Kolbenfresser
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Beim Kolbenfresser handelt es sich um einen Motorschaden, hervorgerufen durch zu hohe lokale Temperaturen in der Reibstelle Kolben zu Zylinder. Der auf- und abbewegte Kolben eines Hubkolbenmotors bedarf im Allgemeinen der Schmierung mittels Öl, um die Reibungswärme durch Reduzierung des Reibkoeffizienten (siehe Reibung) zu minimieren und Wärme abzuführen.
Beim Zweitaktmotor wird teilweise für die Schmierung das Öl dem Benzin zugemischt (Zweitaktgemisch).
Beim Viertaktmotor erfolgt die Schmierung mittels einer Pumpe, die das Öl an die Schmierstellen fördert.
Beim Kolbenfresser erhöht sich durch Änderung des tribologischen Systems (zu hohe Motorlast oder reduzierte Motorkühlung) die Temperatur des Kolbens. Da sich der Kolben schneller erwärmt als der umgebende gekühlte Zylinder, dehnt er sich schneller aus und beginnt zu blockieren, wenn das Spiel gegen Null läuft. Dies führt innerhalb kürzester Zeit zum "Festfressen" (völlige Blockade des Kolbens im Zylinder) durch Verschweißen des Kolbenmaterials mit der Zylinderwand im oberen oder unteren Totpunkt, wenn die Relativgeschwindigkeit von Kolben zu Zylinder gegen Null geht. Dieser Effekt wird beim Reibschweißen genutzt. Forciert wird die Neigung zum Kolbenfressen auch durch die meist verwendete Materialpaarung Aluminium (Kolben) und Grauguss (Zylinder), da Aluminium einen größeren Dehnungskoeffizienten aufweist.
Eine Vorstufe des Kolbenfressers ist der Kolbenklemmer: Hierbei frisst der Kolben nicht gänzlich fest, wenn die Motorlast genügend schnell reduziert wird und der Motor abkühlen kann.
[Bearbeiten] Ursachen
Kühlmittelverlust, Schlammbildung im Öl, verstopfte Öl-Spritzdüsen, Ölmangel oder auch zuviel Öl (da die Kurbelwelle ins Öl schlagen kann, somit sich Luftbläschen im Öl bilden und die schmierfähigkeit des Öls stark beeinträchtigt wird) verursacht örtlich einen Kühlungs- oder Schmierungsmangel am Kolben. In der Folge entsteht eine zu hohe Reibung und eine Überhitzung des Kolbens. Daraus resultiert aufgrund der Wärme-Ausdehnung ein zu großes Durchmesser-Wachstum des Kolbens in der Zylinderbohrung. Des weiteren führt abrasiver Verschleiß im Kolben z.B. durch starke Verschmutzung der Ansaugluft zu erhöhter Reibung und begünstigt die Neigung zum Fressen der Bauteile.
Auch ein defekter, gebrochener Kolbenring kann zu erhöhter Reibung und letztlich zum Kolbenfresser führen.
[Bearbeiten] Folgen
Bei einer Blockierung eines Kolbens werden alle sich in Bewegung befindlichen Teile schlagartig abgebremst. Deren Bewegungsenergie wirkt auf den blockierten Kolben, wobei aufgrund der geringen Elastizität und des geringen Bremsweges sehr hohe Kräfte entstehen. Der Pleuelquerschnitt versagt aufgrund zu großer Zug- oder Druckkräfte. Außerdem kann es zu Verformungen der Kurbelwelle kommen. Nahezu immer ist der entstehende Schaden irreparabel.
Bei einem Kolbenfresser blockiert die Antriebsachse, beim Motorrad also auch das Hinterrad; das Abfangen eines Sturzes ist hierbei nicht einfach. Durch schnelles Ziehen der Kupplung wird die Verbindung des Rades zum blockierten Kolben unterbrochen und ein Sturz kann eventuell vermieden werden. Selbst wenn der Motor nach einem Kolbenklemmer wieder anspringen sollte, sollte man auf keinen Fall weiterfahren, da sonst nach nur wenigen Metern der Kolbenfresser folgt, was den Motor endgültig zerstört.
