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A2-D2

Ventilsitze im 1.4er und 1.6FSI bei viel Volllastanteil

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Mein A2 1.4, MJ2003 hat nun knapp 250tkm auf dem Tacho.

 

Bei km-Stand 58t wurde eine Gasanlage nachgerüstet. Bei km 80t wurden von Audi Kolbenringe getauscht (gegen zu hohen Ölverbrauch) und der Zahnriemen das erste mal gewechselt.

 

Seitdem lief der Motor unauffällig, wenn man von Kleinigkeiten wie defekter Lambdasonde oder Zündspulen etc. absieht.

 

Bei Kilometerstand ~235000 habe ich ihm den zweiten Zahnriemen spendiert. In diesem Zuge habe ich ihm auch gleich neue Hydrostößel und Rollenschlepphebel verbaut. Dazu gibt es diesen Thread: Hydrostößeltausch mit Soundvergleich

 

Seit dieser Aktion, die bereits Ende 2015 durchgeführt wurde, bockt der Motor im Gasbetrieb. Es gab im Leerlauf unter Gasbetrieb Zündaussetzer auf Zylinder 1. Die anderen Zylinder waren unauffällig. Die Aussetzer waren manchmal (komischerweise nicht immer) im Leerlauf unter Gasbetrieb so stark, dass der erste Zylinder wegen zu vielen Aussetzern abgeschaltet wurde und der Motor bis zum nächsten Neustart nur noch auf drei Zylindern lief.

 

Seitdem bin ich nur auf Benzin gefahren. Auf Benzin lief der Motor zuverlässig, hatte Durchzug. Gelegentlich war mal ein geringes Tanzen der Drehzahlnadel im Leerlauf zu spüren als wäre die Drosselklappe dreckig. Das wars aber auch schon.

 

Autogas ist bei der Zündung und Verbrennung anspruchsvoller als Benzin, darum machen sich Fehler (Schlechte Zündkerzen oder Zündspulen etc.) eher bemerkbar als im Benzinbetrieb.

 

Vor wenigen Wochen habe ich dann mal mit dem Diagnosegerät genauer geforscht und konnte auch auf Benzin ganz selten Zündaussetzer auf Zyl. 1 sehen. Vornehmlich, wenn der Motor heiß gelaufen ist. Die Aussetzen waren aber so gering, dass man Glück haben musste, sie per Diagnose zu sehen und auch so gering, dass sie das Steuergerät von selbst im Zähler auf 0 zurück gesetzt hat. Es kam im Benzinbetrieb nicht zur Abschaltung von Zyl. 1.

 

Ich habe viel herumprobiert und nach den Ursachen gesucht. Es müsste ja irgendwie im Zusammenhang mit dem ZR-Wechsel, dem Hydrowechsel oder den Rollenschlepphebeln liegen, denn unmittelbar vor dieser Aktion gab es überhaupt keine Anzeichen für Fehler. Teilweise habe ich im Thread bezüglich der Hydrostößel beschrieben, was ich gemacht/vermutet habe. Gleich Vorweg: Der Zahnriemen war perfekt aufgelegt. Die Nockenwellen und der Ventildeckel sind auch in Ordnung (s. Bild 1u2). Die Motoraussetzer während der Fahrt kamen von einer halblebigen Kraftstoffpumpe welche Ausfälle hatte, sobald der Tank fast leer war. Die Gasanlage ist auch in Ordnung, ich habe sogar den LPG-Injektoren Rep-Sätze spendiert und sie neu kalibrieren lassen. Der Nockenwellensensor und der Kurbelwellensensor sind auch i.O..

 

Vor ein paar Wochen hab ich dann mal Kompression gemessen. Laut Audi ist die Vorgabe, so lange den Motor drehen lassen bis kein Druckanstieg mehr festgestellt werden kann. Mit dieser Methode kam folgendes raus:

Zyl.1: 12 Bar

Zyl.2-4: 15Bar

 

Verschleißgrenze: 7 Bar,

max Differenz zwischen den Zylindern darf 3 Bar betragen,

neu hat der Motor zwischen 10 und 15 Bar.

