Spezialanfertigung von Pleuel / Pleuelstangen

Die heutigen Motoren stellen höhere Anforderungen an die Zylinderkomponenten als je zuvor. So spielen höhere Betriebstemperaturen und -drĂŒcke, besonders höhere Drehzahlen eine entscheidende Rolle in der Motorenentwicklung. Gleichzeitig wird Wert auf die Reduzierung der Emissionen gelegt. All diese Faktoren haben den Bedarf an innovativen Konzepten und Materialien geschaffen, die leistungsfĂ€higer sind als alles, was zuvor existierte. Das wichtigste Bauteil fĂŒr die Übertragung von KrĂ€ften und Bewegungen, ist die Pleuelstange. Diese ist wechselnden Belastungen und immer höheren Belastungen ausgesetzt. Das Gewicht der Pleuel oder auch Pleuelstange soll jedoch immer geringer werden.

Was ist ein Pleuel oder auch eine Pleuelstange

Eine Pleuelstange ĂŒbertrĂ€gt Energie vom Motor auf die Kurbelwelle und schließlich auf die Antriebsmechanismen. Es ist die entscheidende Komponente eines Motors, der die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umwandelt, um das Fahrzeug zu bewegen. Die Pleuelstange des Verbrennungsmotors ist am anfĂ€lligsten fĂŒr AusfĂ€lle. Es erhĂ€lt die höchsten Beanspruchungen aller Motorkomponenten.

Pleuel Spezialanfertigung
Pleuel Spezialanfertigung

Die Funktion eines Pleuel

Die Pleuelstange oder Pleuelstange stellt die Verbindung zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle her. Es wandelt die lineare Bewegung von oben nach unten des Kolbens in eine kreisförmige Bewegung der Kurbelwelle um und ist daher Spannung, Druck und Biegung ausgesetzt.

Die Pleuelstange ist mit einem Gleitlager am Kurbelzapfen der Kurbelwelle montiert. Der Lagerdeckel am großen Ende wird mit Expansionsschrauben am großen Ende befestigt. Die Pleuelstange wird in den meisten FĂ€llen hohl gebohrt oder mit einem eingegossenen Ölkanal angeboten, um den Kolbenbolzen mit Schmiermittel zu versorgen.

Damit die Pleuelstang sowohl leicht als auch widerstandsfÀhig ist, besteht er meist aus folgenden Materialien:

  • Mikrolegierte StĂ€hle
  • Sintermetalle
  • hochwertiges Aluminium
  • CFK und Titan (fĂŒr Hochleistungsmotoren)

Pleuel mit großem Volumen werden geschmiedet, gegossen oder gesintert. Geschmiedete Pleuel haben ein besseres VerhĂ€ltnis von Festigkeit zu Gewicht bei geringeren Kosten als gesinterte Pleuel. Die Herstellung von Lieferketten ist jedoch relativ teuer.

Wann mĂŒssen Pleuel getauscht werden?

Die Pleuelstangen mĂŒssen nur bei einem Totalausfall ausgetauscht werden.

  • wenn sie verbogen oder gebrochen sind
  • wenn der Zahnriemen oder die Steuerkette gerissen ist
  • bei kapitalen KolbenschĂ€den und klopfender VerbrennungsgerĂ€uschen oder
  • wenn die Lageraufnahme defekt ist

Was ist beim Motortuning zu beachten?

Wenn durch die Einstellung des Motors eine signifikante Steigerung der Fahrzeugleistung erzielt wurde, mĂŒssen verschiedene serienmĂ€ĂŸig installierte Komponenten der Kraftfahrzeugtechnik ausgetauscht werden, da diese fĂŒr andere Belastungsgrenzen ausgelegt sind. Eines dieser Teile ist die Pleuelstange, die ausgetauscht werden muss, wenn die Leistung erheblich zugenommen hat.

Hier mal zwischendurch ein Beispielvideo von der Herstellung eines Pleuels fĂŒr ein Motorenmodel.

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Warum muss man Pleuel beim Tuning ersetzen?

Bei 4-Takt-Verbrennungsmotoren, die nach dem Prinzip des Hubkolbens arbeiten, transportiert die Pleuelstange die kinetische Energie zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle. Die Pleuelstange ist durch Lager beweglich mit dem Kolben und der Kurbelwelle verbunden. KrĂ€fte aus der Zylinderkammer werden ĂŒber die Pleuelstange vom Kolben auf die Kurbelwelle ĂŒbertragen.

Wenn Sie den Druck / die Kraft erhöhen, die wĂ€hrend der Verbrennung in der Zylinderkammer auftreten (z. B. mit einem Motorsport-Turbolader), muss im Falle extremer Leistungssteigerung auch das Innere des Motors an diese höhere KraftĂŒbertragung angepasst werden. Bei diesen extremen Umbauten sind speziell entwickelte geschmiedete / gehĂ€rtete Kolben, Pleuel und Kurbelwellen zu empfehlen. Diese Komponenten ĂŒberzeugen durch extreme Leistung und reduziertes Gewicht. Die rotierenden Massen werden somit parallel reduziert.

Welche Arten von Pleueln gibt es?

I-förmige Pleuel

Die Pleuel mit I-Schaft sind so benannt, weil der Schaft beim Schneiden wie ein großes “I” aussieht. Pleuel mit I-Schaft sind die gebrĂ€uchlichsten Pleuel und werden daher hĂ€ufig in Reihe geschaltet. Sie sind kostengĂŒnstig herzustellen und halten im Allgemeinen mehr Motoren in Serie aus, als sie sollten. In der Serienproduktion waren die Pleuel der I-Schaft hĂ€ufig schwerer als die der H-förmigen Schaft. Bei Hochleistungspleuel aus I-TrĂ€gerstahl kann dies im Allgemeinen nicht genannt werden. Sie sind sehr leicht und vertragen oft bis zu 1000 PS, was hauptsĂ€chlich darauf zurĂŒckzufĂŒhren ist, dass sie aus Feststoffen gefrĂ€st sind und aus hochfestem Stahl bestehen.

