GRJ7 - 1GR-FE Motordetails (Fahzeugspezifisch)

[Broesel]

Moin,

ausgelöst durch den Motorleistungsthread, habe ich angeboten mal ein paar technische Details zum 1GR-FE speziell im J7 zusammenzuschreiben.
Da das in dem langen Thread teils untergeht, poste ich die technischen Details hier (ohne den Tuningbezug) - und ergänze nach und nach auch noch weitere Themenfelder.

Wir fangen erstmal mit ein bisschen Mechanik an - da darauf eigentlich alles andere aufbaut.

Es handelt sich beim 1GR-FE im J7 um einen 4.0 Liter V6, das wird nun niemanden überraschen.
Der V Winkel beträgt 60°. Die fahrerseitige Zylinderbank ist dabei um 36,6mm zurückversetzt. Der Abstand von Zylindermitte zu Zylindermitte beträgt einheitlich 105,5mm.
Der gesamte Motor besteht zum größten Teil aus Aluminium - einige Teile aus speziellem Kunststoff.
Gewicht des gesamten Motors beträgt runde 180kg.

Der exakte Hubraum beträgt 3956cm³ bei einem Durchmesser der Brennkammern von 94mm, und einem Zurückgelegten "Hub" des Kolbens (Oberer Totpunkt zu unterem Totpunkt - also da wo der Kolben die Richtung wechselt) von 95mm.
Rechnerisch ist es also ein "Langhuber", da der Hub größer als der Durchmesser ist.
Praktisch liegt er genau in der Mitte zwischen "Lang-" und "Kurzhuber" und vereint damit die Vorteile, aber auch die Nachteile ein wenig.

Vorteile Langhuber: Hoher Brennraum, dadurch thermisch und von der Verbrennung her besser.
Nachteile Langhuber: Niedrigere Höchstdrehzahl, da höhere Kolbengeschwindigkeit. Kleinere Ventile verbaubar.
Vorteile Kurzhuber: Höhere Drehzahlen, Größere Ventile verbaubar
Nachteile Kurzhuber: Flacher Brennraum, thermisch nicht ideal.

Hier in Kombi: Guter Mittelweg, ein Motor mit gut Drehzahl, ausgewogenes Verhältnis zwischen den Faktoren.
Das zeigt auch schon - um wieder Bezug zum Thread zu bekommen - das Toyota hier einen Motor der sehr vielseitig ist, entwickelt hat.

Die Kolben aus Aluminium sind mit einer Resin Beschichtung überzogen, an den "Wangen" (Piston Skirt).
Das verringert die Reibung.
Die Obere Nut/Kante des Kolbens ist mit einem speziellen Oxid beschichtet, damit sie stabiler ist.
Alle 6 Kolben sind identisch, was nicht bei allen V Motoren so ist.

Es wird mit einem Verdichtungsverhältnis von 10 zu 1 gearbeitet.
Auch das ist moderat und ein guter Kompromiss. Hoch genug um eine schöne Leistung zu entwickeln (bei einem Saugmotor), aber nicht zu hoch um Spielraum zu haben.
Eine höhere Verdichtung führt zu mehr Lagerdruck, zu mehr Temperatur und auch zu höherer Klopfneigung.

Der Zylinderkopf wird mit einer Dichtung aus Stahl-Laminat abgedichtet. Diese Zylinderkopfdichtung ist um die Zylinderöffnungen herum "verdickt", um eine bessere Abdichtung und längere Lebensdauer zu erreichen.

In den Zylinderblock sind "Liner" aus einer Stahllegierung eingebracht/eingearbeitet, quasi als "Laufbüchse für die Kolben". Vorteil ist eine hohe Stabilität bei niedrigem Gewicht. Nachteil ist, das man die Zylinderwand nicht wirklich aufarbeiten/Honen kann, wenn man Laufspuren da sind. Da muss man dann den Block wechseln.

Selbst "zwischen" den Zylindern sind im Zylinderblock diagonale Kühlbohrungen, die für eine gleichmäßige Temperatur der Zylinderwand sorgen sollen.

Die Kurbelwelle liegt in 4 Lagern, und sie besitzt 5 Ausgleichsgewichte.
Sowohl die Lager der Kurbelwelle als auch die Lager der Pleuel sind aus Aluminium.
Die Lager haben eine entsprechende Form (Rillen) um den Ölfilm exakt zu halten.

