Motordrehzahl, was ist schädlich?

[ACCMPeti]

Hallo zusammen,

Ich fahre seit 1988 Auto und habe immer zugesehen dass ich die Technik größtmöglich schone. Das heißt: schonend warmfahren und zwar bis auch das Öl warm ist und nicht nur das Kühlwasser. Maximaldrehzahl meiden. Nicht auf der Kupplung stehen bleiben, Gänge nicht durchreißen etc.

Außerdem bin ich ein Freund von sehr niedrigen Drehzahlen. Das heisst, das ich immer den größtmöglichen Gang eingelegt habe. Meinen Xantia fahre ich zum Beispiel bei Ortsgeschwindigkeit im fünften Gang, Tempo 30 Zonen im vierten, um die Ecken rolle ich im Standgas im dritten. Der Motor zieht sehr sauber, ohne sich zu schütteln oder zu vibrieren raus. Ich erreiche damit eigentlich sehr niedrige Spritverbräuche. Zwischen 8 und 9 l genehmigt er sich alle 100 Km, was ich für einen 1,4 to Kombi sehr gut finde.

Nun meinen aber immer sehr viele Leute, auch solche die es wissen müssten: „Damit machste Deinen Motor kaputt. So untertourig ist extrem schädlich“. Genaue Erklärungen kann mir aber keiner liefern. Ich denke mal, das dass uraltes „überliefertes“ Denken ist!? Untertourig bedeutet in meinen Augen, dass die Drehzahl so niedrig ist dass alles vibriert und schütttelt und der Motor überhaupt keine Kraft hat.

Unser neuer C3 HDI ist überraschenderweise so ein Kandidat. Ich hatte mich auf extrem schaltfaules Fahren eingestellt aber unter 1500 U/min darf er nicht fallen, da rappelt es wie verrückt um dann bei eben diesen 1500 U/min richtig zur Sache zu gehen.

Sagt mir: Trügt mich da mein Gefühl oder birgt es tatsächlich Gefahren seinen Motor so „niedertourig“ zu bewegen?

Muss noch dazu sagen dass ich ganz sicher kein Schleicher bin, die Höchstgeschwindigkeiten werden ausgenutzt und auf der Autobahn fahre ich immer „Komfortgeschwindigkeit“ 170-180 Km/h.

Ein Beispiel noch: Ich hatte mal einen Renault 25 V6 Injection. 2,9 l Hubraum und „nur“ 150 PS. Der Motor war leise, mit ordentlich Bumms von unten, einfach super schaltfaul zu fahren.

Mit meiner Fahrweise hatte ich ihn bei 9,3 l Langzeitschnitt. Als ich einmal einem Werkstattmeister ein mahlendes, schwer zu definierendes Geräusch vorführen wollte, sprang er fast vom Beifahrersitz, bei meiner Fahrweise. Auf meine Frage warum Renault neben dem roten Bereich im Drehzahlmesser auch noch einen grünen markiert hatte (von 1100-2500 U/min), meinte er dass sei nur Spielerei. Und die Angabe in der Bedienungsanleitung zum grünen Bereich sei auch nicht wirklich ernst gemeint.

Also Motorkenner, sacht ma was. Ich freue mich.

Grüße

Lutz

[cxbreak_marius]

BEi neueren autos sollte das mit dem untertourig fahren eigentlich kein problem sein.

Ältere Modelle sollte man zwischendurch aber schonmal treten, um ein verkoksen zu vermeiden.

Denke ich

[ACCM Oliver Weiß]

Jaja, Franzosen rosten, Diesel sind lahm, Partikelfilter kann nicht funktionieren, untertourig ist generell schädlich und die Erde ist eine Scheibe! ;-)

Solange es nicht ruckelt und der Motor zieht, ist meiner Meinugn nach alles OK.

Gruß

[Gernot]

Hallo,

auf einen Motor wirken Gaskräfte und Trägheitskräfte ein. Die Gaskräfte sind vond er Stellung des Fahrpedals abhängig, die Trägheitskräfte steigen mit der Drehzahl zum Quadrat an.

Zunächst sollte man hohe Drehzahlen meiden, wenn man seinem Motor einen Gefallen tun möchte. Bereits bei 71% der Nenndrehzahl sind die Trägheitskräfte nur halb so groß.

