Motor auf hohe Drehzahlen hochdrehen

Inhalt

• Was ist die Motordrehzahl?
• Was bringt eine hohe Drehzahl?
• Ist eine hohe Motordrehzahl schädlich?
• Welche Drehzahl ist gut?
• Fazit

Was ist die Motordrehzahl?

Die meisten Fahrzeuge besitzen neben dem Tacho zur Anzeige der Geschwindigkeit auch einen Drehzahlmesser, durch den der Fahrer sehen und überwachen kann, mit welcher Drehzahl er sein Fahrzeug aktuell fährt.

Der Drehzahlmesser zeigt die Bereiche an, in welchen der Betrieb des Motors unbedenklich und in welchen er schädlich ist. Die für einen Motor unbedenklichen, aber auch die schädlichen Bereiche sind auf dem Drehzahlmesser markiert und meistens farblich gekennzeichnet. Achtung: Wenn du dein Auto häufig innerhalb des schädlich markierten Drehzahlbereichs betreibst, also mit einer zu hohen Motordrehzahl fährst, besteht die Gefahr eines Motorschadens.

Die Bedeutung der Motordrehzahl

Die Drehzahl nennt die Zahl der mechanischen Drehungen, die die Kurbelwelle des Motors innerhalb einer Zeitspanne von einer Minute zurücklegt. Je höher die Motordrehzahl ist, umso mehr hat der Motor zu leisten und entsprechend höher ist auch der Spritverbrauch.

Möchtest du von einem Motor die höchstmögliche Leistung fordern, kannst du eine hohe Drehzahl nutzen. Das ist meistens praktisch, wenn du auf der Autobahn beschleunigen und andere Fahrzeuge überholen willst oder auf gebirgigen Strecken unterwegs bist. Bei einer Fahrt auf gerader Strecke besteht keine Notwendigkeit, dem Motor die höchstmögliche Leistung abzuverlangen. Hier reicht es, sich mit einer geringeren oder mittleren Drehzahl in einem hohen Gang fortzubewegen.

Unterschiede zwischen Benzin- und Dieselmotoren

Bei den gängigen Verbrennern (Benzin und Diesel) gibt es in Bezug auf die Drehzahl erhebliche Unterschiede.

Ein Fahrzeug mit einem Benzinmotor benötigt höhere Motordrehzahlen als ein Dieselauto, um seine volle Leistung zu erreichen. Dies liegt daran, dass ein Benziner früher zündet und weniger stark komprimiert.

Bei einem Dieselmotor muss der Kraftstoff stärker verdichtet werden, um zu zünden. Hierfür benötigt ein Dieselfahrzeug auch deutlich massivere Bauteile als ein Benziner. Folglich verfügen Benziner über andere Drehzahlen als Dieselmotoren der gleichen Größe.

Tachoanzeige

Normalerweise erfolgt auf dem Tacho die Anzeige der Umdrehungsfrequenz. Schaust du bei einem Fahrzeug auf den Drehzahlmesser, befindet sich dort in der Regel eine Anzeige. Diese stellt die Umdrehungszahl dar, wobei sie in der Regel die Umdrehungen der Kurbelwelle des Motors während einer Minute angibt.

In den meisten Fahrzeugen befindet sich hier eine Skala von null bis etwa 6.000 oder 8.000 rpm (revolutions per minute: Umdrehungen pro Minute).

Was bringt eine hohe Drehzahl?

Die Vorstellung, das Auto mit einer hohen Motordrehzahl fahren zu können, klingt zunächst verlockend. Welche Überlegungen gehen allerdings mit der Entscheidung einher?

Erwartungshaltung des Käufers

Jeder, der ein Auto fährt, sollte sich auch über dessen Grenzen im Klaren sein. Der Fahrer muss wissen, ab wann er untertourig und ab wann er mit einer sehr hohen Motordrehzahl fährt. So hat auch jeder Fahrzeugkonstrukteur bei der Entwicklung eines Motors eine bestimmte Vorstellung.