Nun kommen wir mal zum Thema "Ventile" samt VVTi:

Wir haben insgesamt 24 Ventile - also 4 pro Zylinder.
Die Einlassventile sind größer (Durchmesser), als die Auslassventile.
Diese werden von zwei obenliegenden Nockenwellen pro Zylinderbank angetrieben. (DOHC = Double Overhead Camshaft).
Die Einlassseite liegt "im V", die Auslassseite "Aussen".
Dabei werden die Einlassnockenwellen direkt mit der Steuerkette angetrieben (von der Kurbelwelle), die Auslassnockenwellen werden je durch eine kurze Kette von der jeweiligen Einlassnockenwelle angetrieben.

Die Einlass-Nockenwellen sind jeweils mit einer variablen Verstellung (VVTi) ausgestattet, die Auslasswellen sind nicht verstellbar. Daher "Single-VVTi". Der Verstellbereich beträgt 50°. Was die 50° bedeuten wird gleich weiter unten klarer.

Die Verstellung erfolgt stufenlos über einen verstellbaren Antrieb der Nockenwelle, gesteuert durch elektrisiche Ventile die Öldruck anlegen oder ablassen (vereinfacht).
Das Kettenrad auf dem die Steuerkette läuft ist nicht fest mit der Nockenwelle verbunden, sondern über ein "verdrehbares" Element, das eben durch diesen Öldruck bzw. die Ölmenge die "Verstellposition" einnimmt.

Dazu gehören dann natürlich zwingend die Ventilzeiten. Dazu etwas Basic:
Die Zeiten werden in Drehwinkel der Kurbelwelle angegeben - immer im Bezug auf die oberen und unteren Totpunkte der Kolben. Immer in Drehrichtung der Kurbelwelle. Immer mit "Vor" oder "Nach".

Hier die der Ausslassventile - statische Werte, da nicht verstellbar:
Auslass Öffnen: 54° BBDC (Before Bottom Dead Center -> Vor dem unteren Totpunkt.)
Auslass Schließen: 2° ATDC (After Top Dead Center -> Nach dem oberen Totpunkt.)

Hier die der Einlassventile als Range, durch die Verstellbarkeit:
Einlass Öffnen: 42° bis -8° BTDC (Before Top Dead Center -> Vor dem oberen Totpunkt)
Jetzt denkt jeder vermutlich "Häh?" ein Minuswert? Ja, das liegt an der Schreibweise, das eben die Einlassöffnung immer als "BTDC" angegeben wird. Man könnte es auch umschreiben:
42° BTDC (Before Top Dead Center -> vor dem oberen Totpunkt) bis 8° ATDC (After Top Dead Center -> nach dem oberen Totpunkt)

Einlass Schließen: 10° bis 60° ABDC (After Bottom Dead Center -> Nach dem unteren Totpunkt)

Was heisst das nun?
Mit der Verstellung der Einlasszeiten kann man beeinflussen wie der Brennraum gefüllt wird.
zur Brennraumfüllung gehören ja primär zwei Dinge:
Man muss das Abgas nach der Verbrennung rausbekommen, man muss frisches Gemisch reinbekommen.

Ganz grob macht man folgendes:

Starten/Abschalten, Leerlauf und bei niedrigen Temperaturen (Warmlaufphase): Das "Überlappen" von Aus- und Einlasszeit wird komplett verhindert.
Auslass schließt bei 2° nach dem oberen Totpunkt, Einlass öffnet durch den Verstellbereich erst bei 8° nach dem oberen Totpunkt (-8° vor dem Totpunkt..., volle Ausnutzung des Verstellbereich in die eine Richtung).
Das verhindert, das Abgase in den Ansaugtrakt zurückströmen, was eine bessere Leerlaufkultur und eine erhöhte Effizienz zur Folge hat. Ebenso wird das Aufwärmen und die "Startfähigkeit" verbessert.

