GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Hier können Anleitungen und Hilfestellungen gepostet werden. Wie wird dies oder das ausgebaut usw.
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JR__
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GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Hallo Mit-Foristen,
hallo lieber Ulf

Es ist wiedermal soweit. Ausgangsbeschränkung und langes Oster - Wochenende, ein Motor mit defekten Kolbenringen im Keller und fast alle Verschleißteile auf Vorrat…

Also habe ich mich gestern und heute dran gemacht, mir zwei schöne Tage im Keller mit dem Motor zu machen. Damit Ihr auch etwas davon habt, habe ich mal die Arbeit etwas dokumentiert. Vielleicht finden sich Nachahmer. Eins ist klar: Ich habe das nicht gelernt, man kann dabei den Motor auch ganz zerstören – und der eine oder andere Profi würde deutlich mehr und mit hochwertigeren Ersatzteilen ersetzen und weitere Arbeiten ausführen. Mein Ziel ist immer mit einem Mindestaufwand ein möglichst gutes Ergebnis zu erreichen. Das der Motor vor außen danach nicht Fabrikneu aussieht, ist nicht mein Ziel. Wichtig ist, dass ich im inneren sauber arbeite. Daher werden auch alle Schrauben mit vorgegebenem Drehmoment angezogen. In den letzten 3 Jahren habe ich so inzwischen schon 7 Motoren wieder aufbereitet, die bislang alle anstandslos laufen. Dieses ist nun Motor Nr. 8.

Ergänzung vom 25.09.2022:
Über die Jahre ist mir eine Sache beim Z22SE aufgefallen- Micha wird das sicher besser erklären können: Bergabfahrten und mit anschließender großen Öl-Rauchwolke. Hier kommen zwei Dinge zusammen:
1. Schubabschaltung - bei Bergab mit Motorbremse wird die Zündung und Einspritzung abgeschaltet und der Kolben kühlt ab (abkühlendes Metall zieht sich zusammen)
2. Verschlissene Kolbenringe lassen dann vermehrt Öl in den Zylinder
Selbst bei neuen Kolbenringen kommt es noch zur leichter Rauchbildung - hier wirken sich vermutlich zusätzlich noch die über die Jahre abgetragenen Hohnspuren aus. Wir hatten die Wolke bei OpelJoker auf der Westerwaldtour gesehen (hat noch alte Kolbenringe). Selbst bei meinem Zafira mit neuen Kolbenringen habe ich noch eine kleine Ölwolke in diesem Fahrmodus gesehen. Ergo: Um bei Bergabfahrten möglichst keine Ölwolken zu ziehen sollten die Zylinder gehohnt werden. Beim Motorbauer wird der Zylinder dabei meist aufgebohrt - was neue Übermaßkolben nötig macht. Da Übermaßbohren und Kolben etwas kosten (schätze >500€), kann ich hier abschließend keine Empfehlung geben ob Übermaßkolben bei einem über 20 Jahre alten Auto eine zeitwertgerechte Investition ist...

Ergänzung vom 04.05.2023:
Nach zahlreichen Motorüberholungen habe ich nun den ersten Motor, der nach der Überholung immer noch mehr als 1l Öl auf 1000km verbraucht (das schlimmste war bisher mit 1l auf 3000km). Mir war aus Erfahrung mit Überholung von Motorradmotoren bekannt, das pauschal die Zylinder gehont und Übermaßkolben verwendet werden. Da der Motor keinen anderen Defekt aufweist und mir die Messwerkzeuge fehlen, bleibt nur die Vermutung dass der Motor vor der Revision wohl häufiger mit hoher Drehzahl gefahren wurde oder mit zu viel zu wenig Öl betrieben wurde. Nun gehe ich davon aus, dass die Zylinder "bauchig" ausgewaschen wurden und Übermaßkolben benötigen werden. Ein Satz Übermaßkolben und die Zylinder honen schlagen bestimmt mit zusätzlichen 500€ zu buche - was die kosten für Teile und "externe" Arbeit mal locker verdoppelt. Bei unseren Autos wird das spätestens für viele das Ende für das Fahrzeug sein :rotwerd:


Der Motor ist ein 2001er Z22SE – also mit Alu-Ventildeckel. Was tausche ich also aus?