Die Gaskräfte sind bie voll durchgetretenem Gas bei maximalen Drehmoment (vergl. Motordatenblatt) am größten. Oberhalb und unterhalb dieser Drehzahl nehmen die Gaskräfte ebenfalls ab.

Mit der Drehzahl wird der Motor besser geölt. Insbesondere die Zylinderlaufbahnen und andere Stellen, die von Spritzöl geschmiert werden, werden bei höheren Drehzahlen besser mit Öl benetzt. Die Schmierverhältnisse im Ventiltrieb sind bei niedrigen Drehzahlen meist auch nicht so toll. Man setzt dort bewußt sehr harte und abriebfeste Materialen ein.

Richtig unangenehm wird es für den Motor, wenn man Resonanzstellen mit hoher Belastung kombiniert. Man hört dann ein fieses Brummen.

Lockeres Herumrollen mit niedrigen Drehzahlen auch in oberen Gängen ist meist kein Problem. Zum stärkeren Beschleunigen sollte man aber doch zurückschalten und nicht den Motor brummend hochquälen.

Die untere Grenze des guten Geschmacks liegt bei gängigen Motoren etwa bei 1800 U/min, die obere bei Benzinern etwa bei 4500 U/min.

Gernot

[Citpreacher]

Also, ich kann Lutz' Erfahrungen bestätigen: Auf ebener Strecke und bei (bis auf meine Wenigkeit) leerem Wagen kann ich meinen Xantia Break ebenfalls aus ca. 1.500 U/min ruckfrei im 5. Gang beschleunigen. Kein Brummen, Dröhnen, das kommt erst ab weniger Umdrehungen und natürlich an Steigungen und bei höherer Beladung.

Ich empfinde den 1.8.i 16V als überraschend brauchbar für niedertouriges Fahren (ich stehe da auch drauf).

Bei Probefahrten mit HDi-Dieseln habe ich auch diese Müdigkeit bei niedrigen Drehzahlen festgestellt. Hat mein Diesel-Bild etwas verändert, aber es ist wohl so. Fahre demnächst selbst einen im C4, aber daran werde ich mich sicher auch gewöhnen.

Andreas

[ACCM Kerstein]

Hallo Lutz,

alle drehenden Wellen in einem Motor sind in irgendeiner Art und Weise gelagert und bedarfen einer entsprechenden Schmierung durch das Motoröl. Prinzipiell gibt es zwei Lagerarten, Rollen- oder Gleitlager.

Rollengelagerte Wellen lagern, wie der Name schon sagt, in Rollen- bzw. Kugellagern. Die Welle lagert also drehend immer punktuell auf den Kugeln oder Rollen. Das Motoröl wirkt hierbei als unterstützende Schmierung. Das Lagergeräusch ist deutlich hörbar und die Vibrationen deutlich spürbar. Beispielsweise hatte Suzuki viele der großen Motorrad-Vierzylindermotoren mit dieser Lagerart versehen.

Gleitlager lassen die Welle in der Lagerstelle auf der ganzen Fläche des Lagers in einem Ölfilm gleiten. Das Motoröl ist hierbei zwingend notwendig, es stellt die eigentliche Lagerverbindung dar. Gleitgelagerte Motoren können ein ruhiges Laufgeräusch und geringe Vibrationen bieten. Bei weiteren konstruktiven Maßnahmen auch höhere Drehzahlen, schlicht und ergreifend sind sie aber zuerst mal eine preiswerte Lagerart und somit derzeit fast ausschließlich zu finden.

Jetzt gibt es zwei Problemfälle: Kaltstart und niedrige Drehzahlen.

Beim Kaltstart muss eine sofortige Lagerung der sich drehenden Wellen geboten werden. Dieses ermöglicht das Rollenlager, das Gleitlager nicht. Es frisst also erstmal ein bisschen, bis der entsprechende Öldruck aufgebaut ist und die Wellen dann auch im Motorölfilm des Lagers schwimmen. Aus diesem Grunde ist der Kaltstart eines gleitgelagerten Motors so verschleißintensiv.

Weiterhin steht der notwendige Öldruck steht jedoch erst ab einer entprechenden Drehzahl zur Verfügung. Zu geringe Drehzahl bedeutet also bei zu geringem Öldruck eine hohe Belastung der Lager.

