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Z18XER Ecotec Motor (GM I4 Fam1 Gen3) - Technik, Daten und Besonderheiten

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Opel Z18XER Schnittdarstellung (Copyright Adam Opel AG)

OPEL Z18XER Ecotec

GM I4 Family1 Generation3

Der Z18XER Motor, der in den Opel-Modellen Astra, Vectra und Zafira ab 2005 verbaut wurde, ist als Nachfolger des Z18XE eine komplette Neuentwicklung von GM Powertrain Europe gewesen.

Er verfügt über einige technische Besonderheiten, die ihn zu einem sowohl sparsamen als auch dynamischen Triebwerk machen sollen.

Er ist im Grundkonzept, wie auch schon seine Vorgänger, ein 4-Zylinder Reihenmotor mit 4-Ventil-Zylinderkopf, 1,8l Hubraum und Saugrohreinspritzung. Zusätzlich verfügt er über zwei kontinuierlich verstellbare Nockenwellen (DCVCP – Double Continuous Variable Cam Phasing) Z18XER Motor mit Chevrolet Abdeckung (Copyright Adam Opel AG)zur Optimierung des Ladungswechsels und ein zweistufiges Kunststoff-Schaltsaugrohr, das zur Minimierung der Strömungsverluste über eine Schaltwalze anstelle einer Schaltklappe gesteuert wird. Dadurch liegen 90% des maximalen Drehmoments von 175Nm über einen breiten Bereich von 2200-6200 U/min an, was einen guten Durchzug in einem weiten Drehzahlband ermöglicht.

Weitere Neuerungen sind ein hoch effizienter Öl-Wasser-Wärmetauscher sowie ein kennfeldgesteuerter Thermostat . Auch der geschweißte Edelstahl-Abgaskrümmer mit intergiertem Katalysator wurde vollständig neu entwickelt und bietet einige Vorteile gegenüber dem bisher verwendetem Gussteil.Ölkühler/filter-Element des Z18XER (Copyright Hengst)

Trotz dieser zusätzlichen Ausstattung ist das neue Triebwerk im Vergleich zum Vorgänger um drei Prozent leichter, hat gleichzeitig dank besserer Verstrebung aber auch eine höhere Steifigkeit und Strukturfestigkeit. Allein beim Grauguss-Zylinderblock wurde - dank Hollow-Frame-Bauweise - eine Gewichtsreduzierung von 20 Prozent, auf nun 27kg, erzielt.

Der Z18XER wurde von A18XER abgelöst, welcher technisch annähernd identisch aufgebaut ist.

Z18XER Leistungs-Drehmoment-Diagramm (Copyright Adam Opel AG)

Technischen Daten:

Motortyp	1.8L I-4 Familie1 Generation 3	-
Motorbauart	4-Zylinder-Reihe	-
Material Zylinderblock	Grauguss (hohler Tragrahmen)	-
Material Zylinderkopf	Aluminiumguss	-
Einlasskrümmer	Kunststoff; 2 stufige Ansauglängenverstellung	-
Auslasskrümmer	geschweißter, rostfreier Stahl; 4 in 1 mit direkt gekoppeltem Katalysator	-
Nockenwellen	2 obenliegend; doppelt kontinuirlich phasenverstellbar (DCVCP)	-
Nockenwellenantrieb	Zahnriemen	-
Ventile pro Zylinder	4, V-Anordnung	-
Motorhubvolumen	1796	cm³
Zylinderabstand	86	mm
Bohrung	80,5	mm
Hub	88,2	mm
Hub-Bohrungs-Verhältnis	1,1	-
Pleuellänge	129,75	mm
Pleuelmasse	421	g
Pleuelmaterial	geschmiedeter Stahl	-
Schubstangenverhältnis	0,314	-
Hublager – Durchmesser / Breite	43 / 17	mm
Hauptlager Anzahl	5	-
Hauptlager – Durchmesser / Breite	55 / 19	mm
Material Kurbelwelle	Gusseisen mit Kugelgraphit	-
Kolbenbolzendurchmesser	19	mm
Einlassventil-Durchmesser	31,2	mm
Auslassventil-Durchmesser	27,5	mm
Ventilhub Einlass / Auslass	9,0 / 8,5	mm
Verstellwinkel Nockenwelle Einlass / Auslass	60 / 45	°KW
Verdichtungsverhältnis	10,5 : 1	-
Kompression	14-16	bar
max. Drehmoment	175	Nm
bei Drehlzahl	3800	U/min
spezifisches Drehmoment	97,4	Nm/l
mittlerer effektiver Druck bei max. Drehmoment	1225,0	kPa
Nennleistung	103 (140)	kW(PS)
Bei Drehzahl	6300	U/min
Leerlaufdrehzahl	600-950	U/min
Morosteuerung	Siemens Simtec 75.1	-
Kraftstoffqualität	91 / 95 / 98	ROZ
Abgasnachbehandlung	motornaher 3-Wege-Katalysator mit 2 Lambda-Sonden	-
Abgasgrenzwerte	EU IV	-
CO	0,5	%
CO2	10,0-11,0	%
HC	100	ppm
CO bei erhöhter Leerlaufdrehzahl (2800-3200U/min)	0,3	%
Motormasse (DIN 70020)	118	kg
Schmiersystem	Öldruck; Motorölkühler; Kolbenboden-Spritzöl-Kühlung	-
Motoröl Füllmenge	4,5	l
Ölspezifikation	GM-LL-A-025	-
zulässige Viskosität	0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40	-
Kühlflüssigkeit Füllmenge	5,9	l
Thermostat Öffnungstemperatur	90	°C
Kühlerlüfter Einschalttemperatur	105	°C
Zündsystem	Spule auf Kerze Hoch-Energie-Zündung; zylinderselektive Klopferkennung	-
Zündkerzentyp	Bosch FQR8LEU2	-
Elektrodenabstand	0,85-0,95	mm
Zündfolge	1-3-4-2	-
Produktionsort	St. Gotthard - Ungarn	-

