Motorschaden bei 102.000km

Lars das ist - war deine Kombi:
2004-2009
geschmiedeter Kolben Typ HF4 mit MoS2 Beschichtung am gesamten Kolben, MoS2 Beschichtung am gesamten Kolbenbolzen +vorherige Ultafeinstläppung-Politur

Ja richtig ich fahre momentan das 15W50 Motul 300V vorher Castrol TWS 10W 60.

Unsere Ölspritzdüsen die zur Kolbenkühlung dienen, fördern genügend Öl um Bolzen, Pleuelauge und Kolbenbolzenbohrungen zu schmieren.
Den Rest besorgen die Kurbelwellenwangen, praktisch herrscht unter dem Kolben eine regelrechte Ölnebelsauna.
Dein Öl war verkocht, verdünnt und die Additive mit Sicherheit verbraucht. Habe gestern noch deine Ölpumpe demontiert und das Restöl begutachtet.
Warum es dann nicht eher zum Kolbenklemmer kam ist mir bis heute schleierhaft... Bernd?
Du hast einen BBBB Block - Kolben PCX A0 1 bin gespannt was die Mess-Verschleisswerte ergeben.

Das Honda Pleuel ist am Bolzenauge extrem zierlich konstruiert, geschuldet den oszillierenden Massen max. Kolbengeschwindigkeit etc.
Durch was der Haarriss schlussendlich entstanden ist, ist mir noch nicht ganz klar.

Vielleicht wurde er auch mal kurzfristig überdreht, falscher Gang, zu agiles Runterschalten bei noch zu hoher Drehzahl...
Ich versuche das wenn möglich immer zu vermeiden. In vielen S2K Vids kann man das beobachten. Brutales runterschalten und schwups ist er wieder bei REV.
Bei Trackdays zählt ja jede 1/100 Sek. daher muss das. Toni seine Aussage unterschreibe ich zu 100%.

Ich vermute das der Haarriss schleichend entstanden sein muss. Die Rissoberfläche ca. 2/3 ist glatt und relativ eben, der Restbruch besteht regelrecht aus rausgerissenem Gefüge.

links eBay Kauf - rechts Lars

Tolle Aufarbeitung des beschriebenen Motorproblems, danke dass Ihr es auch für uns alle zugängig macht. Lese schon eifrig mit. Ist super wenn jemand mit Fachkenntnis sich dem Thema annimmt...gute Arbeit.
Habe nochmal das E-Paper von Mahle passend zu diesem Thema im Netz ausfindig gemacht. Evtl. Schaden, deren Ursachen und wie diese zu vermeiden sind werden dort gut beschrieben. Natürlich bezogen auf die Mahle Produkte aber dies hat trotzdem Allgemeingültigkeit.
Ein Fazit welches man ziehen kann ist: Ölwechsel, Ölwechsel, Ölwechsel.
Wenn man sich die Wechselintervalle für das Öl ansieht so sind die Intervalle von 15'km bei normaler Fahrweise und bei den aktuellen modernen Motorölen vollkommen ausreichend. Wobei normale Fahrweise heißt sehr wenig Vollgas, Geschwindigkeiten zw. 120-140 auf der Renne und wenig Drehzahl.
Das Öl macht das locker mit.
Wenn das gute Stück aber nicht so bewegt wird, dann würde ich mich ehr an die Intervalle für DownUnder und harte Einsatzbedingungen halten, sprich alle ca. 5'km Ölwechsel. Wenn Rennstrecke dann lieber noch früher.
Denn ein gutes Motoröl gibt’s schon für 35-50€, ein neuen Motor kostet geringfügig mehr.

PS: der Filter muss nicht immer mitgewechselt werden!!

Motorenteile und Filter; Schadensbilder, Ursachen und Vermeidung

Hey Lars,

Dass hohe Drehzahlen und wenig Last schlecht
Für das Pleuel sind, kann jeder mit bisschen
Ahnung von Motoren sagen.

Beim warmfahren sind eher die Lager der Kurbelwelle und
Die unteren pleuellager gefährdet.
Einfach wenig Last und wenig Drehzahl
So gut es halt geht!
Wenig Drehzahl und viel Last ist maximal schlecht
Weil kein Öldruck und dann Metall auf Metall.

Ich bleibe bei meiner Meinung, dass man auch
Eibfach mal schlechtes Material erwischen kann.
Nicht jedes Pleuel wäre unter diesen Bedingungen flöten gegangen.