Bei niedrigen Drehzahlen unter Last steigt zusätzlich die Lagerbelastung enorm an, die Kurbelwelle hackt regelrecht auf die Lager ein. Zu beobachten, bei großvolumigen Einzylindern (XT 500 usw.), Gashahn auf und nichts kommt bei rum. Es fehlt der Schwung, die Motoren müssen Leistung bringen ohne Drehzahl. Und ausreichende Leistung steht erst ab einer bestimmten Drehzahl zur Verfügung. Diese variiert natürlich in Abhängigkeit der vorliegenden Motorkonstruktion.

Grund dafür ist die Tatsache, daß Hubkolbenmotoren eine translatorische Bewegung in eine rotatorische Bewegung übersetzen müssen.

Den Lagern und Wellen ist es dabei egal, in welchem Motor sie sich bewegen - die Grundbedingungen sind immer gleich.

Beste Grüße von der Ostsee,

Uwe

[ManfredK]

Hier scheint einiges verwechselt zu werden....

Bei Motoren spielt die Drehzahl hinsichtlich Verschleiß am Kurbeltrieb am oberen Ende kaum eine Rolle. Die von Gernot genannten 4500 RPM als obere Grenze des "Guten Geschmacks" bei Benzinmotoren ist völlig bedeutungslos...

Entscheident ist die mittlere Kolbengeschwindigkeit. (Sollte 20 - 22 m/s² nicht deutlich übersteigen). Je nach Motorauslegung können das bei dem einen 4500 RPM sein, beim anderen 11000 RPM oder gar noch mehr. Moderne Motorradmotoren halten trotz bis 14.000 RPM mittlerweile 100.000 km!

Die Lagerbelastung wächst sicher im Quadrat zur Drehzahl, wird aber gleichzeitig durch zunehmende Schmierdrücke im hydrodynamischen Schmierkeil kompensiert. Und für die Steifigkeit des Gehäuses und der Pleuel sollte normalerweise der Konstrukteur gesorgt haben.

Bei der unteren Drehzahl wird es hinsichtlich der Schmierung im Gleitlager anspruchsvoller. Hier ist nicht der Öldruck sondern die geförderte Ölmenge (ltr./Minute), die Schmierfähigkeit des Öles (Adhäsion am Lagerzapfen), die Relativgeschwindigkeit zwischen Welle und Lager und der Lagerspalt die bestimmende Größe.

Bei niedrigen Drehzahlen stimmt die Relativgeschwindigkeit des Lagerzapfens und die Ölmenge gfs. nicht mit den Erfordernissen überein.

Was bei geringer Last (Leerlauf, untere Teillast) völlig unkritisch ist, wird bei großer Last möglicherweise zum KnockOut für den Motor.

Je größer die Last, desto größer die Kolbenkraft und damit über die Pleuelstange die Lagerbelastung (wie bereits richtig geschrieben). Wenn aber der hydrodynamische Schmierkeil nur kleine Lagerdrücke aufbauen kann, kommt es zu einem Übergang von der Flüssigreibung zur Mischreibung und damit zu einer Reduzierung der Lagerlebensdauer.

Öldruck wird innerhalb eines Motors nur benötigt, um Höhendifferenzen zu überwinden und um einen Ölfluss innerhalb der Kurbelwelle (bei radialer Ölzufuhr) in Richtung der Pleuellager (gegen die Fliehkaft der Ölsäule) zu gewährleisten.

Ansonsten benötigen alle Schmierstellen keinen Öldruck sondern Ölmenge.

Innerhalb des Kurbelwellen- oder Pleuellager entstehen Spitzenschmierdrücke durch den hydrodynamischen Schmierkeil von bis zu über 100 bar - die Ölpumpe kann nur 3 - 5 bar liefern.

Deswegen gibt es für die niedertourige Fahrweise keine pauschale Aussage....

Niedertourige Fahrweise bei gleichzeitig geringer Last ist bei betriebswarmen Motor unkritisch - niedertourige Fahrweise bei hoher Last kann kritisch sein.

Was niedertoruig ist, hängt wieder vom gesamten Drehzahlniveau des Motors ab.