Niedrige Last: Das "Überlappen" von Aus- und Einlasszeit wird im geringen Rahmen zugelassen, aber niedriger als bei "starren Steuerzeiten".
Auslass schließt bei 2° nach dem oberen Totpunkt, Einlass öffnet kurz (10° - 5°) vor dem oberen Totpunkt.
Hiermit wird das zurückströmen von Abgasen in den Ansaugtrakt in gewissen Rahmen ermöglicht - es ist quasi eine Art "Abgasrückführung" im Minimalbereich,
Das erhöht die Langlebigkeit, verbessert den motorlauf und sorgt für eine saubere Verbrennung.

Mittlere Last: Das "Überlappen" von Aus- und Einlasszeit wird deutlich erhöht.
Auslass schließt bei 2° nach dem oberen Totpunkt, Einlass öffnet schon bei bis zu 42° vor dem oberen Totpunkt (anderer Maximalbereich der Regelung, als bei Leerlauf).
Durch die erhöhte "interne" Abgasrückführung werden "Pumpverluste" durch nicht ausreichende Füllung vermieden, ebenso wird das Abgasverhalten und die Kraftstoffeffizienz besser.

Hohe Last bei niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit/Drehzahl:
Hier wird das schließen des des Einlassventils in Richtung der 10° nach dem unteren Totpunkt verschoben, also an die "frühe" Regelgrenze.
Dies verbessert/verändert das Mischungsverhältnis damit mehr Drehmoment erreicht wird.

Hohe Last bei Hoher Geschwindigkeit/Drehzahl:
Hier wird das schließen des des Einlassventils in Richtung der 60° nach dem unteren Totpunkt verschoben, also an die "späte" Regelgrenze.
Dies verbessert/verändert das Mischungsverhältnis damit mehr Leistung erreicht wird.

Eigentlich also ganz easy oder?
Nun, das sind natürlich so Standardszenarien, die da jetzt beleuchtet sind. Die Wechsel dazwischen sind fließend, mit Übergangsschwellen, stufenlos geregelt etc.

Man sieht hier also schon, das verschiedene Faktoren eine enorme Rolle spielen.
Somit zeigt es auch die Brisanz bei Leistungsdiagrammen - je nach den resultierenden "Betriebsparametern" können sich Werte und das verhalten ändern.
Mit Techstream kann man z.B. die VVTi Stellung im Leerlauf ändern- > man merkt massiv wie der Motorlauf unrunder wird.

Im nächsten Teil dann mehr - es kommen noch (mal grob): Schmierung, Zündung, Kühlung, Regelung/ECU, Einspritzung, Kraftstoffversorgung.

Feuer frei für eure Fragen, Kritik, Wünsche, Anregungen - und für Diskussion.
Oder auch für Hinweise wenn es euch zu sehr ins Detail geht oder ihr mehr Details zu speziellen Dingen wollt.

Viele Grüße
Broesel

[Broesel]

Moin,

hier dann der zweite Teil: Schmierung/Ölversorgung

Die Schmierstoffversorgung beim 1GR-FE in der Single-VVTi Version wie im J7 verbaut, ist eigentlich recht simpel - und doch gibt es ein paar Interessante Details.

Zunächst mal die Ölfüllmengen:
Mit Ölfilterwechsel: 5,4l
Ohne Ölfilterwechsel: 5,1l

Diese werde aus der technischen Doku erweisen sich beim Ölwechsel alleridngs als zu viel.
Erfahrungsgemäß reichen mit Filterwechsel 5,2l bis Maximum.
Mit einem 5l Kanister kommt man ziemlich genau in die Mitte des Bereichs auf dem Ölstab, was auch ausreicht.
Dafür lieber häufiger wechseln.

Empfohlene Viskosität ist 5W-30 oder 10W-30 (wenn es nicht unter -18° geht).
Es ist ein API Grade SL, SM, SN, SN+, SP oder ILSAC GF-6A vorgeschrieben.

Das Wechselintervall wird je nach Doku/Markt/Einsatzbedingungen mit 5000, 10000 oder 15000km angegeben.
Meine Empfehlung: Ein Intervall von 10000km sollte hier gut passen - lieber ein günstigeres Öl nehmen und öfter wechseln - immer samt Filter.

Der Öldruck (gemessen nach der Pumpe, dort wo der Druckschalter bzw. Drucksensor sitzt) muss bei 4.2 psi in Leerlaufdrehzahl und 43-85 psi bei 3000rpm liegen.

