Yamaha F150A - ein Einlaß verrußt?!

[Dete66]

Zitat von goec2468

Wegschmelzen wird ein undichtes Einlassventil nicht, dafür müßte es knapp 1.500°C heiß werden und das wird beim Einlassventil - das ja noch durch das Ansauggemisch gekühlt wird - sicher nicht passieren.
Ob es überhitzt, sich verformt, Teile erodieren,.... hängt davon ab, wieviel vom Ventil noch auf dem Ventilsitz aufliegt und mit wieviel Last der Motor bewegt wird.
Es kann sehr lange dauern, bis eine kleine Undichtigkeit dazu führt, dass so viel Material abgetragen wird, dass der Zylinder nicht mehr mitläuft.
Beim Themenersteller lüft einm zylinder ja auch nicht mit, wenn ich es richtig verstaden habe.

Trotzdem denke ich eher, dass es sich um Ölablagerungen handelt, weil eine Dichtung undicht ist.
Oder, wenn es ein direkt einspritzender Motor ist, es sind Ablagerungen von der Kurbelgehäuseentlüftung.

Gruß

Götz

Hallo Götz,

ich musste auch erst nachsehen, da meine Zeit bei TRW schon eine Weile her ist, aber Einlassventile liegen im Betrieb bei ca. 500-600°C , Auslassventile bei ca. 800-1000°C
Sicher sind sie auf Grund ihrer Legierung für höhere Temperaturen konzipiert, jedoch nicht dauerhaft und die Verbrennungstemperaturen liegen um die 1900°C
Aber ja, es dauert ein paar Tage bis das Material nachgibt und es schmilzt der Teller tatsächlich weg, hab ich live gesehen!

5.3.2 Ventiltemperatur und Ventilspiel

Wenn im Zylinder das Gasgemisch entzündet wird, entstehen Temperaturen von bis zu 1900GradC. Ungefähr 30% dieser Wärme verlässt den Motor über den Auspuff und passiert dabei zuvor das Auslassventil, welches diesen Temperaturen, zwischen immernoch 800-1000GradC, standhalten muss. Wird der Motor zu hochturig gefahren, kann es passieren, dass sich das Ventil überhitzt und verformt. Dies führt dazu, dass der Ventilteller nicht mehr präzise aufliegt und somit die Wärme in die Kühlrippen und die Kühlflüssigkeit abgeführt wird. Wenn die Temperatur dann zu hoch wird, schmilzt der Ventilteller (verbranntes Ventil).
Verhindern kann man dies, durch eine günstige Form des Ventilschafts und den Einsatz von Natrium in hohlen Ventilen. Im kälteren Ventilschaftabschnitt wird das Natrium dann wieder verflüssigt. Das Ganze ist ein sich wiederholender Wärmekreislauf, wo Wärme dem Ventilteller entzogen und über die Führung des Ventilschafts wieder abgegeben wird. Ein weiteres Problem bei hohen Temperaturen besteht darin, dass sich das Ventil ausdehnt und somit nicht mehr lange genug zwischen den Takten ruht. Deshalb muss dies, mittels eines Ventilspiels, abgefangen werden. Grundsätzlich muss das Ventilspiel immer etwas grösser, als benötigt, eingestellt werden, so dass der Motor auch bei Vollgas keine Probleme bekommt.

[goec2468]

Die Verbrennungstemperaturen im Brennraum erreichen sogar deutlich über 2000° C, totzdem schmilzt ein Einlassventil nicht, dafür wird es durch das einströmende Gemisch zu sehr gekühlt.
Beim Auslassventil sieht die Situation allerdings anders aus.
Dein Beitrag bezieht sich ja auch auf das Auslassventil.

Wenn ein Teile des Einlassventils "weg" sind, dann ist es vielleicht verbrannt/verzundert, das passiert schon deutlich unter dem Schmelzpunkt.


Gruß

Götz

[-the mechanic-]

Moin,

da das Thema hier so regen Zuspruch erfahren hat möchte ich das nicht unkommentiert hier stehen lassen.

Ich habe also das Ventispiel geprüft und nichts festgestellt. Aufgrund des wirklich auffällig verrußten Einlasses habe ich dann den Zylinderkopf demontiert und die betreffenden Ventile untersucht und - nichts Wirkliches festgestellt. Ja, der Brennraum war verrußt, es gibt leicht Ablagerungen, aber das Tragbild der Ventile, auch an den Ventilsitzen, sah jetzt nicht so aud daß ich sagen würde: Das ist es!