Manfred

[Cooler Xantia]

Bezüglich erheblicher Verschleißreduzierung im Kaltstartbetrieb empfiehlt sich die Verwendung eines hochwertigen vollsynth. Motorenöles in Verbindung mit dem Zusatz "Motor-Protect" (nur dieses!) von LiquiMoly. Durch die hochwertigen EP/AW-Additive wird Mischreibung, auch bei kaltem Motor, wirkungsvoll unterdrückt.

[Gernot]

Hallo,

Motoren sterben nicht nur an Lagerschäden. Oder ist die Aussage "Der Motor ist hin, Kolbenfresser, aber es war kein Lagerschaden, Gott sei Dank" irgendwie praktisch verwertbar? Klar, Kolbenfresser treten nur bei hoher Drehzahl auf, aber den Grundstein dafür kann man bei Schleichfahrt legen, wenn wenig Öl von der Kurbelwelle wegspritzt und die Kolben bei Vollgas fest gegen die Zylinderlaufbahn gequetscht werden und dabei früher oder später nette Kratzspuren hinterlassen.

Benzinmotoren drehen fast alle bis etwa 6000 U/min, 6000/sqrt(2) = 4242 U/min. man hat also bei 4500 etwa die halbe Belastung für Zylinderlaufbahnen und Lager durch Trägheitskräfte wie bei der zulässigen Spitzendrehzahl. Natürlich kann man das als "bedeutungslos" abtun, muß man aber nicht.

Die Gaskräfte kann man ganz einfach durch die Gaspedalstellung gering halten.

Wesentlich ist jeweils die Aufteilung auf Gaskräfte auf der einen Seite und Trägheitskräfte auf der anderen Seite. Die Größe dieser beiden Anteile sowie ihre Frequenz lassen einen Motor länger oder weniger lange leben. Und sie kann direkt und bewußt vom Fahrer beeinflußt werden.

Auf die Auslegung der Lagerstellen, Werkstoffauswahl und Fertigungsgenauigkeit hat man nach Erwerb des Wagens keinen Einfluß mehr. Ist hier etwas falsch oder schlecht gemacht, geht der Motor so oder so kaputt, egal wie gering man ihn belastet.

Gernot

[Gernot2]

Auch noch mein Senf dazu:

Ich fahre meine Autos seit ca. 700 tkm genauso, wie in #1 beschrieben. Etwa den XPJ-V6 auch gerne bei <1000 U/min, wenn es denn geht, aber nur praktisch ohne Last. Man merkt doch ganz gut, wenn der Motor sich schüttelt, weil zu viel Last abverlangt wird, dann muß halt ein kleinerer Gang rein. Ich hatte noch nie einen Motorschaden außer beim 2.5td, aber das ist ein anderes Thema.

Meine Motorräder (SR500, unter 3000U/min kaum fahrbar wegen viel zu kleiner Schwungmasse und Guzzi Mille GT, ab 600 U/min fahrbar wegen treckermäßiger Schwungmasse) haben auch ihre km (50 respektive 100 tkm) störungsarm absolviert.

Dies bedeutet m.E., daß Gernots Anmerkung "Die Gaskräfte kann man ganz einfach durch die Gaspedalstellung gering halten" annähernd lastloses Fahren bei geringen Drehzahlen nicht ausschließen.

g

[ACCMPeti]

Prima, das sind ja schon sehr tiefgründige Infos. Aber gleich noch mal vorweg: Ich bin absoluter Laie, jedoch sehr interessiert. Also verzeiht mir die eine oder andere „dumme“ Frage.

@citpreacher: schön dass mal jemand meiner Meinung ist. Der 16Vwurde hier schon oft verteufelt aber auch ich finde dass man ihn wirklich (überraschend) „ausgewogen“ bewegen kann. Schaltfaul und niedertourig, aber auch hochdrehen und bei 4000 U/min eine zweite Luft spüren. Letzteres ist aber nicht so mein Ding.

Mein Diesel Bild hat sich wohl ebenso geändert wie Deins, kann ich gut nachvollziehen,

@ Uwe: Danke, fast kein Fragen. Sehr plausibel erklärt. Bist Du im Beruf eine “lehrende Kraft“? Wenn nicht solltest Du es werden :-)

Einzige Frage: Welche Art von Lager wird denn in modernen Motoren (letzte 10 Jahre) hauptsächlich verbaut?

