Autos & andere Fahrzeuge
Von: mutѕсһү, 22.5.2005 22:59 Uhr
Hallo an alle Motorenexperten!

Ich hätte da mal ne Frage: Für was gibt es einen Drehzahlbegrenzer bei Motoren? Mal abgesehen vom Materialverschleiss, was bewirkt ein, wie auch immer geartetes, Umgehen/Überschreiten dieser Grenze? Ist das überhaupt möglich? Wodurch, wieder abgesehen vom Materialverschleiss, wird diese Drehzahlgrenze gesetzt? Bauart der Zylinger (Lang-/Kurzhuber) oder Anordnung derselben (Reihen-/V-/VR- oder W-Motor)?
Was passiert genau beim "Überdrehen" des Motors, hängt das überhaupt mit dem Umgehen der Drehzahlsperre zusammen? Mir gehts primär um 4-Takt-Hubkolbenmotoren (Otto-/Diesel-Motoren). Wär naürlich auch nicht uninteressant, diesen Effekt an nem 2Takter oder Wankel-Motor erklärt zu bekommen.

Gespannt auf Antwort wartet

Mutschy



  1. Re: Wozu Drehzalbegrenzer?
    Hallo an alle Motorenexperten!

    Ich hätte da mal ne Frage: Für was gibt es einen
    Drehzahlbegrenzer bei Motoren?
    Um den Motor vor der Zerstörung zu schützen. Mal abgesehen vom
    Materialverschleiss, was bewirkt ein, wie auch immer
    geartetes, Umgehen/Überschreiten dieser Grenze?
    So ziemlich jedes Bauteil, welches sich im Motor bewegt, kann reißen, brechen, fressen.
    Abgebrochene oder verbrannte Ventile, aus dem Block ragende Pleuel, zerbröselte Kolben, gebrochen Kurbel- und Nockenwellen, ... hab' schon viel lustiges gesehen. Ist das
    überhaupt möglich?
    Durch Verschalten grundsätzlich, bei altmodischen Motoren ohne Begrenzer auch durch zuviel Gas bei zuwenig Last.
    Benziner werden i.d.R. durch die Zündung begrenzt, Diesel durch Zurücknahme der Einspritzmenge. Wodurch, wieder abgesehen vom
    Materialverschleiss,
    Vom langsamen Verschleiss kann man eventuell absehen, aber nicht vom schlagartig einsetzenden, wenn z.B. der Schmierfilm abreißt, und ein Kolben auf einen Schlag festgeht. wird diese Drehzahlgrenze gesetzt?
    Motoren werden so gebaut, dass sie in dem Drehzahlbereich, in welchem Sie beim optimalen Verhältnis von mitlerem Kolbendruck und Drehzahl die maximale Leistung bringen, problemlos 'überleben', und auch ein wenig darüber.
    Aber oberhalb dieser sog. 'Nenndrehzahl' fällt die Leistung sowieso ab, bedingt durch die baulich bedingten Strömungsverhältnisse.
    Drehzahlen darüber bringen nichts, deswegen werden die Bauteile in Hinsicht auf die Produktionskosten auch nicht so ausgelegt, dass sie weit über Maximaldrehzahl vertragen.
    Daher langt Drehzahlerhöhung zum Leistungs-Tuning auch nicht, die Gemischaufbereitung und das Gaswechselverhalten, oder auch die Zündung müssen modifiziert werden. (Veränderung der Nockenwellengeometrie, Größere Ventile, Kanäle, Verdichtung, Ladedruck, etc..) Bauart
    der Zylinger (Lang-/Kurzhuber)
    Um so länger der Hub, umso größer sind natürlich die Beschleunigungs-Kräfte, und die Kolbengeschwindigkeit(Schmierung wird zunehmend schwieriger). oder Anordnung derselben
    (Reihen-/V-/VR- oder W-Motor)?
    Weniger. Die Größe der Einzelhubräume reduziert physikalisch die Grenze des machbaren, und bei weniger als 4 Zylindern sind zudem die Vibrationen schwerer in den Griff zu bekommen.
    Wesentlich sind vor allem Material, Form, Dimensionierung, und Verarbeitung.
    Aber wer mag Formel-1 Titanpleuel in seinem Kleinwagen, die soviel Kosten wie das ganze Auto? Was passiert genau beim "Überdrehen" des Motors, hängt das
    überhaupt mit dem Umgehen der Drehzahlsperre zusammen?
    Beim Überdrehen mutest du den Bauteilen Beschleunigungen, Kräfte, Schwingungen, Reibung, etc. zu, für die sie nicht ausgelegt sind. Was zuerst den Geist aufgibt, ist Glückssache.
    Außerdem kommen Einspritz- und Zündanlagen irgendwann nicht mehr mit, wenn sie nicht ab Werk entsprechend schnell arbeiten können.
    D.h. Zündaussetzer, wodurch die Drehzahl wieder begrenzt ist, schlimmer aber ist zu mageres Gemisch, wodurch die Verbrennungstemperaturen zunehmend ungesund werden. Mir
    gehts primär um 4-Takt-Hubkolbenmotoren
    (Otto-/Diesel-Motoren).
    Dieselmotoren kommen ziemlich früh nicht mit der Verbrennung nach, d.h. ohne den Motor von außen anzutreiben, dreht der Diesel ohnehin kaum schneller, als der Begrenzer zulässt.
    (M.W. liegt die Grenze beim Diesel unter 6000 U/min, lass' mich aber gerne verbessern)
    Benziner können wegen der explosionsartigeren Verbrennung des Benzin/Luft-Gemisches wesentlich höher drehen, bei Seriennmotorrädern z.B. sind Nenndrehzahlen bei > 14 000 U/min keine Seltenheit. Wär naürlich auch nicht uninteressant,
    diesen Effekt an nem 2Takter oder Wankel-Motor erklärt zu
    bekommen.
    2-Takter haben ohnehin einen engeren Drehzahlbereich, in dem Sie Leistung bringen, d.h. je nach Auslegung des Überströmverhaltens und der Einlasssteuerung drehen sie irgendwann nicht mehr von alleine höher.(Sind aber dafür gefährdeter beim Verschalten, weil sie weniger bremsen)
    Wankelmotoren drehen zwar recht schnell, haben weniger oszillierende Massen, aber dafür sind die Geschwindigkeiten der Dichtflächen vom Kreiskolben in dessen Laufbahn so abartig hoch, dass der Verschleiß mangels wirkungsvoller Schmiermöglichkeiten ein fast unlösbares Problem ist. Und jetzt lassen wir die ohnehin anfälligen Kreiskolbenflanken noch schneller über die Laufbahn schrappeln ... ? Gespannt auf Antwort wartet