Motoren für den „Normalgebrauch“ haben andere Anforderungen als Motoren für einen Sportwagen. Käufer sollten daher, bevor sie ein Fahrzeug anschaffen, wissen, was sie von ihm erwarten. Hohe Drehzahlen kannst du bei einem Sportwagen länger dauerhaft fahren als bei einem gewöhnlichen Fahrzeug.

Drehzahl und Leistung

Die Angabe der Maximalleistung eines Motors erfolgt in Kilowatt (kW) unter Zugrundelegung einer ganz bestimmten Drehzahl. Dabei bringt die maximale Drehzahl gleichzeitig auch eine maximale Leistung, wobei jedoch der Spritverbrauch außer Acht bleibt.

Hinzu kommt der Faktor des maximalen Drehmoments, der die Leistung pro Umdrehung darstellt. Je niedriger die Drehzahl beim maximalen Drehmoment ist, umso effektiver ist der Motor. Der Fahrer fährt also am wirtschaftlichsten, wenn er den Motor in diesem Bereich arbeiten lässt. Gleichzeitig stehen Verschleiß, Verbrauch und Emission in einem guten Verhältnis zueinander.

Ermittlung der richtigen Fahrweise

Es obliegt jedem Fahrer, zu entscheiden, wie lange er das Fahrzeug einer maximalen Beanspruchung aussetzen möchte. Durch hohe Drehzahlen erreicht der Motor seine maximale Lebensdauer früher und geht durch eine frühere Verschleißgrenze eher kaputt.

Mit einer vernünftigen Fahrweise ist der Verschleiß geringer, sofern die Leistung des Fahrzeugs gleichzeitig in eine möglichst hohe Geschwindigkeit umgewandelt wird. Deshalb solltest du das Fahrzeug im nächstmöglichen Gang fahren, der durch die ausgewählte Drehzahl möglich ist. Ein Sportwagen, dessen Motor auf eine höhere Drehzahl ausgelegt ist, wird jedoch höher drehen als ein normales Fahrzeug.

Bild des Autofahrers nach außen

Auch der Charakter des jeweiligen Autofahrers wirkt sich auf seine Fahrweise aus. Ein Fahrzeug, das ständig mit einer hohen Motordrehzahl gefahren wird, lässt den Fahrer in einem schlechten Licht erscheinen. Somit sollte das Auto stets zu den Anforderungen des Straßenverkehrs passen und eine defensive Fahrweise die erste Wahl sein.

Ist eine hohe Motordrehzahl schädlich?

Nach dem Start des Motors ist dieser kalt. Darum benötigt er gerade im Winter etwas Zeit, um die richtige Betriebstemperatur zu erreichen. Das Motoröl kann während der Aufwärmphase die erforderlichen Motorbauteile nicht gut schmieren. Erfolgt jetzt sofort das Fahren mit hoher Motordrehzahl, besteht die Gefahr, dass der Schmierfilm abreißt und ein Motorschaden entsteht.

Zudem können trockene Reibungen schon nach kurzer Zeit zu einem hohen Verschleiß führen und im Extremfall einen „Kolbenfresser“ verursachen. Nach einem Kaltstart solltest du daher zu hohe Drehzahlen vermeiden.

Unterschiedliche Wärme der verschiedenen Teile des Motors

Bei einem Kaltstart werden die verschiedenen Motorteile unterschiedlich schnell warm. Zunächst muss das Motoröl eine optimale Konsistenz erreichen. Gleiches gilt für die Kühlflüssigkeit. Verlangt der Fahrer einem noch kalten Motor zu viel ab, führt dies zu einem hohen Ölverbrauch und zu einer schlechteren Kompression des Motors. Weiterhin werden die verschiedenen Bauteile des Motors so stark beansprucht, dass sie eher altern und schneller kaputtgehen.

