FA20 Motor (Toyota GT86)

  • Sehr schöne Dokumentation. :daumen:

    So ein Boxer-Motor hat schon was, ist reizvoll.

    Angeblich soll der Boxermotor keine ausgleichswelle besitzen. Ich kenne mich Motoren aus aber weiss immer noch nicht wo die sich bei 4Zylinder Reihen Motor befinden??

    @turboseize

    Kann ich dir ein Tipp geben?

    Das Auto in Handgeschalten und ohne extras weil du sowieso alles verändern wirst oder besser gesagt das Gesparte Geld in vernünftiges Fahrwerk +Felgen oder sogar ein Turbo kit. Mit der Qualität bin ich auch nicht so zufrieden.
    Dafür habe ich tausend andere vorteile. Eins davon das ich mit Prius Reifen mehr Spass haben kann als Ferrari mit Pirelli's drauf.

    Aber ehrlich mal, hätte ich jetzt soviel geld?
    Bekommst du bessere und Qualitätsvollere Nissan Skyline R33 oder auch Gute Toyota Mark 2 Tourer die doch beachtenswert sind,
    eine Art Japanische BMW m5 mit wenig Hubraum (Ehrlich)
    Und ja das sind Richtige Motoren.

  • Angeblich soll der Boxermotor keine ausgleichswelle besitzen. Ich kenne mich Motoren aus aber weiss immer noch nicht wo die sich bei 4Zylinder Reihen Motor befinden??

    Die Boxermotoren brauchen keine Ausgleichswellen, denn sie sind absolut ausgeglichen und schwingungsfrei, die Zylinderanzahl ist unerheblich. Die Kolbenpaare (die gegenliegenden Kolben) bewegen sich immer mit derselben Geschwindigkeit und haben dieselbe Position, nur eben gegenläufig, deswegen gibt es auch keine Vibrationen.

    Zum FA20: Ich sehe da nichts, wo ich sagen würde "WOW". Es ist ein klassischer Open Dock Motor, mit Inserts. Open Deck hat Vor- und Nachteile, ein großes Nachteil ist die Steifigkeit, kommt daher, dass die Zylinder "im Freien" stehen und nur eine Verbindung untereinander haben und unten zum Blockgehäuse, aber nicht zu den Wänden... hier ist "Closed Deck" insgesamt steifer, aber auch schwerer. Die 18.000 miles sind natürlich ein Witz. Interessant wäre es so eine Maschine nach 200.000km (wo sie auch ordentlich auf die Schnauze gekriegt hat) offen zu sehen und zu vermessen.

    Was mir persönlich nicht gefallen mag, ist der Block mit Inserts aus Grauguss. Inserts sind immer eine Art "ging nicht anders". Sie sind insgesamt robust, widerstandsfähig und lassen sich ggf. aufbohren, bzw. honen. Aber, es kommt immer zu thermischen Spannungen, da sich die Materialien unterschiedlich ausdehnen. Das sieht man oft bei Graugussblöcken mit Aluköpfen, dass die ZKD undicht wird.

    BMW zum Beispiel verwendet bei großen (V8, V10, V12) Motoren (es kann sein, dass es bei den kleineren genau so ist, ich weiss es nicht) eine AluSil Legierung. Der Block wird aus einer übereutektischen Silizium-Aluminium Legierung AlSi17Cu4Mg, mit 17% Silizium (deswegen übereutektisch, normal sind 12 bis 13%), damit ist diese Legierung übersättigt. Nach dem Erstarren der Schmelze bilden sich Primärkristalle. Das heißt, dass diese 5% sich wirklich als Kristalle ausbilden, da sie auf Grund der Übersättigung keine Verbindung mit dem Alu eingehen können. Dann werden die Zylider gebohrt, direkt ins Material, anschliessend werden die Zylinder gehont. Nun hat man aber das Problem, dass die Oberflächen absolut plan und eben sind, die Siliziumkristalle sind abgeschnitten. Das ist natürlich blöd für den Ölfilm, der nicht dran haften kann. Jetzt kommt das sog. "freilegen". Dabei verwendet man Leisten aus Filz, getränkt mit Natronlauge. Damit wird das Aluminium aus der Oberfläche weggeätzt und die Siliziumkristalle freigelegt. So entstehen Berge (Siliziumkristale) und Täle (da, wo Alu weggeätzt wurde) und das Öl kann dran haften. Es gibt auch mechanische Freilegung, dabei nimmt man Leisten aus Kunstharz mit keramischen Schleifkörner aus Edelkorund. Das ganze ist schweine teuer, wenn so eine Oberfläche einen Schaden hat, rechnet man mit bis zu 500€ pro Zylinder um es wieder hinzukriegen, sprich bohren, honen, freilegen... aber, es funktioniert! Wenn man so einen Motor mit 300.000km vermisst, ist der Verschleiss an den Zylinder entweder nicht messbar oder ist nur minimalst. Das Einzige, was verschleisst, sind die Kolbenringe, aber die tauscht man aus und weiter geht's. Die Blöcke sind beinahe unzerstörbar, solange sie nicht überhitzen.

