Ich bastel mir ein S120 Motor in Stino-Optik mit Enduro-Fahrgestell

Wenn man auf M8 Alubolzen geht, könnte das tatsächlich eine Lösung sein.

Bei entsprechender gewählter Vorspannung sollte M6 auch halten.

Wenn das Gewinde geformt und nicht geschnitten ist hält das.

Mit einzeln geschraubten Komponenten: Kopf an Zylinder, Zylinder an Block würdest du dein Ziel auch erreichen.

Einen Sinn seh ich in der Maßnahme jedoch kaum.

Nimm doch fertige 12.9er Stehbolzen, wirst doch nicht erst mit dem 10.9er anfangen.

Dein sarkasmus.

Zitat von 990sm-r

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Nehm einfach 8.8 er Gewindestäbe. Die machen die längendehnung problemlos mit. Eine höhere schraubengüte wirkt deinem Problem nur entgehen. Machs wie rzt. Längere stehbolzen und 25mm hol gebohrte langmuttern (30mm).

Ist die einfachste Lösung.

Warum soll die Lösung von RZT Pfusch sein?

Deine Variante mit den Spannscheiben lässt sich nur sinnvoll umsetzen, wenn sowohl die Kennlinie der Scheiben als auch die Vorspannkraft der Zuganker bekannt sind.

Ich würde empfehlen die Montage zweiteilig zu gestalten, sodass der Zylinder an den Block und der Kopf unabhängig vom Block an den Zylinder geschraubt wird.

Ist das nicht möglich, ist der Vorschlag von StW die nächste naheliegende Lösung, mit elastischeren Zugankern wirst du deutlich einfacher an dein Ziel kommen, als mit hochfestem Material, dessen fehlende Elastizität dann durch zusätzliche Federelemente kompensiert werden muss.

Grundsätzlich ist es schwer vorstellbar, dass die Wärmedehnungsdifferenzen mit der daraus resultierenden Erhöhung der Spannkräfte einen derartigen Verzug der Dichtfläche im Kopfbereich verursachen, dass es zu einer Undichtigkeit führt. Wohl eher führen zu hohe Vorspannkräfte im Betrieb, zur Überschreitung der Streckgrenze. Daraus resultiert eine plastische Verformung der Zuganker, welche dann beim Abkühlen mit einem Spannkraftverlust einhergeht und zu Undichtigkeiten führen kann.

Alleine ein Vorspannen mit 15Nm Anziehmoment kann diesen Zustand hervorrufen, wenn die Mindestzugfestigkeit der Zuganker keine ausreichende Festigkeit aufweisen. Die Vorspannkraft sollte daher so kleine wie möglich und so groß wie nötig sein.

Die angesprochene Thematik mit den Alu-Ankern kann durchaus funktionieren, man muss jedoch die Vorspannkraft reduzieren, gegenüber den üblichen 10Nm. Einem gerollten Gewinde sollte man auf jeden Fall den Vorzug geben, anderweitig ist der Querschnitt dann doch recht knapp. Bei 50ccm sollte das Problemlos funktionieren, wenn es jedoch Richtung 50mm Zylinderdurchmesser geht wird es recht eng. Der E-Modul von Alu ist gegenüber Stahl erheblich kleiner, was sich hierbei sehr nachteilig auswirkt, jedoch ergibt sich der enorme Vorteil mit den gleichen Dehnungsfaktoren zwischen Zuganker und Zylinder.

Die Thematik mit den Spannscheiben kann so nicht funktionieren, denn die erforderliche Vorspannkraft des Zylinderkopfes liegt genau in dem Bereich, wo die Spannscheiben bereits auf Anschlag sind. Kommt es jetzt zur Erhöhung der Spannung durch den Erwärmungsvorgang, können die Spannscheiben keine weiteren Kräfte kompensieren, weil diese bereits voll gespannt sind.

Man bräuchte hier einen Kompensator, welcher den Dehnungsweg aufnehmen kann, jedoch dabei keine zusätzliche Gegenkraft erzeugt. Dafür ist eine Tellerfeder zwar prädestiniert, jedoch nicht in dem Betriebspunkt in dem sich die o.g. Spannscheiben befinden.

Zitat von StW

Nehm einfach 8.8 er Gewindestäbe. Die machen die längendehnung problemlos mit. Eine höhere schraubengüte wirkt deinem Problem nur entgehen. Machs wie rzt. Längere stehbolzen und 25mm hol gebohrte langmuttern (30mm).

Ist die einfachste Lösung.

Dass sich ein Material mit einer geringeren Zugfestigkeit leichter dehnen lässt, ist ein Trugschluss. Ein Material von der Güte 8.8 dehnt sich bei einer Zugkraft X genauso weit, wie ein Material der Güte 12.9 bei der gleichen Zugkraft und Spannungsquerschnitt. Der Unterschied besteht darin, dass bei der höheren Materialgüte eine höhere Zugkraft aufgenommen werden kann, bis es zum Versagen kommt.

Aus dem Grunde ist es genau anders herum als beschrieben, denn die höhere Materialgüte kann einen größeren Weg aufnehmen als eine geringere Materialgüte. Man kann den maximalen Dehnungsweg auch erhöhen, wenn man die Anfangslänge vergrößert, sprich die Wirklänge vergrößert. Eine doppelte Anfangslänge ermöglicht auch eine doppelte Dehnungsaufnahme. Ebenso ist es mit der Materialgüte, eine doppelte Streckgrenze ermöglicht auch eine doppelte Dehnungsaufnahme.

Der Dehnungsweg bei einer Kraft X ist nicht abhängig von der Materialgüte (Zugfestigkeit), sondern vom E-Modul. Dieser Materialkennwert liegt bei Stahl einheitlich bei 210GPa und das unabhängig von der Zugfestigkeit, daher ergeben sich immer die gleichen Dehnungswege bei gleicher Zugkraft und gleichem Spannungsquerschnitt.

MTX wird nicht ohne Grund mit M8-Stehbolzen betrieben. Dein 120er kommt in Sachen Hub/Bohrung dem sehr nahe.

Ich würde 100% auf M8 setzen und Alu als Material verwenden. Keep it simple!

...und die ganzen Mtx werden selbst mit den ausgedrehten, labilen Billigköpfen (die für eine 50er Honda gedacht sind) trotzdem dicht.

Zumindest mit einem temperaturstabilen FKM O-Ring.

Hier mal ein Rechenbeispiel zweier Zuganker aus M6 und M8 jeweils aus Aluminium.

Die Vorspannkraft bei der M6-Variante muss deutlich reduziert werden, damit im Betrieb (Zylinderdruck) die Streckgrenze nicht überschritten wird.

Die Reaktionskraft aus der Verbrennung ist jedoch noch unter der Vorspannkraft, damit sollte der Kopf noch nicht vom Zylinder abgehoben werden.

Dennoch ist die sich ergebende Differenz von nur ca. 6.000N recht klein, im Vergleich zur Serienvorspannkraft. Hier käme es auf einen Versuch an, ob der Betrag ausreichend ist, dafür würde ja bereits ein 50er mit 38er Laufbuchse zur Orientierung schon einmal etwas Aufschluss geben. Durch weiteres herabsetzen der Vorspankraft, ließe sich auch ein größerer Zylinderquerschnitt simulieren. Vorrausetzung ist jedoch ein Drehmomentschlüssel der in dem Bereich noch verlässliche Werte ermöglicht oder man misst die Längenänderung (Stretch) der Zuganker, das ist die genauste Methode zur Einstellung der Vorspannung.