 

Grundsätzlich wäre der Motor damit gerade so in den Vorgaben gelegen was die Differenz angeht. Für fast 250tkm war die Kompression sogar ziemlich gut. Da aber die Aussetzer eindeutig auf Zylinder 1 deuteten und dieser auch bei dem Kompressionstest auffällig war, bliebt nichts anderes übrig als den Fehler an der Hardware, sprich Nockenwellen, Ventildeckel, Kopf, Block, Kolben, etc. zu suchen. Es ging einfach nichts dran vorbei, den Motor zu zerlegen.

 

Also hab ich zunächst nochmal den Zahnriemen angeschaut. Oben abgesteckt war unten die Markierung ideal auf der 4V-Markierung. Selbst wenn da ein Zahn daneben gewesen wäre, hätte es die Kompressionsabweichungen nicht erklärt, allenfalls die auftretenden Aussetzer.

 

Also hab ich als nächstes den Nockenwellendeckel demontiert. Wie in dem Hydrostößelthread beschrieben, hatte ich die Befürchtung, dass die Nocken oder der Deckel Schaden genommen haben, weil ich beim Wechsel der Hydros möglicherweise zu sehr entfettet hatte und die Nocken ein paar Umdrehungen ohne Ölschmierung liefen. Es zeigte sich aber, dass die Nockenwellen kein bisschen eingelaufen waren oder axiales Spiel im Deckel hatten. Zu diesem Zeitpunkt war der Kopf noch auf dem Block montiert, die Ventile samt Ventilfedern noch im Kopf verbaut. Um den Deckel samt Nocken auch wirklich ausschließen zu können, habe ich in diesem Zustand einen Kompressionstest gemacht. Die Annahme war: Wenn es am Deckel oder den Nocken liegt (sprich an einer Fehlerhaften Ventilsteuerung), müsste die Kompression bei allen vier Zylindern nun gleichmäßig sein, da die Ventile nun durch die Ventilfedern geschlossen wurden und keine Nocke mehr auf das Ventil drückt.

 

Die Testmethode ist in diesem Fall folgende: Alle Zündkerzen raus drehen. Den Kolben im zu messenden Zylinder auf den unteren Totpunkt drehen, indem man etwas Stabförmiges ins Zündkerzenloch rein stellt. Nun das Kompressionsmessgerät ansetzen und den Motor drehen lassen. Diese Methode wiederholt man bei jedem Zylinder. Ergebnis:

 

Zylinder 1: 9 Bar

Zylinder 2-4: 12 Bar

 

Somit war klar, dass der Fehler auch nicht am Deckel oder den Nocken lag. Es rückten der Kopf, Ventile/Ventilsitze und die Kolben/Zylinder in den Fokus. Also hab ich den Zylinderkopf samt eingebauter Ventile und Ventilfedern demontiert.

 

Den demontierten Zylinderkopf kann man nun gezielt untersuchen. Wenn es am Zylinderkopf oder den Ventilen liegt kommen folgende Fehlerbilder in Betracht:

 

- Zylinderkopfdichtung defekt

- Riss im Zylinderkopf

- Ventile defekt

- Ventilsitze defekt

 

Die ersten Beiden Ursachen konnten ausgeschlossen werden. Die ZK-Dichtung sah sehr gut aus (sieh Bild 3 und 4). Einen Riss im Kopf konnte ich auch nicht finden (kann man ohne 90° Wasserbad und ggf. Drucktest aber auch nicht wirklich gut sehen; wäre aber für diese Köpfe auch ein untypisches Fehlerbild).

 

Die Ventile und Ventilsitze prüft man am besten, indem man den Zylinderkopf auf die Seite der Ein-/Auslasskanäle stellt und Spiritus oder Bremsenreiniger in den Aus-/Einlasskanal füllt, der gerade oben ist. Dann bläst man mit Druckluft brennraumseitig die Ventile trocken und beobachtet, ob und wenn ja, wie schnell und wie stark sich die Flüssigkeit sich zwischen Ventil und Ventilsitz ausbreitet.

 

Bei einem frisch und sauber eingeschliffenen Ventil in einem intakten Ventilsitz muss man einige Sekunden warten bis man Feuchtigkeit sieht, im Idealfall ist es sogar so dicht, dass gar keine Flüssigkeit durch kommt. Auch bei einem gebrauchten Kopf der demontiert wurde und in Ordnung ist, kann es so sein. Meist ist es aber so, dass sich Feuchtigkeit durch die Kapilarkraft zwischen Ventil und Ventilsitz zieht und diese minimal durch Spiegelung der Oberfläche zu sehen ist. Die Oberflächenspannung hält die Flüssigkeit zwischen Ventil und Ventilsitz gefangen, so dass es nicht anfängt zu laufen.

