AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hi
Diese von mir erwähnte englische Werkstatt hat letztes Jahr einen Wettbewerb gemacht und am Ende die Jahresausbeute von 40 defekten Kurbelwellen nebeneinander aufgereiht. Alle Kurbelwellen sind an der gleichen Stelle gebrochen. Nämlich an der Stelle hinter dem Pleuellager von Zylinder 2.
Das ist nicht die Stelle mit dem höchsten Drehmoment oder die wo das Lager frisst. Das Lager ist meines Erachtens eh nur eine Folgeerscheinung.
Für mich sieht das alles nach einem Ermüdungsbruch durch Schwingungen aus. Sei es das ein Härtefehler das forciert oder eine nicht sauber schließende Wandlerüberbrückung. Keine Ahnung. Aber das das ein Klassischer Schwingungsbruch ist halte ich für sicher

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Interessant! Kannst du die Sache mit der " nicht sauber schließende Wandlerüberbrückung" ausführlicher Erklären?

Danke.

BTW: Der D3, MY 2006 (?), meiner Tochter hat jetzt 300.000 km erreicht. Ist ein Schaltwagen, wird immer warmgefahren, das Drehmoment möglichst niedrig gehalten und bei kalten Motoren immer mit dem FBH-Umbau vorgewärmt. Aussage meines Schwiegersohnes: Der Wagen fühlt sich wie ein Neufahrzeug an.

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Das ist auch meine Einschätzung, zumindest, was die Mehrheit der Schäden angeht. Vor 6 Jahren gab es hier im Forum aber auch schon folgende Information:

Es scheint, als hätte man konstruktive und fertigungstechnische Fehler geschickt kombiniert.

Hier

wird von falsch gefertigten Freistichen (undercut) berichtet, die einen zu kleinen Radius haben. Dadurch vergrößert sich die Kerbwirkung und die im Kerbgrund auftretenden, 3-achsigen Spannungszustände erreichen bei hoher mechanischer Berlastung Werte, die die Zugfestigkeit des Materials übersteigen. Es kommt zu kleinen Rissen im Kerbgrund in der Oberfläche. Im Grund dieser Risse ist der "Radius" aber noch viel kleiner und die Zugspannung entsprechend höher. Die Risse wandern immer weiter, wenn mal wieder die Last überschritten wird. Bei unterschwelligen Lasten reißen sie nicht weiter. Es bilden sich sogenannte Rastlinien, die man im Bruchbild gut erkennen kann. Im Post auf Bild 3 ist das gut zu sehen.

Irgendwann ist der verbleibende Rest an Querschnittsfläche so kleine (und damit seine maximale Tragfähigkeit), dass bei erneuter Lastüberschreitung nicht der Riss weiterläuft, sondern der Rest einen Gewaltbruch erfährt. Auch das ist auf Bild 3 gut zu erkennen.

Die Lastspitzen können nun infolge Torsionsschwingungen auftreten, wenn diese auf einer Resonanzfrequenz der Kurbelwelle, in diesem Falle also in einem bestimmten Drehzahlbereich, angeregt werden, und die Dämpfung nicht groß genug ist. Viele Kurbelwellen haben deshalb Torsionsschwingungsdämpfer verbaut. Mein Typ 2 hatte so ein Ding im Td5 Motor. Im Werkstatthandbuch des D4 finde ich nur die "crankshaft damper pulley", die den Poly-V-Riemen für die Nebenagregate antreibt. Diese Riemenscheibe scheint mir aus Nabe und äußerem Ring zu bestehen, in die eine Zwischenschicht Gummi vulkanisiert ist. Kann das jemand bestätigen?

Es wäre möglich, dass dies Gummi zu sehr altert und dann nicht mehr genügend dämpft. Da sie nicht viel kostet, könnte man sie vorbeugend öfter mal tauschen.
Oder aber möglichst den (oder die?) Drehzalbereich mit der Resonanz zu vermeiden.

Viele Grüße
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Ziehst du diesen Schluss selbst oder teilt Oval Autos diese These auch?

Ich könnte mir genauso gut vorstellen, dass das Lager sich einseitig verdreht (dokumentiert im TSB!), sich festfrisst und dann die Welle an der schwächsten Stelle (nach dem 2. Zylinder) bricht?

Aber an dem ZA-Thread sieht man ja, wie auch dort eigentlich kein konkretes Fazit vorliegt - gerade der Startartikel ist von 2011 und "preliminary". :o

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Ein fressendes Lager würde eine Gewaltbruch hervorrufen. Den kann man vom Schadensbild her eindeutig von einem Dauerbruch unterscheiden. Es fehlen die Rastlinien.
Hinzukommt, dass alle Wellen an der gleichen Stelle gebrochen sind. Dann müsste ja immer das selbe Langer zuerst fressen. Und es gibt zwischen dem 4. und fünften Zylinder eine Kurbelwange in vergleichbarer Position, die genauso schwächlich dimensioniert ist, wie die zwischen Zylinder 2 und 3.
Gruß
Thomas