1. Kolbenringe
2. Pleuellagerschalen
3. Zylinderkopfdichtung
4. Zylinderkopfschrauben
5. Primärsteuerkette (kompletter Satz)
6. Ventilschaftdichtungen (kompletter Satz)
7. Ventildeckeldichtung
8. Wellendichtring Steuerketten Seite
9. Steuergehäusedichtung
10. Ölfilter
11. Kupplung

Alles zusammen sind das Ersatzteilkosten von ca. 350€

Ich ersetze nicht:
1. Sekundärsteuerkette
2. Wasserpumpe
3. Thermostat
4. Wassertemperaturfühler
5. Kurbelwellenlagerschalen
6. Wellendichtring Kupplungsseitig
7. Kolben
8. Es werden nicht die Zylinder gehohnt
9. Ventile
10. Hydrostößel
11. Kipphebel
12. Ich lasse nicht den Zylinderkopf planen

Ich bitte nicht mit mir zu diskutieren, warum ich das eine oder andere nicht mache – ich mache es halt so. Ihr könnt gerne schreiben, warum aus Eurer Sicht das eine oder andere Euch sinnvoll erscheint. Dann können andere, die diesen Bericht als Anleitung sehen, für sich darüber entscheiden, ob es besser ist mehr zu machen.

Nun dann, los geht’s.

Ich habe den Motor aus einem Teileträger. Beim Kauf bin ich mit dem GCab gefahren. Soweit lief alles – nur verbrannte der Motor reichlich Öl, außerdem war die Ölwanne nicht dicht.

Den Motor auszubauen ist gar nicht so schwierig. Hatte dazu hier bereits ein Foto gemacht.

Kurz zusammengefasst, was zu tun ist:
1. Öl und Wasser ablassen
2. Motorabdeckung ab
3. Luftfilterkasten weg
4. Zündmodul & Zündkerzen raus
5. Kraftstoffzufuhr an Einspritzleiste ab und zur Seite legen
6. Wasserschläuche vom Motor ab
7. Kabelbaum vom Motor ab – ich lasse dabei die Lambdasonden dran
8. Anlasser ab
9. Kabel von Lima ab
10. Klimakompressor ab
11. Keilrippenriemen und Riemenspanner ab
12. Motorlager unter Luftfilterkasten ab
13. Zentralschraube Kurbelwelle / Riemenrad lösen
14. Hitzeschutzblech ab
15. Kat vom Krümmer ab
16. Steuergehäusedeckel abbauen
17. Motor an Motorkran hängen (Motorhaube bleibt bei mir dran)
18. Motor vom Getriebe lösen (7 Schrauben)
19. Nun kann der Motor aus dem Getriebe gezogen und nach oben herausgehoben werden – es ist wirklich wenig Platz, aber es geht. Am besten zu zweit: Einer hebt, der andere manövriert den Motor raus, wo sich Teile (Karosserie – Motor und Motor – Getriebe) blockieren
20. Geschafft!

Am ausgebauten Motor habe ich nun Krümmer, Ansaugbrücke, Einspritzdüsen, Ölmessstab, AGR Ventil und Lima abgebaut. Danach habe ich den Ventildeckel, Steuerkette und Zylinderkopf abgebaut.

