Öldruck und Lebenserwartung von Motoren

[seebaer150]

Eben habe ich anläßlich eines Threats folgende Abhandlung verfasst. Da ich der Ansicht bin, dass der Inhalt allgemein eher unbekannt ist und dennoch interessieren dürfte, habe ich hier einen extra Threat eröffnet. ( und gleich wieder gelöscht wegen sachfremder und polemischer Kommentare )



Verschleiß, Lebensdauer, und der Öldruck

Grundsätzlich sollte man sich einmal verdeutlichen, wo denn die Ursachen für Verschleiß bei Motoren zu suchen sind. Insbesondere wie die gravierenden Unterschiede in der Lebensdauer zwischen „Hobbymotoren“ und gewerblich genutzten, nahezu baugleichen Motoren zustande kommen.

Ganz offensichtlich fällt auf, dass ...

[diri]

Ist eigentlich alter Käse, aber falls der Herr Dr. mal Maschinenbau studiert haben sollte, hat er wohl einiges vergessen,

ausserden scheint er Reklame zu machen für ein Zusatzbastelteil,

gruss dieter

[Jörg L.]

Moin,

die Technik mit der Schmierölvorpumpe ist doch bei größeren bis großen kommerziellen Motoren nichts neues.
Nur, ob sich der Aufwand und die Kosten bei kleineren Motoren im Sportbootbereich lohnt?

Jörg

[Täuberich]

Ab ins Werbeforum. Danke.

Andreas

[bootsmann]

Durch moderne Motoröle und Additive sind Kaltlauf und Anlaufphasen heute sicherlich ein zu vernachlässigendes Thema!

Meine Rütteleisen sind 40 Jahre mit der Ölversorgung ganz zufrieden gewesen!

[uli07]

Scheint ja wieder einmal jemand den Suppenlöffel erfunden zu haben.

[MarcB]

Würde es den Motor schonen, wenn man den Quickstop zuerst nicht überbrückt, den Anlasser dann für 2 oder 3 Sekunden betätigt, um dann den Quickstop reinzuschieben und zu starten? Dann würde durch das "Vorstarten" das Öl schon mal auf Druck gebracht werden, bevor es beim "Hauptstarten" zur ersten Zündung käme.

Was sagen die Experten?

[seebaer150]

Zitat von bootsmann

Durch moderne Motoröle und Additive sind Kaltlauf und Anlaufphasen heute sicherlich ein zu vernachlässigendes Thema!

Meine Rütteleisen sind 40 Jahre mit der Ölversorgung ganz zufrieden gewesen!

Ganz bestimmt. Aber hier geht es darum festzustellen, dass diese Technik abgesehen von liquiderosivem Verschleiss verschleissfrei hält. Das ist eine wichtige Grundsatzbetrachtung, die eben NICHT allgemein bekannt ist. Verstehst Du den feinen Unterschied? Wohl eher nicht.

Hier gibt es nämlich Menschen, die ein Vermögen ( das Du wohl nicht hattest, hast und nie haben wirst ) in Form von Motoren dafür ausgeben, dass Ihre Schiffe gut laufen. Und dieses Vermögen gilt es zu bewahren. Klar? Darüber müssen sich 7-Meter -Käpt´ns wohl eher keine Sorgen machen.

[Basstel-Bassti]

Zitat von seebaer150

sonst lösche ich meinen Artikel.

genau und es wird zurückgeschissen

[Nautico]

Zitat von seebaer150

Ganz bestimmt. Aber hier geht es darum festzustellen, dass diese Technik abgesehen von liquiderosivem Verschleiss verschleissfrei hält. Das ist eine wichtige Grundsatzbetrachtung, die eben NICHT allgemein bekannt ist. Verstehst Du den feinen Unterschied? Wohl eher nicht.

Hier gibt es nämlich Menschen, die ein Vermögen ( das Du wohl nicht hattest, hast und nie haben wirst ) in Form von Motoren dafür ausgeben, dass Ihre Schiffe gut laufen. Und dieses Vermögen gilt es zu bewahren. Klar? Darüber müssen sich 7-Meter -Käpt´ns wohl eher keine Sorgen machen.

