AW: D4 - Kilometerkönige und unplanmäßige Schäden

Wenn dem so ist, wird es meine Landy-Laune deutlich steigern. :)

Wenn ich es richtig vernommen habe, soll es wohl hauptsächlich (immer?) das hintere Kurbelwellen-Gleitlager betreffen. Also auf der Abtriebsseite. Gibt es da eine Statistik über Schaltgetriebe* und Automatikgetriebe?

Bei meinen Antrieben im Apparatebausektor gab es Lagerschäden am Antrieb (Motor) die von den angetriebenen Systemen in den Motor hineingewirkt haben. Axial und schlimmer, auch radial.

*) Ich kenne mich zu wenig mit dem D4 aus. Gibt es da überhaupt Schaltgetriebe?

AW: D4 - Kilometerkönige und unplanmäßige Schäden

Hallo Uwe,
in diesem Thread https://www.blacklandy.eu/blboard/fo...ommunity.co.za wird mehrfach auf ein südafrikanisches 4x4-Forum verwiesen. Ganz am Ende auf diesen Thread: https://www.4x4community.co.za/forum...93#post3193093
Auf diesen Bildern sieht es für mich so aus, dass es sich nicht um Gewaltbrüche infolge gefressener Lager handelt, sondern um Dauerbrüche infolge von zu großen Wechsellasten in Verbindung mit Kerbwirkung durch die Freistiche neben den Gleitlagerflächen. Für mich sind da Rastlinien auf den Bruchflächen zu erkennen. Da die Kolbenkräfte ja nicht so schwer zu berechnen sind, vermute ich die Ursache in nicht beherrschten Schwingungen infolge nicht bekannter Resonanzen auftreten und dann tödlich enden.
Hier wird auf den möglichen Einfluss der Lockup Clutch des Automatikgetriebes verwiesen: https://www.4x4community.co.za/forum...64#post3191764. Und der mögliche Einfluss des vorderen Kurbelwellen-Schwingungsdämpfers wird erwähnt.
Und hier ein Verweis auf ein Bild aus Polen, dass die typische Bruchstelle der Kurbelwellen zeigt: https://www.4x4community.co.za/forum...53#post3192553.
Der Bruch scheint fast immer im vorderen Bereich zwischen dem 2. Hauptlager und dem 2. Pleuellager aufzutreten. Da Resonanzen drehzahlabhängig sind, ist es sehr wahrscheinlich, dass die bevorzugte Fahrweise einen Einfluss hat. Tritt die Resonanz z. B. genau bei 135 km/h ein, wären hauptsächlich Fahrer betroffen, die sich auf Langstrecke bevorzugt in diesem Geschwindigkeitsbereich bewegen. Vielleicht müssen aber auch noch Co-Faktoren, wie ein verschlissener KW-Schwingungsdämpfer hinzukommen. Aber dem wirklich auf die Schliche zu kommen, ist ohne größere Datenmengen und Messungen wohl eher dem Zufall überlassen.
Gruß
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

@LRthebest Uwe - der Verschiebe-Webmaster hat das mal in den passenden Tread rumgeschoben. ;)

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?


Stimmt! ;)

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

@thomas
danke, sehr interessante Ausführung, vielen Dank.
ich bin jetzt bald aus der Garantie raus, und werde weiter additivieren. Und wenn es ihn zerreißt, dann ab nach uk. Das ist immer noch günstiger, als der Wertverlust bei einem neuen nach 6 Monaten. Meiner schnurrt wie eine eins. Sollte es passieren, dann würde es mich erstaunen. Er wird immer warm gefahren, zumindest etwas....und kalt....keine Kurzstrecken. Und meine geliebten additive sind von Anfang an drin.
ich hab’s grad noch woanders geschrieben: ich glaube an das hexagonale bornitrid ( also jetzt im lokalen Maximum des Autos) als reibungsmindernde trennschicht in den Lagern. 135 Kilometer die Stunde, dann sollte man vielleicht auf s fahren. Ist dann wohl ein Gang niedriger. Vielleicht sollte man immer auf s fahren...:v

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo mobi,
wenn die Kurbelwellen- und Pleuelfußlager richtig konstruiert sind, kommt es nur beim Anlassen und Abschalten des Motors zu Feststoffreibung zwischen Kurbelwelle und Lagerschalen. Schon bei Leerlaufdrehzahl bildet sich ein vollständiger Schmierkeil aus Öl, der Kurbelwelle und Lagerschale völlig voneinander trennt. Beide Bauteile kommen nur noch mit Öl in Kontakt. Hier das Wirkprinzip: https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrod...hes_Gleitlager. Die Additive nützen also, wenn überhaupt, nur solange, wie die Drehzahl nicht zur Ausbildung eines durchgehenden Schmierkeils reicht. Da die Lagerspalte seitlich nicht abgedichtet sind, verschwindet natürlich kontinuierlich etwas Öl aus dem Lagerspalt, das durch die Ölpumpe auf der drucklosen Seite des Lagerspaltes nachgeliefert wird.