So liegt der Motorrumpf auf der Seite auf meiner Werkbank.
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Z22SE_01.jpg (74.26 KiB) 7266 mal betrachtet
Danach die Ölwanne ab
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Z22SE_02.jpg (76.74 KiB) 7266 mal betrachtet
Ölwanne – Kontaktfläche am Motorrumpf gereinigt – ich nutze da einen Schaber aus Kunststoff um keine Riefen reinzuhauen – und immer schön entlang der Dichtfläche…
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Z22SE_03.jpg (65.01 KiB) 7266 mal betrachtet
Nun kann man die Kurbelwelle im Uhrzeigersinn drehen, um einen Kolben nach dem anderen zu bearbeiten. Dazu müssen die beiden Schrauben vom Pleuellager gelöst werden. Der Kolben wird nach oben wo der Zylinderkopf sonst sitzt herausgenommen. Ich schiebe dazu mit einer Kunststoffstange den Kolben an der Pleuellagerschale raus. So blockiert der Pleuel nicht am Zylinder. Hier ein gereinigter Kolben. Ich gehe davon aus, dass der Z22SE zum Ölverbrenner wird, weil die Kolbenringe durch Ölkohleablagerungen verklemmen und nicht mehr abdichten. Besonders der Ölabstreifring – dazu gleich mehr.
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Z22SE_04.jpg (56.39 KiB) 7266 mal betrachtet
Die Kolben sind sehr weich. Nicht mit scharfkantigen Werkzeug bearbeiten, und nicht mit einer Drahtbürste. Ich hole die Ölkohle vom Kolbenboden mit einem Kunststoffschaber runter und reinige mit etwas Stahlwolle (etwas!)
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Z22SE_05.jpg (48.34 KiB) 7266 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Hier sieht man die neuen Kolbenringe (diesmal Kolbenschmidt statt Mahle)
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Z22SE_06.jpg (56.37 KiB) 7264 mal betrachtet
Ich habe mir mit dem 3D Drucker einen konischen Kolbenringspanner gedruckt. Der Kolben wird in die weite Öffnung eingesteckt…
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Z22SE_07.jpg (41.12 KiB) 7264 mal betrachtet
Und nach unten zu 2/3 durchgezogen, wobei die Kolbenringe schon zusammengedrückt werden
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Z22SE_08.jpg (63.39 KiB) 7264 mal betrachtet
Hier ein Zylinder – ich gehe den Zylinder mit den Fingernägeln ab. Kratzer sind in Laufrichtung keine zu spüren…
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Z22SE_09.jpg (60.33 KiB) 7264 mal betrachtet
Jetzt wird der erste Kolben wieder eingesetzt. Wichtig dabei ist auf den Pfeil auf dem Kolbenboden zu achten. Der muss Richtung Steuerkette zeigen
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Z22SE_10.jpg (59.26 KiB) 7264 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Kolben im Zylinder
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Z22SE_11.jpg (59.77 KiB) 7263 mal betrachtet
Pleuel auf dem Pleuellager
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Z22SE_12.jpg (75.18 KiB) 7263 mal betrachtet
Ich lasse da einen kleinen Spalt, lege die erste Öl benetzte Lagerschale auf und schiebe sie in die Aufnahme des Pleuels. Wichtig ist hier auf die Nut zu achten.
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Z22SE_13.jpg (88 KiB) 7263 mal betrachtet
Jetzt wird die zweite Lagerschale eingelegt
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Z22SE_14.jpg (58.48 KiB) 7263 mal betrachtet
Pleuellager wird wieder zusammengesetzt – die Nuten für die Pleuellagerschalen im Pleuel und Gegenstück liegen direkt aufeinander. Dann mit 25Nm + 50° + 50° + 10° festziehen
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Z22SE_15.jpg (83.54 KiB) 7263 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

