Schaden an Zylinderlaufbuchsen 3B

[MartinPusch]

In den letzten Jahren musste ich zweimal den Zylinderkopf ersetzen, und zwischendurch noch zwei- oder dreimal die Zylinderkopfdichtung. Es handelt sich um einen 3B-Motor mit Reiheneinspritzpumpe, in einem BJ75 Baujahr 1985, heute ca. 185.000 km gelaufen, allerdings viel auf Strecken, für die so ein Auto auch gebaut wurde.

Nachdem ich mitten in Kamerun mit einem rissigen Zylinderkopf liegengeblieben war, habe ich einen gebrauchten Kopf mit nur leichten Rissen eingebaut, der sich in einer Hinterhof-Werkstatt angefunden hatte. Wieder zuhause (Maroua) habe ich auf dem Markt einen, wie ich denke, Original-Zylinderkopf von Toyota für den 3B-Motor erstanden. Die Wirbelkammern musste ich vom Hinterhof-Werkstatt-Kopf übernehmen, und sie haben für meinen Geschmack etwas zu leicht hineingepasst, aber doch so, dass sie von allein in ihren Öffnungen klemmten.

Als Zylinderkopfdichtung konnte ich kein Original-Teil auftreiben, und habe ein Zubehör-Fabrikat eingebaut. (ERISTIC Gasket D-Toyota 3B 04111-58012 Modeis EF0710 CADA Co., LTD. - die haben das Asbest-a doch glatt zu ihrem Firmenlogo erhoben, siehe www.cada.com.tw)

Der Motor lief, allerdings war da ein neues Geräusch, so ein hohles Poltern im Takt der Kolben oder der Ventile. Ich hörte mir das Geräusch die nächsten 100 km an, und merkte, dass es bei warmem Motor lauter war als bei kaltem Motor.

Dann wollte ich eines Tages den warmen Motor nach einem Stopp neu starten, und der Motor war blockiert. Der Anlasser klackte nur.

Die Obduktion ergab Scherben in der Ölwanne: Bruchstücke einer Zylinderlaufbuchse lagen dort. Wir bauten den Motor aus, Kopf ab, Kurbelwelle heraus, Kolben raus.

Ergebnis: Eine Laufbuchse ist oben, am Kragen, rundherum gerissen, die eigentliche Buchse ist heruntergerutscht und mit den Kurbelwangen kolidiert. Dies erklärt, warum der Motor nicht mehr drehen wollte.

Eine weitere Laufbuchse ist ebenfalls oben am Kragen ringsherum gerissen, nur ist hier noch nichts nach unten gerutscht.

Ich glaube nun, dass die Zylinderkopfdichtung Schuld an dem Schaden ist. Wahrscheinlich war sie dünner als nötig, so dass der Zylinderkopf zu stark auf den Rand der Laufbuchsen gedrückt hat. Oder aber die Dichtung war zu dick, und die Laufbuchsen konnten sich minimal bewegen, weil die Dichtung gleichzeitig ein zu grosszügiges Loch für jeden Zylinder hatte.

Ich tendiere zur ersten Theorie.

Ich habe dies alles nun aufgeschrieben, um
1. andere Meinungen zu hören
2. meine leidvolle Erfahrung mitzuteilen, dass passend scheinende Teile wohl nicht immer wirklich passen. Eigentlich wusste ich das aber schon.

Martin



(Edited by MartinPusch at 20:21 am 25. Jan. 2005)


(Edited by MartinPusch at 21:26 am 9. Feb. 2005)

[Magnus]

Dann zuerst einmal herzlich Willkommen!
Das mit dem Kopf ist ja ärgerlich, vor allem bei der kleinen km-leistung.

Darf ich mal fragen was du in Kamerun machst?

Gruß
Sebastian

[MartinPusch]

@Magnus: Was ich in Kamerun mache? Arbeiten! Im Rahmen der Kirche, sonst hätten wir auch nicht 20 Jahre alte Autos. Mehr Infos unter www.mcpusch.de.

