Ravenol SSL 0W-40 - BMW M52 Pleuellagerverschleiß (LPG, E39) - 17.193 km

Hallo Zusammen,

hier der Bericht meiner Ölanalyse inkl. Motorrevision und der Gegenbeweis zur Mär, dass BMW Motoren LPG -(Volllast)fest sind ....

Gebrauchtölanalyse stammt aus meinem BMW E39, 523i, Motor M52, Baujahr 1998 (VFL) mit ca. 300 Tsd. km und davon 80 Tsd km auf LPG.

Eingefüllt war Ravenol SSL 0W-40. Da meine SSL Bestände nun so gut wie aufgebraucht sind, bin ich aktuell mit dem Ravenol VTS 5W-40 (inkl. AR9200 ) unterwegs.

Ölwechsel mache ich immer nach der Intervallanzeige im Kombi. Fahrprofil ist überwiegend Autobahn und je nach Verkehrssituation wenn es geht auch gerne Volllast :-).

Diskussionen der letzten Analysen:

oil-club.de/index.php?thread/5…mw-e39-523i-m52-16-380km/

https://oil-club.de/index.php?thread/6364-ravenol-vst-5w-40-bmw-e39-523i-m52-16-123km/&postID=110606#post110606

Ravenol SSL 0W-40 - BMW E39 523i (M52) - 16.042km

Ravenol SSL 0W-40 + 1L 10W-60 - BMW E39 523i (M52) - 13.190km - Xw-XX - Mischöl - Ölanalysen und Ölanalytik für Motor und Getriebe (oil-club.de)

Ölwechsel ging direkt einher mit einer kleinen Motorrevision

Zylinderkopfdichtung war fällig (Diagnose u.a. über CO2 Test)

Zylinderkopf und Auslassventile:

Als der Kopf herunten war, das böse Erwachen: Auslassventile "eingeschlagen" und Ventilsitz soweit verschlissen, dass ein Nachschneiden des Sitzes nicht mehr möglich war. Einlassseite war noch soweit in Ordnung. Somit war ein "instandgesetzter" neuer Kopf inkl. Auslassventile fällig. Rest des Ventiltriebs wurde vom alten Kopf übernommen.

Ist jetzt bei 300 Tsd. km kein Drama, auch wenn im Normalfall bei diesen Motoren selbst bei dieser Laufleistung der "Ventil-Verschleiß" nicht auffällig ist. Ist wohl eindeutig auf LPG in Verbindung mit dem hohen Volllast-Anteil zurück zu führen. Und "Nein" die Gas-Anlage (Prins VSI 2) ist richtig eingestellt und der Motor läuft nicht zu mager ;-).

So viel zum Gerücht, dass diese Motoren absolut "gasfest" sind. Der Verschleiß ist auf LPG eben größer und bei hoher Laufleistung und ausgeprägtem "Gasfuß" macht sich das halt auch bemerkbar. Habe mir jetzt ein Valve-Protector Anlage eingebaut und kann in 3-5 Jahren berichten, ob das hilft

Pleuellager

Auf Grund meiner Neugier und der Verschleißwerte der letzten Analysen (Kupfer hoch: 7-9; Pb vor ca. 70Tsd km bei 8, danach unauffällig) wollte ich mir die Pleuellager anschauen. Verschleiß war deutlich sichtbar. Der Wechsel hat sicher nicht geschadet, ob zwingend notwendig gewesen wäre .... ? Der Motor wäre mir sicher nicht wegen den Lagern um die "Ohren geflogen", dafür hätten vorher die Ventile gesorgt

Ansonsten habe ich noch die Ölpumpe und Vanos überholt, Riementrieb, Kühlkreislauf und ein paar weitere Kleinigkeiten neu gemacht. (Kettentrieb blieb)

Anbei Fotos von Auslassventil, Ventilsitz und Pleuellager

Danke und viele Grüße

Robert

P.S.: Ganze Aktion ist diesen Sommer über die Bühne gegangen, bin aber leider vorher nicht zum Posten gekommen.

20220325_E39vorZKTausch.pdf

Foto Auslassventil:

Tequila009 Ok ... Warum die Titeländerung ?

Die Ölanalyse ist einen von Vielen ... interessant wird diese vor allem in Verbindung mit dem Verlauf der Analysewerte und den Tragbildern der Pleuellagerschalen.

Daher hielt ich es für angebracht im Titel auch darauf hinzuweisen. Werde daher auch das Thema Pleuellager wieder ergänzen.