  • Was wäre denn für ein Insert beim 4U GSE FA20?

    Inserts aus Messing?
    Könnte man da nicht einfach die Inserts tauschen um nicht Honen zu müssen???
    Hab ich nicht gerade zur hand, aber falls die Inserts einen gleichen Ausdehnungskoeffizient haben, müsste man sich theoretisch keine sorge um die Wärme machen da sie sich gleichmässig ausdehnen? Sehe ich das richtig so?

    Die Honung muss eine gewisse Rauheit besitzen wegen des Ölschmierfähigkeit?
    Ich dachte so glatt wie möglich um einen besseren lauf zu ermöglichen

  • Was wäre denn für ein Insert beim 4U GSE FA20?


    Steht doch drin, aus iron, also Gusseisen.


    Inserts aus Messing?
    Könnte man da nicht einfach die Inserts tauschen um nicht Honen zu müssen???


    Auch die getauschten Inserts/Liners muss man honen.


    Hab ich nicht gerade zur hand, aber falls die Inserts einen gleichen Ausdehnungskoeffizient haben, müsste man sich theoretisch keine sorge um die Wärme machen da sie sich gleichmässig ausdehnen? Sehe ich das richtig so?


    Ja, das ist richtig. An dieser Stelle braucht man ein Material, welches gute Wärmeleitfähigkeit hat. Innen läuft der Kolben und aussen wird es vom Wasser umspült, bzw. ist das Gehäuse.


    Die Honung muss eine gewisse Rauheit besitzen wegen des Ölschmierfähigkeit?
    Ich dachte so glatt wie möglich um einen besseren lauf zu ermöglichen


    Jein. Es gibt zwei Schritte beim Honen. Nach dem Bohren sieht die Zylinderoberfläche wie Berge und Täle aus, wobei die Berge unterschiedlich hoch sind. Im ersten Schritt des Honens wird das begradigt, sodass die Oberfläche gleichmässig bzw. plan ist und die Bohrung den richtigen Durchmesser hat. Problem: der Ölfilm kann dran nicht haften und läuft runter, die Kolbenringe würde im Trockenen laufen, also direkt auf der Oberfläche.

    Im zweiten Schritt wird der Kreuzschliff aufgetragen, jetzt bleibt der Ölfilm auch an der Oberfläche haften und schützt sie damit. Beim AluSil entfällt der Kreuzschliff, die "raue" Oberfläche wird durch das Freilegen erreicht.

  • Graugusslaufbuchsen haben sich seit 100 + Jahren bestens bewährt, es gibt keinen Grund der dagegen spricht. Die thermischen Spannungen haben die Ingenieure bei der Berechnung nach so langer Zeit, mit solch einem Erfahrungsschatz sicher im Griff.

    "Open deck" baut auch Porsche beim 6 Zylinder Boxer und viele, viele andere, so schlecht kann das also nicht sein. Eine Google Bildersuche klärt auf....

    Auswechselbare "inserts" (was für ein anglizismus) sind ein alter Hut, die nennen sich "nasse Laufbuchsen", gab es in den 60er / 70er Jahren oft, speziell die Italiener Alfa Romeo und Ferrari haben das verbaut. Im Schadenfall einfach die Laufbuchse wechslen, hohnen, fertig. Mann spart sich das aufwendige Bohren.
    Da die Motoren aber zuverlässiger wurden und Kolbenfresser selten, ist man von der in der Fertigung aufwendigen und kostspieligen Methode wieder abgekommen.

    AluSil Zylinder: Porsche hat sich dabei eine blutige Nase gehelot, die Boxster Motoren der ersten Generation sind reihenweise krepiert. Siliziumabrieb im Motor sorgt in kürzester Zeit für Exitus. Die einzig seriöse Methode solch einen Boxster Motor wieder dauerhaft zu reparieren ist das umrüsten auf Graugusslaufbuchsen.
    Auch hier: Google.... auch wenn bei Porsche keine Motorschäden vorkommen und darüber peinlich geschwiegen wird.

    Bin gespannt (und skeptisch!) ob BMW die AluSil Zylinder in den Griff bekommt.