@Manfred: Habe ich, glaube ich auch verstanden. Wenn ich Dein vorletztes Zitat richtig verstanden habe, dann schadet es in der Regel nicht z.B. im fünften Gang mit 50 Km/h durch die Ortschaft zu rollen (warmer Motor) aber beim Beschleunigen lieber runterschalten, bzw. mit weniger Gas zu beschleunigen.

@Gernot: Sehr praktische Fakten. Dass die einwirkenden Kräfte sich im Quadrat verändern habe ich zum Beispiel nicht gewusst. Schon geht man anders an die Sache ran, wenn man materialschonend fahren möchte. Aber Drehzahlen jenseits der 5000 U/min habe ich schon immer gemieden. Sowohl beim Beschleunigen als auch beim Schnellfahren. Deinen Tipp mit den 4500 U/min hatte ich schon richtig verstanden. Die meisten Automotoren drehen ja nur bis 6000 U/min.

Hier aber noch die „dummen Fragen“:

Was genau, ist ein hydrodynamischer Schmierkeil?

Was ist Mischreibung? Ein Abriss (teilweiser) des Schmierfilms?

Guts Nächtle

Lutz

[Cooler Xantia]

Mischreibung entsteht, wenn nach dem Kaltstart die Lauflächen beider Reibpartner durch den Ölfilm noch nicht vollständig getrennt sind. In dieser Situation entsteht der größte Verschleiß, besonders im Winter.

Hier setzen EP/AW (Extrem Pressure/Anti Wear) Additive an und bilden unter Verschleißbedingungen (grenzflächenaktiv) eine schützende Schicht , die sich bei Bedarf ständig neu bildet, solange diese sich im Öl befinden und noch nicht aufgebraucht sind.

Die Wellen, die in den Gleitlagern laufen, werden eingeläppt, aber halt immer nur so, dass da auch noch das Öl haften kann. Weil die drehenden Wellen das von der Pumpe angelieferte Öl sozusagen mitreißen sollen u. dadurch einen sehr hohen Druck im Lager erzeugen. Und nur durch den kann sich da ein hydrodynamischer "Schmierkeil" zwischen Welle u. Lagerschale bilden. Und ohne einen solchen würde ein Gleitlager überhaupt nicht funktionieren u. wäre nach wenigen km im "Eimer".

[ACCMPeti]

@cooler Xantia:Habe ich verstanden. Danke dafür.

Dieses Motor Protect ist also wirklich empfehlenswert? Kriegt man das im freien Handel? Ist das teuer und wie lange hält es? Einen Wechselintervall lang? (also 15-20.000 Km)

Vollsynthetische 0W Öle benutze ich seit einiger Zeit immer. Ich denke mal dass man damit dem Motor auch schon einen großen Gefallen tut, oder? (mit 0W meine ich).

Darf ich fragen, woher Du Dein Wissen nimmst? Hast Du beruflich damit zu tun?

lg

Lutz

[Cooler Xantia]

Hallo,

Nein, direkt beruflich zu tun hab ich damit nicht, hab mich damit recht intensiv belesen in einigen Foren weil das Thema für mich recht interessant ist.

Das Additiv Motor-Protect von Liqui-Moly ist so ziemlich das einzige am Markt, welches man vorbehaltlos dem Motorenöl zugeben kann ohne daß man Gefahr läuft Gewährleistungsansprüche zu verlieren, es beinhaltet keinerlei Feststoffe.

Es handelt sich um vollsynthetische EP/AW-Additive höchster Qualität die sonst in nennenswerter Menge nur in sehr teuren Vollsynth.-Ölen eingesetzt werden (z.B. Mobil1 0W40, 5W50). Es dauert ca. 2000-4000km bis die Schutzschicht im Motor komplett aufgebaut ist und danach bleibt der Schutz min. 50.000km bestehen auch nach mehreren Ölwechseln. Diese EP/AW-Additive sind eigentlich nix Neues und werden bei hochbelasteten Getrieben und sehr hochwertigen Getriebeölen schon lange eingesetzt. MP kostet ca. 35 Euro im 0,5 Liter-Gebinde und ist ausreichend bis 5 Liter Motorenöl.

Der Tip mit dem Motor-Protect stammt von einem Profi (Schmierstofftechniker der bei Daimler-Chrysler arbeitet und der tatsächlich damit hauptberuflich zu tun hat.

