Kalter Motor unter Last im Drehzahlkeller = schädlich? | Posts 16+

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ulf wrote:

Stimmt beides - und solange die Luft heißer ist als der Motorblock, wird sie Wärme an letzteren abgeben. Zwar immer nur während einiger Sekundenbruchteile, aber trotzdem . . . die Luftpumpe wird ja beim Fahrradaufpumpen auch dauerhaft warm

Dafür hat das Luftpaket nach der Entspannung eine Temperatur, die um soviel von der Ausgangstemperatur geringer ist, wie sie als warme Luft an die Zylinderwände abgegeben hat. Und damit kühlt sie wiederum dem Motor.
In der Bilanz gehts tatsächlich auf null auf, es sei denn, die austretende Luft ist kälter als die eingetretene. Dann hätte sie Wärme abgegeben.
Bei der Fahrradpumpe verlässt die Luft die Pumpe unter Druck. Daher kann insgesamt Wärme an die Pumpe abgegeben werden, da die Entspannung fehlt.

Gruß Uwe

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Uwe wrote:

Dafür hat das Luftpaket nach der Entspannung eine Temperatur, die um soviel von der Ausgangstemperatur geringer ist, wie sie als warme Luft an die Zylinderwände abgegeben hat. Und damit kühlt sie wiederum dem Motor. In der Bilanz gehts tatsächlich auf null auf, es sei denn, die austretende Luft ist kälter als die eingetretene. Dann hätte sie Wärme abgegeben. Bei der Fahrradpumpe verlässt die Luft die Pumpe unter Druck. Daher kann insgesamt Wärme an die Pumpe abgegeben werden, da die Entspannung fehlt.

Hi Uwe,

ja natürlich hast Du recht *andiestirnklatsch*

Da hätte ich auch mit etwas mehr Nachdenken selbst drauf kommen können

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Hallo Ulf,

ich habe (glaube in der MTZ) mal einen Fachartikel gelesen, in dem wurde untersucht, wie sich die Verlustwärme im Motor auf Kühlwasserkreislauf und Abgase aufteilt.
Das Ergebnis war, dass mit steigender Motorlast der Anteil der Abwärme, der über das Kühlmittel abgeführt werden muss zunimmt.
Überträgt man diese Erkenntnis auf Deinen Anwendungsfall, dann wird der Motor im 5. Gang schneller warm als im 4. Gang.
Im 4. Gang kommt der Kat schneller auf "Wohlfühltemperatur" und die Abgasanlage wird schneller durchgewärmt.
Dieser Zusammenhang ist auch bei einigen Automatik-Fahrzeugen (DC) in der EDC dahingehend "verdrahtet", dass diese den kalten Motor absichtlich in subjektiv viel zu hohen Drehzahlregionen bewegt, nur um den Kat möglichst schnell aufzuwärmen.

Ich kann dieses "Motorerwärmungsphänomen" auch immer auf meiner Fahrstrecke beobachten. Erst nach dem ersten Anstieg, bei dem natürlich dann auch die Motorlast sprunghaft ansteigt, kann man von einem nennenswerten Wärmeeintrag in das Kühlsystem sprechen.

Vielleicht noch ein Wort zu Öldruck und Gleitlagerung. Bei den Lagerstellen im Motor handelt es sich um hydrodynamische Gleitlager. Die Tragfähigkeit der Lager wird allein durch hydrodynamische Effekte erzielt, wobei der Öldruck auf der Zuführseite nur groß genug sein muss, um die Leckage der Lagerstelle auszugleichen. Da dürfte es selbst bei Heißleerlauf keine Probleme geben.
Was ich damit sagen will ist, dass ich dem Öldruck (fast) keine Bedeutung zumesse. Ein gutes Beispiel ist hier die Schmierung der Kipphebel an der Nockenwelle. Diese Lagerstellen werden nur durch Spritzöl geschmiert (Öldruck 0!!!) und auch hier sorgt der hydrodynamische Effekt dafür, dass der Ölfim die Nockenlaufbahn und den Kipphebel voneinander trennt.
Bei kaltem Motor ist das Öl noch sehr hochviskos und zähflüssig, d.h. die Tragfähigkeit des Schmierfilms ist um ein Vielfaches höher. Allerdings können hohe Relativgeschwindigkeiten im Schmierspalt bei kaltem Öl zum Abreißen des Schmierfilmes führen.
Deshalb denke ich, dass Ulfs Fahrweise absolut o.k. ist.
Allerdings ist im beschriebenen Fall der Unterschied zwischen 5. und 4. Gang derart klein, dass in keinem der beiden Fälle eine Gefahr für den Motor besteht.
Ich versuche auch immer den kalten Motor nur bis max. 2000 Touren zu drehen, wobei die Last auch schon einmal in höhere Bereiche vordringen kann.

Gruß
Alex

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Ich denke, dass es genau ungekehrt ist. Die Leistungsabgabe ist bei gleicher Geschwindigkeit immer die gleiche. Fährt man im 4. statt im 5. Gang, verschlechtert sich der Gesamtwirkungsgrad des Motors unter anderem auch durch die geringere Last und durch höhere Reibungsverluste. Klar wird das auch, wenn man den Spritverbrauch betrachtet. Der ist bei gleichem Temo in 4. Gang höher als im 5. Gang. Wenn mehr Treibstoff verbrannt wird, entsteht auch mehr Abwärme, die zum großen Teil dem Kühlwasser zugeführt wird. Also wird das Kühlwasser im 4. schneller warm.

Gruß Uwe

[Translating...]@Uwe: Bei hoher Last und niedriger Drehzahl hast du zwar geringere Reibungsverluste. Aber es gibt einen gegenläufigen Effekt: Bei besonders niedrigen Drehzahlen spielen die Gas-Leckverluste eine immer größere Rolle: Die Spalte zwischen Kolbenringen und Laufbuchsen sowie die Ventilspalte, wo sich das Arbeitsgas hindurchquetschen kann. Bei normalen Einspritzpumpen kommt noch was hinzu: Der Pumpendruck bei extrem niedriger Drehzahl nähert sich immer mehr dem Öffnungsdruck der Düse, wodurch der Einspritz-Volumenstrom immer geringer wird (während der Einspritzvorgang immer länger dauert). Das kann sich negativ auf die Zerstäubung des Kraftstoffes auswirken, was ein stärkeres Rußen verursacht. Ruß ist aber eine Verlustart, die nicht als Wärme zur Verfügung steht.

Waren nur mal 2 Gedanken. Inwieweit diese Faktoren bei niedrigen Drehzahlen tatsächlich an Bedeutung gewinnen, hängt von Konstruktion und Zustand des Motors ab.

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Hi,
vergeßt bitte nicht, daß Dieselmotoren nicht gedrosselt werden. Also wird bei höherer Drehzahl auch mehr kühle Luft durch den Motor befördert als bei niedriger Drehzahl im höheren Gang.
Oder anderer Ansatz: Die Kraftstoffmenge pro Takt ist geringer, dementsprechend auch die Temperatur in Brennraum und Abgasweg.
Das dürfte die höhere Reibungswärme schon ausgleichen.