    Mutschy
    Gruß,
    Peter

    PS: Wie hoch drehn' sie denn heutzutage in der Formel-1?
    2 Kommentare
    • Re^2: Wozu Drehzalbegrenzer?
      Gruß,
      Peter

      PS: Wie hoch drehn' sie denn heutzutage in der Formel-1?
      In der F1 sind seit diesem Jahr (Motoren müssen 2 Rennen durchhalten) zwischen 16 u 18.000 U/min die Regel. Je nach Hersteller. Teilweise werden auch 18.500 U/min erreicht.

      Gruss

      Mutschy
    • von tһоkеѕ82 (abgemeldet) 0
      Re^3: Wozu Drehzalbegrenzer?
      In der F1 sind seit diesem Jahr (Motoren müssen 2 Rennen
      durchhalten) zwischen 16 u 18.000 U/min die Regel. Je nach
      Hersteller. Teilweise werden auch 18.500 U/min erreicht.
      Das ist zwar richtig, jedoch nicht ganz zu vergleichen, da heutige F1 Motoren keine Nockenwellen haben. Sie sparen die Rotierenden Massen in dem die Ventile hydraulisch bewegt werden. In Amerikanischen Rennserien wie etwa den Indy-Cars (CART) ist die Nockensteuerung per Nockenwelle und damit Vergleichbarer. Diese haben Höchstdrehzahlen von ca. 14.000 U/min

      MfG Thomas
  2. Re: Wozu Drehzalbegrenzer?
    Hallo an alle Motorenexperten!