Jetzt hast Du es uns "Kleinen" aber mal richtig gegeben
Da sieht man doch mal was ein "echter" Seebaer ist
Gruß
Jörg

[Flieger]

es ist immer wieder schön zu sehen, dass manche Leute die Weisheit mit dem Löffel gegessen haben

nur schade, dass sie nicht bemerken, dass sie einen Schaumlöffel in der Hand haben

ob die sich auch soviele Gedanken machen wenn sie ihr Auto starten

[seebaer150]

Ja Bernhard, in der tat gibt es schon für knapp 500 Euro und 200 Euro Einbau ein sehr günstiges System für PKW. Es arbeitet mit einer Druckdose mit Membrane, in der durch Betriebsöldruck die Luft hinter der Membrane komprimiert und Platz für einen Ölvorrat geschaffen wird, der sich mit Betätigung der "Zündung" über ein elektrisches Ventil in den Ölkreislauf ergießt und für Öldruck vor der ersten Umdrehung sorgt. Im Übrigen kann man kenntnisreich sein, ohne Weisheit, wohlgemerkt mit einem "s" geschrieben, zu besitzen. Deine "Weissheit" scheint mir von der hellsten aller Farben abgeleitet zu sein.

[uhx]

Zitat von seebaer150

ein Vermögen ( das Du wohl nicht hattest, hast und nie haben wirst )

Man kann sich natürlich auch völlig unabhängig davon was man zu sagen hat, von vornherein dadurch wie man es sagt disqualifizieren

[nordic]

@MarcB
Das ist auf jeden Fall sinnvoll.
Mache ich nach längerer Standzeit grundsätzlich.
Nicht umsonst haben fast alle (auch kleinere) professionell genutzte Motoren eine kleine Handpumpe um Öldruck vorzupumpen.
Das man einen heißen Motor nicht ohne Abkühlphase abstellt, sollte auch jeder wissen.
l

[seebaer150]

Sorry, aber manchmal sind harte und deutliche Worte einfach nötig. Wenn sich jemand zwei s-Klasse-Mercedes in den Maschinenraum stellt, hat er ein anderes Interesse an der Gesunderhaltung seiner Maschinen, als jemand, der sich das nicht leisten kann. Aber dann soll sich dieser doch bitte raushalten. Ich gehe mit meinen Fußballkünsten ja auch nicht zum FC Bayern.

[Flieger]

@seebaer150

danke für den Hinweis auf den Rechtschreibfehler.

Da ich deine Abhandlung(inzwischen ja gelöscht) nicht lesen konnte, entzieht sich mir das Verständnis für den Hintergrund deines Tröts.

Wenn ich an meine Automotoren aus der Vergangenheit so denke, so haben die ihren Wert gut 300tkm behalten und es wurde Zeit für was Neues.
Das hatte aber nichts mit erhöhtem Verschleiß wegen mangelnder Ölversorgung beim Start zu tun.

In meinem Job starten die Triebwerke auch ohne vorgespannten Öldruck und die TBO beträgt 10 - 15000Std.
Da mache ich mir um meinen Motor im Boot zumindest in dem Punkt keine Sorgen.

[klausim]

...es gibt immer wieder Menschen, wo ich glaube, das diese ganz viele Abgase im Maschinenraum geschnüffelt haben müssen...
Oder man macht nur Beiträge, um sich mit dem Forumskollegen zu streiten....anders kann das nicht sein

[uli07]

Vor allem ist er jetzt so beleidigt das er fast den ganzen Eröffnungströööt gelöscht hat.
Wie war das noch mit dem kleinen Kind was kein Bonbon bekam

[seebaer150]

Zitat von klausim

...es gibt immer wieder Menschen, wo ich glaube, das diese ganz viele Abgase im Maschinenraum geschnüffelt haben müssen...
Oder man macht nur Beiträge, um sich mit dem Forumskollegen zu streiten....anders kann das nicht sein

Klaus,

Du weisst genau, dass ich nur Verdünnung schnüffele. Ich habe hier eben einen vollkommen sachlichen Artikel eingestellt und gleich vier vollkommen unsachliche Kommentare eingeheimst. Zudem habe ich mehrfach angekündigt, dass ich mich für meine Mühen mit sowas nicht mehr belohnen lasse. Also darf man sich nicht wundern, wenn ich den Worten Taten folgen lasse.

Ich werde auch zukünftig sofort alles wieder löschen, sobald unsachliche Kommentare folgen. Vielleicht verpasst dann mal jemand den Hetzern einen Maulkorb.

Für die Interessierten tut es mir unterdessen leid. Aber auch unter ihnen hat kaum mal einer den Schneid, Partei zu ergreifen und die Hetzer zurechtzustutzen, weil er ja dann geoutet sein könnte.

