Höhere Drehzahlen - Kürzere Lebensdauer?
Hallo!
Leider hab ich in der Suchfunktion nichts genaues gefunden.
Hab einen 2l-Vierzylinder (N42) mit fünf Gängen. Da ich viele Strecken auf der Autobahn zurücklege und meist so zwischen 140 und 160 km/h über längere Zeit relativ konstant unterwegs bin, stellt sich mir die Frage, ob diese relativ hohen Drehzahlen über längere Zeit hinweg die Lebensdauer des Motors deutlich reduzieren.
Bei 140 km/h dreht der Motor bei ca. 4.000 U/min.,
bei 150 km/h so bei 4.300 U/min.,
bei 160 km/h so bei 4.600 U/min. jeweils im höchsten (5.) Gang.
Bei den Sechszylindern ist die Getriebe-Abstufung soviel ich weiss meist so ausgelegt, dass diese Geschwindigkeiten bei einer niedrigeren Drehzahl im 5. Gang erreicht werden, die neueren haben ja schon 6 Gänge.
Bei den Dieseln sowieso, haben ja mehr Drehmoment.
Der E90 hat ja auch bei den Vierzylindern 6 Gänge, so dass auch diese Motoren bei den genannten Geschwindigkeiten nicht mehr über längere Dauer relativ hohe Drehzahlen abgeben müssen.
Wie ist das also, wenn man längere Zeit mit so 4.500 U/min. unterwegs ist, ist dann mit einem überdurchschnittlichen Verschleiss am Motor und einer deutlich kürzeren Lebensdauer zu rechnen?
Andererseits sollten ja Langstreckenfahrzeuge sich gerade durch eine in der Regel sehr hohe Haltbarkeit des Motors auszeichnen, oder fahren die alle Richtgeschwindigkeit 130 km/h?
Beste Antwort im Thema
Hallo
also ich würde sagen dein Motor hält sogar länger als andere Motoren! Drehzahlen von 5000 für nen Benziner sind nen Klacks! Was den Motor kaputt macht sind viele Kaltstarts, weil da das Öl nicht auf Temperatur ist, und der Ölfilm nicht die nötige Stabilität besitzt...
Und wenn du deinen Motor in den Begrenzer jagst, dann geht dir höchstens mal die Kopfdichtung flöten, und ab 200000km können schon mal Kipphebel abreißen (alles schon mitgemacht)...
Drum merke: Immer Warmfahren, und ab ner gewissen Kilometerleistung die Kopfdichtung beobachten ob sie Öl verliert...
Und bei Motoren jenseits der 200.000 Grenze keine Tuningversuche starten (Chip, etc...)
Frohes Fest!
43 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von Siebzigfahrer
Naja, es gibt aber einen Punkt, der für das Gas spricht: die höhere Klopffestigkeit (Oktanzahl über 100). Das ist doch auch was, oder?
Der Motor ist für eine gewisse Klopffestigkeit ausgelegt und hat einen Klopfsensor, daher hilft weder eine höhere Oktanzahl noch schadet eine niedrigere Oktanzahl
Die höhere Klopffestigkeit ist bei BMW total egal - alles über 98 Oktan ist für den Motor nicht nutzbar. Man müsste erst mechanische Änderungen vornehmen, um die Verdichtung zu erhöhen, um den höhere Klopffestigkeit nutzen zu können.
Ich fahre nun seit 50.000 km auf Gas und mein Öl ist seit 24.000 km drin. Es kommt kein benzin mehr in das Öl, somit nimmt die Schmierfähigkeit weit weniger schnell ab.
Es wird jedoch mehr Öl verbrannt, auf 1.000 km frisst meiner nun 0,2 Liter Öl. Ihc hab also schon 4 Liter Öl seit meinem letzten Wechsel draufgekippt.
... ich lasse eigentlich nur aus Gewissensgründen und für die Scheckheftstempel mein Öl wechseln.