[benjamin]

sind die vorkammern noch im kopf? oder ist eine rausgefallen und hat den schaden verursacht?
waren die fixierschrauben  am block  noch fest?weil wenn die sich loesen, dann kann sowas passieren
weil die buechse ist voellig unabhaengig vom kopf,sie wird gehalten vom kragen und der fixierschraube

[MartinPusch]

Ich habe inzwischen vier neue Zylinderlaufbuchsen bestellt, sowie vier Satz Kolbenringe. Die Kolbenringe ersetze ich einfach nur, weil ich auch die Buchsen ersetze, quasi aus Prinzip. Ausgeprägte Riefen konnte ich in den Buchsen keine entdecken.

Eine Spritzdüse zur Kolbenbodenkühlung muss ebenfalls gerichtet, oder vielleicht sogar ersetzt werden.

Die Kosten für die Laufbuchsen und die Kolbenringe sind auf 350.000 F CFA veranschlagt, was etwa EUR 535,-- entspricht. Eine Original-Zylinderkopfdichtung kostet 45.000 F CFA, also etwa EUR 69,--.

@benjamin

Fixierschrauben am Block sind mir nicht weiter aufgefallen, ich werde aber mal darauf achten.

Die Vorkammern sind jedenfalls an Ort und Stelle geblieben. Dass eine Vorkammer in den Zylinder fällt erscheint mir im Moment unwahrscheinlich, da sie zu etwa einem Drittel durch den Motorblock und die Zylinderkopfdichtung gehalten wird.

Wie gesagt, ich werde nachsehen. Danke für den Tip! (bzw. Tipp - Ihr habt das inzwischen in Deutschland geändert, nicht?)

Martin

[MartinPusch]

@benjamin

Also, es ist, wie ich schon dachte: Da sind keine Fixierschrauben. Der Kragen am oberen Ende der Buchse hält die ganze Geschichte im Block fest, was ja auch normalerweise ausreicht. Nur, dass in meinem Fall der Kragen nicht gehalten hat. Der völlig plane Zylinderkopf scheidet m.M. als Ursache aus, daher mache ich die Zylinderkopfdichtung für den Schaden verantwortlich.

Im direkten Vergleich mit einer Original-Zylinderkopfdichtung, die ebenfalls gebraucht war, stellte ich fest, dass bei meiner Plagiat-Dichtung die Löcher für die Zylinder etwas grösser waren. Dies könnte dazu geführt haben, dass die Laufbuchsen nicht mehr richtig gehalten wurden. Der Kragen an den Buchsen ist ja auch nicht besonders breit.

Martin

[MarkusZ]

Hallo Martin,

deiner Vita nach zu urteilen wirst du das Kind schon schaukeln. Ist schon erschreckend dass einem solch Malheur auch mit einem 3B passieren kann.

Ganz interessant fand ich deine Info dass die 3B Maschinen mit Reihenpumpe auch über Ölgekühlte Kolbenböden verfügen - mal ganz interessant für Turbo - Aspiranten: Turbos gibt's ja bei IBÄH manchmal recht günstig - das verleitet zu mancherlei Gedankenspielen.

Von den Buchsen der 3B war hier bisher auch noch nicht die Rede - von den HJ60/61 kennt man das zumindest vom Hörensagen. Und natürlich von Alfa. Dort ist die Konstruktion leicht anders - unterhalb der Buchsen sitzt noch eine Dichtung. Ich nehme jetzt auch nicht an dass du den Buchsenüberstand über den Block messen musst so wie das bei Alfa der Fall ist - aber höchstwahrscheinlich ist tatsächlich zumindest eine etwas dickere ZKD nötig.

Ich wünsche dir zumindest viel Glück und dass deine Reparatur an der Maschine für die nächsten zehn Buschjahre die letzte war.

viele Grüsse

Markus

[benjamin]

laut meinen unterlagen gibst doch halte,fix-schrauben,das sind eigentlich die schrauben fuer die kolbenkuehlung(duesen).diese mussen aber vor dem entfernen der buechsen rausgemacht werden. WICHTIG:buechse hat eine bestimmte lage,und zwar markierung in fahrtrichtung nach links und die neue buechse muß aufgerieben werden, auf das verwendete kolben/ringmaß/(spaltmaß fuer 3B ist 0,4-0,6mm.buechse darf  nach dem einbau max. 0,10mm ueber dem block ueberstehen,falls nicht, mit distanzscheiben ausgleichen(aber auf keinen fall darf die buechse unter planflaeche sein/buendig oder emuggeseggeledriwer

[MartinPusch]

@benjamin

Danke für die Infos.

