Leistungsentfaltung & brechende Pleuel.

[Chronoworks]

Hallo zusammen,

ich habe mir jetzt ein paar Meinungen zum Thema Drehmoment und Überbelastung der Pleuel angehört. So ganz nachvollziehen kann ich folgende These nicht:

"Solange man ein bestimmtes Drehmoment nicht überschreitet, werden die Pleuel nicht biegen /brechen. Somit sind - gesteuert - auch Leistungen möglich, die sonst unter keiner Beschränkung des Drehmomentes zum Brechen führen würden."

Der Hintergrund der Frage ist folgender Sachverhalt:

Nehmen wir also nun folgende Parameter als gegeben an:

- Es gäbe einen Motor der bis 550 PS an der Schwungscheibe sicher zu betreiben ist. Drehmoment bei diesem Motor sind etwa 720NM.

- Normalerweise liegt die Belastungsgrenze der Serienpleuel bei etwa 800NM.

- Diese 800NM Belastungsgrenze entsprechen etwa ~580 PS bei 1,1 bar Ladedruck im Peak.


Jetzt kann man den Ladedruck ja nun beliebig durch Elektronik i.V.m Wastegates im Drehzahlband regeln. Das führt drehzahlabhängig zu einer Drehmomentveränderung. Die Aussage von einigern Tunern ist, solange man unterhalb der 800NM Belastungsgrenze bleibt, kann man so viele PS herausholen wie man möchte.

Folgende Fragen:


1. Ist diese Aussage korrekt?

2. Nimmt das Drehmoment ab höheren Drehzahlen ab? (ich denke das ist so, würde es aber gerne verifizieren)

3. und erlaubt dies somit eine Leistung in PS über die Belastungsgrenze der analogen PS (nicht NM!) hinaus, da hier die PS über Drehzahl und Ladedruck erzielt werden?

Sprich: "Nimm die NM Spitzen die zum Bruch führen würden raus und du kannst mehr PS fahren als im ungeregelten NM Betrieb". Ich war bislang der Meinung, dass NM und PS immer abhängig voneinander, unabhängig vom Drehzahlband und Ladedruck sind.

[blubly]

ja wobei die drehzhal wieder zu beachten ist die tötet mindestens genauso wie NM....
deswegen sind moderne Lader ja auch Motorkiller da die unten rum ja viel mehr NM aufbauen!

lg

[Chronoworks]

okay...Drehzahl bleibt gleich.

[Spargelstecher]

Drehzahl ist um einiges schlimmer, das ist richtig.

Leistung und Drehmoment stehen aber in einer gewissen Abhängigkeit. Leistung ist nur Drehmoment x bei Drehzahl y (sehr vereinfacht). Ein LKW erzeugt 2500nm oder mehr, aber bei 1500u/min. Da liegen halt "nur" 450-500PS an.

Senkst du dein Drehmoment (verringerst also den Ladedruck und hast somit eine geringere Füllung)musst du die Drehzahl erhöhen, um auf die gleiche Leistung zu kommen. Ist aber alles wieder abhängig von den Steuerzeiten.

Bei gleich bleibender Drehzahl bleibt dir also nur das rumspielen mit den steuerzeiten und etwas weniger Ladedruck. Fährt sich aber u.U. scheisse.

[pmscali]

Nimm doch da wo du Drehmomentspitzen hast die Zündung zurück, bei so hohen leistungen kannst du mit der Zündung viel bewerkstelligen.

[Knischka]

Die Aussage ist in sofern korrekt, dass Du durch erhöhen der Drehzahl bei gleichbleibendem Drehmomment mehr Leistung erreichen kannst.

Wie Spragenstecher bereits gesagt hatte, bedeutet Leistung "nur" Drehmomment bei einer bestimmten Drehzahl. In deinem Beispiel würden bei ca. 5370 U/min und 720 Nm eine Leistung von ca. 550 PS anliegen. Schaffst Du die 720 Nm bis 6370 U/min zu halten hättest Du bei ca. 6370 ca. 650 PS usw. Die Leistung steigt bei gleich bleibendem Drehmomment, theoretisch, linear zur Drehzahl.

