Motorentechnik - KFZ-Tech

  • Die Flächenpressung, also die Kraft pro Fläche ist größer. Der Ölfilm muss also tragfähiger sein, um den Kontakt der Reibpartner zu verhindern. Die Tragfähigkeit bei hydrodynamischer Schmierung lässt sich erhöhen mit der Drehzahl und der Viskosität. Weil mit der Drehzahl die Kräfte enorm zunehmen, bleibt nur die Viskosität. BMW ist damals einen Sonderweg gegangen, um kompakte leistungsstarke Saugmotoren zu bauen.

    Mazda RX8 ロータリーエンジン - Rōtarīenjin

    Motor: :ams: XL 10W-40
    Getriebe: :rav: VSG 75W-90
    Achsgetriebe: :ams: Severe Gear 75W-90

  • Ich würde eher sagen, BMW hats beim S54 etwas übertrieben. Warum man die Lagerbreite gegenüber dem S50 reduziert hat ist zwar klar, dreht besser hoch, theoretisch weniger Verluste. Da man dann aber nachträglich auf dickeres Öl gewechselt hat ist davon in meinen Augen nicht mehr viel übrig geblieben. Denn durch das dickere Öl wird auch mehr Wärme im Lager durch Verluste generiert.

    Die genauen Gründe zu klären würde sehr viel Geld kosten, daher bleiben viele Theorien. Es liegt ja nicht nur an der Lagerbreite, da spielt das Lagerspiel, die Lagerexzentrizität, der "Crush" der Lagerschalen, das Material, die Viskosität, die Stabilität des Lagerauges/Pleuls, etc. mit rein. Fakt ist, die Motoren sind mit einem Lagerschalenwechsel alle 100tkm fast unzerstörbar, (beim S54 sollte man noch die Kopfdichtung im Blick haben), andere Motoren mit diesen Literleistungen und Drehzahlen haben auch so Ihre Probleme.

    Das Problem ist nicht nur die Flächenpressung ansich sondern auch wie gut diese verteilt wird. Umso dünner das Öl im Lager umso schlechter ist die Verteilung des Verbrennungsdrucks auf die Lagerfläche und umso höher die maximal auftretenden Spitzen. Wenn diese zu hoch werden kann das Lagermaterial das nicht mehr aufnehmen und ermüdet/verschleisst). Das kann man zwar mit geringeren Lagerspielen wieder etwas verschieben, aber die sind beim S50/54 schon am absoluten Minimum für dicke Öle.

    Der Hauptgrund bei meiner Empfehlung für den S50 ist das Einsatzgebiet und die Öltemperatur. Durch die breiteren Lagerschalen ist der S50 deutlich weniger empfindlich.

    P.S. Wenn die Rennstrecke hier der Nürburgring ist sind 130°C wirklich etwas viel, wenn Ölkühler und der Thermostat sauber arbeiten sollte das weniger sein. Klar bei 40°C Außentemperatur und zB in Monza (fast nur Vollgas) kommen die Autos an Ihre thermische Grenze, da gehts dann auch mal >130°C und der Motor nimmt Leistung zurück. Da steigt dann auch die Wassertemperatur und man sollte vom Gas gehen.

    Gruß

    Karsten

  • Da wurden die Kurbelwelle und die Pleuel Masse optimiert, bis an die Grenze dessen, was in Serie Sinn macht. Im Ergebnis Drehzahlfestigkeit und ein sehr drehfreudiger Motor.
    Ich denke, das war das Ziel und das wurde auch erreicht. Die Notwendigkeit für dickeres Öl und eine begrenzte Lebensdauer sind dann die Nachteile.

    Mazda RX8 ロータリーエンジン - Rōtarīenjin

    Motor: :ams: XL 10W-40
    Getriebe: :rav: VSG 75W-90
    Achsgetriebe: :ams: Severe Gear 75W-90

  • Dann verlinke es dort doch einfach, um unter anderem auf Deinen Beitrag zu verweisen. :zwinker2:

    Bei Verlinkungen müsst ihr übrigens nicht nachfragen, die könnt ihr eigenständig setzen wie ihr wollt.
    So schlimm sind wir ja nun auch wieder nicht. :grins3:

  • Gilt ja nur für die M-Saugmotoren. Und der Tausch der Lagerschalen erfolgt so weit ich weiß eingebaut bei abgenommener Ölwanne von unten. Hält sich von den Kosten in Grenzen.