Eine der  Kolbenkühldüsen muss ich auf jeden  Fall ersetzen, da sie von der herunterrutschenden Buchse beschädigt wurde. Beim Ausbau werde ich also feststellen, was es da an Schrauben gibt.

Laut Abbildung im Leitfaden hält die Hohlschraube der Spritzdüse nur die Düse, und hat sonst weiter keine Funktion.

Auf jeden Fall ist die Spritzdüse zur Kolbenbodenkühlung im Weg, wenn man die Laufbuchse auspressen will. Einen Adapter zum Auspressen müssen wir erst noch drehen. Zum Glück sind Presse und Drehbank vorhanden.

Dass die Buchse eine bestimmte Einbaurichtung hat, überrascht mich nicht. Trotzdem: Bei aller KFZ-Erfahrung stellt der Ausbau bzw. Ersatz von Laufbuchsen für mich keine Routinetätigkeit dar.

Was das Aufreiben der Buchse angeht: Wir haben eine selbstgebaute Maschine zum Aushohnen von Zylindern, damit sollte das schon gehen. Die Hinweise im Handbuch hierzu habe ich gelesen. Auch Bügelmessschraube und Innentaster sind vorhanden.

Im Moment ruht die Arbeit, bis die Teile da sind.

@MarkusZ

Es gibt da den Unterschied zwischen nassen und trockenen Laufbuchsen. Beim 3B-Motor sind die Buchsen trocken, also nicht wasserumspült. Daher sind auch keine Dichtringe nötig.

Bei luftgekühlten Motoren, die pro Zylinder eine verrippte Laufbuchse haben, gibt es am Fuss der Buchse einen Dichtring, um das Öl im Kurbelgehäuse zu halten.

Beim 3B-Motor ist auch unten kein Dichtring, die Buchse endet einfach. Man könnte fast auf die Idee kommen, einfach einen grösseren Kolben in den Block einzubauen und ganz auf die Buchse zu verzichten.

Vielleicht haben die Ingenieure bei Toyota das Ziel gehabt, den Motorblock reparierbar zu gestalten. Wenn Laufbuchsen, Lagerschalen etc. auswechselbar sind, kann man mit dem Block auch in 100 Jahren noch fahren.

Martin

[MarkusZ]

Hallo Martin,

Vielen Dank für deine Ausführungen - ich habe zufällig alle drei Fälle der dir genannten Buchsenkonstruktionen in meinem Fuhrpark:

Neben dem schon erwähnten Alfa mit den 'nassen' Laufbüchsen natürlich den 3B (im 45er) und im Radlader den Luftgekühlten Deutz F2L511D (zu dem mir noch ein Handbuch abgeht).

Allesamt sind recht wartungsfreundlich, beim Alfa wars zumindest kein Akt. Ich bin schon jetzt drauf  gespannt wie das Auspressen läuft - baust du die Maschine dazu übehaupt aus ?. Evtl. geht das Ziehen der Buchsen ja auch mit einem Abzieher (von oben her). Oder vielleicht mit einem Drehteil das du von unten hineinsteckst und mit einer Gewindestange in der Mitte nach oben ziehst ?

Vielleicht machst du ja ein paar Fotos.

Viel Erfolg auf alle Fälle - lass' wieder von dir hören

Markus


(Edited by MarkusZ at 22:54 am 7. Feb. 2005)

[MartinPusch]

Hallo Markus,

Also, wie schon geschrieben, warte ich zunächst einmal auf die Teile. Verschiedene Leute machen gerade Jagd danach, nicht nur in Kamerun, sondern auch in Nigeria und im Tschad. Es ist alles nur eine Frage der Zeit und der Geduld.

Da das Handbuch von einem Pressdruck von zwei bis drei Tonnen schreibt, werden wir wohl am einfachsten tatsächlich eine Presse benutzen.