Schmierwirkung des Motoröls

Das Motoröl schmiert in einem kalten Zustand viel schlechter als in einem warmen. Da es sehr zäh ist, erreicht es seine Elastizität erst nach einer gewissen Betriebstemperatur. Das Öl muss als wichtiges Element für den Motor alle zu schmierenden Stellen des Motorbereichs gleichmäßig erreichen. Dies geschieht in der Regel bei einem warmen Motor, sobald dieser eine Temperatur von 60 bis 80 °C erlangt hat.

Manche Fahrzeuge verfügen über eine Öldruckanzeige, an der du ablesen kannst, ob sich das Öl schon in einem schmierfähigen Zustand befindet. Bewegst du ein Fahrzeug in noch kaltem Zustand dauerhaft mit einer hohen Motordrehzahl, können sich im Zylinderkopf Spannungsrisse bilden. Besonders gilt dies für Pkw mit Turbolader, da ein Turbo schneller altern kann oder sogar ganz kaputt geht.

Entstehung von Langzeitschäden

Wenn du einen Motor über eine längere Zeit nicht richtig warm gefahren hast, kann das sehr schnell zu Schäden führen. Diese zeigen sich in einer schlechten Kompression, durch die der Motor nicht mehr die volle Leistung entfaltet.

Ebenfalls kann der Ölverbrauch steigen, was in ungünstigen Abgaswerten und einem höheren Ölverbrauch resultiert. Im schlimmsten Fall entsteht sogar ein Motorschaden, der erhebliche Kosten verursacht.

Verwendung des richtigen Motoröls

Auf dem Markt existieren viele verschiedene Motoröle, wobei jeder Hersteller für seine Modelle bestimmte Sorten vorschreibt. Leichtlauf-Öle ermöglichen eine reibungslose Schmierung des Motors und machen einen Ölwechsel erst nach einem langen Intervall nötig. Andere Motoröle sorgen zum Beispiel bei häufigem Fahren von Kurzstrecken dafür, dass der Motor schnell schmierfähig wird und seine Betriebstemperatur erreicht.

Optimales Warmfahren des Motors

Nach einem Kaltstart des Motors solltest du zunächst eine Distanz von etwa 10 bis 15 km ohne eine hohe Motordrehzahl fahren, damit das Fahrzeug allmählich die Betriebstemperatur erreicht und das Motoröl seine optimale Schmierwirkung erzielt. So werden alle Bauteile des Motors auf eine gleichmäßige Belastung vorbereitet.

Damit der Motor seine ideale Betriebstemperatur erreichen kann, ist der Drehzahlbereich von 2.000 bis 3.000 Umdrehungen pro Minute optimal. Sowohl hochtouriges als auch niedertouriges Fahren solltest du vermeiden.

Welche Drehzahl ist gut?

Verschiedene (technische) Kriterien beeinflussen das Fahren mit einer hohen, niedrigen oder ausgeglichenen Motordrehzahl.

Abhängigkeit von den individuellen Gegebenheiten und dem Fahrer

Die Leistung eines Motors wird zwar in Kilowatt angegeben. Sie hängt jedoch von den Fahrgegebenheiten und dem Fahrer selbst ab. Jeder Fahrzustand in Form von Beschleunigen, Verzögern, konstantem Fahren sowie bergauf, bergab oder geradeaus fordert eine bestimmte Leistung, die der Fahrer regelt.

Der Fahrer muss sich also auf die Gegebenheiten der Straße und der Umgebung einstellen. Er gibt Gas, bremst ab oder fährt gleichmäßig.

Erreichen der ökonomisch optimalen Leistung

Fraglich ist daher, bei welchem Betriebspunkt sich eine ganz bestimmte Leistung möglichst effizient erreichen lässt. Dies geschieht, ganz vereinfacht gesagt, normalerweise bei Vollgas.