So sieht der ungereinigte Kolben mit den alten Kolbenringen aus. Die Ringe sind stark eingeklemmt und überall hat sich Ölkohle abgelegt.
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Z22SE_16.jpg (68.15 KiB) 7253 mal betrachtet
Das ist nur die Ölkohle eines Kolben und nur aus der Kolbenringnuten!
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Z22SE_17.jpg (87.32 KiB) 7253 mal betrachtet
Nun sind alle Kolbenringe neu und der Sitz der Zylinderkopfdichtung gereinigt (Kunststoffschaber)
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Z22SE_18.jpg (80.09 KiB) 7253 mal betrachtet
Jetzt zur Ölwanne – Kontaktfläche der Wanne ist nun auch gereinigt (richtig, Kunststoffschaber)
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Z22SE_19.jpg (59.12 KiB) 7253 mal betrachtet
Erstmalig nutze ich als Dichtmasse Hylomar – mein Dirko HT war leider alle. So richtig glücklich macht Hylomar nicht. Dirko ist wie Silikon, nach 24 Stunden ist es fest wie man es von Silikon kennt. Hylomar wird nach dem Trocknen irgendwie „krümmeling“, mag sein das es auf der Dichtfläche perfekt wirkt, komisch ist das aber schon…
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Z22SE_20.jpg (55.92 KiB) 7253 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Die Ölwanne kommt mit 23Nm wieder dran
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Z22SE_21.jpg (64.67 KiB) 7240 mal betrachtet
Und runter mit dem Motorrumpf, weiter geht es mit dem Zylinderkopf
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Z22SE_22.jpg (78.3 KiB) 7240 mal betrachtet
Nockenwellen inkl. Kipphebel ausgebaut
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Z22SE_23.jpg (98.9 KiB) 7240 mal betrachtet
Und sauber zur Seite in Anordnung gelegt
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Z22SE_24.jpg (107.47 KiB) 7240 mal betrachtet
Die Ventile sind dagegen noch nicht so schlimm wie sonst verkokt
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Z22SE_25.jpg (79.9 KiB) 7240 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Um die Ventilfeder zu spannen, muss eine Seite am Ventil angesetzt werden…
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Z22SE_26.jpg (66.47 KiB) 7239 mal betrachtet
… auf der anderen Seite wird die Feder runtergedrückt um die Keile freizulegen
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Z22SE_27.jpg (58.98 KiB) 7239 mal betrachtet
Zum Ventilschaftdichtungswechsel hatte ich ein Billigwerkzeug zugelegt. Mit Handbetrieb hat es nach kurzer Zeit schon Verschleiß am Billiggewinde gezeigt – und es war mühsame Buckelei. Nun mit Akkuschrauber ist das eine Easy-Sache und das Werkzeug funktioniert anstandslos. So tausche ich alle Ventilschaftdichtungen in weniger als eine Stunde. Dabei ist das Einsetzen der Keile der Zeit- und Nerven aufreibenste Teil
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Z22SE_28.jpg (114.75 KiB) 7239 mal betrachtet
Ventilkeile mit Magnet herausfischen
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Z22SE_29.jpg (112.3 KiB) 7239 mal betrachtet
Ein Ventilsatz: Einlassventil, Ventilfeder, Deckel, alte Ventilschaftdichtung und zwei Teile Keile
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Z22SE_30.jpg (207.96 KiB) 7239 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Ich reinige die Ventile in einer Standbohrmaschine, diesmal mit einem Metalschaber
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Z22SE_31.jpg (97.63 KiB) 7237 mal betrachtet
Ventilsitz und Ventilführung sehen nach Reinigung gut aus. Beim Kettenschaden brechen gerne die Ventilführungen (die kleine Röhre in der Mitte) – dann müssen die Ventilführungen ausgetauscht werden. Eine gebrochene Ventilführung kann auch nur einen Bruchriss anzeigen – daher ist es wichtig die Führung zu säubern und auf die Unversehrtheit zu achten