    EDIT: Motoreninstandsetzer zu der AluSil / Lokasil Laufbuchsen:

    http://www.theimann-motorengmbh.de/motor-probleme/

    Man muss manche Neuheiten wirklich skeptsich sehen. Bei mir bleibt der Eindruck hängen, dass die Hersteller hier bei der Produktion der Motorblöcke (mal wieder) sparen wollen, in dem Fall zu Lasten des Kunden.

    Einmal editiert, zuletzt von Mr.Matchbox (5. November 2017 um 14:52)

  • @Mastiff

    Okey somit alles verstanden, Danke!

    Wieso aber Kreuzschliff?
    Ich verstehe nicht das man zuerst "Schön Hohnt" und nachher mit einem Kreuzschliff wieder versaut?

    Brauchts diesen damit das Öl haftet? Wieso reichts nicht wen es einfah gehont ist?

    Bestimmt haben sie dass aus Kostengründen gemacht um ein Auto so günstig wie möglich zu verkaufen. Im vergleich ist es fast um die hälfte billiger als deutsche Autos ABER man bekommt halt nur für was man auch zahlen tut. Oder die haben Primitive Technik wie die Russen angewendet und nicht in etwas eingegriffen das bis jetz so funktioniert hat.

    Aber ich denke @Mastiff das du schon sehr recht hast dass AluSil sehr gut ist. Die 2JZ von Toyota haben z.b. keine Inserts und nach 150.000 km immernoch wie neu aussehen und alles zu erkennen ist. Vorallem die technik die Kristalle rauszunehmen bewundere ich sehr da ich von diesem verfahren nie einmal mitbekommen habe. Wäre demfall Kontraproduktiv in diesem Fall Ceratec oder sonstige verschleissadditive zu verwenden.

    Neue Hondas haben ja eine Spezielle beschichtung bei den Zylinderwänden. Steht im Handbuch das keine Verschleissadditive beigegeben werden sollten.

  • "Open deck" baut auch Porsche beim 6 Zylinder Boxer und viele, viele andere, so schlecht kann das also nicht sein. Eine Google Bildersuche klärt auf....

    Open Deck oder Closed Deck ist prinzipiell egal, beide haben ihre Vor- und Nachteile. Bei Open Deck ist es nicht so einfach den Übergang zwischen Block und Kopf dicht zu bekommen.

    Die Inserts gibt es sowohl nass als auch trocken. Genau so gibt es Inserts, die einfach nur so eingepresst werden und auch noch Inserts, die eingeschrumpft werden. Heißt, erst ein Bad im flüssigen Stickstoff und dann in den Block. Hat ebenfalls Vor- und Nachteile. Dass man sie einfach einbaut und fertig, ist nicht richtig. Auch diese werden nach dem Einsetzen auf die richtige Größe gehont und kriegen ihren Kreuzschliff. Und auch wird der Block geplant.

    AluSil Zylinder: Porsche hat sich dabei eine blutige Nase gehelot, die Boxster Motoren der ersten Generation sind reihenweise krepiert. Siliziumabrieb im Motor sorgt in kürzester Zeit für Exitus. Die einzig seriöse Methode solch einen Boxster Motor wieder dauerhaft zu reparieren ist das umrüsten auf Graugusslaufbuchsen.
    Auch hier: Google.... auch wenn bei Porsche keine Motorschäden vorkommen und darüber peinlich geschwiegen wird.

    Porsche hat sich nicht nur beim AluSil die blutige Nase bekommen, Porsche und Motorenbau ist so eine Sache. Das Letzte war, dass denen die Kisten abgefackelt sind, wegen dem Motor. Die Schrauben der Pleuel waren zu klein, deswegen gab es Fenster im Block.... Die Porschemotoren waren noch nie besonders standfest, weder damals noch heute.

    Bin gespannt (und skeptisch!) ob BMW die AluSil Zylinder in den Griff bekommt.

    Jetzt muss ich lachen, sorry. BMW hat den ersten Nachkriegs V12 gebaut (M70), das war 1987, sprich Entwicklung fing Anfang der 80er... Der Block ist AluSil, Köpfe sind aus Alu. Der Motor wurde von 1987 bis 1994 gebaut. Dann kam die Ablösung durch den M73 (1994 bis 2002), ebenfalls AluSil. Auch sein Nachfolger N73 (2002 bis 2008) ist ein AluSil-Motor. Auch der Aktuelle BiTurbo V12 ist aus AluSil gefertigt. Bei V8 war der M62 der Erste aus AluSil gefertigte, aber erst ab 03/1997, danach sind alle V8 aus AluSil.