Hast Du also einen Motor der problemlos 7370 U/min und dabei 720 Nm schafft, bist Du bei ca. 750 PS usw.

[SupraJoerg]

Drehmoment ist abhängig von Füllgrad und Mitteldruck, da der Gaswechsel vereinfacht gesagt mit zunehmender Drehzahl schlechter wird bedingt durch den Faktor Zeit fällt das Drehmoment mit zunehmender Drehzahl, aus nach meiner Erfahrung verabschieden sich Pleuel (verbiegen & brechen) und Schrauben eher durch Klopfen als durch zu hohes maximales Drehmoment.


Wenn man die Leistung nicht über LD erhöhen will, geht nur der Weg über Drehzahlerhöhung da Leistung ein Produkt aus Kraft x Weg/Zeit ist, die Frage wäre ob die Drehzahlerhöhung oder der LD dem Motor mehr weh tut, für meinen Teil ist eine Drehzahlerhöhung um den Faktor 1000 u/min + die kostenintensivere und verschleissfreudigere Variante, wäre für mich nur vertretbar wenn Geschwindigkeiten weit jenseits der 300KM/h erreicht werden sollen.

[Spargelstecher]

Ein Maschinenbauer bei uns hat's ausgerechnet, ein 2L Motor mit 200PS und 7000u/min muss um ein Vielfaches mehr aushalten als ein 2L turbomotor mit 200PS bei 6000u/min. Der mitteldruck ist dem Motor relativ egal, die Drehzahl belastet alle Bauteile um einiges mehr. Thermik ist in jedem Fall immer eine zu lösende Problematik.

Man kann auch bei gleich bleibendem Druck und Drehzahl etwas den füllungsgrad erhöhen, also Kopf und ansaugung optimieren. Bei letzterem aber aufpassen, alle Kanäle polieren kann man immer, aber irgendwas vergrößern würde ich nicht einfach mal so Da gab es schon einige, die nach dem bearbeiten statt 120 plötzlich 110PS hatten...

[FreddyFreak]

Erstens. Der betriebsmitteldruck ist auch massgeich für die Standfestigkeit des motors (Haltbarkeit auf dauer). Je höher der druck desto kürzer hält er, das ist fakt! Material außen vor gelassen.
Zweitens hat suprajoerg völlig recht!

Zu deinen fragen.

1. Ja, solange man nicht die kolbengeschwindigkeit über die drehzahl so erhöht, dass das Material anfängt zu fließen und/oder die Kräfte so groß werden das die pleule reißen

2. Kommt drauf an, aber in vielen Fällen ja da dort sehr viele faktore reinspielen.

3. Weis ich nicht genaj was du meinst, aber ich vermute es einfach mal
Belastungsgrenze ist Belastungsgrenze , überschreitest du diese, ist ende mit der belastung und führt zum ausfall.

[Spargelstecher]

Klar verschleißt der Motor schneller bei höherem mitteldruck, aber in der Regel führt das nicht sofort zum völligen totalausfall. Wer 650PS aus einem 3L Motor quetscht, der sollte genug gesunden Menschenverstand mitbringen um zu wissen, dass das bei entsprechend häufiger Abrufung dieser Leistung nicht ewig hält.

Die maximale kolbengeschwindigkeit ist eine quasi fest vorgegebene Größe, hier geht es aber nur um das pleuel! Das hat wie du richtig sagst eine Belastungsgrenze. Wird diese überschritten, verbiegt es sich oder knackt.

Man kann es aber auch kaputtmachen, ohne diese mechanische kraft aufzubringen. Bei 9000u/min (ist jetzt aus der Luft gegriffen) reißt es, auch wenn nur 200nm anliegen. Es verbiegt sich aber bei 800nm, selbst bei 1u/min...

[Rettich]

Ist doch im Gegensatz zum Internet auch kein "Neuland".

