Pleuelbearbeitung

 

1. Pleuelvergleich

Um möglichst geringe Massekräfte im Kurbeltrieb zu realisieren, sollten unter anderem die Pleuelstangen
möglichst leicht sein.
Natürlich darf eine Erleichterung nicht auf Kosten der erforderlichen Festigkeit des Pleuels gehen.
Beim Saugmotor bieten sich dafür die Pleuel der 5 Zylinder Turbomotoren ABY (S2) bzw. ADU (RS2) an.
Diese sind um ca. 80 Gramm pro Stück leichter als die Serien 7A bzw. 3B Pleuel und als Ersatzteil sind
auch nur noch diese Pleuel erhältlich.
 
Auf dem rechten Bild ist sehr schön zu Erkennen, wie bzw. wo der Gewichtsunterschied
der beiden oben genannten Pleuelarten Zustande kommt.

Zum einen am unteren Pleuellagerdeckel, und zum anderen ist der Pleuelschaft im unteren Bereich bei der "alten"
7A & 3B Ausführung stärker als bei den neueren ABY & ADU Pleuel.
Aus diesem Grund sind die
7A / 3B Pleuel bei größeren Turboumbauten sehr gefragt,
da sie stabiler sind als die
ABY / ADU Ausführung.

Für den Sauger ist die
ABY/ADU Ausführung allerdings besser geeignet, da leichter und von der Festigkeit sind keinerlei Probleme zu Erwarten.

Denn was für Serienmäßige
315 PS und 410 Nm (im RS2) ausreicht, reicht für einen
2,3l bzw. 2,5l Saugmotor erst recht. :-)
 
Daher überwiegt der Gewichtsvorteil in unserem Fall eindeutig gegenüber der "etwas" geringeren Festigkeit.
Bei einem extremen Turboumbau sieht das ganze natürlich wieder anders aus
 
2. Auswiegen der Pleuel

Oberste Priorität bei den Pleueln ist die Gewichtsangleichung.
Dabei sollte der Gewichtsunterschied des leichtesten und schwersten Pleuels eines Motors kleiner 0,5 -1 Gramm
betragen.

Bei der Gewichtsangleichung ist allerdings zu beachten, das sich das Gewicht eines Pleuels in zwei Massearten aufteilt.

- rotierende Massen (Drehbewegung) ca. 2/3 des Pleuelgewichts und
- oszillierende Massen (auf/abbewegung) ca. 1/3 des Pleuelgewichts

Um die Anteile der beiden Massearten eines Pleuels genau herauszufinden, ist eine Pleuelwaage erforderlich.
 
Auf dem Bild rechts ist ein beispielhafter schematischer Aufbau einer solchen Pleuelwaage dargestellt.

Zu beachten ist dabei, das das Pleuel
möglichst waagerecht aufgehängt werden
sollte und die Auflagefläche des Drehpunktes am großen Pleuelauge möglichst gering und leichtgängig ist.

Außerdem muss jedes Pleuel genau gleich
auf der Waage Ausgerichtet werden
(Drehpunkt & Auflagefläche) da sich sonst
das Messergebnis stark verfälscht.

 
 
Bei der dargestellten Messung wird der oszillierende Masse-
anteil des Pleuels Ausgewogen.

Der rotierende Gewichtsanteil ergibt sich dann aus dem Pleuelgesamtgewicht
abzüglich der ermittelten oszillierenden Masse.

Ich habe mir für diese Messung eine Pleuelwaage aus "Hausmitteln" aufgebaut.

Idealerweise sollte sich bei den einzelnen Pleuel eines Motors das Gesamtgewicht sowie die
oszillierende & rotierenden Masseanteile der Pleuel untereinander innerhalb von
0,5 - max. 1 Gramm bewegen.

 

 

 

3. Bearbeiten und Gewichtsangleichung der Pleuel

Selbst bei einem komplett neuen Pleuelsatz sind Gewichtsunterschiede von 4 - 12 Gramm leider keine Seltenheit.
   
Um diese Unterschiede auszugleichen und gleichzeitig Sollbruchstellen zu eliminieren bietet sich es an, die Gußkanten der Pleuel zu entfernen und anschließend
zu Polieren.

Um außerdem die Festigkeit der Pleuelstangen zu erhöhen können die Pleuel auch Kugel- bzw. Glasperlengestrahlt werden.
Dadurch erhöht sich die Oberflächendichtheit.
Beim Sauger mit den "Turbopleueln" ist diese Arbeit jedoch nicht von Nöten.

Bei allen Bearbeitungen (Feilen, Schleifen, Polieren)
ist zu beachten, das immer in Längsrichtung
gearbeitet wird, um die Sollbruchstellen zu verringern.

Im rechten Bild sind Beispielhaft die verschiedenen Bearbeitungsstufen dargestellt (von links nach rechts)

- Originalzustand
- Grobschliff
- Feinschliff
- Poliert

Durch das Polieren werden Sollbruchstellen entfernt und hat den weiteren den Vorteil, das das Öl schneller abfließt und somit wieder schneller in den Ölkreislauf gelangt, und durch die glatte Oberfläche nicht so sehr aufgeschäumt wird (was bei den modernen Ölen aber sowieso kein Problem mehr darstellt).

Der einzige Nachteil der Bearbeitung / Politur ist, das sich die wirksame Oberfläche des Pleuels verringert, und sich so die Wärmeableitung minimal verschlechtert.
Aus diesem Grund genügt es auch Vollkommen wenn nur der Pleuelschaft incl. Kolbenbolzenauge poliert wird.

Während des Bearbeitens ist allerdings immer das Gewicht der Pleuel durch ständiges Nachwiegen im Auge zu halten.

 

 
Nachfolgend noch ein paar Bilder mit Vergleich von einem originalen und bearbeiteten Pleuel.

Viel Spaß beim Bearbeiten!