Die Tragfähigkeit des Schmierkeils nimmt mit steigender Drehzahl zu. Und mit zunehmender Öltemperatur ab, weil die Viskosität sinkt. Mit Ölverdünnung sinkt die Viskosität ebenfalls. Die Lager werden so ausgelegt, dass der Schmierkeil bei allen Betriebszuständen nicht zusammenbricht (z. B. bei hoher Öltemperatur, niedriger Drehzahl und hoher Last, also Vollgas).
Wenn die Temperaturen nicht so hoch wären, könnte man genau so gut mit Wasser schmieren, wenn denn die Lager auf die geringe Viskosität von Wasser ausgelegt wären.
Als studentische Hilfskraft hatte ich mal an einen Versuchsaufbau zu tun, der hydrostatische Luftlager besaß, um die Reibung zu minimieren.

Da praktisch alle Verbrennungsmotoren mit hydrodynamischen Gleitlagern ausgerüstet sind (Ausnahme manche Moppeds), und alle DPF-bestückten Dieselfahrzeuge potentiell Ölverdünnung haben können, kann ich mir nicht vorstellen, dass der Lion-Motor daran stirbt, weil plötzlich wg. zu dünnem Öl der Schmierkeil zusammenbricht. Ist nicht der erste Motor, den Ford baut. Und diese Gleitlagertechnik ist "uralt". Gefressene Lager treten normalerweise durch Ölmangel infolge schlechter Wartung auf.

Da ist der Montagefehler bei den Lagerschalen, von dem ich gelesen habe, viel wahrscheinlicher als Ursache. Die haben normalerweise so kleine, abgebogene Laschen, die ein Verdrehen im Lagersitz verhindern. Werden sie falsch montiert, so dass die Laschen nicht wirken, wird der Ölzufluss unterbrochen, weil die Bohrung in der Schale nicht mehr mit der Zufluss-Bohrung im Kurbelgehäuse übereinstimmt. Könnte erklären, dass einige Motoren sterben, die Meisten aber nicht.

Bleiben immer noch die Schwingungen, die meines Wissens nach nicht vorherberechnet werden können. Und die können im Resonanzfall Krafteinwirkungen erzeugen, für die die Kurbelwelle nicht ausgelegt ist. Kombiniert mit falsch gefertigten oder falsch konstruierten Freistichen und der daraus resultieren Kerbwirkung ein Todesurteil.

Deshalb vermeide ich hohe Last, und streichele das Gaspedal nur, und fahre auch nicht schneller, als 120 km/h. Ist gemütlich, und spart Sprit (10,3l/100km, gemessen über gut 60 tkm). Und wenn die Welle doch mal brechen sollte, kaufe ich einen alten Lada Niva für die Zeit der Reparatur, die aber bestimmt nicht beim (Un-) Freundlichen durchgeführt würde ...
Gruß
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hi thomas,
danke für das Feedback . Was bedeutet hohe Last ? Ausdrehen oder untertourig fahren? Angenommen die lagerschalen ohne den fixierzapfen verdrehen sich . Dann liegt das doch an der mischreibung, oder? Wenn dann das bornitrit permanent da ist, dann gibt es dieses trockenlaufen doch nicht, weil nix reibt und somit verdreht?

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

NM töten ein Motor viel schneller als Drehzahl.
Heisst im Umkehrschluss wenig Drehzahl viel Leistung abrufen ist schlechter als mit hoher Drehzahl Leistung abrufen.
Kurbelwellenlager haben deutlich weniger beanspruchung als zb. Kolbenbolzenlager da hier kein ordendlicher Schmierkeil aufgebaut werden kann.

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Gern geschehen. Hohe Last bedeutet hohes Drehmoment. Mit dem Gaspedal "teilt man der Motorelektronik mit", wieviel Drehmoment man gerne hätte. Dank Bi-Turbo und intelligenter Steuerung kann man bei Dieseln bei fast allen Drehzahlen sofort, auch bei kaltem Motor, das maximale Drehmoment abrufen. Dementsprechend hoch ist die Lagerbelastung (Drücke im Schmierkeil) infolge der Leistungserzeugung. (mit IIDTool das Drehmoment am Getriebeeingang mitplotten liefert den Aha-Effekt).

Durch höhere Drehzahl bei gleicher Geschwindigkeit und Beschleunigung könnte man diese Lagerbelastung reduzieren. Aber de facto nimmt wohl niemand Gas weg, nur weil die Automatik runterschaltet.

Der zweite Belastungsfaktor für die Lager sind die Massenkräfte bei 4000 1/min sausen die Kolben 66 Mal in der Sekunde rauf und runter, müssen also 132 mal voll abgebremst und wieder beschleunigt werden. Die Kräfte im Pleuel (und damit in den Lagern) sind so groß, dass bei hohen Drehzahlen im OT eine messbare Verlängerung des Pleuels durch Dehnung auftritt. Sie sind also keinesfalls zu vernachlässigen. Wie hoch sie im Verhältnis zu den Gaskräften sind, kann ich leider aus der Erinnerung nicht mehr sagen. Auch wenn bei höheren Drehzahlen der Schmierkeil dicker und tragfähiger wird, sind hohe Drehzahlen keine "Lösung".