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo
Ich kennen die Kommentare aus den südafrikanischen Foren. Würde ich aber mit Vorsicht behandeln da manches immer von den gleichen gestreut wird.
Das Internet ist leider der letzte Ort wo man eine statistische Aussage herleiten kann. Die meisten Menschen kommunizieren nicht strukturiert und vergleichbar.
Fakt ist aber, wenn man sich die Schadensmeldungen im Netz anschaut, das keine bekannte Erklärung so richtig in das Muster passt. Mal verrecken die Motoren obwohl sie ihr Frischöl schon fast intravenös bekommen, obwohl sie fast neu sind, immer warm gefahren werden etc. Eine Tendenz ist leider nicht herzuleiten.
Öldruck fällt meiner Meinung nach aus, der Förderdruck der Ölpumpe ist für Gleitlager ab 0,4 bar in den meisten Fällen ausreichend.
Ölverdünnung kann ich auch nicht glauben. Die Gleitlager können auch mit purem Diesel laufen wenn die Drehzahl stimmt. Und die Motoren verrecken nicht immer im Leerlauf
drehende Gleitlager sind auf keinen Fall der Grund. Das ist heute Stand der Technik und die Nase ist keine Verdrehsicherung sondern eine Montagehilfe. Hab ich gerade gelernt. Der Öldruck presst die Gleitlager auch an die Wandung. Da dreht sich gar nichts. Es sei denn die Kurbelwellen steht quer. Das heißt es ist win Folgeschäden und nicht die Ursache.
Getriebeshutter ist ein Öffnen und Schließen der Wandlerüberbrückung (Lamellenkupplung) bedingt durch unsaubere Ventile die nicht mehr richtig schließen.

Oval Autos zerlegt die Motoren komplett und vermisst alle Lager, kontrolliert die Öldrücke an verschiedenen Stellen. Das macht aber eigentlich jeder der einen Motor überholt. Oval sagt das Toleranzen zu dem Schaden führen. Das ist für mich aber keine befriedigende Erklärung und ein Beweis fehlt auch.

Die richtige Vorgehensweise, nach meinem Verständnis, ist sich das Bruchbild genau anzuschauen. Jemand der etwas davon versteht, sieht recht genau die Ursache des Bruches. Dazu gehöre ich leider nicht.

der Ort des Bruches ist aber interessant. In den Foren wird immer davon gesprochen das das hintere Lager frisst, sich dreht und dann die Kurbelwellen an der Stelle bricht. Ist aber falsch. Laut den Bildern von Oval und vielen anderen die im Netz sichtbar sind, ist es das 2te Pleuellager, Übergang zum Hauptlager an der das Teil bricht. An dieser Stelle ist das Torsionsmoment in der Welle eher noch klein.

Aufgrund all dieser Beobachtungen und den total unterschiedlichen Schadensmeldungen bezüglich Wartung Kilometerstand und Lastfall, vermute!! ich das nur noch ein Phänomen so etwas konfuses schafft. Und das sind Schwingungen.
Diese Schwingungen entstehen durch defekte Torsionsdämpfer, Getriebeshutter oder vielleicht sogar durch eine unglückliche Kalibrierung in Zusammenspiel mit einem ebenso unglücklichen Lastprofil des Fahrers.
Und es gibt nichts schlimmeres als Schwingungen.

Alles sehr schwer zu fassen und ich behaupte das auch der Hersteller im Dunkeln tappt. Die PSA Foren erzählen übrigens von dem gleichen Phänomen.

Ich würde mich aber jetzt nicht davon verrückt machen lassen. Es sind zwar häufige Vorkommnisse im Vergleich zu anderen Fahrzeugen aber immer noch wenige gemessen an der Gesamtzahl der Discos. Allerdings sind wir hier fürchte ich im einstelligen Prozentbereich während die Konkurrenz im Promille liegt. Auch das kann ich nicht beweisen, aber ich habe mich schon vor Jahren danach erkundigt. In den Werkstätten sagte man mir das davon eher die Jaguarmodelle betroffen waren.

alles in allem kommt man aber über dass übliche Maß an Spekulation nicht hinaus. Zu wenig Fakten und keine statistische Aufbereitung die für unsereins zugänglich ist.

sehr schade denn das Auto ist mir auf den Leib geschneidert. Ich genieße es damit entspannt dahinzugleiten ohne jede Hektik oder Leute in Gefahr zu bringen

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo Spencer,
sehr gut geschrieben und erklärt! Ich teile Deine Meinung wegen den Schwingungen. Es gab ja vereinzelt Fahrzeuge, bei denen das Problem zum Teil nach nur kurzer Laufzeit erneut aufgetreten ist. Das spricht sehr stark dafür, dass nicht der Kernmotor die Ursache ist, sondern nur das schwächste Glied in der Kette ist. Vermutlich wurden hier die Nebenaggregate und ganz sicher das Getriebe nicht getauscht und die Schwingungen treiben so weiter ihr Unwesen. Die unbeantwortete Frage ist natürlich, wer der Verursacher dieser Schwingungen ist.