Mit jedem Ölwechsel wird der Motor wieder etwas sauberer.
Im Gasbetrieb entstehen weit weniger Verbrennungsrückstände, die sich nicht auf die Ventile setzen und auch nicht in die Abgasanlage. Es entstehen keine Säuren im Auspuff, die Lebensdauer der Abgasanlage steigt. Er gammelt nun von außen, nicht von innen.
Allerdings nimmt die thermische Belastung im Brennraum zu, was zu anderen unangenehmen Effekten führt ... zum einen verbrennt das Öl von der Zylinderwand, daher der steigende Ölverbrauch. Aber auch der Kolbenboden korrodiert schneller, die Ventile können aufgrund mangelnder Feuchtigkeit ihre Wärme nicht so gut abgeben.
Schaun ma mal, wie lange mein motor nun halten wird.
400.000 km ist das Ziel 😎
Gruß, Frank
Ich sehe das anders, wenn heute ein nicht aufgeladener, BMW-Saug Benziner einen Motorschaden erleitet, dann ist das entweder ein Einzelfall oder auf falsche Benutzung hin zu führen.
Hallo Leute,
zum Thema Verschleiß des Motors. Ich sehe das genau so wie Loxodrome28. Ein Motor hat immer im höchsten Gang den wenigsten Verschleiß pro km. Das heißt, der Motor eines Autos das 100tkm als Stadtauto benutzt wurde und fast nicht über den 3. Gang gekommen ist, hat diese 100tkm mit viel mehr Kurbelwellenumdrehungen und damit mit mehr Verschleiß "erkauft", als ein Auto, das 100tkm fast nur Autobahn im höchsten Gang gefahren wurde.
Solange der Motor vor hohen Drehzahlen warm gefahren wurde, denke ich, ist es egal ob er jetzt für 200km eine Stunde mit 6000 Umdrehungen lief oder 2 Stunden mit 3000 Umdrehungen.
Grüße
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Zitat:
Original geschrieben von T4 Raser
Solange der Motor vor hohen Drehzahlen warm gefahren wurde, denke ich, ist es egal ob er jetzt für 200km eine Stunde mit 6000 Umdrehungen lief oder 2 Stunden mit 3000 Umdrehungen.
Naja so ganz richtig ist das nicht.
Vorweg ist zu sagen, dass es richtig ist, dass man im höchsten Gang auch die wenigsten Kurbelwellenumdrehung pro km erreicht, was prinzipiell einen geringeren Verschleiß erzeugt.
Jedoch ist auch die Kolbengeschwindigkeit von Bedeutung und eine höhere Drehzahl bewirkt auch höhere Kolbengeschwindigkeiten, was die Lager stärker belastet. Man kann also sagen, dass pro Umdrehung eine stärkere Belastung auf Lager, Kolben etc. wirkt und damit die Reibung und auch der Verschleiß zunimmt.
Als Beispiel:
Wenn ich einen heftigen Schlag ins Gesicht bekomme ist das auch schmerzhafter als 10mal an der selben Stelle gestreichelt zu werden.
Also: Um so höher der Gang und umso niedriger die Drehzahl, desto weniger Verschleiß.
Guten Tag!
Eine hohe mittlere Kolbengeschw. stellt absolut kein Problem da. Ganz im Gegenteil, die hydrodynamische Schmierung funktioniert um so besser, je höher die mittlere Kolbengeschwindigkeit ist.
In Folge dessen ist der Verschleiß der Zylinderlaufflächen in der Mitte, da hier die Kolbengeschwindigkeit am höchten ist, am geringsten.
Der größte Verschleiß tritt im Bereich der Umkehrpunkte auf, da die Kolbengeschw. am OT sowie am UT am geringsten ist, und aus diesem Grund die hydrodynamische Schmierung nach jeder Umkehr neu aufgebaut werden muss.