Ich denke auch, dass die tangentialen Kräfte, die auf die Lagerschalen wirken, bei Start und Stop im Mischreibungsbereich am größten sind (kenne aber keine Messungen). Aber auch der Schmierkeil aus Öl überträgt durch die inneren Scherkräfte des Öls (Flüssigkeitsreibung) tangentiale Kräfte auf die Lagerschalen. Je dickflüssiger die Brühe ist, umso mehr. Auch das Bornitrit, hier als Festschmierstoff eingesetzt, überträgt Reibungskräfte. Und dass Bornitrit die Reikräfte signifikant verringert, wage ich zu bezweifeln. Die Rauhigkeiten der Lagerschalen "speichern" etwas Öl, was fürs Starten und Stoppen völlig ausreicht. Außerdem müssen die Bornitrit-Partikel so klein sein, dass sie im Ölfilter nicht hängenbleiben. Ob sie dann überhaupt noch eine Wirkung entfalten können? Ich weiß es nicht.

Gruß
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo Thomas,

deine Beiträge sind hoch informativ und fast spannend zu lesen. Das hat mir einen Überblick in diese Thematik verschafft. Ich selber kann leider nicht allzu viel zum Thema beitragen. Und so lange ich davon ausgehen kann, dass es den 2.7l-Motor nicht/selten betrifft, werde ich mich auch nicht weiter vertiefen*.

Ich selber fahre meinen LR3 äußerst schonend und versuche, die Drehzahl möglichst hoch zu halten.

BTW: Der Flugmotorenhersteller LYCOMING hatte vor einiger Zeit riesige Probleme mit seinen Kurbelwellen. Da waren komplette Modellreihen betroffen. Manche Flieger wurden sofort gegroundet, manche hatten noch ein paar Jahre Zeit. Nach langwierigen Untersuchungen kam man zu dem Ergebnis, das ausschließlich die Fertigungsqualität den Horror zu verantworten hatte. Der Zulieferer hatte Schrott geliefert. Ich bin mit meinem TIO540 gerade noch vorbei geschrammt.

*) Im Moment liegen andere angefangenen Projekte in der Bastelecke. Und beim Q3 meiner Tochter erhärtet sich die Tatsache, dass der Profilunterschied der Reifen zwischen Vorder- und Hinterachse maximal 2.0 mm betragen darf. Sonst wird sich das nächste Differential im Verteilergetriebe unangenehm ankündigen.

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo Uwe,
schön, dass Du die Beiträge eher spannend als einschläfernd findest :). Schonend fahren, also möglichst Cruisen, wie man auf neudeutsch sagt, ist immer nützlich, weil die auftretenden Kräfte dann im Schnitt kleiner sind und so die Betriebsfestigkeit besser wird oder die Bauteile dauerfest werden. Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%B6hlerversuch
Bei unseren heutigen Hochleistungs-Motoren sind die Konstruktionen schon ziemlich ausgequetscht und stellen höchste Anforderungen an das Material. Der erste Murks kann schon beim Stahlkochen gemacht werden. Fehlen erforderliche Materialeigenschaften, kann man noch so genau fertigen ...
Das mit dem Verteilergetriebe hört sich auch spannend an. 2 mm Radius dürfen ca. 0,5% Drehzahlunterschied entsprechen das sollte eigentlich kein Problem sein. Zumal bei hohen Geschwindigkeiten und unterschiedlich verteilten Antriebsmomenten an den Achsen schon der unterschiedliche Reifenschlupf für mehr Differenz sorgen sollte.
Gruß
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Ich finde es auch sehr informativ. Danke. :) Die 3 Zylinder Mini Motoren rauchen momentan auch teilweise ab. Da sind auch zu schwache Lager eingebaut, die beim Kupplungstreten an der Ampel den axialkräften oder wie sie heißen, nicht standhalten ..

aber bmw tauschte aus. Nicht so wie Land Rover . Wir haben den Wagen auch, aber Automatik....echt nervig alles .

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Wir sind allerdings nicht alleine .....echte Katastrophe heutzutage

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

So ein Gutachten sollte man auch mal im Falle eines Schadens erstellen lassen. So teuer kann das ja nicht sein und dann den Rechtsweg einschlagen. Eventuell Sammelklage, die es ja wohl jetzt in Deutschland auch gibt (VW).
Thomas, ist das das, was du vermutest hast?

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo mobi, es ist nicht genau das Gleiche. Ich vermutete unbekannte, sehr starke Resonanzschwingungen die bei einer an sich intakten und korrekt bemessenen Kurbelwelle zu Schwingungsbruch führen.
In diesem Fall war die Kurbelwelle aber infolge der 1. Reparatur vorgeschädigt (Risse durch das Richten und zu geringe Oberflächenhärte). Da haben anscheinend die normalen, unvermeidbaren Schwingungen der Welle schon zum Bruch geführt. Das Ergebnis ist aber das Gleiche :).
Gruß
Thomas