[seebaer150]

Zitat von Flieger

@seebaer150

danke für den Hinweis auf den Rechtschreibfehler.

Da ich deine Abhandlung(inzwischen ja gelöscht) nicht lesen konnte, entzieht sich mir das Verständnis für den Hintergrund deines Tröts.

Wenn ich an meine Automotoren aus der Vergangenheit so denke, so haben die ihren Wert gut 300tkm behalten und es wurde Zeit für was Neues.
Das hatte aber nichts mit erhöhtem Verschleiß wegen mangelnder Ölversorgung beim Start zu tun.

In meinem Job starten die Triebwerke auch ohne vorgespannten Öldruck und die TBO beträgt 10 - 15000Std.
Da mache ich mir um meinen Motor im Boot zumindest in dem Punkt keine Sorgen.

Jetzt mal im Ernst: DU unterstellst mir, ich schösse fachlich mit Platzpatronen, ohne meinen Artikel verstanden, ja geschweige denn überhaupt gelesen zu haben? Gibst sogar zu, den Hintergrund für den Trööt nicht zu verstehen, ereiferst Dich aber trotzdem, dir hier öffentlich ein Bild über mich zu bilden?

Wie geil ist das denn?

[klausim]

ich kann leider nicht mithetzen, Du Nuss hast alles gelöscht.....also kann ich keine Weisheiten lesen...aber doch immer Deine Beschimpfungen

Umgekehrt wäre es wirklich besser!!!

[seebaer150]

Verschleiß, Lebensdauer

Grundsätzlich sollte man sich einmal verdeutlichen, wo denn die Ursachen für Verschleiß bei Motoren zu suchen sind. Insbesondere wie die gravierenden Unterschiede in der Lebensdauer zwischen „Hobbymotoren“ und gewerblich genutzten, nahezu baugleichen Motoren zustande kommen.

Ganz offensichtlich fällt auf, dass gewerblich genutzte Maschinen lange Laufintervalle ohne Kaltlaufphasen durchmachen, während bei anderen Motoren die Kaltlaufphase einen großen Anteil an der Gesamtlaufleistung einnimmt. Aber das ist allgemein bekannt und wohl auch hinlänglich nachvollziehbar, alleine schon bei der Vorstellung, wie denn im Moment des Kaltstarts die Kolbenringe geschmiert werden sollen. Caterpillar schreibt in der amerikanischen ( nicht in der Deutschen !?!? ) Bedienungsanleitung ausdrücklich vor, dass ein Warmlaufen des Motors einmal pro Woche erforderlich ist, um ein Drenagieren der Kolbenringe von Öl zu verhindern. Interessant, nicht wahr?

Was aber so fast gar nicht in den Bewusstseinskreis der Betrachter gelangt ist, ist die Öldruckproblematik und deren Folgen. Das ist ein höchst interessantes Thema und deckt in seiner Ursachen-Wirkung-Analyse wohl den Hauptgrund auf für vorzeitigen Verschleiß, der aus einem beispielsweisen 12.000 – Stunden-Gewerblich-Yanmar einen 1500 – Stunden Freizeit-Yanmar macht.

Was ist denn Öldruck überhaupt. Ja wohl unter Druck stehendes Öl. Richtig. Hat das aber etwas mit der Leistung der Ölpumpe alleine zu tun? Nein: Denn durch einen aufgedrehten Gartenwasserschlauch fließt zwar Wasser, dieses fließt aber nahezu ohne Druck hindurch. Erst wenn wir den Wasserschlauch zukneifen, entsteht Druck. Und genau hierauf basiert die relevante Betrachtung.

Was aber hat das mit den Öldruck im Motor zu tun? Ja, die Ölpumpe sollte die Grundvoraussetzung für Öldruck schaffen, nämlich einen definierten Volumenstrom Öls unter definiert gewünschten Druck.

Aber wer bitte kneift hier den Wasserschlauch zusammen? Es sind die Engstellen im Ölkreislauf !!!

Diese finden sich an den Gleitlagern.

Jetzt muss man sich verdeutlichen, wie Gleitlager „funktionieren“.

Prinzipiell ist die Vorstellung richtig, dass man sich einen Ziegelstein auf einer planen Oberfläche vorstellen könnte, die genau im Auflageflächenschwerpunkt des Ziegelsteines ein Loch mit Ölanschluss aufwiese. Wird nun ein Ölstrom aufgebaut, der sich unter dem Ziegelstein ergießt, hebt der Ziegelstein ab und schwebt. In der Ölleitung wäre jetzt auch ein Öldruck zu messen.

