Anziehdrehmomente der Zylinderkopfmuttern

[Lonzoglunz]

Hallo Quickly-Freunde,

bin beim Stöbern im Forum über den Beitrag "Parmakit-Zylinder defekt" auf das Thema "Drehmomente für die Zylinderkopfmuttern" gestoßen und da das Thema an dieser Stelle gesperrt ist, konnte ich dort nichts Neues hineinschreiben. Deshalb erstelle ich es hier nochmal als neuen Beitrag:
Auch ich habe versucht, zu den Drehmomenten etwas zu erfahren, konnte aber in keiner Reparaturanleitung, bzw. auch in keinem Werkstatthandbuch irgendetwas finden, das mich weitergebracht hätte. Also habe ich die Fachbücher, die ich seit meinem mittlerweile mehr als 40 Jahre zurückliegendem Maschinenbaustudium noch aufgehoben habe, zu Rate gezogen und folgende Werte gefunden:
Für das Gewinde M7 stehen dort für die verschiedenen Festigkeitsklassen (von 3.6 bis 12.9) Anzugswerte von min 5,59 Nm bis max 28,44 Nm. Zylinderstehbolzen werden m.W. mindestens eine Festigkeitsklasse von 10.9. haben; somit gelten für ein Gewinde M7 rund 24,5 Nm, was einer Vorspannkraft von 18.191 N entspricht. (Voraussetzung ist immer ein angenommener Gewindereibbeiwert von µ = 0,14 / Gewinde nicht phosphatiert, aber geölt).
Bei der höchsten Festigkeitsklasse 12.9 - die ich allerdings bei den Quickly-Stehbolzen nicht vermute - liegen die Werte für M7 bei 28,44 Nm, bzw. 21.771 N Vorspannkraft.
Allerdings ist hierbei zu beachten, dass sich die Stehbolzen unten in Leichtmetallgewinden befinden, die zwar über eine ausreichende Gewindetiefe verfügen (Stahl in Alu), was diese Standard-Anzugsmomente aber möglicherweise verändern kann, sprich: REDUZIEREN !!!. Ich werde also nochmal im Netz nach ähnlichen Schraubfällen recherchieren, ob sich dort Anhaltspunkte für praktikable Anzugswerte finden lassen.
Hintergrund meiner Überlegungen ist ein Reparaturfall, der mir in 1968 mal in die Hände kam: Da brachte mir jemand eine Quickly, deren Motor nicht mehr anspringen wollte und die überhaupt keine Kompression mehr hatte. Ich habe natürlich als erstes versucht, die Zylinderkopfschrauben nachzuziehen was aber nicht möglich war, da alle 4 Gewinde im Kurbelgehäuse ausgerissen waren. Der Besitzer beichtete mir dann auf mein "Nachbohren", dass er den Zylinder abgebaut hatte und danach der Motor nicht mehr lief. Anscheinend hatte dieser Mensch nicht das geringste Gefühl dafür, wie fest man solche Schrauben anziehen darf.

Schönen Abend noch wünscht
Burkhard

[Lonzoglunz]

Es muss natürlich heißen: "Zylinderkopfmuttern" und nicht "Zylinderkopfschmuttern". Das passiert, wenn man aus "Schrauben" "Muttern" machen will und dann nicht die komplette "Schraube" löscht, sondern nur die "raube" und es nicht rechtzeitig bemerkt. Leider kann ich das nicht selbst mehr korrigieren, verdammter Mist aber auch !!!!
Vielleicht kann das ja der Administrator machen >(???)

Burkhard (Asche über mein Haupt....)

[Lonzoglunz]

Hallo nochmal,

so; jetzt habe ich im Netz doch etwas gefunden, womit man was anfangen kann. In dem beigefügten Link findet man etwas über den Schraubfall "Stahlbolzen in Alu-Gewinde".
Einschraubtiefe Stahl in Alu = 2 X Gewindedurchmesser, also (M) 7 X 2 = 14 mm; soweit bekannt.
Bei Alu sollte auch bei einer höher festen Schraube höchstens der Anzugswert gewählt werden, der für die Festigkeitsklasse 8.8 gilt, was bedeutet, dass eine M7 Schraube lt. meiner Tabelle mit einem Moment von rund 17 Nm angezogen werden sollte, was einer Vorspannkraft von 12.945 N entspricht.
Ich meine, dass das ein halbwegs gut untermauerter Richtwert ist, nach dem man vorgehen kann. Ich habe zwar jahrelang immer nach Gefühl angezogen, aber da wusste ich noch nichts von Drehmomenten, Vorspannkräften, Reibwerten oder Streckgrenzen. Aber das war auch lange bevor ich eine Lehre machte, bzw. solche Dinge beim Studium noch wesentlich tiefgreifender kennenlernte.