Das gesamte Ölumlaufsystem wird unter Druck betrieben, dazu kommt eine Rotorpumpe mit einem Cycloiden Rotor zum Einsatz.
Dies ist eine spezielle Form einer Zahnringpumpe. (grobe Wirkungsweise hier zu sehen: https://de.wikipedia.org/wiki/Zahnradpu ... or_anm.gif)
Die Pumpe ist im Deckel der Steuerkette verbaut und wird direkt von der Kurbelwelle angetrieben.
Dieser Pumpentyp kann normalerweise nur in einer Position auf die Kurbelwelle geschoben werden, was das montieren des Deckels erschweren würde - daher hat Toyota hier eine Anpassung vorgenommen, das sie in 4 Positionen auf die Kurbelwelle aufgeschoben werden kann.

Direkt hinter der Ölpumpe ist Ventil verbaut, das ab einem gewissen Öldruck öffnet.

Starten wir in der Ölwanne. Schon diese hat eine spezielle Form, mit einer stark nach unten versetzten Sammelgrube, damit der Ölansugstutzen (Oil Strainer) auch bei Schräglagen, Gefälle und Steigungen noch an das Öl kommt.

Über die Ölansaugung aus der Ölwanne wird das Öl zur Ölpumpe gesaugt und ab da mit Druck durch den Ölkühler und anschließend durch den Ölfilter gedrückt.

Der Ölkühler wird per Wasser des Kühlkreislaufs gekühlt, was oft als "Sparlösung" gegenüber einem per Luft gekühlten Ölkühler gesehen wird.
Dem muss man vehement widersprechen, da ein Wassergekühlter Ölkühler einen entscheidenden Vorteil mitbringt: Er sorgt für eine möglichst geringe Temperaturdifferenz von Öl zu Kühlwasser und ermöglicht damit eine sehr homogene Temperatur im Motorblock.
Zudem ist er durch seine Bauart ohne Ölschläuche deutlich sicherer für den Motor.

Der Ölfilter liegt so, das er von oben erreichbar ist, er ist "von oben" montiert.
Unter dem Ölfilterhalter ist dazu extra eine kleine "Auffangwanne" mit Ablaufstutzen montiert, damit beim wechseln austretendes Öl nicht nach unten tropft.

Ölfiltertyp: 90915-20004 oder 90915-YZZD4
Dichtung der Ablassschraube (sollte man immer wechseln, Einwegdichtung): 90430-12031


Nach dem passieren des Ölfilter steht der Ölstrom dann für die Schmierung bereit.
Er wird zunächst auf 5 weitere Ölverteilsysteme verteilt, und dann entsprechend weiter unterverteilt - hier nun mal der Versuch das "Grafisch" darzustellen:

1.) Zylinderkopf Links 1:
-> Nockenwellenverstellungs-Ventil -> VVTi Steuerung
-> Kettenspanner der Steuerkette

2.) Zylinderkopf Rechts 1:
-> Nockenwellenverstellungs-Ventil -> VVTi Steuerung
-> Kettenspanner der Steuerkette

3.) Zylinderblock
-> Lager der Kurbelwelle -> Pins der Kurbelwelle -> Pleuel -> Kolben
-> Kolbenboden

4.) Zylinderkopf Links 2:
-> Lager der Einlass-Nockenwelle
-> Lager der Auslass-Nockenwelle

5.) Zylinderkopf Rechts 2:
-> Lager der Einlass-Nockenwelle
-> Lager der Auslass-Nockenwelle

Soweit eigentlich gar nicht mal so spannend - und ein recht einfacher und normaler Ölkreislauf.

Eine damalige Besonderheit dieses Motors ist inzwischen eher Standard, aber trotzdem sollte man sie erwähnen:
Die Umsetzung der Kolbenboden-Schmierung.

Dazu sind im Zylinderblock "unter" den Kolben spezielle Öldüsen montiert, die Öl von unten gegen den Kolben sprühen.
Diese haben ein Druckventil, sodass sie erst bei genügend Öldruck öffnen. Da sie eine Hohe Durchflussmenge haben, würden sonst der Öldruck im Restsystem zu weit abfallen.