Gruß Jürgen

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Ich denke auch das die Bruchstelle nach dem 2ten Zylinder das schwächste Glied sein kann. Das führt aber dann automatisch zu dem Schluss das es nicht die Reibung des hinteren fressenden Lagers sein kann oder das Torsionsmoment in der Welle. In diesem Fall sollte die Welle weiter hinten brechen. Sie ist ja von den Querschnitten symmetrisch, wenn ich nicht irre. Also bleibt anscheinend nur Schwingungen. Und die Ursache muss nicht die eine sein sondern können auch sich überlagernde Vorgänge sein die dann von Fahrer zu Fahrer variieren. Das würde auch dazu passen das es kein wirkliches Muster gibt. Jedenfalls werden wir die Wahrheit wohl nie erfahren und damit erübrigen sich viele Vorsorgemassnahmen wie verkürzte Wartungsintervalle usw.
Bevor man aber depressiv wird: andere Mütter haben auch defekte Töchter

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

@spencer
hattest du nicht einmal eine kritische Drehzahl genannt? War das so um die 2.400 rpm. ? Ich fahr seitdem immer im s Modus ...
aber die Behandlung läuft gut und der doc meint, ich kann die Valiumdosis bald halbieren ...:v:v

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Hallo mobi, an kritische Drehzahl kann ich mich jetzt adhoc nicht erinnern. Mir ist auch keine bekannt. Aber ich werd langsam alt....
meine Version mit 245 PS und 6 Gang Getriebe schaltet auch früh genug runter. Im Fahrzeug Innern kann ich kein Viebrieren spüren wenn mehr Last gegeben wird.
Aber ich merke schon das das hohe Fahrzeuggewicht seinen Tribut fordert. Die Getriebe Kalibrierung hält dem Immer schön auf höhere Drehzahl um die Leistung darzustellen. Ist zwar sehr schön abgestimmt, aber ein 8 Gang ist bei dem Trümmer wirklich angesagt. Und somit Versuch ich dann auch gar nicht erst das Teil flott um die Ecken zu bewegen. Ist einfach nicht seine Domäne. Er muss sich dann schon bei kleinen Beschleunigungen anstrengen und das dann wieder runterzukrempeln frisst natürlich Bremsscheiben. Was er gut kann ist souveränes cruisen. Off topic ende

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Wenn diese Spekulationen mit den Schwingungen und der Schwachstelle in der Kurbelwelle so zutreffen, dann wurde die verbesserte, geschmiedete Kurbelwelle (NWS bei Discovery-Parts, aber auch bei Engine Monkeys mit unbekanntem Hersteller) das Problem aber auch beheben, zumindest vermindern - oder?

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Ja, möglicherweise. It depends, wie der Angelsachse sagt. Die geschmiedete Welle hat die gleichen Elastizitätseigenschaften wir die aus Formguss gefertigte (Ist den bekannt, dass die originale Welle nur gegossen und nicht geschmiedet wird?). Das bedeutet, dass sie bei gleicher Geometrie dieselben Resonanzfrequenzen hat. Die innere Dämpfung ist auch identisch, so dass auch die Schwingungsamplituden gleich sind. Damit wird auch im Prinzip das gleich Spannungsniveau im Material erreicht.

Durch das Schmieden wird im Stahl besonders im Oberflächenbereich eine Höhere Festigkeit erreicht. Das kann dann schon ausreichen, um die Spannungen ohne Bruch zu ertragen. Zumindest über lange Zeit, wenn nicht auf Dauer (für Interessierte: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%B6hlerversuch).

Wenn zusätzlich die Freistiche richtig bzw. mit größerem Radius ausgeführt wurden, sinkt zusätzlich die Maximalspannung im Kerbgrund.

Bei der Gelegenheit - wenn es sich um einen resonanzbedingten Schwingungsbruch handelt, ist die Motorlast (Gaspedal) nicht entscheidend, nur die Drehzahl.

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Nicht unbedingt! Die Geometrie ist ja auf jeden Fall identisch, wenn man von Details wie Radien und Freistichen absieht. Somit sind die festigkeitsbeeinflussenden Querschnitte identisch. Aber da wäre noch der Werkstoff als beeinflussender Faktor. Durch eine gezielte Wärmebehandlung kann man die Eigenschaften von Stahl extrem verändern und das kann sich in diesem Fall positiv oder negativ äußern. Das ist wieder reine Spekulation, welches hier zutrifft, da wir überhaupt nicht wissen, welche Wärmebehandlungsprozesse die Welle erfahren hat.

Gruß Jürgen

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Warm ist relativ. 13km von zu Hause. Langsame gemütlich Fahrt, Ausfall bei 130 auf der Bahn. Ölwechsel regelmäßig. Laufleistung letzte Jahr 15000km (max), max 8000 nach Ölwechsel (geschätzt).

AW: Damoklesschwert Kurbelwellenbruch..?

Moin Spencer,
danke fürs Feedback. Ich dachte Du hättest da eine Drehzahl genannt. Hatte das dann mal gescheckt und meine, es waren130 km/h die Stunde. Bin mir aber nicht sicher . Und fahr deswegen immer auf s, weil die Drehzahl dann eventuell höher liegt . Tempomat könnte da, wenn das der Bereich ist, vielleicht kontraproduktiv sein .
Lieben Gruss
marc