Gruß Hansi
Zitat:
Original geschrieben von Hans.EE
In Folge dessen ist der Verschleiß der Zylinderlaufflächen in der Mitte, da hier die Kolbengeschwindigkeit am höchten ist, am geringsten.
Gruß Hansi
Hansi, da liegst du leider falsch...
Hier mein Ansatz mit Hilfe der Embryonalmechanik:
Reibkraft Fr= Reibkoeffizient * Normalkraft Fn
Da die Gleitpaarung (Kolben/Zylinderlauffläche) konstant ist, ist auch Näherungsweise der Reibkoeffizient konstant. Die Betrachtung gilt zur Vereinfachung mal für einen Motorbetriebspunkt...
Folglich ist die Reibkraft Fr höher, je höher die Normalkraft Fn ist.
Anmerkung: Die Reibkraft soll hier die Kraft sein, die dem Motor den Schaden zufügt, ungeachtet dessen, dass sich die Gleitpaarungen aufgrunde eines funktionierenden Schmierfilms nicht berühren.
Im Motor ist die Kolbennormalkraft Fn somit die Kraft, die den Kolben auf die Zylinderwand drückt und umgekehrt (actio=reactio).
Nun kann man Motorversuchen, besser der Fachliteratur, entnehmen, wie so ein Verlauf (der Kolbennormalkraft) über dem Grad Kurbelwinkel ausschaut.
Ohne ein Foto hochladen zu können, nehme ich das Ergebnis vorweg und widerspreche dir in deiner Aussage (Verschleiß an der Stelle höchster Kolbengeschw. = Hubweg/2):
Kurz nach der Zündung (hier am Beispiel eines Dieselmotors) gibt es eine Druckspitze und somit einen Maximalwert der Normalkraft, der allerdings sehr kurz anhält. In der Folge gleicht der Normalkraftverlauf in grober Annäherung einer Sinusschwingung.
Ergo:
Die Normalkraftspitzen treten etwa 50°-60°KW (=Kurbelwinkel) vor und nach den Totpunken auf. Dort drückt der Kolben am "stärksten" gegen die Zylinderwand bzw. herrscht dort die größte Reibung.
Unbachtet bleibt hier auch der wichtige Einfluß der Kolbengeometrie (Kolbenovalität bzw. nicht konstanter Kolbendurchmesser über der Kolbengesamtlänge) auf die Reibung.
Und wie ist da nun der Zusammenhang mit der Motordrehzahl im Hinblick auf die ursprüngliche Frage, das hab ich leider noch nicht verstanden?
@Infinit
Der Hans.EE bezog sich auf die Problematik mit dem hydrodynamischen Keil. Deine Berechnung bezüglich der Kraftmaxima wird wohl korrekt sein, aber an dieser Stelle liegt ein stabiler hydrodynamischer Keil vor (sollte zumindest) und der Verschleiss ist entsprechend gering. In der Nähe von OT und UT kollabiert der hdrodyn. Keil hingegen, es kommt zu Mischreibungszuständen mit entspr. Verschleiss.
Gruss
Zitat:
Original geschrieben von martins42
@InfinitIn der Nähe von OT und UT kollabiert der hdrodyn. Keil hingegen, es kommt zu Mischreibungszuständen mit entspr. Verschleiss.
Ja, richtig.
Es würde zu weit führen, wenn man hier alle Einflüße zerstückeln würde. Ich habe ihn so verstanden, als dass es im Bereich der max. Kolbengeschw. den entsprechenden Verschleiß geben würde.
Zu dem Keil, der im Bereich der Totpunkte zusammenbricht.
Dort ist die Geschwindigkeit sehr gering (geht ja gegen null) und was noch wichtiger ist:
Die Seitenkraft (=Normalkraft) ist in dem von euch als kritisch eingestuften Bereich (OT/UT) null, bzw. einige Grad vor und nach den Totpunkten sehr klein. Somit ist der fehlende Keil nicht soo kritisch. Vergessen wir nicht die Kolbenringe, die den Verbrennungsraum letztendlich dicht halten (Das ist ja unsere Sorge beim Verschleiß).