 

In meinem Fall war es aber so, dass bei einem Ventil von Zylinder 1 regelrecht heraus lief. Bei Zylinder 2-4 waren auch undichte Ventile vorhanden, aber scheinbar waren sie noch so gut, dass es für ordentliche Kompression gereicht hat.

 

 

Somit war eine Ursache gefunden.

 

Bei Zylinder 1 ist an besagtem Ventil deutlich zu sehen, dass der Ventilsitz ziemlich eingearbeitet ist. Grundsätzlich ist das ein Prozess, der bei jedem Motor passiert. Hier ist zu sehen, wie unterschiedlich stark die Ventile in die Sitze gewandert sind:

 

 

Es stehen für mich aktuell zwei Fragen im Raum:

 

Wieso passiert dies unterschiedlich schnell? Wieso ist ein Einlassventil am meisten betroffen?

 

Eine andere wäre: Wieso kam dieser Umstand erst nach dem Tausch der Hydros/Rollenschlepphebel zum tragen?

 

 

Zuletzt musste ich noch ausschließen, dass der Kolben/die Zylinder einen Schaden haben. Optisch sehen die Kolben ganz gut aus, ich musste aber noch prüfen, ob sie auch noch ausreichend dicht sind. Hierfür habe ich in jeden Zylinder so viel Diesel gefüllt, dass der Kolben gerade so überall bedeckt war und beobachtet ob und wenn ja wie lange es dauert, bis der Diesel am Kolben vorbei gelaufen ist. Nach etwa 15 Minuten habe ich zwei Bilder geschossen (siehe ersten beiden Bilder in Beitrag #2). Man sieht, dass die Zylinder unterschiedlich viel Diesel verloren haben.

 

Auch hier war Zylinder 1 am auffälligsten, hat also am meisten Diesel verloren. Mein Bauchgefühl sagt mir, dass dies kein akuter Grund zur Beunruhigung ist. Leider fehlen mir die Erfahrungswerte für diesen Test. Die Zylinderwände sehen im großen und ganzen noch ganz gut aus, auch wenn sie ein paar leichte Laufspuren haben die ich aber nur sehen, nicht jedoch ertasten kann. Die Kolben wackeln kaum im Zylinder hin und sind

. Außerdem kann durch die nicht ganz so saubere Verbrennung auf Zylinder 1 mehr Ruß entstanden sein. Dieser könnte die Kolbenringe leicht verdreckt haben und dafür sorgen, dass sie aktuell nicht mehr ganz dicht halten. Das könnte sich aber legen, wenn der Motor wieder im Gasbetrieb ohne Rußbildung läuft.

 

 

Hier gibts noch ein paar Videos.

 

Ablagerung auf den Ventilen. Jemand ne Ahnung, was das für ein Stoff ist der sich da abgelagert hat?:

 

 

 

Nahaufnahme der Ventile und der Ventilsitze:

 

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Edited by A2-D2

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Zurück zur Frage, was die Ursachen für dieses Fehlerbild sind.

 

In meinem Fall könnte man nun annehmen, dass die Gasanlage schuld war. Das war auch mein erster Gedanke. Bei näherer Überlegung und nach etwas Recherche glaube ich aber, dass die Gasanlage allenfalls dazu beigetragen hat. Was dagegen spricht ist folgendes:

 

- Autogas verbrennt nicht heißer als Benzin (wird oft behauptet, stimmt aber nicht). Es verbrennt nur heißer, wenn die Verbrennung mager abläuft. Das trifft aber auch auf Benzin zu. Das ist bei einem EURO4-Motor aber ziemlich unwahrscheinlich, denn im Leerlauf und Teillastbereich ist der Motor lambdageregelt, das heißt eine zu magere Verbrennung müsste der Motorelektronik auffallen. Das würde zu Fehlerspeichereinträgen etc. führen. Nur im Volllastbereich läuft der Motor soweit mir bekannt nicht so wirklich nach Lambda, sondern eher nach Kennfeld. Es wird sogar noch zusätzlich angefettet um die Verbrennungstemp zu senken.