Freigegebene Schmierstoffe:

Hersteller	Bezeichnung	Viskosität	Link
ARAL	SuperTronic G	0W-30	-
CASTROL	SLX Professional Longtec	0W-30	Datenblatt
FUCHS	Titan GT1 Pro Flex	5W-30	Datenblatt
LIQUI MOLY	Leichtlauf Special LL SAE	5W-30	Datenblatt
LIQUI MOLY	Top Tec 4600	5W-30	Website
MOTUL	Specific dexos2	5W-30	Datenblatt
TOTAL	Quartz Energy 9000	0W-30	Datenblatt

Tuningmöglichkeiten:

siehe hier:

Z18XER Tuning- und Optimierungsmöglichkeiten kritisch betrachtet

Bekannte Schwachstellen:

gebrochener NockenverstellerEine bekannte Problemzone stellen die von INA/Schaeffler gefertigten Nockenwellenversteller dar. Die auf Gewicht optimierten Versteller (nicht die Nockenwellenräder!) sind als dünnwandiges Tiefziehteil augeführt, welches öfter den dynamischen Belastungen nicht dauerhaft standhält. Siehe auch hier.

Auch die elektromagnetischen Steuerventile der Nockenwellenverstellung scheinen nicht mit ewigem Leben gesegnet zu sein.

Genaue Zahlen sind bei beiden Problemfällen nicht bekannt. Die Probleme scheinen sich aber verstärkt auf frühe Modelle der Baureihe zu konzentrieren.

Bekannt ist dagegen, dass in den ersten Produktionsjahren die verbauten Kupplungsbeläge zu schwach ausgelegt waren. Dies führt früher oder später unweigerlich zu einem Rupfen der Kupplung bei den ersten Anfahrten - vor allen bei tieferen Temperaturen.

Zu großen Motorproblemen führte oftmals der Gasbetrieb. Hierbei kann es zu Schäden an Ventilen und Kolben kommen. Vom Einbau einer Gasanlage ist somit eher abzuraten, denn eventuelle Reparaturkosten übersteigen schnell die Ersparnisse durch Gasbetrieb.

Versionen dieses Artikels:

Version	Datum	Änderungen
1	2013-10-02	Erstellung
2	2013-10-11	Ölsorten und Problemstellen zugefügt
3	2013-10-13	Bilder und PDF zugefügt
4	2014-10-23	Problemstellen erweitert
5	2014-11-27	Tuningmöglichkeiten verlinkt
6	2017-01-04	Tuningmöglichkeiten neu verlinkt

Anmerkung:

Gerne darf dieser Beitrag und sein Inhalt kommentiert werden. Auch KONSTRUKTIVER Kritik wird sich angenommen. Auch der Autor macht Fehler und ist leider nicht allwissend.

Unkonstruktive und themenfremde Bemerkungen oder persönliche Angriffe auf Autor oder Kommentierende sind strikt verbeten und führen unweigerlich zum Löschen des entsprechenden Kommentars und ggf. zur Anzeige bei den Forenadminstratoren.

PDF mit Motordaten vom Hersteller:

[Dynamix]

Interessanter Artikel! Da hat der Techniknerd in mir wieder was zutun

Wenn du mehr davon hast, immer her damit

Kommst du auch an die detaillierten Daten für andere Motoren aus dem GM Konzern ran?

[steel234]

Als besondere Feautures sind einige "Verbesserungen" eingebaut worden :

- von Hydrostößeln, somit ist wieder Nachstellen vom Ventilspiel notwendig

- nicht gehärtete Ventilsitze (resultiert aus dem Vorpunkt)

- sehr anfällige Nockenwellenräder durch Nockenwellenansteller

[posting24]

@Smartie67:

Der Motor wurde laut Wikipedia seit Juni 2005 im Vectra C verbaut und ist aktuell wohl in keinem Modell mehr zu finden.

Dass BMW und die Japaner allgemein bei den Motoren immer Spitze sind und waren, das ist doch bekannt.

Dass die Italiener auch sehr gute Konzepte liefern, das mag sein, in der Praxis erweisen sich die Motoren aber oftmals weder als besonders sparsam noch als besonders haltbar.