Wobei ich nicht selbst schraube, sondern ein Mechaniker unseres technischen Zentrums (Centre Technique de Maroua), eine technische Schule, Projekt unserer Kirche.



Der Motor ist übrigens ausgebaut, das ist für die anstehende Reparatur wohl das einfachste.

Also, ich melde mich, sowie wir einen Schritt weiter sind, und wenn möglich, auch mit Bild.

Martin


(Edited by MartinPusch at 21:28 am 9. Feb. 2005)

[MartinPusch]

So, da bin ich wieder. Die Jagd nach den Teilen hatte Erfolg.



Ich habe jetzt vier neue Laufbuchsen, sowie einen Satz Kolbenringe. Die Kolbenringe scheinen sogar original von Toyota zu sein, bei den Buchsen finde ich keinen Hinweis.

Allerdings ist auf einer Seite ein B aufgedruckt, hierbei muss es sich wohl um die Markierung der Einbaurichtung handeln.



Für die Einbaurichtung ein "B" zu verwenden erscheint mir allerdings nicht ganz logisch, vielleicht gibt es Buchsen mit verschiedenen Massen, die dann durch Buchstaben gekennzeichnet wären.

Jedenfalls ist der aufgedruckte Buchstabe das einzige Merkmal auf den ansonsten völlig runden Buchsen. Mit meinem digitalen Messschieber stelle ich oben und unten in beide Messrichtungen einen Innendurchmesser von jeweils 101,5 mm fest. Ich weiss, man misst solche Dinge nicht mit dem Messschieber, aber jetzt sitze ich am Schreibtisch und bin nicht in der Werkstatt.

Zur Frage, ob es eine Einbaurichtung der Buchsen gibt:

Natürlich muss der Kragen nach oben, das ist keine Frage. Aber ansonsten ist die Buchse völlig rund. Wenn etwas nicht rund ist, dann ist es der Kolben. Die Zylinderbohrung wird allenfalls im Laufe der Zeit in die eine Richtung mehr abgenutzt als in die andere. Beim neuen Motor (oder jetzt eben bei neuen Buchsen) ist die Bohrung gleichmässig rund.

So, jetzt muss ich sehen, wann wir Zeit finden, die Pressarbeit in Angriff zu nehmen. Am Freitag (11.02.2005) ist nämlich auch noch Feiertag bei uns.

Martin

[Peter BeJot]

Hallo Martin !

Was ist aus deinem Buchsen geworden ? Kanns kaum erwarten noch was von deiner Reparatur zu hören !

Grüße nach Kamerun
Peter

[MartinPusch]

Es wird langsam!

Wir mussten feststellen, dass der Durchmesser der Zylinder für unser Werkzeug zu gross ist. Von daher mussten wir den Motorblock und die Buchsen, Kolben und Ringe nach Garoua schicken, was etwa 220 km entfernt liegt. Vorgestern hatte ich Gelegenheit, die Sachen jemandem mitzugeben, und eben bekam ich einen Anruf, dass die neuen Laufbuchen im Block sind, für etwa EUR 125,-- Arbeitslohn.

Jetzt wird es noch etwa zehn Tage dauern, bis wieder eine Gelegenheit ist, dass mir jemand den Block wieder mitbringt. Dann melde ich mich wieder.

Martin

[MartinPusch]

So, nun melde ich mich wieder - der Motorblock ist aus Garoua zurück, die neuen Buchsen sind drin. Allerdings ist der Überstand der Buchsen zu groß, was aber an den Buchsen selbst liegt, und nicht etwa an der Einpreßtiefe.



Wir haben uns entschieden, noch mit der Fräsmaschine drüberzugehen, um den vom Handbuch geforderten Wert von max. 0,1 mm Überstand zu erreichen.

[Nachtrag am 19.03.2005: Schlussendlich haben wir nichts abgefräst, sondern den Überstand so gelassen, wie er war. Wir haben den Eindruck, dass genügend Platz ist, schliesslich ist die Zylinderkopfdichtung recht dick. Statt 0,1 mm haben wir also etwa 0,2 mm Überstand.]

Es wird also noch ein paar Tage dauern, bis der Motor wieder läuft.


(Edited by MartinPusch at 15:46 am 19. Mar. 2005)