Wundere mich etwas über die "Bevormundung" .... aber du wirst schon wissen was du tust ....

Nix für ungut und VG

Don Fipsi: Der Verschleiß an den Ventilen hat mich selbst überrascht. Gemerkt hatte ich im Vorfeld nichts. Der Motor verfügt aber auch über Hydrostößel d.h. eine Änderung am Ventilspiel wird hydraulisch ausgeglichen. Merken tut man das erst, wenn die Hydrostößel "am Ende sind" und den Verschleiß nicht mehr kompensieren können: die Ventile schließen nicht mehr richtig, verbrennen und man braucht mindestens einen neuen Kopf oder einen AT-Motor.

Im Gegensatz zum Benzin, sind im LPG keine Additive enthalten, somit höherer Verschleiß. Also entweder unterhalb der 130km/h bleiben, regelmäßig den Kopf tauschen oder Additiv-Anlage einbauen. Ersteres kommt nicht in Frage, letzteres ist verbaut. Langzeiterfahrung fehlt mir persönlich damit noch.

Beweis für einen Schaden sind meine Bilder nicht. Gab auch keinen Schaden - lediglich einen erhöhten Verschleiß an Sitz und Ventil in Folge Volllast und LPG. Wann es bei meinem Motor zu einem Schaden gekommen wäre ist spekulativ - aber nochmal 80Tsd km bei meinem Fahrprofil eher nicht. Aber unter Fachleuten ist unbestritten, dass der Verschleiß an Ventil/Sitz durch kurzkettige, nicht additivierte Betriebsstoffe wie LPG (oder auch Erdgas) höher ist als mit Benzin.

Die Risse im Kopf vom M57n2 würde ich ad hoc jetzt auch nicht zwangsweise dem LPG Betrieb zuschreiben. So was tritt auch bei Benzin auf.

Das Thema ist zu komplex, um hier mit ein paar hingeschmissenen "Standardsprüchen" behandelt zu werden. Ich greife mal nacheinander 3 physikalische/technische Aspekte im Unterschied zwischen Benzin und LPG auf, um die Auswirkungen auf unsere Motoren zu diskutieren.

1) Verbrennungsrückstände und Ventilverschleiß

Benzin ist ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen (mit im mittel ca. 8 C-Atomen pro Molekül) und Additiven. Bei der Verbrennung entstehen Rückstände (z.B. Ruß, Asche, Rückstände der Additive, ...) die als passivierende Schutz-/Trennschicht für den Kontakt zwischen Ventil und Sitz wirken. LPG besteht aus kurzkettigen KW und verbrennt deutlich sauberer (z.B. so gut wie keine Rußbildung) und enthält auch keine Additive wie im Benzin. Somit gibt es keine Schutzschicht und es kommt zum Metall-Metall Kontakt. In Kombination mit der thermischen Belastung durch die Abgase (Größenordnung 850°C) kann es zu "Mikroverschweißungen" kommen. Es verschweißen lokal sehr begrenzt "ein paar Ventilmoleküle mit dem Sitz", die dann beim nächsten Öffnen des Ventils auseinander gerissen werden. Dies führt zu einem Materialabtrag, der sich makroskopisch als Verschleiß bemerkbar macht. Neben der Materialpaarung sind thermische Belastung und "Verbrennungsrückstände" wesentliche Einflussfaktoren:

a) Materialpaarung

Das haben wir nicht in der Hand. Manche Hersteller verbauen weiche Ventilsitzringe. Solche Motoren sollte man nicht Umrüsten und sich auch auf Benzin nicht kaufen, wenn man vor hat das Auto "schnell" und auch jenseits der 200-300Tsd km noch zu fahren. Andere Hersteller (z.B. BMW, Mercedes,...) verbauen harte Ventilsitze. Bei denen ist i.d.R. auf Benzin Ventilverschleiß kein Thema. Auf LPG kann es bei entsprechender Belastung zum Thema werden. Manche Umrüster bieten auch an, die Sitzringe im Kopf durch noch "härtere" Sitzringe austauschen (zu lassen). Macht aber nur Sinn, wenn die Ventile auch entsprechend haltbar sind. Bei mir waren ja auch die Ventile "verschlissen".

