Wie kann man Motoren bauen die ewig halten zb 5 millionen Kilometer?
Ohne auch nur einmal zu verdchleissen
7 Antworten
Das wird schon ambitioniert. aber ich sage mal, wenn du lager verwendest, die der Belastung gewachsen sind, der Motor entsprechend hochwertig verarbeitet. und - das ist das wichtigste! das Leistungsmanagement so ausgelegt wird, dass da ordentlich reserven sind. bzw. und oder die Kühlung des Motors ausreichend dimensioniert wird, sollte das mit einem Brushless Konzept also einem asyncronmotor oder permanentmagentmotor.
Letzterer dürfte für ein E Auto besser geeignet sein, da er einfacher die Möglichkeit einer Rekuperation bietet.
lg, Anna
Ein elektrischer Asynchronmotor hält diese Belastung durch.
Auch die typischen Brushless DC und Synchronmaschinen kommen damit klar.
Komplett ohne Verschleiß (im Sinne von Abnutzung und nicht im Sinne von zerstörung einzelner Komponenten) ist natürlich schwer, da würdest du zumindest Elektromagnetische Lager benötigen um zumindest beinahe keinen mechanischen Verschleiß zu haben.
Ein gewöhnlicher Schiffsdiesel (aufgeladenes 2Takt-System) fährt so 150.000h, macht bei ca 45km/h Durchschnittsgeschwindigkeit rund 6.750.000km.
Groß, wenig Leistung auf viel Hubraum, das schohnt Lager und Laufbüchsen.
Ein normaler PKW-Motor mit geringer Verdichtung kann durchaus auch eine solche Laufleistung erreichen.
Perfektes Beispiel. Letztlich muss der Motor so ausgelegt werden, dass der unvermeidbare Verschleiß pro Kilometer Fahrstrecke gerechnet so gering wie möglich bleibt (Beanspruchung runter, Kolbengeschwindigkeiten/Drehzahl runter, größere Lagerflächen, bessere Schmierung) und dass die Verschleißteile entsprechend große Verschleißreserven mitbringen (großer/schwerere Bauweise) und der Motor auch bei dem großen Verschleiß noch hinreichend Leistung bringt (also dem Motor nicht mehr abverlangen, als er in ausgenudeltem Zustand noch kann).
Das geht nur noch auf Schiffen, im PKW würde das Mehrgewicht und der Mehr-Verbrauch nicht mehr akzeptiert / zugelassen.
Spannend wäre, wie viele Kilometer ein Auto eingekuppelt auf ebener Strecke im Standgas schaffen würde (für diesen Lastpunkt alleine Betrachtet sind alle PKW Motoren ebenso überdimensioniert wie ein Schiffsdiesel).
Laufleistungen von einigen Millionen Kilometern mit einem Motor wurden ja schon erreicht. Wenn man Motoren speziell für extreme Laufleistungen auslegen würde wäre das schon erreichbar, durch ein ganzes Bündel von Massnahmen:
- Intensives Testen von Motor-Prototypen auf extreme Lebensdauer bereits während der Entwicklung
- besonders leichte, fein gewuchtete Titanpleuel für möglichst geringe Kräfte im oberen und unteren Totpunkt
- hochfeste, geschmiedete und besonders präzise gehärtete Nocken- und Kurbelwellen aus besonders verschleißfesten Sonderstählen
- extreme Feinstbeabeitung aller Lagerpunkte
- groß dimensionierte Pleuellager/Kurbelwellenlager mit großem Motoröl-Volumenstrom zu den Lagerstellen
- Niedrige Motorleistung und -Drehmoment, elektronisch begrenzt
- Selektierte Kolben/Kolbenringe die optimal zur Istmass der Zylinder passen
- Einfahren des Motors auf Motorenprüfstand mit speziellen Einlaufölen, anschließend Zerlegung und Überprüfung, ggf. Nachabeit
- grundsätzlich vorgezogene Ölwechsel, mit höchster Ölqualität
- Keine Kaltstats durch Vorheizung des Kühlwassers mit Standheizung
Das Problem wäre nur: einen solchen Motor könnte keiner bezahlen, der würde den Gegenwert eines Einfamilienhauses kosten, wenn nicht mehr.
Der einzige Bereich wo solche Massnahmen teils verwirklicht werden ist bei reinrassigen Rennmotoren in der Formel 1 oder bei 24-Stunden-Rennen wie in Le Mans, um sicher zu stellen dass die Motoren die extremen Belastungen über die Renndistanz überhaupt aushalten.
Ohne Verschleiß? Gar nicht.
Ohne zwischendurch alle paar hunderttausend km den ganzen Motor zu revidieren? Indem man nicht all zu viel Leistung pro Hubraum rausholt und ihn sauber mit hochwertigen Materialien und engen Toleranzen entwickelt.
Oder halt grobschlächtig mit nahezu Null Leistung und massiver Überdimensionierung wie früher bei alten Kammerdieseln.
So ist es. Also weg mit allem, was turbogeladen ist, und was auf maximal hohe Literleistungen anspielt. Niedrige Drehzahlen und Lasten dürften das A und O sein.