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Z22SE_32.jpg (150.36 KiB) 7237 mal betrachtet
Alle Ventilschaftdichtungen sind ersetzt, und die Ventile sogut es geht gereinigt. Wenn man das sauberer haben will, sollte man eher gleich alle Ventile austauschen. Auf den Motorlauf und die Kompression wirkt sich die restliche Ölkohle aber eh nicht aus.
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Z22SE_33.jpg (92.47 KiB) 7237 mal betrachtet
Nun wird der Zylinderkopf wieder zusammengebaut – NW Lager von innen nach außen mit 9Nm festziehen und den Blindflansch für die mechanische Servolenkung o.ä. mit etwas Dichtmasse bestreichen. Danach die Nockenwellen drehen, um festzustellen dass die Nockenwelle ohne Hindernisse dreht. Auf der Kette abgewandten Seite müssen die Nocken nach oben in zugeneigter Richtung zeigen: ___ // ___ \\ ___ - danach die Kurbelwelle drehen, bis der erste Kolben ganz oben ist (OT). Jetzt kann der Zylinderkopf mit neuer Zylinderkopfdichtung wieder auf den Motorrumpf. Dann die neuen Zylinderkopfschrauben handfest anziehen. Danach nach abgebildeter Reihenfolge mit 30Nm + 75° + 75° + 15° festziehen – auch die 4 Schrauben am Kettenschacht mit 35Nm
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Z22SE_34.jpg (71.55 KiB) 7237 mal betrachtet
Jetzt kommt die Steuerkette drauf. Dazu erst die Kette einhängen, und oben sichern (Schraubendreher o.ä.), dann unten Kette mit Markierung auf das Ritzel legen und beide Kettenführungen und Kettenöler mit 8Nm anziehen. Danach oben rechtes NW Rad handfest anschrauben und Kette ebenfalls auf die Markierung legen. Danach das linke NW Rad mit Kette auf Markierung aufstecken – hierbei muss mit einem 24er Maulschlüssel die Nockenwellen etwas auf Spannung gebracht werden, erst dann passt die KettenradFeder in die NW Nut. Gute Hilfe gibt dazu dieses Fixierwerkzeug – aber wirklich notwendig ist es nicht…
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Z22SE_35.jpg (117.58 KiB) 7237 mal betrachtet
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Nun kommen wir zum Kettenspanner. Da der Spanner mM eher der häufigste Grund für übersprungene Ketten ist, prüfe ich jedes Mal die korrekte Funktion. Dazu drücke ich den Kettenspanner im Schraubstock zusammen. Dann sollte der Kolben herauskommen. Um den Kettenspanner wieder zu spannen, muss er wieder zusammengedrückt und in die Initialstellung gebracht werden. Das geht nur, wenn man den Kolben aus den Spanner nimmt. Dazu muss der Federring entfernt werden.
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Z22SE_36.jpg (54.11 KiB) 7236 mal betrachtet
Hier die Bauteile des Kettenspanners
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Z22SE_37.jpg (122.98 KiB) 7236 mal betrachtet
Der Kolben wird mit einem 10er Maulschlüssel im Uhrzeigersinn gedreht und dabei runtergedrückt. Nach ca. einer Umdrehung sitzt der Kolben eingerastet in der Initialstellung
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Z22SE_38.jpg (62.09 KiB) 7236 mal betrachtet
So kann der Kettenspanner mit 75Nm eingesetzt werden. Danach muss der Spanner ausgelöst werden. Dazu muss man auf Höhe des Kettenspanners gegen die Kette drücken – man merkt den nachgebenden Gegendruck des Kettenspanners. Ich nutze dazu 3/8 Zoll Ratschenverlängerungen
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Z22SE_39.jpg (130.87 KiB) 7236 mal betrachtet
Damit ist der Motor wieder zusammen
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Z22SE_40.jpg (97.75 KiB) 7236 mal betrachtet
Leider muss ich noch auf die Lieferung einer neuen Ventildeckeldichtung warten. Danach kommt soweit wieder alles an den Motor ran. Den Steuergehäusedeckel werde ich erst mit einer alten Dichtung versehen, da zum Motoreinbau der Deckel aus Platzgründen wieder abgenommen werden muss.