Die Leistung eines Fahrzeugs resultiert aus dem Drehmoment und der Drehzahl des Motors. Kann dieselbe Leistung beispielsweise bei der doppelten Drehzahl in einem kleinen Gang erbracht werden, reduziert sich das Drehmoment auf die Hälfte. Somit kannst du ein Fahrzeug in einem kleinen Gang sehr schnell mit hoher Motordrehzahl fahren, sofern du hier das Gas nicht wegnimmst.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass jeder Motor seinen höchstmöglichen Wirkungsgrad nahe des maximalen Drehmoments erreicht. In der Praxis bedeutet dies, dass der größte Gang, in dem die gewünschte Motorleistung zu erbringen ist, auch der sparsamste ist. Dies ist in der Regel der fünfte Gang, der eine optimale Leistung auch noch bei einer niedrigen Drehzahl von weniger als 1.000 Umdrehungen pro Minute erreichen kann.

Mechanischer Wirkungsgrad

Der Motor verbraucht neben der Energie zur Umsetzung in Fortbewegung auch Energie für seine innere Reibung, die in der Regel einem Mitteldruck von etwa 2 bar entspricht. Der mechanische Wirkungsgrad ist eine Größe zwischen null und eins und benennt die Beziehung von abgegebener zur zugeführten Leistung.

Gehst du bei einem Motor von einem effektiven Mitteldruck von 8 bar aus, werden etwa 80 Prozent in die Nutzarbeit (also die Fortbewegung) umgesetzt und 20 Prozent fallen auf die Reibung im Motor. Bei einem halben Drehmoment von 4 bar verringert sich der mechanische Wirkungsgrad von 80 Prozent auf 67 Prozent.

Fährst du zum Beispiel ein Fahrzeug mit konstant 50 km/h, bedeutet dies, dass etwa 2,25 bar in einem Schongang und 1,8 bar im vierten Gang in Bewegung umgesetzt werden. In der Regel fährt jedoch keiner ein Fahrzeug mit 50 km/h im vierten Gang.

Innerer Wirkungsgrad

Jeder Motor ist ab einer Drehzahl von etwa 1.000 Umdrehungen pro Minute nutzbar. Jedoch gibt es kein Fahrzeug, bei dem diese Drehzahl im größten Gang über 35 km/h entspricht.

Der innere Wirkungsgrad zeigt an, wie energieeffizient ein Motor ist. Er nennt das Verhältnis zweier bestimmter Energiemengen und wird für einen Prozess angegeben, bei dem die Umwandlung von einer Energie in eine andere erfolgt. Dabei hängt er vom jeweiligen Motor und weiteren Bedingungen ab.

Der maximale Wirkungsgrad entsteht bei einer starken Auslastung, also beim maximal möglichen Drehmoment. Die Motordrehzahl sollte jedoch nicht höher sein, als für die Leistung benötigt. Allerdings lässt sich die Leistung wiederum durch die Senkung der Drehzahl realisieren, was durch die Wahl eines höheren Gangs erfolgt.

Ottomotoren erreichen in einem idealen Betriebszustand bei hoher Last einen inneren Wirkungsgrad von 35 bis 40 Prozent, während Dieselmotoren bei einem optimalen Betriebszustand mehr als 40 Prozent erreichen. Hinzu kommen weitere Faktoren wie die Direkteinspritzung oder Turbolader sowie große Motoren.

Fazit

Wer mit dem Gedanken spielt, sich ein Fahrzeug zuzulegen, wird zunächst auf die angegebenen PS schauen. Allerdings spielen bei den weiteren technischen Daten eines Fahrzeugs die Drehzahl und das Drehmoment ebenso wichtige Rollen.

Autofahren hängt häufig von den konkreten Umständen oder der Situation des Fahrers ab. Manche fahren überwiegend Langstrecke, während andere mehr in der Stadt unterwegs sind. So ist die optimale Ausnutzung der Motordrehzahl von diesen Faktoren abhängig. Leistung und Drehmoment des Motors bilden hier relative Kennzahlen, die im Zusammenhang mit den anderen Faktoren Rückschlüsse erlauben. Je nach Fahrzeug sollten diese beim Fahren stets im angegebenen mittleren Bereich der Motordrehzahl liegen.

Handverlesene, weiterführende Artikel:

• Die Bedeutung von PS beim Auto
• Motoröl kontrollieren: Tipps zum Ölstandprüfen