Standardmäßig gibt es zwei verschiedene Systeme zur Kontrolle des Ölsystems während der Fahrt, die je nach Modell verbaut werden:
- Öldruckschalter, mit Kontrollleuchte im Multiinstrument
- Öldruckmessung, mit Anzeige von relativwerten (keine Wertangabe) im Multiinstrument. Wichtig: Dann ist KEINE "Ölkontrollleuchte" bei fehlendem Öldruck verbaut! Also Zeigerstellung beachten!


Fassen wir mal zusammen:
Wir haben ein recht einfaches, rein mechanisches Ölverteilsystem mit Nassumpfschmierung (Öl wird direkt aus der Ölwanne als Sammelbehälter angesaugt.)
Es findet keine extern beeinflusste Regelung statt (keine steuerbaren Ventile, keine Regelung der Pumpe etc.)
Das macht das System Robust, wenig Fheleranfällig und Wartungsfrei.
Allerdings: Ölmenge an den Schmierstellen ist direkt abhängig von der Drehzahl der Kurbelwelle - ebenso der Öldruck.
Daher ist es wichtig, den Motor nicht mit zu wenig Drehzahl (<1300 - 1500 Umdrehungen) und hoher Last zu fahren.



So, das waren eigentlich so die Hauptpunkte zum Ölsystem.
Feuer frei für eure Fragen, Kritik, Wünsche, Anregungen - und für Diskussion.
Oder auch für Hinweise wenn es euch zu sehr ins Detail geht oder ihr mehr Details zu speziellen Dingen wollt.

Viele Grüße
Broesel

[laurent.d]

Hallo Herr Doktor 1GR-FE,

Vielen Dank, dass du diese sehr interessanten Informationen geteilt hast.

Ich hätte 1/ eine Anmerkung, 2/ eine Ergänzung, 3/ eine Uneinigkeit und 4/ eine Frage...


1/ Ich bin überrascht, dass es nur 5 Liter Öl für einen so großen Motor gibt!

Mein 5-Zylinder 2,5-Liter-Motor hatte 7 Liter Öl.
Allerdings betrug der Ölwechselintervall 30.000 km. Die doppelte Menge an Öl bei gleichem Hubraum bedeutet, dass das Öl nur halb so stark belastet wird, wodurch sich die Ölwechselintervalle verlängern können.


2/ Ein Wasser-Öl-Wärmetauscher hat außerdem den Vorteil, dass sich das Öl nach einem Kaltstart schneller erwärmt, was die Schmierung verbessert, die Reibung verringert, den Verschleiß reduziert und den Benzinverbrauch senkt.


3/ Ich stimme dir nicht mit der Theorie zu, häufiger Öl zu wechseln. Und dass es besser ist, wenn man ein billigeres Öl nutzt und öfter Öl wechseln.

Außer du hast eine Ölanalyse gemacht, die das bestätigt.


Das Motoröl muss unbedingt den Spezifikationen des Herstellers entsprechen. Die Marke und der Preis sind zweitrangig.

Ich hatte die Gelegenheit, einen Bericht 'eines Autoherstellers (nicht in der Presse) über den Test verschiedener Altölarten auf den Verschleiß des Motors zu lesen. Die Schlussfolgerungen waren überraschend und in einigen Fällen kontraintuitiv.

Und das Überraschendste für mich war, dass die Ergebnisse durchweg zeigten, dass ein Ölwechsel unmittelbar nach dem Wechsel zu einem Verschleißspitzenwert führt.

Ich weiß, dass es viele schockieren wird, so wie ich damals schockiert war. Ich hatte das Thema mit dem damaligen Projektleiter besprochen, um den Messprozess etc. herauszufordern. Aber es war nichts zu machen, auch wenn wir damals das Phänomen nicht richtig erklären konnten. Die Messung der Verschleißspitzen war unbestreitbar und nicht auf einen Fehler zurückzuführen.

Seit dieser Zeit bin ich gegen das (zu) häufige Ablassen des Wassers. Man sollte sie so oft wie nötig, aber so wenig wie möglich machen.

Ich würde bei meinem LC bei 10.000 km eine Ölanalyse durchführen, um zu sehen, ob das Öl noch gut ist. Wenn das der Fall ist, wird das Öl bei 15.000 mit einer zweiten Ölanalyse gewechselt, um das richtige Ölwechselintervall zu bestimmen.