    Mazda RX8 ロータリーエンジン - Rōtarīenjin

    Motor: :ams: XL 10W-40
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  • Bmw hat es nicht übertrieben, sondern versucht einen Langhuber immense Drehzahlen zu verpassen. Das treibt die mittlere Kolbengeschwindigkeit in einem Bereich wo sich gemessen an 8000U/min nicht einmal ein Honda S2000 bewegt. Ein Kurzhuber, welcher übrigens in jedem Sportmotorrad verbaut ist, dreht nicht ohne Grund problemlos über 10.000U/min. Auch die VTEC Motoren der Japaner sind sehr robust trotz hohen Drehzahlen. Verschlissene Lagerschalen sind da im Vergleich zu M Motoren ein Witz.

  • Gilt ja nur für die M-Saugmotoren. Und der Tausch der Lagerschalen erfolgt so weit ich weiß eingebaut bei abgenommener 6 von unten.

    Gilt für viele BMW Motoren, für die M-Motoren natürlich verstärkt. Wer schon einige BMW Motoren auseinander hatte, wird feststellen, dass die Pleuellager bei den 4 Zylindern M40, M43 und N42 schon bei unter 180 tkm in der Notlaufschicht laufen. Die M50, M52 und M54 Motoren sind ebenfalls anfällig. Die häufigen Öldruckprobleme beim M54 bestätigen das. Die V8 Motoren sind in dem Bereich deutlich robuster. Da tausche ich die Lager nur prophylaktisch beim großen Steuerkettenservice.
    Bei den 4 Zylindern lohnt sich meiner Meinung ein vorsorglicher Tausch der Pleuellager nicht, wenn man sie nicht selber tauschen kann. Bei den 6 Zylindern, vor allem bei den M52 Motoren mit Nikasil beschichteten Zylinderlaufbahnen, lohnt sich der Pleuellagerwechsel, wenn die Karosserie in einem ordentlichen Zustand ist.

    Motor muss leicht angehoben werden, die Vorderachse abgesenkt werden. Die Lager können bei allen Modellen von unten getauscht werden.

    Gruß Julian

  • @RtRensen

    Du hast zwar ansich recht das sich Langhuber und hohe Drehzahlen nur schwer in Einklang bringen lassen, aber dein Beispiel S2000 ist schlecht gewählt.

    Hier mal Fakten:


    S54B32 S65B40 S2000 2.0 S2000 2.2
    Bohrung mm 87,0 92,0 87,0 87,0
    Hub mm 91,0 75,0 84,0 90,7
    mittlere Kolbengeschwindigkeit bei max. Leistung 23,96 @ 7900 20,75 @ 8300 22,40 @ 8300 23,42 @ 7800
    mittlere Kolbengeschwindigkeit bei max. Drehzahl 24,27 @ 8000 21,00 @ 8400 23,24 @ 9000 24,02 @ 8000
    maximale Leistung 343PS @ 7900 420PS @ 8300 241PS @ 8300 242PS @ 7800
    maximales Drehmoment 365Nm @ 4900 400Nm @ 3900 208Nm @ 7500 222 @ 6500
    Mitteldruck Bar 14,13 12,57 13,09 12,87


    Also, ja, ein S2000 (2,0) hat eine etwas geringere Kolbengeschwindigkeit bei 8000upm wie der S54, der 2,2er Motor ist quasi identisch.

    Was die Tabelle aber genauso aufzeigt, der S2000 ist beileibe kein Kurzhuber sondern genau wie die großen BMW Sechszylinder sehr Langhubig ausgelegt. Dazu habe ich mal den 4L V8 aus dem Nachfolger M3 genommen (der lustigerweise wie auch der verwandte V10, trotz kurzem Hub, auch "Probleme" mit den Pleuellagern hat). Das nenne ich Kurzhuber, aber was fällt auf?

    Ein Blick auf den Mitteldruck zeigt wie gut der S54 ist, mir ist kein anderer (Serien) Saugmotor bekannt der einen solchen Mitteldruck hat. Der S2000 ist da ja ebenfalls gut dabei. Der Motor ist sehr effizient. Das führt dazu das man die Autos trotz ca. 1,5t mit unter 10l fahren kann. Versuch das mal mit einem M3 V8 oder gar einem AMG.

    Die Drehmomentangabe vom S54 führt einen etwas in die Irre, der Vorgänger S50B32 hat 350Nm @ 3250upm, da sieht man wo die Reise hingeht. Man muss sich nur ein Leistungsdiagramm (Klick) ansehen ab 2500upm liegt hier >300Nm Drehmoment an, bis zum Begrenzer. Genau das ist es was diesen Motor auszeichnet. Die Fahrbarkeit ist das beste was BMW jemals an Saugmotor gebaut hat. Der Motor funktioniert sowohl im Alltag wie auf der Rennstrecke.

