen : ventil öffnen,bis der teller höhe planfläche kopf ist.spiel mit messuhr axial(seitlich wackeln ) messen . wen das spiel zu hoch ist,mit neuen ventilen nochmal messen .wenn es dann immer noch zu hoch ist,müssen die ventilführungen erneuert werden . auf jeden fall beachten ,denn zu viel spiel bringt ölverbrauch übern schaft und kann zum verbrennen des auslassventils führen .denn das auslassventil gibt seine temperatur über sitz und vor allem übern schaft an die führung ab .der bereich der ventilführung hat deshalb auch im kopf ne spezielle wasserführung,um die wärme gut abzuführen . lt aussage eines volvoniacs sollen die ventildichtringe des opel CIH motors beim b18 passen . von mit NICHT nachgeprüft.

B 20 

einlassventildurchmesser 42 mm bzw für E oder normale B20 ab mj 72 44 mm . schaftdurchmesser 7,955 - 7,970 . sitzbreite 1,5 -1,8 mm . spiel ventil zu führung 0,030 -0,068 .

auslassventil durchmesser 35 mm .e-motore haben höher belastbare auslassventile. schaftdurchmesser 7,925 - 7,940 sitzbreite 2 mm . spiel ventil zu führung 0,06 -0,097 mm . umbau von ventilen und führung von b18 zu b20 ventilen ist mitserienteilen nicht möglich . ventile und führungen haben unterschiedliche durchmesser .

sitzwinkel .alle ventile haben 44,5 ° .die sitze immer 45 °. zum absetzen soll oben ein 30° fräser verwendet werden .

noch ein wort zum einschleifen von ventilen mit schleifpaste .das ist ne feinbearbeitung ,die nur nach fräsen der sitze bzw einwandfreiem zustand der ventile sinnvoll ist. es braucht sich keiner einzubilden ,das mit einschleifen undichte ventile mit löchrigen sitzen dicht werden .schade um die arbeit.

was auf jeden fall empfehlenswert ist, ist politur der ventiltulpe des einlassventils .speziell beim B20 .das verhindert ansetzen von ölkohle auf dem ventil durch die abgase der kurbelgehäuseentlüftung.

montage der ventile(nach instandsetzung oder kontrolle ). ventil jeweils mit eingeöltem schaft in die eingeölt führung setzen .dann montage des ventildichtrings (B 20 ).immer nur mit plasticschutz obenauf den nuten der keile .denn die könne messerscharf sein und die dichtringe zerschneiden . wenn alle ventile mitdichtringe montiert sind ,teller und keile montieren . danach jeweils einmal mit plastichammer oben auf das ventil an der feder schlagen ,damit sich die keile richtig setzen .wenn sie wegspringen ,haben sie nicht richtig gesessen .

dichtheitsprüfung.kopf mit brennräumen nach oben drehen ,kerzen montieren und den brennraum soweit mit nitroverdünnung füllen,bis über den ventilen ein spiegel steht.der muss min 2- 3 minuten halten .wenn gleich ne undichtheit entsteht(das nitro leckt dann jeweils in ein-oder auslasskanal aus ),ist das ventil undicht.noch einmal ab und überprüfen ..

fast immer zentrierfehler (sitz im kopf schief )oder schlag an ventilteller . die 44er einlassventile immer vor einbau auf schlag überprüfen .die haben auch neu das oft. ventil in ständerbohrmaschine einspannen und laufenlassen .wenn der teller deutlich schlag hat,nicht verwenden .erneuern .

montage des shortblocks 

es sollten vorhanden sein :gebohrter block ,passende kolben mit kolbenbolzen und ringen. haupt und pleuellager . wenn möglich neue pleuelschrauben und muttern . auf jeden fall sollte erneuert werden : ölpumpe ,stirnräder ,wasserpumpe ,nockenwelle und stössel.dazu natürlich ein passender qualitätsmotordichtsatz.

zuerst werden die kolben auf den pleueln montiert .

ACHTUNG! die kolbenbolzen sind auf die jeweiligen kolben gepasst und dürfen nicht vertauscht werden . zuerst pleuel mit alubacken am schraubstock einspannen. beachten ! der kolben muss mit der markierung (pfeil oder kerbe) nach vorne und die zylindermarkierung am pleuel zum ölfilter hin (rechts )montiert werden . grund dafür ist desaxierung von kolben und pleuel.die sind zehntel mm aus der mitte versetzt,damit der kolben gerade läuft.bei falschmontage klappert der kolben . kolben auf einer seite mit sicherungsring bestücken und auf ner heizplatte auf ca 100 grad erwärmen .kolben an pleuel halten ,kolbenbolzen bis zur anderen seite (sicherungsring) durchschieben .fehlenden sicherungsring einsetzen .

kalt ist der kolbenbolzen nur mit gewalt in den kolben einzuschlagen ,deshalb immer den kolben vorher erwärmen .der schwimmt dann ,wenn der kolben auf betriebstemperatur ist.vorher bewegt sich der kolben bzw kolbenbolzen nur im pleuelauge .

wenn alle kolben auf den pleueln montiert sind ,geht es zuerst mit der montage der kurbelwelle im block weiter. block auf die kopfseite stellen(holz unterlegen).jetzt jeweils die halbschale der hauptlager einsetzen .auf sitz der nase des lagers in der nute am lagersitz des blocks achten ,ist sicherung gegen verdrehen des lagers .das passlager (axiallager)kommt auf das 5. lager (hinten ). lagerschalen gut einölen .kurbelwelle einsetzen .die hauptlagerböcke jetzt mit den anderen lagerschalen bestücken .auf die bezeichnung vor der montage achten.die lagerböcke sind oben von 1 bis 5 gezeichnet .dabei auch markierung für fahrtrichtung (pfeil oder spitze ).die zahlen müssen von vorne zu lesen sein .vor dem einsetzen der lagerböcke kurbelzapfen und lager an den böcken nochmal gut einölen . lagerböcke mit schalen richtig nach reihenfolge einsetzen . mit plastichammer vorsichtig nachklopfen ,wenn sie stramm in die passung unten gehen .nie verkantet mit schrauben beiziehen . wenn die lagerböcke richtg sitzen ,schrauben beiziehen .