4/ Kennst du ein bezahlbares Werkzeug, mit dem man die EOBD-Einstellungen bei Toyota auslesen kann? Wie das VAG-Com/Ross-Tech für VAG.

[Fritzz]

zu 1
Öl altert auch und da sind längere Intervalle also schlechter als kürzere.

zu 3
Meinst du, wenn man das Öl zu oft wechselt? Du schreibst dann was von Wasser ablassen, du meinst wohl einen Ölwechsel?

[Broesel]

Hi Larent,

Danke!

Zu 1: Ja, ist eher wenig für die Motorgröße.
Daher auch die Empfehlung zu häufigeren Wechseln.
Längere Intervalle sind nur ein Komfortgewinn für den Nutzer und „Marketing“ - ein wenig auch übertriebener Umweltschutz.
Studien und Analysen zu den Fahrzeugen mit „LongLife“ Intervallen gibt es zuhauf, die den negativen Effekt für den Motor zeigen.


Zu 2: Korrekt, auch die Erwärmung geht schneller/homogener

Zu 3: Da bin ich eklatant anderer Meinung als Du.
Ist physikalisch auch nicht erklärbar, das zu häufiges Wechseln schaden soll.
Was war denn die „Verschleiß-Spitze“ und an welchen Bauteilen wie gemessen? Von wann ist der referenzierte Test/Versuch und bei welcher Motorart? Rennsport oder Straße?

Natürlich gibt es gewisse kurzzeitige Effekte beim Ölwechsel (länger Druckaufbau beim ersten Start danach z.B.)
Aber das wird keinen wirklichen, messbaren Effekt haben.

Ohne dort Messwerte und Details zu haben halte ich den von Dir referenzierten Test für nicht valide - das einzige was ich mir vorstellen kann, ist das durch die Wechsel „hintereinander“ eine Spül/Reinigungswirkung eingetreten ist, die Vorschäden sichtbar machte und wo durch lösen von alten Ablagerungen, die weiteren Schaden angerichtet haben, ein negativer Effekt entstand.
Eine Versuchsreihe in dieser Richtung mit solchen Effekten eines Herstellers liegt mir sogar vor.


Das Öl altert durch Beimischung von Wasser, Sprit, Verbrennungsresten etc.
Wie im anderen Thread festgestellt gibt es Situationen mit niedrigem Lambda, und unverbranntem Sprit.
Grade durch E5 und E10 mit Bioethanol bringt das Eintragungen ins Öl.

Natürlich altert es auch durch Verbrauch der Hilfsstoffe.

Ölqualität: es gibt in Deutschland und Europa keine wirklich „schlechten“ Öle mehr (bei kurzen Wechselintervallen und für einen „einfachen“ Benziner) - solange sie der Spezifikation entsprechen.
Ja, die Additive unterscheiden sich - aber das ist in viele Fällen marginal.
Trotzdem schadet es sicher nicht, auf die „großen Hersteller“ zu setzen.
Ich habe dazu mehrere Analysen vorliegen.


Zu 4: gibt ein paar, am besten einen VCI Nachbau und Techstream im Abo nutzen.



Viele Grüße
Broesel

[laurent.d]

Ja sorry Öl nicht wasser??!![FACE WITH TEARS OF JOY]


Gesendet von iPhone mit Tapatalk

[GRJ78]

Gerade durch die kleine Ölmenge ist der 1 GR-FR thermisch nicht so belastbar wie bspw der 1HZ mit -~12 l Ölkreislauf. Damit machen sich zu geringe Drehzahlen unter Last thermisch schnell bemerkbar.

Ich empfehle jedem GRJ-Fahrer einen Dongle und entsprechende Software wie zB CarScannerPro oä, um hier ein Auge drauf zu haben. Die entsprechende Porblematik hat Broesel im Tuningfred ja gut erklärt.

[Hydro]

Kann es sein , dass (ja ich weiss wir sind hier im 7ener Bereich) ein Automatikgetriebe für den 1GR-FE das bessere Getriebe ist ? Unter Last schaltet er ja runter und macht so mehr Ölfluss und Wasserdurchsatz

[GRJ78]

Ne, das fette H-Getriebe ist für den GRJ perfekt in meinen Augen.