Aber die Tipps sollte man sich zu Herzen nehmen.
Als vielfahrer lieber 2mal im Jahr einen Ölwechsel.

Zitat

Original von Los Eblos

105 Runden Nordschleife. Und ich glaub paar Touristenrunden. Dazu diverse Vollgasfahrten auf deutschen Autobahnen quer durch die Republik und zwei 10 tägige Urlaube durch die Alpen. Das sind die Sachen, die viel Last bedeutet haben. 100.000km sind lang. Dazu dann auch zwischendurch lange lastfreie Phasen Kurzstrecke mit nur 6km Arbeitsweg im Alltag.

105 Runden. Das sind gute 2200 km im Rennbetrieb + - . 156 Runden werden ca im 24 Std Rennen gefahren + - ?

Also man kann das drehen wie man will. Du kannst da für und wieder argumente geben? Der Honda S2000 Motor hält wirklich so einiges aus. Da machen Porsche und M3 Motoren früher die grätsche.

Top Job andy

Zitat

Original von AndyAP1
das Honda Pleuel ist am Bolzenauge extrem zierlich konstruiert, geschuldet den oszillierenden Massen max. Kolbengeschwindigkeit etc.
Durch was der Haarriss schlussendlich entstanden ist, ist mir noch nicht ganz klar.

Ich hätte dazu eine Erklärung, ist ja mein tägliches Geschäft. Wird aber etwas theorielastig. Und bevor ich mir die Mühe mache das zu erklären will ich erst wissen ob das gewünscht wird oder wieder nur blöde Sprüche kommen, dann spar' ich mir das lieber…

Zitat

Original von atr-platti
….Dann gibts noch die chefingenieuer von honda hier, die den S wsl mit entwickelt haben und genau wissen warum ein schaden entstanden ist etc.
...

hopp

Wissen will!!! Erklär uns das bitte Bernd Ich lese das super gerne mit hier!!

OK

Das obere Pleuelauge ist durch Zugkräfte zerstört worden. Diese Zugkräfte sind am größten wenn die Massenträgheit den Kolben hochzieht, also das Pleuel den Kolben runterziehen muß. Ob nun unter Last oder ohne ist egal - beim Auslasstakt und Ansaugtakt ist da sowieso kein Druck auf dem Kolben.

Das Problem ist die Dauerfestigkeit des oberen Pleuelauges. Dieses wird wechselnd belastet, von Druck auf Zug und wieder umgekehrt. So was nennt man „Lastwechsel“ – ist was anderes als beim Autofahren.
Bei Druck kann das Pleuel „knicken“ und bricht unten am Schaft. Bei Zug reißt das Pleuel an der schwächsten Stelle – meist oben am Pleuelauge.

Die nächsten Absätze sind eher für Dome - habt ihr im Master-Studium Betriebsfestigkeit?

Für das verwendete Material gibt es Testwerte über die maximale Spannung in Bezug auf die Anzahl der Lastwechsel. Diese Kurven nennt man Wöhler-linien (oder -kurven).

Diese Kurven ermittelt man durch Dauerfestigkeitsversuche und zählt unter welcher Last das Material nach wie vielen Zyklen bricht. Dabei entstehen erst kleine Haarrisse und diese erweitern sich langsam bis das verbliebene Material irgendwann plötzlich reißt weil die Zugfestigkeit der verbleibenden Fläche nicht mehr ausreicht.
Normalerweise legt man den Querschnitt des Bauteiles so aus, dass die Belastung und der Querschnitt des Bauteils eine maximale Spannung für die festgelegt Anzahl an Lastwechseln nicht überschreitet.

Rechenbeispiel Anzahl Lastwechsel:

Bei einer Laufleistung von 80000km und einer mittleren Drehzahl von 5000U/min sowie einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 100km/h kommt eine Lastwechselzahl von 240.000.000 heraus –also 240e6 wenn ich mich nicht auf die Schnelle verrechnet habe.
Nun müsste man die Wöhlerkurve des Pleuelmaterials (geschmiedet) haben um zu sehen welche Maximalspannung bei dieser Lastzahl noch erträglich wäre. Bei der Zahl sollte aber schon Dauerfestigkeit vorliegen, d.h. die zulässige Spannung fällt nicht mehr.