Hier ein Link zu diesem recht interessanten Thema (Zusammenfassung der interessantesten Postings):

http://www.pixelgate.info/privat/stefan/%f6lweisheiten.htm

Sehr interessant für jeden, der wirklich fundiert was über Motorenöle wissen will!

Vollsynthetische Öle lohnen sich immer bezüglich Motorensauberkeit, Verschleißschutz und Alterungsbeständigkeit, es muß aber nicht unbedingt 0W sein. Ein seit längerem absoluter Geheimtipp ist das Megol 5W40 Vollsynth, kostet ca. 21 Euro/ 5 Liter und wird von LiquiMoly für 45 EUR(!!)/ 5Liter verkauft.

[Cooler Xantia]

Das Motor-Protect bekommst du u.a. bei A.T.U.

Aber Hände weg von dem MOS2-Zusatz und vom CeraTec von Liqui-Moly, das Zeug ist Müll und hat im Motor nix verloren!

[ACCM Kerstein]

Hallo Lutz,

danke für die Blumen, ich bin seit 25 Jahren schraubend und konstruierend in der Fahrzeugbaubranche.

Gleitlager sind die preiswertere Lagerart und somit derzeit fast ausschließlich zu finden.

Zu jedem Motor wirst Du in den technischen Daten die Angaben der maximalen Leistung und des maximalen Drehmomentes finden. Der Drehzahlbereich um das maximale Drehmoment herum ist der wirtschaftlichste, dort stehen Leistung und Verbrauch/Verschleiß in einem effizienten Verhältnis. Praktisch natürlich nicht immer realisierbar.

Gute Motoren überleben zu niedrige Drehzahlen ebenso wie zu hohe Drehzahlen erstaunlich lange. Beispielsweise haben wir in der Werkstatt viele große Moto Guzzi Motoren (gleitgelagert) gehabt, die harleytypisch über einen langen Zeitraum mit zu niedrigen Drehzahlen bewegt wurden und trotzdem deutlich über 50.000km Laufleistung kamen. Konstruktionstypisch bewegte Guzzi Motoren sind jedoch nach 250.000km immer noch guter Dinge. Bei Entenmotoren gibt es Ähnliches zu beobachten. Eine fachgerechte Wartung und Pflege ist natürlich immer die Grundvoraussetzung.

Eine pauschale Antwort auf die Frage nach der besten Drehzahl gibt es nicht. Dafür sind die vorhandenen Motorkonstruktionen viel zu unterschiedlich und das ist ja gerade das reizvolle. Generell gilt jedoch, daß jeder Motor mit mittleren Drehzahlen warm gefahren werden sollte, möglichst wenig Kurzstrecken (Motorinnenreinigung beginnt erst ab ca.15km Fahrstrecke) und keine niedrigen Drehzahlen unter Last.

Beste Grüße,

Uwe

[ACCM Kerstein]

Eins noch vergessen:

Synthetiköle sind gut, jedoch nur für Motoren die geeignet sind!

Ältere Konstrutionen besitzen z.Bsp. in den Kurbelwellenwangen Ölschlammbohrungen. Das sind Sacklöcher, die sich im Laufe der Nutzung mit Abrieb füllen. Synthetiköl löst diese Ablagerungen und sie wandern dann durch die Lager, die Folgen sind vorstellbar.

Synthetiköle haben einen sehr großen Viskositätsbereich, also auch sehr dünnflüssig. Das kann Probleme mit inneren Abdichtung eines Motors ergeben. Beispielsweise reagiert dann eine originale Honda GL1000 mit hohem Ölverbrauch. Ein 1800er Subaru Boxermotor reagiert ähnlich, bis hin zum Motorschaden mit defekten Zylinderkopfdichtungen. Ebenso lassen dann auch gerne ältere Perkinsdiesel ihre schon sprichwörtliche Zuverlässigkeit vermissen.

Ergo ist eine Umstellung, gerade bei älteren Motoren erst nach einer Motorrevision sinnvoll und wirtschaftlich.

Motorölzusätze sind ein sehr interessantes Gebiet, häufig kommen jedoch auch Glaubensfragen zu Tage. Das zweite Futur bei Sonnenaufgang kann ich noch nicht, von daher halte ich mich bedeckt.

Bis dann,

Uwe