Automatik ist für City

Gibt ja genug Doedel die ihre AT im Sand himmeln weil
Sie zu blöd zum Bedienen der AT sind….
Das macht der GRJ dann nochmal schneller



Smiley vom Flo

[Jorge22]

@Broesel

Vielen Dank für die spannenden und sehr detaillierten Erläuterungen!

Wie stehst du zu 0W40 bei dem Motor?

[laurent.d]

Zu 3: Da bin ich eklatant anderer Meinung als Du.
Ist physikalisch auch nicht erklärbar, das zu häufiges Wechseln schaden soll.
Was war denn die „Verschleiß-Spitze“ und an welchen Bauteilen wie gemessen? Von wann ist der referenzierte Test/Versuch und bei welcher Motorart? Rennsport oder Straße?
l

Die Studie wurde vor etwa zehn Jahren von der Firma, für die ich arbeitete, für einen Autohersteller erstellt.

Das Thema war, den Einfluss unterschiedlicher Alterung und Verschmutzung (neu, gealtert, mit Rußpartikeln, unterschiedliche Verdünnung mit Diesel usw.) desselben Öls auf den Verschleiß eines serienmäßigen Turbodieselmotors des Herstellers zu testen.

Ein spezialisiertes Unternehmen hat die Tests durchgeführt.
Die verschiedenen Teile des Motors (Kolben, Zylinder, Kolbenringe, Pleuelstangen, Kurbelwelle, Lagerschalen usw.) wurden mit bestimmten Isotopen markiert. Der Motor wurde auf einem Motorprüfstand getestet. Der Ölkreislauf hatte einen Bypass, so dass das Öl in Echtzeit getestet werden konnte, ohne den Motor abstellen oder einen Ölwechsel durchführen zu müssen.
Durch die Messung der verschiedenen Isotope im Öl konnte für jeden Öltyp festgestellt werden, welche Teile wie stark abgenutzt wurden.

Ich las den Bericht über diese Studie aus Neugier und sprach mit dem Projektleiter. Und uns fiel auf, dass in allen Fällen nach jedem Ölwechsel ein Verschleißspieß gemessen wurde.

Dieses Phänomen war nicht das Thema der Studie, daher gab es keine spezielle Untersuchung. Dennoch wurde das Phänomen aus Neugierde untersucht, da es uns seltsam erschien.

Wenn ich von einem Verschleißspieß spreche (ich habe die Werte nicht im Kopf, tut mir leid), dann meine ich einen Verschleißspieß im Vergleich zum kontinuierlich gemessenen Verschleiß. Es handelt sich also um einen sehr niedrigen Wert, aber es gibt dennoch mehr beobachteten Verschleiß, der mit dem Ölwechsel zusammenhängt.

Das ist kein Spüleffekt, denn das Phänomen tritt bei "neuem" Öl auf, nicht bei dem, das abgelassen wurde.

Meine Theorie (da es keine offizielle Schlussfolgerung gab) ist, wie du schon sagtest, dass die Ölpumpe bei einem Ölwechsel irgendwie "entschärft" wird. Und dass es beim Starten des Motors länger dauert, bis der Öldruck steigt.

Ich kann natürlich nicht sagen, ob das spezifisch für diesen Motor ist oder ob es ein allgemeiner Fall ist, denn um das herauszufinden, müsste man andere Motoren testen.

Die Schlussfolgerung daraus ist natürlich nicht, dass man seinen Motor kaputt macht oder seine Lebensdauer stark verkürzt, wenn man häufiger Ölwechsel macht.

Die Schlussfolgerung ist für mich und das ist es, was ich durch das Testen von Motoren gelernt habe. Ich habe gelernt, dass die Wissenschaft und die Fakten über die Meinungen entscheiden.

Ich war damals auch ein großer Befürworter von kürzeren Ölwechselintervallen.
Und deshalb habe ich mir die Frage gestellt, auf welcher Grundlage man die Ölwechsel häufiger durchführen sollte?
Dies gilt umso mehr, wenn dadurch ein Verschleißspieß induziert wird.

Die einzige brauchbare Grundlage ist, dass man ein Öl analysieren lässt. Wenn das Öl nach 10.000 km immer noch gut ist, warum sollte man es dann wechseln?