Wie man sieht: Gar nicht so schlimm
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peterpan76
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von peterpan76 »

Guten Abend Jürgen,
sicherlich eine tolle Anleitung und Danke dafür. :)

Aber für mich doch sehr kompliziert und nur mit Vorerfahrung und gutem Werkzeugbestand zu schaffen. Soviel "Spezial"-Werkzeug und einen Motorkran habe ich garnicht zur Verfügung....
Wenn ich ehrlich bin, würde ich mich da niemals (auch nicht mit Anleitung) alleine ran trauen. Das ist für meinen kleinen Nusskasten und einige Maulschlüssel mit Schraubendreher zuviel. :heul: :heul1:

Lieben Gruß, Peter
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Re: GCAB: Z22SE Kolbenringe wechseln für jedermann..?

Beitrag von JR__ »

Hallo Peter.

Kein Problem. Die Frage im Titel ist eher ein wenig Sarkasmus - trotzdem denke ich dass die Beschreibung auch etwas Angst nimmt wenn man in der Werkstatt möglicherweise etwas zu dick aufgetragen wird bei einer nebulösen Horrorerzählung. Vermutlich haben viele "Profis" noch nicht mal so eine Arbeit gemacht, weil es von den Personalkosten einfach unbezahlbar ist :ka:

Heute habe ich mich auch gefragt ob ich nicht auch etwas irre bin :lol:

Denke aber das hat etwas mit dem Alter zu tun. Da werden Männer eh häufig "komisch" :prost2:

Gruß Jürgen

Nachtrag: Ich nutze diese Antwort, um Korrekturen und Ergänzungen dieser Anleitung auf der ersten Seite hinzuzufügen. Wie geschrieben, werde ich die Anleitung noch etwas fortsetzen mit Anbauteilen. Die Anleitung rund um den Austausch der Kolbenringe ist jedenfalls mit dieser Seite komplett!

Anmerkungen
  • 12.04.2020
  • Vor den Arbeiten am Auto immer die Batterie ausbauen!
  • Nach dem Aktivieren des Kettenspanners, noch mal genau gucken, dass die Kette überall stramm ist und das auf Nockenwellenrädern und Kettenritzel / Kurbelwelle die Markierungen, exakt wie auf dem Foto zu sehen, fluchten! Dann den Motor mit dem Riemenrad um zwei Umdrehungen in Uhrzeigersinn drehen. Wenn es keine Blockaden gibt, ist der Motor soweit ok. Die Markierungen auf der Steuerkette fluchten allerdings nach dem Drehen nicht mehr mit den Markierungen auf Kettenritzel und Nockenwellenrädern. Das macht jetzt nichts, da die Steuerzeiten korrekt eingestellt bleiben!
  • Der Motorkran wäre nicht nötig gewesen, wenn mein Sohn mit angepackt hätte den Motorrumpf auf den Boden zu stellen :lol:
  • Der runde Karton mit den Aufschriften ist für mich eine Hilfe, die geforderten Drehwinkel ungefähr einzuhalten
  • Echtes Spezialwerkzeug ist nicht nötig. Wichtig sind ein Torx-Nuss-Set (braucht man bei Opel eh), ein Drehmomentschlüssel für 1/4 und 1/2 Zoll Aufnahme, Ventilfederspanner Set (es reicht das 10€ Set), eine Spengringzange, ein Teleskopmagnet, ein Akkuschrauber (nicht nötig, aber hilfreich), Stahlwolle und ein Arretiereisen für das Riemenrad auf der Kurbelwelle. Ansonsten wird das üblicher Werkzeug wie Schraubendreher, Stechbeitel, großer Standardknarrenkasten plus 18er Nuss, Maulschlüsselsatz, Wasserpumpenzange, Hammer, Seitenschneider, Schaber (aus Metall und Kunststoff), 10er Inbus und 24er Maulschlüssel benötigt.
  • Wenn jemand die STL Datei zum Kolbenringspanner für den 3D Drucker braucht: Einfach eine PN mit einer EMail Adresse schreiben :Cool:

Fortsetzung folgt...
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