b) thermische Belastung

Hohe Temperaturen begünstigen Mikroverschweissungen. Sieht man auch daran, dass die Einlassventile und Sitze nahezu keinen Verschleiß aufweisen. Betroffen waren nur die Auslassventile. Die thermische Belastung bei Benzin und LPG ist annähernd gleich. Die thermische Belastung kann man nur über seinen "Gasfuß" beeinflussen. Eine niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeit bedeutet, dass pro Zeiteinheit weniger Kraftstoff umgesetzt wird und somit auch weniger Abgaswärme an den Ventilen vorbeiströmt. Die Auslassventile werden weitestgehend dadurch gekühlt, dass sie Ihre Wärme an den "kalten" Zylinderkopf abgeben, solange sie geschlossen sind. Bei höherer Drehzahl/Geschwindigkeit haben die Ventile nun weniger Zeit zum Abkühlen, bis sie sich wieder öffnen um das Abgas raus zu lassen. Somit ist Mikroverschweißung und Verschleiß von der Drehzahl abhängig.

c) Additive

Im Benzin waren früher Blei-Verbindungen zur Erhöhung der Klopffestigkeit. Neben der höheren Oktanzahl hatte das auch den Effekt, dass durch die Bleiablagerung auch der Kontakt Ventil und Sitz "gedämpft" wurde. Bleifreies Benzin enthält weiterhin Additive zur Oktanzahlerhöhung und zum Ventilschutz. LPG enthält diese nicht. Nebenbei bemerkt hat LPG von Haus aus eine Oktanzahl >100 und braucht somit keine Oktanzahlerhöhung. Additive für LPG zum Ventilschutz basieren z.B. auf Additiven, die man dem Benzin bei Oldtimern zumischt, um sie mit bleifreiem Benzin fahren zu können. Es gibt hier verschiedene Mittel, die z.B. direkt vor oder nach den LPG Injektoren eingespritzt werden. Diese Mittel reduzieren nachweislich den Verschleiß. Ob sie erforderlich sind, hängt von Motor und Fahrprofil ab. Mein Motor (M52) gehört sicher zu den unauffälligeren Motoren. Aber bei meinem Fahrprofil und meinem Anspruch sicher noch >100Tsd km fahren zu wollen, ist die Additivierung alternativlos. Ich versuche mal die nächsten Tage ein Foto davon zu machen.

Fazit:

Mit LPG erhöht sich der Verschleiß. Ob das bei Motoren mit "harten Sitzringen" (z.B. BMW) zu einem Problem wird oder um wieviel höher der Verschleiß ist, lässt sich schwer prognostizieren. Je mehr Volllast über längere Strecken gefahren wird, desto höher ist das Risiko. Mikroverschweißung ist auch kein "linearer Effekt". Kann erst lange nicht auftreten und sich dann selbst verstärken. Mein Motor zeigte bei 80 Tsdkm Volllast erheblichen Verschleiß. Kann bei einem anderen Motor auch später (oder früher) auftreten.

Derartige "Probleme" mit LPG treten aber im Ausland nicht auf. Daher mein "Vorschlag" unter 130 km/h zu bleiben.

2. Erhöhte Verbrennungstemperaturen

Oft wird behauptet, dass LPG "heißer Verbrennt" und dadurch Motorschäden auftreten. Hier kann man thermodynamisch sehr leicht nachweisen, dass die Behauptung als Ganzes falsch ist. Es mag zwar Konstellationen geben, bei denen es zu (geringfügig) höheren Temperaturen im Brennverlauf kommt. Entscheidend ist aber die Temperatur am Ende des Verbrennungstaktes, da dies die Temperatur ist, die die Auslassventile sehen. Und diese Temperatur ist bei richtig eingestellter LPG-Anlage vergleichbar zum Benzinbetrieb. Bei nicht richtig eingestellten oder nicht/schlecht gewarteten Anlagen tritt häufig der Fall auf, dass im Volllastbereich das Gemisch "zu mager" ist. D.h. das Gas verbrennt mit Sauerstoffüberschuss. Dies führt zu höheren Temperaturen - auch an den Auslassventilen - und auf Dauer zu Motorschäden. Schäden durch zu mageres Gemisch sind unabhängig vom Benzin oder LPG Betrieb. Allerdings tritt das im Benzinbetrieb selten auf, da sowas von der Herstellern / Motorsteuerung meist erkannt und abgefangen wird.

Bei viele Motorschäden auf Grund thermischer Beanspruchung (evtl. auch der Risse im Kopf vom M57n2) bei LPG Fahrzeugen, ist die Schuld nicht beim LPG zu suchen, sondern bei einer schlecht eingestellten/abgestimmten LPG Anlage.

