Värmeutvidgning i aluminiumcylindrar

Zündapp aluminiumcylinder med hårdförkromat lopp.

Värmeutvidgning i aluminiumcylindrar

Publicerad

Fråga: Det är vida känt att aluminiumcylinder och dito kolvar följer varann vid uppvärmning, och gjutjärnscylindrar och alu-kolv inte är så följsamma med att utvidga sig, men hur blir det med en alu-cylinder med stålfoder? Blir det något mitt i mellan när det handlar om hundradelar, eller är det så att stålfodret hänger med bättre att utvidga sig när det är så tunt som 3-5 mm? Har själv inte provat själv, har inte tillräckligt med energi just nu…

Göran Andersson

 

Svar: När den legendariska motortrimmaren Folke Mannerstedt försökte minska vikten på Husqvarnas tävlingsmotorer med hjälp av gjutjärnsfodrade aluminumcylindrar stötte han på problem. Fodren lossnade i cylindrarna när dessa blev varma och det spelade ingen roll hur hård passning de än provade. Det enda som hände var att cylindrarna vidgades så att de deformerades permanent när fodren pressades i. Mannerstedt löste problemet genom att slitsa cylindrarna på längden så att de blev som ett "bälgaspel" som han uttryckte det. Slitsarna gjorde att cylindrarna fjädrade runt fodren.

När motorfabrikanterna började experimentera med hårdförkromade cylindrar så skar dessa efter bara några sekunder. Anledningen var att kromhinnan i cylinderloppen var så hal och blank att smörjoljan inte fick fäste utan föstes undan av kolvringarna så att loppet gick torrt och sedan skar de.

Lösningen blev att man körde de kromade cylindrarna i ett "vändbad" – alltså ett elektrolytiskt bad där man bytt polariteten så att kromet nu drogs från cylindern. Om man avbröt denna process innan allt krom försvunnit så bildades mikroskopiska sprickor i kromytan som i mikroskopet såg ut som en torr leråker. Dessa små sprickor höll kvar oljan i loppet och problemet var löst.

Men tar man en ILO Pianomotor så har den en aluminiumcylinder med ett inpressat foder som sitter rejält – även när motorn är varmkörd. Varför det fungerar i ILO-motorn (och en massa andra motorer) vet jag inte men det kan bero på att man har andra legeringar i cylinder och foder som har snarlika värmeutvidgningskoefficienter – något som Mannerstedt troligtvis inte hade tillgång till. Svarvar man i en ILO-cylinder så känns fodret mer segt jämfört med vanligt gjutjärn.

Men om vissa foder "hänger med" aluminiumkolvens expansion kan jag inte svara på. ILO Pianomotorn har normalt ett rekommenderat kolvspel på cirka 0,04 mm vilket är samma spel som liknande motorer med gjutjärnscylinder, medan exempelvis en Zündapp med ett hårdförkromat cylinderlopp i en aluminiumcylinder har ett rekommenderat kolvspel på hälften – alltså cirka 0,02 mm. Där verkar kromhinnan följa med aluminiumcylindern när den expanderar.

Jim Lundberg

Hårdförkromat lopp i aluminiumcylinder (Victoria)

... och så här uttryckte sig Zündapp själva 1963.

On
Off

16 kommentarer

Futurliner

Prenumerera på Classic Motor!

Classic Motor är Skandinaviens ledande tidning för äldre fordon och startade som Signalhornet redan 1969. Vi skriver om fordon med hjul och motor, oavsett om det är från 1917 eller 1977 och oavsett ursprungsland. Folkkära favoriter blandas med exklusiva rariteter, nyrenoverat blandas med fyndskick. Genomgående är dock att fordonen ska vara i originalutförande.

Beställ prenumeration och betala direkt online

  • Classic Motor 2020-03

  • Classic Motor 2020-02

  • Classic Motor 2020-01

  • Classic Motor 2019-12

  • Classic Motor Album Moped

  • Classic Motor 2019-11

  • Classic Motor 2019-10

Denna sajt drivs av Egmont Publishing Digital AB, som är en del av Egmont Publishing AB. Egmont Publishing publicerar ett hundratal tidningar och webbplatser, däribland Hemmets Journal, Hus & Hem, Icakuriren, Vagabond, Kalle Anka och Bamse. Vi har även en omfattande verksamhet inom böcker, spel, aktivitetsprodukter och event, samt är snabbt växande inom e-handel och digitala marknadsföringstjänster. Egmont Publishing är en del av den nordiska mediekoncernen och stiftelsen Egmont som varje år delar ut mer än 120 miljoner kronor för att hjälpa utsatta barn och ungdomar. Läs mer på www.egmontpublishing.se/.

Egmont Publishing Digital, Pyramidvägen 7, 16991 Solna, Tel: 08-692 01 00, Orgnr: 556647-1842