Meine Erfahrung (Ölanalysen) hat mir bei meinen Fahrzeugen gezeigt, dass trotz des Einsatzes auf Rennstrecken ein Ölwechsel alle 10.000 km zu häufig ist.

Bei meinem TTRS, 50% Straße/Rennstrecke Öl 5W30 Longlife. Das bedeutet, dass ein Ölwechsel alle zwei Jahre oder 30.000 km vorgeschrieben ist.
Das Auto ist mit einer variablen Ölwechselintervallanzeige ausgestattet, die wahrscheinlich auf einem Modell basiert, das auf der Öltemperatur und der Motordrehzahl basiert.

Nach meiner Erfahrung mit meinem A3, bei dem ich alle 10.000 km einen Ölwechsel machte und dann nach einer Ölanalyse alle 15.000 km, machte ich auch beim TTRS alle 15.000 km einen Ölwechsel. Aber auch hier war die Ölanalyse noch in Ordnung. Meine variable Ölwechselanzeige zeigte mir dann 18.000km an (statt 30.000km), das war das Intervall, das ich schließlich übernommen habe.

Also für den Land Cruiser, für mich ist es das Gleiche. Die einzige Möglichkeit, herauszufinden, ob ein Ölwechsel bei 15.000 km oder früher erforderlich ist, besteht darin, eine Ölanalyse durchführen zu lassen.

[Broesel]

Wie stehst du zu 0W40 bei dem Motor?

Es ist außerhalb der aktuellen Spezifikation.
Da aber ein 10w-40 auch akzeptabel war/ist, sollte es kein generelles Problem sein ein -40 Öl zu nutzen.
Das 0w ist natürlich in kalt nochmal dünner als 5w - und dort war der Motor auch mal eher für 10w und 15w entwickelt worden.
Vorteil des 0w ist halt das du in Kalt schneller überall Öl hast, aber eben weniger Öldruck.

Kurzum: vermutlich wird es keine Effekte haben, aber ich sehe auch daher keinen Grund es zu nehmen.

[Broesel]

@laurent

Danke für die Details, ich fasse mal zusammen:
- Test um Abnutzung bei unterschiedlicher Kontamination des Öls zu testen
- Turbodieselmotor
- Verschleißpeaks nach den Wechseln


Das Testszenario sagt nichts darüber das ein häufigerer Ölwechsel zu mehr Verschleiß führt.
Grade bei einem Spüleffekt tritt die Kontamination auch beim neuen Öl auf.
Ein Ölwechsel führt zudem zu einem „Kaltstart“ der wie Du ja auch im anderen Thread schriebst massiv Auswirkungen hat.

Bei Dieselmotoren kommen - neben den höheren Drücken - auch noch Effekte wie die Trockenschmierwirkung des Russanteils im „benutzten“ Öl hinzu.


Zum Thema Ölanalyse:
Wenn man erst wechselt wenn die Ölanalyse einen Wechsel nötig macht, heißt das ja schon das man mit messbar weniger wirksamen Öl fährt.
Das halte ich für deutlich Verschleißfördernder als einen regelmäßigeren Wechsel, falls dieser überhaupt negative Effekte hätte.

[Mountaineer]

Es gibt doch diese bekannte G-Klasse Otto, mit der der Eigentümer 900.000 Km in der Welt unterwegs war. In ner Doku hat er mal erzählt, er hat alle 5000 km einen Ölwechsel gemacht, deswegen habe der Motor auch so lange gehalten.

https://www.promobil.de/reportagen/welt ... ltorf/amp/

In den amerikanischen Foren liest man, dass spätestens alle 10.000 km einen Ölwechsel machen sollte.
Es hängt aber auch vom Nutzungsprofil ab. Mit schwerem Hängerbetrieb, viel Offroad oder als WoMo-Ausbau würde ich sogar zu 7.500 km- Intervallen tendieren.

VG

Konrad

[onkel]

Ich kenne den Versuchsaufbau nicht, aber die Praxis zeigt, das häufiger Ölwechsel ein langes Motor Leben beschert . Mercedes hat beim G einen Ölwechselintervall von 5000km vorgeschrieben bei sog. erschwerten Bedingungen .
Ein begnadeter Schrauber und Tuner der alten Schule hat mir mal beigebracht : Öl ist billiger als Eisen