Ich habe dann auch noch ein Einlaßventil eines "heilen" Zylinders probehalber herausgenommen und verglichen. Alles genau gleich. Hab dann die drei Ventile mit der Nachschleifpaste leicht nachgeschliffen und alles wieder zusammengebaut.

Motor ruckelt immer noch, läuft nun definitiv nur auf 3 Zylindern. Also die Klassiker: Zündung: OK. Einspritzventile nacheinander abgezogen: Zylinder #4 reagiert nicht. Aha. Ventil #4 auf Zyl. #3 gebaut - Zyl. #3 läuft nicht mit. Ventile mit der Software angesteuert: alle tickern...eine "Abspritzprüfung" war mir nicht mit einfachen Mitteln nicht möglich, die 3bar Systemdruck ließen immer ein Ventil aus dem demontierten Rail plöppen.

Also das "Problemventil" ins Ultraschallbad geworfen und und siehe da - der Motor läuft auf 4 Zylindern.

Also viel Arbeit für nichts und das Pferd von hinten aufgezäumt, alles nur weil mir der verrußte EInlaß so suspekt war. Ein "hängendes" oder nicht optimal abspritzendes Einspritzventil kann also einen schwarzen Einlaß verursachen. Das werde ich mir merken

-the mechanic-

[Exhauster]

Danke an -the mechanic- für diesen ausführlichen Abschlussbericht!

Leider hat man so etwas hier viel zu selten.

[bootohnenamen]

Nicht geäußert hat sich der TE, WO die Ablagerungen gesehen wurden: auf der Brennraumseite, oder auf der Kanalseite.

Durch die im Betrieb wesentlich höheren Temperaturen der Auslassventile sind diese i d R weitgehend frei von Belägen/Verkokungen. Die Einlassventile sind nie so "sauber".

Betrachtet man von der Kanalseite, dann findet man in der Tat Ablagerungen auf dem Teller und am Ende des Schaftes. Mangelhafte Benzinqualität oder Öl ist die Ursache. Das Öl kommt fast immer von defekten bzw verhärteten Ventilschaftabdichtungen, gelegentlich gepaart mit verschlissenen Führungen. Letzteres kann mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, viel zu geringe Stundenzahl. Schlechte Benzinqualität kann es auch nicht sein, denn alle Zylinder erhalten den selben Kraftstoff. Bleibt die Abdichtung oder eine defekte Einspritzdüse, welche nicht ausreichend zerstäubt. Ist doch keine Raketentechnik.

Es wird das günstigste Verfahren sein, zuerst die Düse(n) zu prüfen und falls sich hier nichts ergibt, die Schaftdichtung und das Schaftspiel in der Führung zu prüfen.

BoN

[bootohnenamen]

Zitat: Verhindern kann man dies, durch eine günstige Form des Ventilschafts und den Einsatz von Natrium in hohlen Ventilen. Im kälteren Ventilschaftabschnitt wird das Natrium dann wieder verflüssigt. Das Ganze ist ein sich wiederholender Wärmekreislauf, wo Wärme dem Ventilteller entzogen und über die Führung des Ventilschafts wieder abgegeben wird.

Nicht ganz richtig. Natrium wird bei knapp 100 Grad Celcius flüssig. Der Ventilschaft ist hohl ausgeführt und zum Teil mit Natrium gefüllt. Geschmolzen wird es durch die Bewegungen des Ventils zwischen Schaft (kühl/bzw gekühlt) und Tellerseite (heiß) hin- und herschwappen. Damit verbunden ist ein Wärmetransport, der Teller arbeitet kühler, erreicht höhere Standzeiten. Bei luftgekühlten Flugmotoren mit großen Einzelhubräumen und dementsprechend großen, Wärme aufnehmenden Tellerflächen schon früh angewandt. Naturgemäß toleriert man dort geringe Standzeiten überhaupt nicht, fährt aber heiß brennende, magere Gemische (Lambda im Reiseflug >1)

Verdampfen kann das Natrium nicht, der Wärmetransport über Verdampfung und Kondensation brauchte wesentlich mehr Volumen und läuft viel zu langsam ab. Zurücklaufendes Natrium gäbe es wegen Einbaulage und Bewegung nicht, die Beschleunigungen der Ventile sind weit höher als die Erdbeschleunigung ("unten").

BoN