    Die aktuelleren R6 Motoren (ab N52, also ab 2004) hat ein Magnesiumgehäuse mit Zylinderlaufflächen aus AluSil.

    Sprich, zwischen 1987 und 2017 liegen genau 30 Jahre. Die V12 laufen eine halbe Million ohne größere Probleme. Wenn sie anfangen Öl zu fressen, macht man sie auf, tauscht die VSD, Kolbenringe und Lagerschalen und weiter geht's. Reicht es Dir als Beweis, dass es funktioniert und dass BMW es im Griff hat?

    Man muss manche Neuheiten wirklich skeptsich sehen. Bei mir bleibt der Eindruck hängen, dass die Hersteller hier bei der Produktion der Motorblöcke (mal wieder) sparen wollen, in dem Fall zu Lasten des Kunden.

    AluSil ist absolut keine Neuheit, sondern eine bewährte Technologie, siehe oben. AluSil Legierung funktioniert und funktioniert sehr gut.

    Zu dem Link sage ich lieber nichts. Wie ich schon sagte, Porsche-Motoren waren noch nie gut.

    @Mastiff

    Okey somit alles verstanden, Danke!

    Wieso aber Kreuzschliff?
    Ich verstehe nicht das man zuerst "Schön Hohnt" und nachher mit einem Kreuzschliff wieder versaut?

    Brauchts diesen damit das Öl haftet? Wieso reichts nicht wen es einfah gehont ist?

    Der erste Schritt beim Honen ist dazu da, um die Oberflächen zu begradigen und sie absolut plan zu bekommen. Wenn sie aber plan ist, hält der Ölfilm nicht dran. Deswegen Schritt zwei mit dem Kreuzschliff.

    @MastiffVorallem die technik die Kristalle rauszunehmen bewundere ich sehr da ich von diesem verfahren nie einmal mitbekommen habe.

    Da werden keine Kristalle rausgenommen. Durch die Übersättigung und spezielle Art und Weise die Schmelze abzukühlen, werden Kristalle quasi ausgebildet. Dann wird der Alu zwischen den Kristallen entfernt, egal ob chemisch oder mechanisch, um die raue Oberfläche zu bekommen. Aber, die Rauheit liegt in dem gewünschten Bereich.

    @Mastiff
    Wäre demfall Kontraproduktiv in diesem Fall Ceratec oder sonstige verschleissadditive zu verwenden.

    Das weiß ich nicht, damit habe ich mich nie beschäftigt, da ich grundsätzlich gegen irgendwelche Zusätze bin.

    @Mastiff
    Neue Hondas haben ja eine Spezielle beschichtung bei den Zylinderwänden. Steht im Handbuch das keine Verschleissadditive beigegeben werden sollten.

    Das könnte NikaSil sein, aber ohne Garantie. BMW hatte es in den V8 und R6 Motoren gehabt, sind aber davon weg, weil sie massive Probleme in den USA bekommen haben. Der schwefelhaltige Sprit hat die Beschichtung abgewaschen und die Motoren waren fritte.

    AluSil hat halt einen sehr großen Vorteil gegenüber Grauguss: Gewicht. Ein V12 ohne Nebenaggregate und ohne Schwungscheibe, aber mit Wasserpumpe wiegt lächerliche 154kilo (M70), der letzte BMW V12 (N73) liegt bei 205kilo.

    Einmal editiert, zuletzt von Mastiff (5. November 2017 um 19:50)

  • Von Problemen bei den AluSil Zylindern von BMW sind mir bis jetzt keine bekannt.

    "Open deck" wurde zumindest bei den Motoren der B5X-Generationen abgeschafft und nutzt zusammen mit den Dieselmotoren den gleichen Motorblock, durch das Baukastensystem soll halt gespart werden...

    Zum Schluss hat aber jede funktionierende Motorenkonstruktion ihre Daseinsberechtigung.

    Der Motor von Deinem Auto ist doch was sehr authentisches, kein Turbo, tiefe Einbaulage und hohe Drehzahlen will er auch :thumbsup:

    Einmal editiert, zuletzt von N55 (5. November 2017 um 18:05)

  • Alu zwischen den Kristallen entfernt? Sehr wahrscheinlich mit einem Laugemittel

    Wir haben benutzen OP Deconex 149 für Quarz und Kristallteile(Laugenmittel, Ätzend)
    um Kleberesten von Wachs, Paraffin und etliches Metallabrieb zu entfernen.
    Es reagiert sehr stark auf Aluminium und löst es in einer Lauge von cirka 20 Liter Wasser mit 700ml von diesem Zeug. Man sieht wie das Aluminum langsam langsam zersetzt wird.