Pleuel mit H-förmigem Schaft

Die Pleuel mit H-förmigen Schaft sehen im Querschnitt wie ein großes “H” aus, weshalb sie diesen Namen haben. Sie sind fĂŒr Motoren ausgelegt, die bei niedriger Drehzahl mit hoher Leistung arbeiten (normalerweise mit Turbolader oder Kompressor). Diese sind optimal, um dem Druck der Druckfestigkeit standzuhalten.

X Schaft

Die Pleuel mit X-förmiger Schaft sind die neuesten Errungenschaften der Pleuelhersteller. Sie sollten als eine Art Hybrid zwischen dem I-Schaft und dem H-Schaft verstanden werden und die besten Eigenschaften ihrer VorgĂ€nger kombinieren. Diese Pleuel haben einen großen Querschnitt und verteilen so die Spannungsbelastung optimal auf die gesamte Pleuelstange. Dank der hohen Steifigkeit und RissbestĂ€ndigkeit sind sie fĂŒr den Rennsport geeignet.

Welche Pleuel fĂŒr welchen Motor?

Bisher können die Pleuel leicht reißen, wenn die Zugbelastung zu groß ist, da diese Kraft linear ist. Der Widerstand einer unter Spannung stehenden Stange hĂ€ngt hauptsĂ€chlich von ihrem Querschnitt und dem Material ab. Anders ist die Situation bei getunten Motoren, bei denen DruckkrĂ€fte auf die Pleuel wirken. Die Pleuel biegen sich hier, weil diese KrĂ€fte nicht gerade sind. Dabei spielt die Form der Pleuelstange eine große Rolle. Ein H-Schaft ist leichter als ein I-Schaft und kann diese KrĂ€fte besser verkraften. Er ist daher stabiler gegen DruckkrĂ€fte bei geringerem Gewicht und daher besser fĂŒr getunte Motoren geeignet.

Wir sind jetzt in der Lage, Pleuel aus verschiedenen Abschnitten und Materialien fĂŒr alle Anwendungsbeispiele herzustellen. Eine H-förmige Pleuelstange ist daher nicht unbedingt besser oder schlechter als eine Pleuelstange einer anderen Form. Alles hĂ€ngt vom Design und dem Material ab.

Daher sollten Sie bei der Auswahl Ihrer Pleuel auf die Leistung achten, fĂŒr die sie ausgelegt sind. Schauen Sie sich auch das Material an und verwenden Sie keine Pleuel mit mangelnder QualitĂ€t. Diese können zu schnell reißen oder sich verbiegen, was den gesamten Motor ruinieren kann.

Spezialanfertigung von Pleuel / Pleuelstangen

Maschinenbau Boden Großröhrsdorf SachsenDie Firma Maschinenbau Boden (Großröhrsdorf / Sachsen) ist ein traditionsreiches Familienunternehmen und existiert bereits seit 1873. Im Laufe der Jahre hat sich das Unternehmen vom reinen Reparatur-Dienstleister zum hochqualifizierten Spezialbetrieb im Maschinenbau entwickelt. Das Unternehmen fertigt Maschinenteile fĂŒr Bereiche wie Photovoltaik, Kameratechnik, Automobilbau, Druckmaschinenbau, Gießereimaschinenbau, Weberei und viele mehr nach Maß.

Hier einige Bilder von einer Anfertigung. Die Abmessungen wurden im Rahmen der Motorentwicklung von MSM Motorenservice MĂŒller aus Dresden vorgegeben bzw. berechnet.

Hinweis: In der Vergangenheit spielte die Form einer Pleuelstange eine viel wichtigere Rolle als heute. Es kommt nun darauf an, aus welchem ​​Material eine Pleuelstange hergestellt wird und wie sie hergestellt wurde. In jedem Fall sollten Sie nur hochwertige Pleuelstangen verwenden, um Ihren Motor nicht zu beschĂ€digen. Dies gilt insbesondere fĂŒr die Leistungssteigerung.

Pleuellager & Pleuellagerschaden

Wie oben erwĂ€hnt dient das Pleuel dazu die Auf- und Abbewegung der Zylinder im Motor in eine kreisförmige Bewegung umzuwandeln. Das Pleuel selbst ist in zwei Halbschalen untergebracht (Pleuellager), wo Reibung entsteht. Wenn die Pleuellager ĂŒber einen lĂ€ngeren Zeitraum hinweg keine sachgemĂ€ĂŸe Wartung erhalten, erleiden diese Schalen irreparablen SchĂ€den. Keine sachgemĂ€ĂŸe Wartung wĂ€re zum Beispiel, wenn an hochwertigem Motoröl gespart wird (Einsatz von Billigöl) oder z.B. der Ölfilter nicht gewechselt wurde. Ein “klackerndes” GerĂ€usch, wĂ€hrend der Fahrt, könnte auf einen solchen Pleuellagerschaden hindeuten. Die Reparatur eines Pleuellagers ist grundsĂ€tzlich möglich aber sehr zeitaufwendig. Deshalb bringt dieser Schaden entsprechend hohe Kosten mit sich, denn der ganze Motor muss ausgebaut und komplett zerlegt werden. Dauer und Kosten hĂ€ngen natĂŒrlich auch vom Motortyp ab.