Ersetzt man nun den Ziegelstein durch eine Welle und die plane Oberfläche durch eine Büchse, die sich definiert um die Welle schmiegt, erkennen wir bereits die Funktionsweise des Öldruckbeaufschlagten Gleitlagers.

Bei Öldruck hebt die Welle ab. Aber bis wo hin denn? Denn auf der gegenüberliegenden Seite entsteht ja auch Öldruck, der die Welle abheben lassen will.
Hierbei muss man sich klar machen, dass der örtliche Öldruck im Luftspalt zwischen Welle und Büchse einleuchtend selbstverständlich abhängig ist von der Größe des Luftspaltes. Die Welle wird sich in letzter Konsequenz also so positionieren, dass der Luftspalt um die Welle herum überall gleich ist. – also genau in der Mitte. Genau hier läuft die Welle im Lager nahezu ohne jeden Verschleiß. Erosion wäre bestenfalls noch als Verschleißursache anzuführen.
Verschlissene Motoren erzeugen selbst bei neuen Ölpumpen nicht mehr den erforderlichen Öldruck. Dieser geht soweit herunter, dass die Lagerflächen mechanischen Kontakt bekommen können – gerade bei Vollast.

Hier ist interessant, dass Verschleiß an Zylinderbüchsen und Kolbenringen durch die hohen Geschwindigkeiten beim Gaswechsel gar nicht so wirksam werden, wie man denkt. Die Verbrennungsluft braucht schließlich auch ihre Zeit, um an den Kolben vorzuzischen. Hier wird der Verschleiß eher beim Kaltstart deutlich. Bei Startdrehzahl hat die Luft genügend Zeit, abzufließen und die Kompression zu vermindern. Irgendwann also startet der Motor fast gar nicht mehr und wird überholt, oder es lassen, wie oben beschrieben, die Öldruckverhältnisse derart nach, dass metallische Berührungen zu Fressern führen, die dann ganze Lager sprengen und Pleuel nach außen treten lassen. Die Annahme, eine Pleuelstange hätte versagt, liegt hier auf der Hand. Oft aber ist der gebrochene Pleuel nur das Symptom.

Aber kommen wir zurück zum Öldruck und zum Signifikat, das sich aus dem Unterschied in der Benutzung von gewerblichen und „sportlichen“ Motoren ergibt.

Die alles entscheidende Frage, die sich ergibt:

Was passiert am Lager des Periodenläufers beim Kaltstart UND beim Warmstart im Gegensatz zum Dauerläufer.

Um dieser Problematik auf den Grund zu gehen, müssen wir zeitphasenweise gang ganz exakt vorgehen. Wir betrachten zuerst den allerersten Moment, in den der Anlasser beginnt zu drehen. Wir betrachten die erste Umdrehung der Kurbelwelle. Welcher Öldruck liegt dann an?

Öldruck gleich Null !!!

Welle und Lagerbüchse haben metallisch Kontakt. Es entstehen sogenannte Mikrofresserspuren. Es wird also tatsächlich ein minimaler metallischer Abrieb erzeugt. Dieser ist quantitativ abhängig von der Standzeit des Motors seit der letzten Inbetriebnahme. Liegt diese Stunden, Tage, Wochen oder Monate zurück, kann man sich vorstellen, welche Wirkung hier aufgrund drenagierenden Öls erzeugt wird. Solange wenigstens noch Restöl in den Lagern verlieben ist, ist es nicht so schrecklich schlimm.

Bei den weiteren zeitlichen Betrachtungen überlasse ich es dem Leser, sich die Wirkung bei verschieden langen Standzeiten vorzustellen.

Umdrehung zwei bis fünf: Hier baut sich langsam bereits ein Öldruck auf, der aber Mikrofresser noch nicht sicher verhindern kann. Hier sind aber neue perfekt funktionierende Motoren deutlich im Nachteil, denn sie springen fast sofort an. Hierbei werden die Lager zusätzlich durch die Explosionsdrücke belastet, ehe der Druck in den Lagern anliegt.

Unterm Strich wird bei der Vielzahl der Starts der Motoren unter diesen Bedingungen während der Lebenszeit nachvollziehbar, wie immer man ihn auch quantifizieren mag, ein erhöhter Verschleiß erzeugt, der die Lebensdauer mehr oder weniger drastisch verringert. Punkt aus!!!!