    Das würde die Theorie bestätigen das es doch möglich wäre mit stärkeren Laugemitteln. Jedoch in einer Lauge tauchen die das nicht aber sehr wahrscheinlich mit einem Hochdruckreiniger oder vielleicht sogar mit einem Schwamm.

  • @'Mastiff

    War zu bekifft dass ich das Komplett verpeilt habe das es du erwähnt hast. Sind es Leisten die sich demfall im Zylinderraum drehen getränkt in Einer Natronlauge.
    Und die Kristalle sind echt dermassen Verschleissfest? Das CBN oder Diamant oder Cobalt hart ist das verstehe ich gern. Kristalle? Besitzen diese vielleicht starke Gleiteigenschaften wie Graphit?

    N55

    Ja ist wirklich nicht schlecht dieser Motor.
    Er säuft wenig, hat trotzdem nach oben richtig wumms und mit kleinen umbauten kommt man ans ziel der Träume.

    Jedoch mein Motor hat 140000km bald.
    Der Shortblock wurde bei 66000 infolge Blau verfärbten und zerstörtem Pleuellager.

    Momentan höre ich bei Teillast wen das Auto normal gefahren wurde das etwas tackert und nur kurz bei teillast, bei volllast geht es wie weg und bleibt auch für ne weile so. Ich frage mich was es ist. 13.11.17 stwht untersuchung an :(
    Gemacht wurde nur Ansaugrohr(kein Sportfilter)
    Auspuffanlage ab Kat und Katersatzrohr (Sekundärer Kat)

    Ist komisch. Kommt vom Bleifuss, vielleicht?

    • Oder müsste sogar vielleicht der Ventiltrieb nachjustiert werden?
  • Wenn es nur ein Pleuellager könnte es auch ein Montagefehler gewesen sein.

    Und der Motor muss das abhaben können, immer schön warm fahren und auf die Intervalle achten.

    Der Ventiltrieb stellt sich selber nach über die Hydros.

    Nach dem Tackern muss geschaut werden. Gibt es bei Euch in CH keine Japan-Spezialisten ?

  • @N55

    Da Toyota nie Boxermotoren hatten, ist es ziemlich Neuland für die. Müsste man bei Subaru bringen.

    Ich gehe immer auf Konstanz in Deutschland zum Toyota Fetscher & Dietrich weil dort das Preisleistungs verhältnis stimmt und die Kunden auch Nett und zuvorkommend behandelt werden. Keine abzocke und sogar einen Kostenvoranschlag ohne etwas zu sagen müssen.

    Ja es ist komisch. Hatte 5w30 mit Ceratec dinnen und habe es nach 4000km wahrnehmen können. Hab wieder 0w20 eingefüllt, konnte es für eine weile nicht hören, und dann gings wiedeer das gleiche von vorne los.

    Die Ventile muss man bei diesem Motor nicht nachstellen und keine Angst für einen Motorschaden riskieren??

  • @N55

    Da Toyota nie Boxermotoren hatten, ist es ziemlich Neuland für die. Müsste man bei Subaru bringen.

    Ich gehe immer auf Konstanz in Deutschland zum Toyota Fetscher & Dietrich weil dort das Preisleistungs verhältnis stimmt und die Kunden auch Nett und zuvorkommend behandelt werden. Keine abzocke und sogar einen Kostenvoranschlag ohne etwas zu sagen müssen.

    Ja es ist komisch. Hatte 5w30 mit Ceratec dinnen und habe es nach 4000km wahrnehmen können. Hab wieder 0w20 eingefüllt, konnte es für eine weile nicht hören, und dann gings wiedeer das gleiche von vorne los.

    Die Ventile muss man bei diesem Motor nicht nachstellen und keine Angst für einen Motorschaden riskieren??

    Nö.

  • @'Mastiff

    War zu bekifft dass ich das Komplett verpeilt habe das es du erwähnt hast. Sind es Leisten die sich demfall im Zylinderraum drehen getränkt in Einer Natronlauge.
    Und die Kristalle sind echt dermassen Verschleissfest? Das CBN oder Diamant oder Cobalt hart ist das verstehe ich gern. Kristalle? Besitzen diese vielleicht starke Gleiteigenschaften wie Graphit?

    Ja, genau, das sind die Leisten, sind dann eben aus Filz.
    Silizium (Siliziumkristalle) ist mit das Härteste, was es gibt. Silizium ist Sand, Diamant ebenfalls.