- Schäden durch falsch eingestellte Gasanlagen, die im Volllastbereich zu mager laufen sehen anders aus. In diesen Fällen schmelzen Ventile oder Kolbenböden. Das ist hier aber nicht der Fall. Außerdem hab ich immer mal wieder die Abgastemparatur zwischen Benzin und Gas im Vollgasbereich per Diagnose verglichen. Dabei konnte ich keine Unterschiede feststellen.

- Die Ventilsitze von den VW-Motoren gelten allgemein als gasfest bei "normalem" Betrieb.

 

Eingearbeitete Ventilsitze werden eher durch Drehzahlorgien begünstigt. Immerhin öffnet sich jedes Ventil bei 5400U/min 45mal pro Sekunde ( Drehzahl / 2 / 60 ) und die thermische Belastung ist hierbei am größten.

 

Ich bin mit dem A2 die ersten 130tkm eher schonend Langstrecke mit Tempomat gefahren. Anschließend waren die letzten 120tkm zwar keine Kurzstrecke, dafür aber über Land mit viel Beschleunigungs- und Bremsphasen. Beschleunigungsphase bedeutet beim 1.4er im hügeligen Gebiet aufgrund der Leistung nunmal Volllast und wenn man voran kommen will auch Drehzahl. Die Hälfte der Laufzeit wurde der Motor also eher getreten bzw. digital gefahren.

 

Ich würde den Verschleiß hauptsächlich auf mein Nutzungsverhalten zurück führen. Grundsätzlich bekommt man jeden Motor kaputt, wenn man ihn entsprechend ran nimmt. Der Gasbetrieb trägt in diesem Modus dazu bei, dass der Verschleiß unter Umständen schneller fortschreitet. Der Grund ist: Benzin hat additive drin, die sich als Film auf die Einlass- und Auslassventile und Ventilsitze legt. LPG hat diese Additive nicht. Zudem legen sich Rußpartikel ab, die sich bei LPG nicht bilden. Dieser Film und die Rußpartikel sorgen aber dafür, dass die Ventil beim schließen nicht in den Ventilsitz einschlagen, sondern etwas gedämpft werden. Unter Drehzahl/Volllast, ist dies ein Nachteil von LPG. Deshalb kann man in den Gassteuergeräten auch angeben, dass der Motor ab einer gewissen Drehzahl im Benzinbetrieb läuft. Bei normaler Motornutzung spielt das aber kaum eine Rolle.

 

Ich habe es im ersten Beitrag angesprochen: Das Problem von schlechter werdender Kompression ist im Gasbetrieb deutlich früher zu spüren als im Benzinbetrieb. Im Benzinbetrieb ist die Verbrennung wesentlich toleranter. Kann es also sein, dass Motoren die mit Benzin laufen und eine gewisse Nutzung oder Vollgasorgien hinter sich haben auch unter diesem Problem leiden und es die wenigsten Leute merken?

 

Nicht umsonst haben Motoren die mit viel Drehzahl gefahren werden (Rennmotoren) spezielle Ventilsitze und Ventile, die in der Serie eher nicht zum Einsatz kommen.

 

 

Dann kam mir noch das Thema Ventilspiel/Hydrostößel in den Sinn.

 

Wären keine Hydrostößel verbaut, würden Ventile mit jedem Schließvorgang ziemlich hart auf dem Ventilsitz aufschlagen, oder? Der Ventilsitz würde sehr schnell defekt/abgenutzt/eingearbeitet sein. Der Hydrstößel sorgt dafür, dass das Ventil auf dem letzten Stück des Schließvorgangs gebremst wird und "sanft" schließt und nicht im Ventilsitz einschlägt.

 

Was ist Hydroklackern? Sind das die Ventile selbst? Klackern sie beim öffnen oder schließen der Ventile? Sind es vielleicht sogar die Ventile die da klackern/in den Ventilsitz unsanft einschlagen, weil der Hydrostößel nicht mehr richtig funktioniert?

 

These: Hydros haben wohl eine begrenzte Haltbarkeit, was mit der Zeit durch Klackern zu hören ist. Folge davon kann sein, dass sich die Ventile unsanft in die Ventilsitze einschlagen und sich so schneller einarbeiten.