Was kann man dagegen tun? Ganz einfach! Meine Motoren sind mit Pre-Lube-Technik ausgerüstet. Diese gibt es im Fachhandel. Es gibt verschiedene Systeme. Besonders auf für Turbomotoren, die für einen Nachstrom an Öl auf den mitunter noch glühenden Turboladerwellen sorgt, sodass das Öl bei der Pinkelpause am Rastplatz nach der unvermeidlichen Autobahnhetzjagt nicht verbrennt und für den hinlänglich bekannten vorzeitigen Turboladerausfall sorgt.

Ich verwende eine sehr aufwendige Technik, die bei jedem Start auch etwas Mühe verursacht. Ich muss nämlich je Maschine einen Knopf betätigen, der eine Zahnradpumpe mit Strom versorgt, die dann ihrerseits einen am Manometer visuell erkennbaren Druck erzeugt. Erst dann starte ich die Maschine. Hier ist dann schon die erste Relativbewegung innerhalb des Motors druckbeaufschlagt und verschleißfrei.

Es grüßt

Dr. Kurt Joachim Maass

[klausim]

siehe Beiträge 2 und 3!

dem stimme ich voll zu!

[Janus]

Zitat von seebaer150

Es grüßt Dr. Kurt Joachim Maass

Tja, an sich alles richtig was du schreibst.
Was du vergessen hast zu erwähnen ist, das Bootsmotore aus dem Hobbybereich sich meist totstehen als sich totzulaufen.

Auch die Behandlung der Hobbymotore durch Laien bei Kaltstart trägt einiges zu Schäden bei. Nicht sofort bemerkbar, aber auf Dauer doch fatal.
Mehrmaliges Pumpen vor dem Start begünstigt das sofortige Anspringen des Motors und damit die von dir genannten Schäden.
Warum nicht orgeln bis zumindest der Öldruckanzeiger einen Mucks tut, so wäre es besser.

Aus meiner Erfahrung das Schlimmste, was man den Motoren antun kann ist, nicht das richtige - das vorgeschriebene - Öl in den Motor zu kippen.
Da werden mörderische Tests mit was weiß ich für tollen Ölsorten gefahren, Ölsorten, die absolut ungeeignet und auf Dauer tödlich für die Motoren sind.
Explizit als Beispiel die Merc 485 - 488 Motoren. Vorschrift wäre ein gutes 30er Öl, aber reingekippt wird, was der Markt an super-duper-high-performance Mehrbereichs-Öl hergibt.

[seebaer150]

Ja genau, und dann lösen die Supa Dupa Hochleistungsöle den ganzen Dreck von Jahrzehnten aus den Riefen des Metalls und spülen ihn gleich in die Lager. Du vergisst auch nicht das Kondenswasserproblem? Motor mal kurz starten und fünf Minuten laufen lassen. Heisser Brennraum und kalter Block. Kondenswasser. Rost. Schmirgelpapier. Insoweit stehen sie sich eigentlich doch nicht tot, aber sie töten sich nach dem Stehen. Egal, der Effekt ist der gleiche, wenn man nicht die möglichen Maßnahmen ergreift, bevor der Motor neu gestartet wird.

Ich habe ein witziges Ölstandtestsystem am Motor installiert.

Genau auf Höhe des normalen Ölstandes abzüglich im Motor umlaufender Ölmenge habe ich einen Ölansaug. Daran angeschlossen ist eine Zahnradpumpe mit Vorwärts – und Rückwärtsgang, die mit einem Ölfass verbunden ist. Ich pumpe nun Öl in den Motor und pumpe dann wieder ab, bis die Pumpe leer hochdreht. Das erkenne ich am Amperemeter der Pumpe. Somit ist sichergestellt, dass immer die korrekte Menge Öl im Motor ist und auch während des Laufens gezielt nachgefüllt werden kann. Kurz vorlaufen lassen und dann wieder absaugen, bis die Pumpe leer dreht.

Die Technik kann aber noch mehr. Ich kann den ganzen Motor mit Öl bis unter die Kolben fluten und wieder abpumpen. Somit sind nach langer Standzeit sogar die Zylinderbuchsen mit Öl benetzt.

Ob es so funktioniert wie gedacht, bleibt noch dahingestellt. Der Alltagstest steht noch aus.

Aber das System stelle ich hiermit gern zur Debatte.