Burkhard

[Doppelkerz]

[Schindi]

hallo Burkhard,
danke für deine ausführliche Recherche.
Bin gerade am Zusammenbau des Motors und da kam deine Info gerade richtig.

Michael

[Lonzoglunz]

Hallo,
leider konnte ich den Link hier nicht hinein kopieren, deshalb habe ich den Text direkt übertragen. Den Link kann man aber auch über Google finden: Einfach "Downhillschrott" eingeben.

Anzugsmomente für Schrauben

Schraubenfestigkeitsklasse:
Die Festigkeitsklasse von Sechskant- und Zylinderschrauben muß entweder am Kopf, an der Schlüssel- oder Zylinderfläche erhöht oder vertieft gekennzeichnet sein. Ausgenommen sind Schrauben M3-M4.
Die Schraubenfestigkeitsklasse bezeichnet die Festigkeit der Schrauben. Die erste Ziffer*100 bezeichnet die Zugfestigkeit des Materials in [N/mm²], die zweite Ziffer*10 die Streckgrenze des Materials in [N/mm²] in Prozent der Zugfestigkeit.
Bsp: 8.8 bedeutet: Schraubenmaterial hat eine Zugfestigkeit von 800N/mm² (80Kg/mm²) und eine Streckgrenze von 640 N/mm² (64kg/mm²).
Die Streckgrenze bezeichnet die Belastung, ab der das Material beginnt sich plastisch zu verformen.

Aluschrauben
Anziehen wie Festigkeitsklasse 5.6

V2A-Schrauben
Anziehen wie Festigkeitsklasse 6.8

Titanschrauben
Anziehen wie Festigkeitsklasse 8.8

Einschraubtiefe
Mindesteinschraubtiefe in Stahl: 1xNenndurchmesser der Schraube
Mindesteinschraubtiefe in Aluminium: 2xNenndurchmesser der Schraube

Anziehen von 10.9 und 12.9 Schrauben in Aluminium
Das Verwenden von diesen hochfesten Schrauben in Alu ist nicht sinnvoll, es ist davon abzuraten!
Das Anziehen dieser Schrauben auf das korrekte Anzugsmoment verursacht Spannungen im darunterliegenden Material, die Aluminium nicht mehr aushält. Das Material beginnt zu fließen - es verformt sich - das korrekte Anzugsmoment ist wieder nicht gegeben. Das kann zur Lockerung der Schraube führen! Wenn weiter angezogen wird, kann das zur Zerstörung des Bauteils führen!
Allgemeiner Ratschlag: Beim Einschrauben im Alu höchstens auf das Anzugsmoment von 8.8 anziehen und mit Schraubenkleber zB.: Loctite 242 (blau) sichern.

Den Anzugsmomenten wurde ein mittlerer Reibbeiwert von µges=0.125 zugrunde gelegt.

Beispiel:
Ihr habt M6 12.9 Schrauben bei eurer Gabelbrücke (ein sehr heikler Bauteil). Die Brücke ist aus Alu. Ein Anziehen auf das korrekte Anzugsmoment würde:
a) Das Material um das Schraubendurchgangsloch höchstwahrscheinlich verformen
b) Das Gewinde möglicherweise beschädigen
c) Die Spannung in der Brücke so weit erhöhen, daß es zu Haarissen und zu einem plötzlichen Versagen kommen kann.
Abhilfe:
Anziehen auf 10Nm (abwechselnd, bei mehreren Schrauben), mit Schraubenkleber Loctite 242 (blau) gegen Lösen sichern.

[Lonzoglunz]

Ein Setzen der Kopfdichtung konnte ich bei von mir überarbeiteten Motoren noch nie feststellen, weil ich mir diese Dichtungen immer aus 0,1 mm dickem Kupferblech selbst herstelle. Vor dem Einbau auf jeden Fall weichglühen Da setzt sich nix !!!

