Kolbenring Stoßspiel

Einleitung

Das "Kolbenring-Stoßspiel", auch "Ringstoß", beschreibt den Abstand zwischen den Kolbenringenden im eingebauten Zustand. Dieser Wert muss bei neuen Ringen auf ein Idealmass eingstellt werden und sollte bei hohen Laufleistungen hin und wieder vermessen werden, da sich mit der Abnutzung der Ringe an der Lauffläche das Stossspiel vergrössert.

Bei zu geringem Spiel führt ein Zusammenstoßen der Ringenden bei betriebswarmem Zylinder u.U. zum Bruch des Kolbenringes und damit zu kostenspieligen Schäden. Ein zu großes Stoßspiel bedeutet vor allem bei nur einem Ring pro Kolben Kompressionsverlust und damit ein auch einen gewissen Leistungsverlust. Auch wenn dieser bei Zweiring-Kolben zu Beginn nicht sehr ins Gewicht zu fallen scheint, können am Ringstoss durch sog. "blow-by" verstärkt Verkokungen am Kolbenhemd entstehen und so über längere Zeit zu schlechterer Abdichtung der Kolbenringe und grösserem Leistungsverlust führen.

Das Vergrössern des Stoßspiels kann durch vorsichtiges, rechtwinkliges Bearbeiten der Ringenden mit einer Diamantfeile erfolgen. Dabei sollten beide Enden gleichmässig (symmetrisch) bearbeitet werden! Bei zu grossen Ringen hilft ein abfeilen des Ringendes nicht, da der Ringpin-Auschnitt die begrenzende Grösse ist!

Stark abgenutzte Kolbenringe kann man bei nicasilbeschichteten Zylindern auch daran erkennen, dass die Hartchromschicht auf den Stahlringen sich im Laufe der Zeit abgetragen wurde und der dunklere, matte Trägermaterial zum Vorschein kommt. Bei einem Stoßspiel ab 0,7mm können solche Abnutzungen auftreten. Der bzw. die Ringe müssen dann unbedingt ausgewechselt werden.

Messung des Stoßspiels

Zur Messung des Stoßspiels muss sich der Kolbenring im Zylinder senkrecht zur Zylinderwand bzw. Lauffläche befinden. Am besten schiebt man die Kolbenringe mit dem Kolben in den Zylinder und richtet sie somit aus. Die Messposition muss unterhalb der "Ringkante" gewählt werden und nicht in dem Bereich kurz vor OT, den die Kolbenringe nie überfahren! Die Messung wird mit einer Blatt- oder Fühlerlehre mit idealer Teilung 0.02-1.00mm (nach DIN 2275) durchgeführt.

Der Stoßspielwert kann bei gebrauchten Zylindern bis zu 0,8-0,9 mm betragen. Dies ist ein sehr hoher Wert und es empfiehlt sich schon ab 0.5 mm die Ringe zu wechseln. Genaue Angaben liefern Handbücher, Fachwerkstätten bzw. die erfahrenen Handwerker in einer Fachwerkstatt.

Wissenswertes zu Kolbenringen

Funktion eines Kolbenrings

• Abdichten von möglichen Gasdurchtritten vom Brennraum in das Kurbelgehäuse
• Geringstmöglicher Druckverlust und Blow-by Effekt
• Verteilung von Schmieröl auf der Zylinderwand (eher beim Viertakter)
• Verhinderung von Kolbenkippen (vor allem bei kalten Motoren) (Quelle?)
• Wärmeabfuhr vom Kolben zum Zylinder

Eigenschaften eines Kolbenrings

• Geringer Reibwiderstand
• Gute Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit gegenüber thermomechanischer Ermüdung, chemischen Angriffen und Heißkorrosion
• Der Kolbenring darf am Zylinder keinen übermäßigen Verschleiß verursachen, da sich dadurch die Lebensdauer des Motors drastisch reduziert
• Lange Lebensdauer, Betriebssicherheit und Kosteneffektivität über die gesamte Betriebszeit
• Gussringe für Graugusszylinder
• Stahlringe (verchromt) für beschichtete Aluzylinder (Nicasil)

Berechnung des idealen Stoßspiels

Gemäss Beipackzettel des Kolben- und Ringlieferanten Grand-Sport soll das Kolbenringstossspiel auf folgenden Wert eingestellt werden:

"mind. 0,036 mm Stoßspiel je 10 mm Bohrung => 57er Bohrung = mind. 0,21 mm Stoßspiel."

Vom Kolbenringhersteller ‘Wiseco’ soll nach Aussagen im GSF folgender Leitspruch kommen:

"Mindeststoßspalt ist 0,004-fache des Bohrungsdurchmessers. => 57er Bohrung = mind. 0,23 mm Stoßspalt."

Links im Internet

1. Vespa Kolbenring: Stoßspiel messen (Wespenblech Archiv)