    Wenn man sich jetzt mal ein Diagramm vom S2000 (Klick) ansieht, unter 3000upm verhungert man komplett und richtig lebendig wird der Motor erst bei 6000upm. Damit meine ich auch nicht das absolute Drehmoment, sondern einfach den Verlauf, ohne Drehzahl geht beim S2000 nichts.

    Gruß

    Karsten

    Einmal editiert, zuletzt von 53Fatman (2. Februar 2019 um 19:15)

  • Naja, „extrem“ langhubig ist der M-Motor ja auch nicht gerade. Das ist ja nahezu ein Quadrathuber.

    Die alten Mitsubishimotoren sind ziemliche Langhuber (z.B. 73mm * 86mm beim 4G33 oder 86mm * 101mm beim 4G64). Die drehen aber natürlich auch keine 8000 U/min.

    LG :)

    :val: :gulf: :qoi:

    '88 Mitsubishi Galant (4G37, 185tkm): Q8 F1 10W-50
    '96 Toyota Starlet (4E-FE, 190tkm): ROWE Synt. RSi 5W-40
    '03 Renault Clio (K4J, 120tkm): Shell Helix HX6 10W-40

    "Wir schaffen Institutionen, Regierungen und Schulen, um uns im Leben zu helfen, doch jede Institution entwickelt nach einer Weile die Tendenz, sich nicht mehr so zu verhalten, als sollte sie uns dienen, sondern als sollten wir ihr dienen. Das ist der Moment, wenn das Individuum mit ihnen in Konflikt gerät.“ - Miloš Forman

  • Du hast recht, habe die Tabelle korrigiert. Ich nenne 84mm Hub nicht Kurzhuber, siehe S65. Der 2,2er Motor ist dennoch genauso langhubig.

    Darum gehts aber auch nicht, sondern das der S54 nahe an der eierlegenden Wollmilchsau ist. Der Nachfolger hat etwas mehr Power, die Fahrbarkeit ist aber schlechter, beim S2000 noch schlimmer.

    Gruß

    Karsten

  • Drehmoment S2000:

    Lassen wir mal die Ergebnisse von irgendwelchen Prüfständen weg, bei denen wir nichts über das Fahrzeug und den Prüfstand wissen, ist das O.K.?

    Dank dem VTEC System mit zwei optimierten Nockenprofilen für unten (Durchzug -Dremoment) und oben (Leistung) gibt Honda an, dass der Motor ab (Falls ich mich nicht irre!) 3.000 U/Min permanent über 180 Nm Drehmoment hat, bei einer Spitze von 218 Nm bei 8... irgendwas.

    Das ganze bei 1.200 Kg Fahrzeuggewicht. Sicher sind 218 Nm wenig, aber das bisschen reicht für eine Zeit von 6 Sekunden auf 100. ;)

    In der Praxis steige ich bei 3.000 U/min rein und das Ding marschiert gut los, bei 6.000 kommt das VTEC und der kleine Nachbrenner wird gezündet. Ergebnis: :D

    Der einzige Drehzahlbereich der beim S2000 nicht nutzbar ist liegt bei 1.000 - 2.000 U/min, was bei solch einem Motor aber auch niemand ernsthaft erwarten kann.

  • Mit dieser Drehmoment-Ebene mit einem kleinen Hügel oben drauf ist der S2000 sicher super fahrbar. :thumbup:

    S2000 und RX8 haben einen sehr ähnlichen Charakter - nur dass der S2000 teurer und leichter ist, und viel weniger säuft. :D


    Der 3. im Bunde ist der 350Z, völlig andere Charakteristik.

    Der S2000 war mir für ein reines Spielzeug zu teuer, ist aber sicher ein sehr geiles Fahrzeug.

    Mazda RX8 ロータリーエンジン - Rōtarīenjin

    Motor: :ams: XL 10W-40
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    Achsgetriebe: :ams: Severe Gear 75W-90

  • Dafür ist bei deinem der Motor besser überholbar, das ist beim S2000 ein drama. ;)

    Und nochmal, der S2000 ist kein Turbodiesel, aber sicher auch unter 6.000 U/min schon wirklich gut fahrbar. Man sollte Fahrzeuggewicht, Übersetzung und das 6 Gang Getriebe nicht vergssen.


    Hier kann man mal virtuelle Rennen fahren:

    http://www.zeperfs.com/en/

    "Duels" links oben.