Zurück zum Schaden:
Dadurch, dass der Bolzen im Pleuelauge festging und wahrscheinlich im Kolben auch gerieben hat (Andy sollte sich auch die Kolbenbolzenbohrungen anschauen) wurde das Pleuelauge zusätzlich belastet. Die Gesamtspannung war dann so hoch, dass die Risse weiter gegangen sind und irgendwann war Schluss.
Das kann innerhalb von Sekunden passieren.

Honda hat zwischen dem Pleuelauge und dem Bolzen nur eine Stahl auf Stahl Materialpaarung. Normalerweise nimmt man im Pleuelauge ein Bronzelager, daß verhindert, dass sich die Teile miteinander festfressen und verschweißen.
Die ersten Motoren hatten eine leichte Presspassung, so dass der Bolzen mit dem Pleuel verklemmt war. Im Werkstatthandbuch steht auch immer noch drin dass man das Pleuel erwärmen soll um den Bolzen zu montieren / demontieren.
So eine Passung hat man eigentlich nie richtig im Griff da die Temperaturen zu stark schwanken. Durch die leichte Presspassung gab es wohl ab und an bei sehr heißem Pleuel/Bolzen etwas Spiel so dass dort Reibung ohne Schmierung entstand. Honda hat versucht dem entgegenzuwirken indem sie die Kolbenöldüsen modifizierten. Durch die 4-Loch Schrauben wird mehr Öl durch die Düsen gespritzt. Nebeneffekt: ca. 0,5bar niedrigerer Öldruck als im Werkstatthandbuch.
Das hat erstmal geholfen, aber das Problem nur verzögert, da durch die Dauerbelastung am oberen Pleuelbereich irgendwann das Pleuel bricht.

Bei Lars ist das dann so gewesen, dass sein verbrauchtes Öl oben im Pleuel/Bolzenbereich bei den heißen Temps da oben nicht mehr schmierte. Und dann war irgendwann der Rissfortschritt im Material soweit dass das Pleuel versagte.

Honda hat später mal die Passung des Bolzens/Pleuels und die Ölführung im Kolben geändert. Aber das hat nur eine weitere Verschiebung des Problems gebracht. Warum Honda da nicht auf Bronzelager im Pleuel geändert hat ist mir ein Rätsel.

Ich habe bei meinem S2000 Carrillo Pleuel drin die so eine Lagerung haben. Außerdem hilft der Ölkühler das Öl nicht so schnell altern zu lassen.

Hey Bernd,

Gute Zusammenfassung! BF hatten wir bereits im Bachelor.
Die Esslinger Hochschule hat gerade wegen dem Angebot
sehr guter Vorlesungen im Bereich der festigkeitslehre und bf
einen sehr guten ruf. Wir mussten da echt komplexe Sachen
Berechnen.

Lars: sogar wenn es dauerfest ausgelegt wäre, würde jeder
Früher oder später das Problem bekommen, da auch dauerfeet
Nur eine gewisse (aber sehr hohe) Anzahl von Lastwechseln bedeutet.
Jedoch gibt es ja auch noch andere Gründe, weswegen Motoren kaputt gehen.

Hallo Bernd
Sehr gut beschrieben bitte weiter so und nicht von den anderen verärgert lassen.
Mfg toni

Zitat

Original von Los Eblos
..
Die ersten Motoren, schreibst Du. Wie war das bei meinem? Ich hatte doch schon die neue Variante Kolbenbolzen, und auch bei den Kolben hattest Du ja Unterschiede über die Baujahre mal aufgezeigt.

Die Änderung von Kolben, Bolzen, Öldüsen und ggf. auch Pleuel sind doch Optimierungen seitens Honda, die dem Problem der ersten Motoren entgegen wirken sollten, und soweit ich weiß, wurden die Dinge nicht zeitgleich eingeführt. Öldüsen zuerst, der Rest später. .

Das waren nur marginale Änderungen, eigentlich hätte Honda da stärker rangehen müssen. Mehr Material am Pleuelauge und Bronzebuchse rein. So machen's eigentlich alle anderen Motorenbauer. Und nein - das wird nicht schwerer, man kann dann den Kolbenbolzen leichter machen. So habe ich das drin. Das obere Ende der Carrillos ist zwar schwerer, aber der Kolbenbolzen macht das mehr als wett.
Ich weiß nicht wann welche Änderung eingeflossen ist - wahrscheinlich nacheinander.