OEM nehmen schon seit einiger Zeit Drehmoment-Spitzen raus, um Bauteile zu schützen. Ob Pleuel, Kupplung oder Getriebe ist ja Wurst. Bei modernen Dieseln ist das absoluter Usus heutzutage, und auch bei Benzinern fast überall so. Die Angaben "maximales Drehmoment bei 1500-3800rpm" sind ja keine Schätzungen, sondern das Drehmoment ist tatsächlich im gesamten Bereich gleich diesem Wert. Bei Dieseln ist das bauartbedingt einfach schöner zu lösen (nen Benziner mal ne Spur abmagern funktioniert halt nicht so klasse wie beim Diesel). Bei Benzinern wird das m.W.n. wie pmscali schon vorgeschlagen hat über die Zündung, und teilweise auch in Kombination über Steuerzeiten erledigt.

Bei Tunern ist meistens ist aber eher die Klopfgrenze das Problem, warum man mit Ladedruck nicht weiter kommt. Dann muss man, wie Knischka vorgerechnet hat, das Drehmoment (mit anderen Nockenwellen, größeren Ports, Rohrdurchmessern....) nach oben verlagern: Wenn du die 800nm bei 4000rpm drücken kannst, hast du einen~600PS Motor. Schaffst du es aber, die nötige Luft zu fördern und zu wechseln um bei 6000RPM noch die gleichen 800nm zu drücken... tja, dann hast du einen 900PS Motor. Bei gleichem Sprit, gleichem Ladedruck und ohne deine Maximaldrehzahl zu erhöhen. Und genau das wird bei einigen gängigen Motoren mit ziemlich ähnlichen Zahlen gemacht, wenn es endgültig von der Straße auf die Viertelmeile gehen soll.
Wenn man nicht mehr auf einen Wusch verbrennen kann, dann halt öfter.
In der Praxis ist das halt alles noch komplizierter, irgendwann spielt auch die Massenträgheit vom Kolben wieder ne Rolle als Kraft auf deinem Pleuel usw. usw. usw. aber das Klopfen hat man erstmal "ausgetrickst" und darum geht's in bestimmt 90% der Fälle. Stärkere Pleuel einbauen ist meistens das kleinste Problem.

Aber wie Suprajörg geschrieben hat, verschleißmäßig ist das uncool und lohnt bei den meisten Motoren nicht. Vorallem nicht auf der Straße, weil's dann untenrum fehlt, und mal unter uns Pfarrerstöchtern... man hat's im Alltag doch lieber, wenn bei einem untenrum was passiert.
Aber wenn du auf der Viertelmeile/ VMax schneller sein willst und den Sprit schon ausgereizt hast, ist das nebst niedriger verdichten die einzige Variante.

[Spargelstecher]

Nunja, man kann noch wasser oder Benzin vor der Drosselklappe einspritzen. . .

[Ludri]

Genau das hatte ich auch aber kurz mal in die Werkstatt und dann wars ok

[stefan-1990]

Moin, nochmal für mich zum Mitschreiben .
Kann ich davon ausgehen das ein Serienpleuel standhaft bis min. 500PS ist?

Für mich stellt sich grade die Frage, wo ich eh neue Kolben brauche, wofür Geld für neue Pleuelstangen ausgeben wenn ich grade keine 500PS+ fahren will...

MFG Stefan

[Spargelstecher]

Dem Pleuel und dem Kolben ist der entstehende Druck relativ(!) egal. V.a. bei den relativ dicken Dingern, die toyota früher verbaut hat.

Die Drehzahl macht sie halt kaputt. Also wenn du mit der Drehzahl hochgehst, kann es sein, dass die Pleuel knicken.

Bei nem OEM Teil nicht weiter schlimm. Das verbiegt sich etwas, machst n neues rein und Gut.

Ein h-Schaft Pleuel bricht einfach und fliegt durch den Block. Dafür können die mehr Drehzahl ab, bevor sie kaputtgehen, hängt aber mehr mit dem Gewicht und der oberflächenbeschaffenheit zusammen.