    Ich hätte da mal ne Frage: Für was gibt es einen
    Drehzahlbegrenzer bei Motoren? Mal abgesehen vom
    Materialverschleiss, was bewirkt ein, wie auch immer
    geartetes, Umgehen/Überschreiten dieser Grenze? Ist das
    überhaupt möglich? Wodurch, wieder abgesehen vom
    Materialverschleiss, wird diese Drehzahlgrenze gesetzt? Bauart
    der Zylinger (Lang-/Kurzhuber) oder Anordnung derselben
    (Reihen-/V-/VR- oder W-Motor)?
    Was passiert genau beim "Überdrehen" des Motors, hängt das
    überhaupt mit dem Umgehen der Drehzahlsperre zusammen? Mir
    gehts primär um 4-Takt-Hubkolbenmotoren
    Hallo,
    bei Überdrehzahl können die Ventilschäfte (oszilliernde Bewegung mit entsprechenden Massenkräften) reissen, meist früher als der Schmierfilm in den Lagern abreisst. Beides bedeutet "Exitus" für den Motor.
    Gruß
    Karl (Otto-/Diesel-Motoren). Wär naürlich auch nicht uninteressant,
    diesen Effekt an nem 2Takter oder Wankel-Motor erklärt zu
    bekommen.

    Gespannt auf Antwort wartet

    Mutschy
    • Antwort von Јаmе~ 0
      Re: Wozu Drehzalbegrenzer?
      Hi, Ist das
      überhaupt möglich?
      ja, kein Problem (je nach Auto). habe in meinen wilden Zeiten auch mal bei einem Polo und Passat so lange Gas gegeben (ebene Strecke) bis der kam. Schaltet den Schub kurz komplett ab. Sowas will man aber eigentlich nicht ausprobieren ;)

      Wenn man aber die Drehzahl von "außen" erhöht, z.B. weil man bei 180kmh in den 3. Gang schaltet, nützt auch der Drehzahlbegrenzer nix.

      lg,
      J~
      1 Kommentare
      • Re^2: Wozu Drehzalbegrenzer?
        Hi, Ist das
        überhaupt möglich?
        ja, kein Problem (je nach Auto). habe in meinen wilden Zeiten
        auch mal bei einem Polo und Passat so lange Gas gegeben (ebene
        Strecke) bis der kam. Schaltet den Schub kurz komplett ab.
        Sowas will man aber eigentlich nicht ausprobieren ;)
        Ich hab meine Autos oft genug in den Begrenzer gejagt, der Effekt ist mir bekannt. Aber wozu das ganze? Wenn man aber die Drehzahl von "außen" erhöht, z.B. weil man
        bei 180kmh in den 3. Gang schaltet, nützt auch der
        Drehzahlbegrenzer nix.
        Is mir schon klar, aber wovor soll er schützen? lg,
        J~
    • Antwort von Ѕtеffеn Gеоrgі 0
      Re: Wozu Drehzalbegrenzer?
      Hallo!
      Mir ist ein Fall von einem Ford Escort bekannt,
      da wurde durch falsches schalten dem Motor eine sehr hohe Drehzahl aufgezwungen.
      Die Folge war, dass einige Ventile verbogen waren.
      Da waren warscheinlich die Ventilfedern zu schwach,
      und haben die Ventile zu langsam geschlossen,
      so dass diese mit dem Kolben kollidiert sind.

      Und weiterhin ist mir bekannt, dass die bei VW üblichen Hydrostössel auch nur bis 6200 U / min. ausgelegt sind. Warum auch immer...

      Zu Wankelmotoren kann ich nichts sagen,
      und bei den mir aus DDR-Produktion bekannten vielen Zweitaktern gab es keine Drehzahlbegrenzer.
      Mein damaliges Motorrad (MZ ETZ 150) hat bis 8000 Umdrehungen ordentlich Leistung abgegeben, weiter ging es dann nichtmehr. Das war aber kein Problem, das hat der Motor problemlos vertragen.
      Das lag sicher an der Motorkonstruktion, also dass über 8000 U. die Zylinderfüllung sehr schlecht wurde.

      Grüße, Steffen!
      • Antwort von Ρеtеr Ѕuсkfuеll 0
        Re: Wozu Drehzalbegrenzer?
        Überdrehen des Motors bewirkt: Kolbenfresser, abreissende Pleuelstangen (sehr beliebt bei Nutzfahrzeugen), überspringende/reissende Zahnriemen/Steuerketten, alles verursacht kapitale Motorschäden. Durch die überhöhte Drehzahl werden die Fliehkräfte im Kurbeltrieb weitaus höher als bei der Konstruktion berechnet. Wenn auch der Motor nicht bei jedem Überdrehen gleich platzt, steigt zumindest der Verschleiss sehr stark an. Ein so gequählter Motor wird nicht alt...
        MFG Peter