 

Dass die Hydros ihren dämpfenden Job nicht richtig machen können, wird zudem durch folgendes begünstigt:

- dünnes Öl (0W30 im Vergleich zu 10W40 oder ähnliches)

- verdünntes Öl (bei Kurzstreckenfahrzeugen durch Wasser und Sprit im Öl)

- zu lange Wechselintervalle (Öleigenschaften verschlechtern sich)

 

Wie hängt das aber damit zusammen, das der Motor vor dem Tausch der Hydros unauffällig auf Gas lief? Verschlissene Hydros könnten der Grund sein, warum der Motor vor dem Wechsel unauffällig lief, es war quasi alles aufeinander eingespielt. Wie das technisch zu erklären ist, weiß ich aber aktuell nicht. Vielleicht war das auch nur ein Zufall.

 

 

Ein weiterer Gedanke der mir kam:

 

Es ist nicht auszuschließen, dass die Einspritzdüsen von Benzin oder Gas mit der Zeit weniger/mehr oder vielleicht auch nicht mehr so fein einspritzen. Das könnte zwischen den Zylindern zu minimal unterschiedlicher Verbrennung führen. Im Leerlauf/Teillastbereich könnte der Unterschied so gering sein, dass es die Lambdasonde nicht mitbekommt. Im Volllastbereich könnte die Verbrennungstemp aber so weit abweichen, dass Verschleiß durch etwas magere Verbrennung und somit erhöhte Verbrennungstemp eintritt.

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Edited by A2-D2

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Wie gehts weiter?

 

Entweder ich besorge einen neuen gebrauchten Kopf oder ich lasse den Kopf beim Motorinstandsetzer reparieren und HT+ Ventilsitzringen einbauen. Die sind für Renneinsätze und LPG/Ethanol etc. geeignet.

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Die Vox autodocs hatten doch auch mal nen BBY mit undichten Ventilen iirc. Weißt Grad nicht mehr auf welchem Zylinder...

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Willst du meinen BBY nachm Ausbau mal unter die Lupe nehmen? Ich brauch ihn zwar dann nicht mehr aber es würde mich schon interessieren wie gut/schlecht er noch ist :D

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Man könnte denken der neue Hydro war Ausschuss :(

 

Fährst Du besondere Zündkerzen für LPG? Man liest ja dass es spezielle geben soll - ich habe aber selbst keine Erfahrung mit LPG.

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Kerzen mit einer Elektrode sollen für den Gasbetrieb besser sein, weil sich immer nur ein großer Funke bildet. Darum fahre die NGK PFR6Q. Obs was bringt, kann ich nicht sagen. Ich kann zumindest nichts negatives berichten und fahre sie nun schon fast 190tkm.

 

 

Die Vox autodocs hatten doch auch mal nen BBY mit undichten Ventilen iirc. Weißt Grad nicht mehr auf welchem Zylinder...

 

Ich denke das kann auf jedem Zylinder passieren. Die Frage ist eher, wie sie es gelöst haben. Neuen Motor? Neuen Kopf mit neuen Ventilen?

 

Ich bin jedenfalls gerade am Angebote einholen für gasfeste Ventilsitze. Wenn das preislich in Ordnung ist, wäre das für mich eine Option. Alternativ gibts halt für 300-400EUR einen neuen gebrauchten Kopf, der dann wieder nicht Vollgasfest ist, aber wenn der wieder 200tkm hält hat er sein Geld verdient.

Edited by A2-D2

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Nach aktuellem Stand werde ich einen gebrauchten Zylinderkopf verbauen.

 

Das einsetzen lassen von neuen Ventilsitzen kostet in Deutschland etwa ab 1000EUR inkl. Steuer. Für das Geld kann ich ungefähr zwei weitere Zylinderköpfe verbauen.

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Gibt es auch günstiger, z.B. bei BS-Motoreninstandsetzung in Braunschweig.

Das Angebot lautete, in dem Fall für alle Auslassventile, 300,-€ inkl.

 

Grüße aus Braunschweig

Martin

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Danke, hab mal angefragt und eine Mail geschickt. Pro Sitz verlangen sie 40EUR, macht beim ganzen Kopf also 640EUR. Bisher das günstigste Angebot in Deutschland. Hab gerade noch einen Kontakt in Polen aktiviert, mal sehen was dabei rum kommt. Die Seite ist * und teilweise auch auf deutsch verfügbar.