Burkhard

[webmaster]

Alle Zylinderkopfmuttern korrigiert

[Lonzoglunz]

Vielen Dank, Webmaster !!!

[AndiMann]

Im Netz gibt es ein Video, wo die Simson zusammen gebaut wird.

Dort wird der Zylinder mit 7 Nm angezogen.

Hab ich bei meinem Parmakit auch so gemacht.

[Lonzoglunz]

Hallo und Frohe Ostern zusammen,

AndiMann, zu deinem Kommentar: Hat Simson auch Stehbolzen M7 ??? Oder nur M6 ??? Dann sind 7 Nm sicherlich realistisch.
Mir hat die ganze Sache aber keine Ruhe gelassen und ich habe einfach mal Folgendes ausprobiert (Ihr wisst doch : "Probieren geht über Studieren"):
Ich habe die Stehbolzenmuttern einfach mal so nach Gefühl angezogen, so, wie ich das schon immer gemacht habe und habe dann mit dem Drehmomentschlüssel nachgemessen, wie viele Nm das in etwa sind. Ich habe mit der niedrigsten Stufe (4 Nm) begonnen und habe dann das Anzugsmoment immer um 2 Nm erhöht und zwar solange, bis sich die Muttern noch ein klein wenig verdrehen ließen, bevor der Schlüssel abknickte. Das war bei allen vier Mutter bei 12 Nm der Fall. Danach habe ich versucht, die Muttern von Hand, also ohne Md-Schlüssel, noch weiter anzuziehen, was aber mit Gefühl nicht mehr möglich war, sodass ich an diesem Punkt den Eindruck hatte, dass sie allemal fest genug angezogen waren. Man weiß ja: Nach "fest" kommt "abgerissen".
Dabei ist in meinem speziellen Fall sicherlich auch noch zu berücksichtigen, dass ich - wie schon berichtet - eine Kopfdichtung aus 0,1 mm dickem Cu-Blech verwende, deren Setzverhalten vermutlich gegen Null tendieren dürfte, weshalb die Schrauben auch eine weniger hohe Vorspannungsreserve haben müssen.
Ich werde mich also auch zukünftig auf den Wert 12 Nm einstellen.

Burkhard

[AndiMann]

Ich habe gerade das Video angeschaut.

Simson Lehrvideo Komplett Lehrfilm M541 M741 Montage Motor Getriebe Zündung S70 S51

Die Simson hat ebenfalls Stehbolzen

https://www.youtube.com/watch?v=5MrUadSyfA8


Bei 31:50 Wird der Kopf montiert.

[Lonzoglunz]

Ich kenne das Video auch. Sicherlich hat die Simson auch Stehbolzen, wie die meisten Mopedmotoren. Entscheidend ist aber, ob sie auch M7-Gewinde haben, wie die Quickly, oder M6. Entsprechend unterschiedlich sind die Anziehdrehmomente.

Burkhard

[AndiMann]

Hab gerade mal gegooglet

M6x126mm

So eine große Rolle wird es nicht spielen,
wichtiger ist eher, dass alle 4 gleich angezogen sind

Früher ging das ja auch ohne Drehmoment5schlüssel

[Lonzoglunz]

Naja, ein Millimeter mehr Schraubendurchmesser machen schon einen Unterschied:
Lt. Tabelle sind das für eine jeweils 8.8er Schraube M6 = 10,3 Nm und für M7 = 17,2 mm (jeweils Stahl in Stahl).
Bei Stahlschraube in Aluminiumgehäuse sieht`s nochmal anders aus und auch der Werkstoff, sprich: das Setzverhalten der Fuß- und Kopfdichtung sind ausschlaggebend für das Anzugsmoment. Insofern erscheinen mir die 7 Nm für den Simson-Motor schon realistisch und deshalb habe ich ja auch ungefähr nachgemessen, wie viel Nm das sind, wenn ich die Quickly- Stehbolzenmuttern nach Gefühl anziehe.
Du hast natürlich Recht, dass der gleichmäßige Anzug, sprich: die gleichmäßige Vorspannung aller vier Schrauben möglichst gleichmäßig sein soll. Ich denke, dass für die Quickly ungefähr 10 Nm ausreichen sollten. Darunter würde ich aber nicht gehen.

MfG
Burkhard