Zitat

Original von Los Eblos
..formt sich ein Bild, als könne man davon ausgehen, dass 1. beim modernen Motor die Pleuel 2. in Bezug auf das Schadenbild des obenren Pleuelaugenbruches schon ausreichend dimensioniert wurden, solange man 3. für optimale Schmierung sorgt, die für das Belastungsprofil des einzelnen zugeschnitten ist. Banal gesagt: Jedenfalls auf dieses Schadenbild gesehen müsse sich Otto Normal keine Sorgen machen. Kann man das so sagen?

Ich finde das obere Pleuelauge unterdimensioniert. Das Problem bei diesen Dauerfestigkeitsauslegungen ist dass man da in den Bereich der Statistik kommt. Bei uns in der Firma machen wir mehrere Dauerfestigkeitsläufe und dann werden die Ermüdungs-Eigenschaften aus diesen Versuchen extra für uns ermittelt. Wir legen dann die Struktur mit nochmal entsprechenden Reserven aus und man kann sicher sein dass das für die ausgelegte Anzahl an Lastwechseln hält. Diese Auslegung beruht auf jahrzehntelanger Erfahrung - deshalb sind wir auch alle gespannt wie die Chinesen ihre neuen Flugzeuge auslegen.

Zitat

Original von Los Eblos
Das liest sich, als gingest Du selbst gar nicht davon aus, dass die Pleuel dauerhaltbar ausgelegt sind. Und dann hätten ALLE dieses Problem, früher oder später.

Yep, alles bricht irgendwann - kommt auf die Belastung an. Manchmal brauchst Du ewig um ein Teil zu zerstören, manchmal nur ein paar Mal hin-und herbiegen.
Das Problem hier ist, das Honda zu sehr an die Grenze gegangen ist um die bewegten Massen zu reduzieren. Wer sich das obere Pleuelauge mal im Vergleich zu anderen Pleueln anschaut weiß was ich meine. Das fällt einem gleich in's Auge.

Zitat

Original von Los Eblos
Danke Bernd!
Denn das ist's, was alle anderen hier zu aller erst interessiert, wenn sie einen S2000 kaufen wollen. Die Frage, ob man von irgendwelchen Baujahren die Finger lassen sollte.

Wäre super von Dir, deinen Motorschaden (nach Rennstrecken betrieb und altem Öl) nicht auf alle anderen S2000 zu übertragen bzw projezieren ! Nicht jeder neue USER liest dann mal eben xx Thread-seiten durch. Das sind so die Sätze die sich ganz tief verankern und zur Urban Legend beitragen.

Bernd
Find ich wirklich klasse von Dir, das Du dein Wissen hier bereitstellst und nicht nur an bestimmte Personen und per PM usw.

@ Andi,
auch Dir ein dickes Lob für die Mühe des Vermessens usw und die Fotos natürlich.

Grüße
Florian

Zitat

Original von etrate

Find ich wirklich klasse von Dir, das Du dein Wissen hier bereitstellst und nicht nur an bestimmte Personen und per PM usw.

@ Andi,
auch Dir ein dickes Lob für die Mühe des Vermessens usw und die Fotos natürlich.

Danke Florian,

es soll wirklich nicht der falsche Eindruck entstehen das alle F20C oder F22C Motoren ein generelles Problem haben. Nur hat der Motor kaum Reserven wenn man ihn falsch behandelt. Das wollte ich damit sagen. Mit kurzen Ölwechselintervallen und schonenden Fahrten (auf der Autobahn ist es bei hohen Geschwindigkeiten mehr belastend als Rennstrecke) hält der Motor auch. Ich würde zur Vorbeugung einen echten Ölkühler empfehlen. Mach' ich ja schon ewig...

Florian, Du bist noch nicht so lange hier dabei, wir hatten im Forum in der Anfangszeit eine Menge Motorschäden wo das Pleuel plötzlich rauskam. Genau das war der Grund für mich meinen Motorumbau durchzuziehen, als innerhalb eines Monats mehrere Schäden bei Membern hier auftraten.

Bernd ich hätte eine Frage.
Wie würde es sich verändern wenn man einfach statt ein ölkühler einen größeren wasserkühler einbaut?
Da wäre doch eine gesamte größere bessere Kühlung gegeben oder nicht?