3. Belastung Zündanlage

LPG besteht hauptsächlich aus Propan und Butan. Auf Grund der chemischen Struktur ist die Oktanzahl und auch die Ionisierungsenergie höher als bei Benzin. D.h. zum Zünden eines LPG-Luft Gemisches bedarf es mehr Energie als bei Benzin. Eine intakte Zündanlage hat damit kein Problem. Zündspulen und Kerzen, die auf Benzin gerade noch so funktionieren führen bei LPG Betrieb zu Zündaussetzern. Ist aber im Prinzip kein großes Problem. Man muss die Zündanlage "in Schuss" halten und im Zweifelsfall Kerzen und Spulen halt öfters tauschen.

Zitat von Adi85

Ne sorry, gerade M5x Motoren sind zu hauf auf unseren Straßen auf LPG unterwegs. Ich zählte 7 Jahre lang dazu.

Das dein Wagen einen Ventilschaden hatte, kannst du null Komma gar nicht auf die LPG-Anlage zurück führen.

Und der größte Unsinn ist die Aussage „unter 130 bleiben“. Wenn es eine mikroverschweißung kommt, dann bei jeglicher Drehzahl.

Bei deiner ersten Aussage hast du vollkommend recht. Ja die M52 und M54 Motoren sind beliebt und bei "Durchschnittsfahrern" auch völlig unproblematisch, da der Mehrverschleiß im Fahrzeug-Leben zu keinem Motorschaden führt. Ich bin auch nicht gegen LPG, im Gegenteil. Aber man betreibt sein Fahrzeug mit einem Betriebsstoff der bei der Entwicklung nicht berücksichtigt wurde. Somit ergeben sich ein paar Risiken, die man wissen sollte.

Deine beiden letzten Aussagen sind leicht widerlegbar:

"Das dein Wagen einen Ventilschaden hatte, kannst du null Komma gar nicht auf die LPG-Anlage zurück führen."

Ich hatte keinen Schaden, lediglich erhöhten Verschleiß. Warum der LPG Betrieb zu erhöhtem Verschleiß führt habe ich oben ausgeführt.

Erhöhter Verschleiß kann, muss aber nicht zu einem Motorschaden führen.

Wenn du es nicht glauben willst, frag dich mal warum manche Motoren zur Umrüstung empfohlen werden und andere nicht ? Die Welt ist nicht "schwarz" (nicht gasfest) oder "weiß" (kein Verschleiß):

Manche Motoren (mit harten Sitzen) sind belastbarer und eignen sich zum umrüsten, andere Motoren (mit weichen Sitzen) gehen bereits nach wenig 10Tsdkm auf LPG kaputt. Allen ist aber gemeinsam, dass sie auf Benzin ausgelegt sind und im Benzinbetrieb weniger Verschleiß aufweisen.

"Und der größte Unsinn ist die Aussage „unter 130 bleiben“. Wenn es eine mikroverschweißung kommt, dann bei jeglicher Drehzahl."

Gerne noch mal ausführlich für dich der Zusammenhang zwischen Drehzahl und dem Risiko für Mikroverschweißung:

Verschweißung bedeutet, dass man die Teile soweit erhitzt, dass sie i.d.R. (teil-)verflüssigen und miteinander verbinden. Bei Mikroverschweißung sind die Vorgänge etwas komplizierter. Aber ohne darauf im Detail eingehen zu wollen sind wir uns doch einig, dass auch Mikroverschweißen durch höhere Temperaturen/höheren Wärmeeintrag begünstigt wird ? Höhere Geschwindigkeit bedeutet höherer Leistungsumsatz und mehr erzeugte Wärme die durch das Auslassventil abgeführt werden muss. Dazu kommt, dass das Auslassventil im wesentlichen dadurch abgekühlt wird, dass es im geschlossenen Zustand seine Wärme an den relativ kalten, wassergekühlten Zylinderkopf abgibt. Erhöht man nun die Drehzahl, verkürzen sich die Zeitabstände zwischen Öffnen und Schließen des Ventils. Ergo bleibt weniger Zeit, um das Ventil abzukühlen. Also schon zwei Gründe, warum Mikroverschweißung durchaus durch die Drehzahl / Geschwindigkeit beeinflusst wird. Eine exakte Geschwindigkeitsgrenze gibt es natürlich nicht. Je höher die Geschwindigkeit und somit auch Drehzahl, desto höher das Risiko.

By the way: neben dem Inhaltlichen finde ich deinen Ton auch nicht angebracht...