Zudem ist der Feuersteg eines Kolbens oval ausgebildet (Durchmesser "kleiner" als "Rest" des Kolbens), so dass der Kolben beim Anlagenwechsel (=Wechsel der Druckseiten im Bereich der Totpunkte) auf der Zylinderwand quasi "abrollt", statt zu schleifen.
Was ist nun mit den Drehzahlen?
Ganz einfach:
Hohe Drehzahlen = hohe Massenkräfte auf das gesamte Triebwerk.
Was ich in der letzten Antwort vergaß:
Moderne Motoren werden so ausgelegt, dass die max. Kolbengeschwindigkeiten im Hin-/Rückhub unterschiedliche Werte annehmen.
Zitat:
Original geschrieben von Loxodrome28
wenn sich die kurbelwelle 5000 mal in der minute dreht, tut sie das 300000mal in der stunde, bei weniger drehzahl dementsprechend weniger oft in der selben zeit.
das ist auch schwachsinn, wenn der motor mit höhrer drehzahl läuft ist die person früher da und schaltet den motor auch früher ab.
Was ich aber trotz meiner Ausbildung nicht ganz kapiert hab: Wieso soll der Motor bei höherer Drehzahl schneller verschleißen, wenn doch da die hydrodynamische Schmierung am besten ist?
Guten Morgen!
Ein reibungsarmer und nahezu verschleißfreier Betrieb lässt sich erreichen, wenn Grund- und Gegenkörper durch einen lückenlosen Schmierfilm voneinander getrennt sind. Bei der so genannten Vollschmierung wird der abrasive Verschleiß auf ein Minimum reduziert.
Bedingt durch die in den Totpunktlagen des Kolbens nicht mehr vorhandene Geschwindigkeit, geht der hydrodynamisch aufgebaute Schmierfilm verloren. In Folge dessen kommt es am OT und UT zur Mischreibung.
Gruß Hansi
Zitat:
Original geschrieben von -Chicago-
das ist auch schwachsinn, wenn der motor mit höhrer drehzahl läuft ist die person früher da und schaltet den motor auch früher ab.Zitat:
Original geschrieben von Loxodrome28
wenn sich die kurbelwelle 5000 mal in der minute dreht, tut sie das 300000mal in der stunde, bei weniger drehzahl dementsprechend weniger oft in der selben zeit.
Man sollte hier im Forum Begriffe wie "schwachsinn" oder ähnliches doch lieber unterlassen, bitte!
Um auf die Aussage selbst einzugehen:
Die Person ist nicht zwangsläufig früher da und schaltet den Motor früher ab. Es gibt Menschen, die in der Tempo 30-Zone 30 km/h im zweiten Gang fahren, es gibt eben solche, die dies im dritten oder im vierten Gang machen. Alle sind gleich schnell, aber die Drehzahlen sind unterschiedlich. Ebenso könnte man das Beispiel auch Tempo 50 (innerorts) oder auf Tempo 100 übertragen, natürlich dann nicht mehr mit dem zweiten Gang.
Zu niedrige Drehzahlen (beim Benziner zwischen 700 U/min bis eta 1200 U/min) sind auch nicht gut für die Pleullager, hab ich mal gehört 😉
Aber fakt ist doch, der Bereich mit dem besten Verbrauch und geringsten Verschleiß ist und war (schon vor 30 Jahren) zwischen 2000 und 3000 U/min.
@Siebzigfahrer
wie zufrieden bist du mit dem Einbau von Matthes?
Hat dein Umbau auch solange gedauert? Mein 318er ist seit Montag dort 😉
Noch eine andere Frage, wie sieht den Knopf zum umschalten aus, rund?