 

*Irgend ein Filter im Forum schneidet hier immer die adresse raus. Am besten mal selbst tippen:

 

www. polok welding .pl

Edited by A2-D2

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In der Tat. :kratz: Allerdings nicht wenn man es als eingebetteten Link einfügt.

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Was ist Hydroklackern? Sind das die Ventile selbst? Klackern sie beim öffnen oder schließen der Ventile? Sind es vielleicht sogar die Ventile die da klackern/in den Ventilsitz unsanft einschlagen, weil der Hydrostößel nicht mehr richtig funktioniert?

 

These: Hydros haben wohl eine begrenzte Haltbarkeit, was mit der Zeit durch Klackern zu hören ist. Folge davon kann sein, dass sich die Ventile unsanft in die Ventilsitze einschlagen und sich so schneller einarbeiten.

 

Ich denke, das Hydroklackern entsteht nur beim Öffnen der Ventile. Normalerweise ist hierbei das Rückschlagventil im Hydroelement geschlossen und durch den Öldruck ist es "starr". Ohne ausreichend Öldruck kann es das Spiel von geschätzt 0,2 bis 2 mm zwischen Nockenwellen-Grundkreis und Tassenstößel nicht ausgleichen. Das heißt also beim Auflaufen des Nockens der Nockenwelle auf denTassenstößel fehlt quasi der Anfang des kontinuierlichen Anstiegs und dann, wenn das Spiel verbraucht ist, bekommt der Tassenstößel bei jeder Umdrehung unsanft vom Nocken eins auf den Deckel, was als Klackern zu hören ist.

 

Da die Nockenwelle immer über die Tassenstößel gegen die Federkraft der Ventilfedern drückt, gibt es beim Ablaufen des Nockens kein Spiel, kein Klackern und die Brennraum-Ventile werden mit ihrer normalen Federkraft auf ihren Sitz gepresst. Einziger Effekt: Die Ventile gehen nicht ganz so weit auf wie sie eigentlich sollten.

Somit meine ich, dass ein defekter Hydrostößel eher schlecht für die Paarung Nockenwelle / Tassenstößel ist, die dann einlaufen kann...

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Klingt plausibel. Das heißt die Ventile werden beim schließen allein durch die Form der Nockenwelle entschleunigt?

 

 

Ein kleiner Hinweis noch bezüglich Terminologie:

Tassenstößel werden direkt von der Nocke gedrückt. Sie haben eine entsprechend große Fläche, auf die die Nocke drücken kann. Die Tassenstößel gibts glaube ich ohne (in älteren Motoren zum regelmäßig nachstellen) und mit selbst nachstellender Hydraulik.

 

Die Hydrostößel die im A2 verbaut sind haben habe keine Bauform wie ein Tassenstößel. Sie werden über den Rollenschlepphebel gedrückt. Der Rollenschlepphebel nimmt die Nocke über eine Rolle ab.

 

Grundsätzlich hat ein Tassenstößel mit Hydraulikausgleich aber die gleiche Funktion wie ein Hydrstößel der indirekt vom Hebel gedrückt wird. Die Vor- Nachteile sind aber leicht unterschiedlich.

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Die Würfel sind gefallen.

 

Für 300EUR inkl. Porto gibts nun einen Kopf aus Polen von besagter Firma. Zu dem Kurs gibts in Deutschland maximal einen mehr oder weniger guten gebrauchten Kopf mit vielen Kilometern.

 

Eigentlich liefert die Firma nur an Gewerbetreibende, aber Vitamin B machts möglich. Den alten Kopf muss ich zurück geben und wird von Vitamin B direkt dort abgegeben. Vitamin B hat dort auch schon Zylinderköpfe vom 1.4TDI komplett aufbereiten lassen. Der Kurs dafür war ähnlich.

 

Die Zylinderkopffläche ist geplant, neue Ventilsitze sind verbaut, soweit ich das verstanden habe sind auch neue Ventilschaftführungen drin und das Teil kommt sauber und chemisch gewaschen hier an. Gebrauchte Ventile und Ventilfedern sind vormontiert.

 

Die Ventilsitze sind diesmal auch wirklich LPG-geeignet und sollten länger halten. Ist die Frage ob der Block und die Kolben nochmal 250.000km aushalten. :D

Edited by A2-D2

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