Gerade VW lieferte lange Brot-und-Butter-Motoren mit 2-Ventil-Technik und Literleistungen, die nicht wirklich überzeugten. Mit FSI und TFSI gibt es natürlich gute Motoren, wären da nicht die Getriebe- und Steuerkettenprobleme.

Aktuell sind die Opel-Motoren durchaus auf dem Stand der Zeit, nur die Fahrzeuge etwas schwer und die Getriebe lang, weshalb sie ihr Potenzial nicht zeigen können.

Dass sich die Hersteller nicht unbedingt mit Ruhm bekleckern, zeigen die VW-Frostmotoren und die Zahnriemenprobleme bei Opel (so viel ich weiß wurden damals die Wechselintervalle auf 60.000 km gekürzt), gerne auch die Injektorenprobleme bei Mercedes. Da wird es noch mehr kleinere oder größere Probleme geben, bei so gut wie jedem Hersteller. Bei BMW sollen die Turbos angeblich oftmals keine 100.000 km erreichen... Wollte gerade noch die Drallklappen googlen, dachte das wäre ein Opel-Problem, aber da kommen dann doch eher BMW...

[slv rider]

bisschen späte präsentation. nicht nur dieser motor ist abgelöst worden. die gesamte motorenpalette wird durch neukonstruktionen auf den stand der technik gebracht. nicht revolutionär, aber technisch halbwegs aktuell.

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@ Dynamix:

Na ja, hätte noch einiges mehr für den interessierten Technikfreak anzubieten. Zwar jetzt erstmal speziell zu diesem Motor - aber finden lässt sich sicher noch anderes . Welche Motoren suchst du denn?

@posting24:

Stimmt schon, ganz aktuell ist der Motor nicht mehr. Aber trotzdem repräsentiert er BIS heute die Spitze (also was den Entwicklungsstand angeht - nicht die Leistung!) bei den (saugrohreinspritzenden) Saugmotoren von Opel. Leider steigen ja alle Hersteller nun auf downgesizete Turbodirekteinspritzer um. Mehr anfällige Technik, mehr kapriziöse Feinmechanik... man wird sehen obs langzeittauglich ist.

Und klar sein muss hier auch: ich will diesen Motor nicht als das High-End-Spitzenprodukt verkaufen - es sollte einfach eine kleine Technikpräsentation sein. Von Technikbegeisterten für Technikbegeisterte. Wer seinen Fiat-, Honda-, Renault- oder BMW-Motor präsentieren möchte - bitte, ich würde mich freuen

Aber interessant wie sich da Fahrer anderer Marken schon wieder aufn Schlips getreten fühlen

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@steel234

Auf Hydrostößel wurde verzichtet um die Gewichte (die Hydrostößel nun mal haben) im Ventiltrieb zu reduzieren, was einer höheren Effizienz und damit geringerem Verbrauch zu Gute kommt.

Ob das jetzt in letzter Konsequenz sinnvoll ist oder nicht, ist da wohl Geschmackssache. Aber wo kein Hydrostößel ist, geht auch keiner kaputt .

[Dynamix]

Mal so zum Thema Multiair:

Wieso bringt Fiat das nicht eigentlich flächendeckender zum Einsatz? Ich kenne das bisher nur von dem 2-Zylinder. Das Patent ist doch eigentlich genial!

Du brauchst keine Nockenwellen mehr, kannst aber die Ventilöffnung beliebig anpassen.

Keine einlaufenden oder verschleißenden Nockenwellen mehr. Keine kaputten Ketten oder Kettenspanner mehr, keine Zahnriemenwechsel.

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@Dynamix

Ich find den Twinair auch ein an sich geniales Konzept. Nur ob sichs durchsetzt (Vibrationen, Klang, Fahrbarkeit)? Und Dauerhaltbarkeit (Belastung, neue Technologien, viele defektanfällige Bauteile)? Wobei die Smart Dreizylinder bei ähnlichem Konzept ja auch als recht zuverlässig gelten.

[Schattenparker39181]

...ein Zylinderkopf rappelt nicht. Die Vibrationen des Zweizylinders haben mit der Multiair-Technik nichts, aber auch gar nichts zu tun und überdies gibt es die Technik auch als 1,4l-Vierzylinder in Punto Evo, Bravo, Mito, Giulietta und Delta - übrigens seit vier Jahren schon.

[cookie.666]

Ich beziehe mich aber gerade auf den TWINAIR. Ich hätte auch noch nicht erfahren, dass die Vierzylinder einen besonders niedrigen Verbrauch oder andere ungewöhnliche Eigenschaften hätten. Aber da lasse ich mich gern eines besseren belehren - vernünftige Quellen vorausgesetzt .

Nicht desto trotz, bleiben wir doch beim Z18XER - welcher ein grundsolider, forstschritlicher Motor mit allerlei feinen Details ist (die sich sicherlich so auch in Millionen anderen Maschinen zu finden sind, aber über die wurde eben nicht geschrieben), bzw. bei seinem Erschienen 2005 (!!!) war. Okay?!

[slv rider]

saugmotoren haben bei opel in zukunft ausgedient. bis auf eine ausnahme wird es nur noch turbomotoren geben.

OT: twinair haben immer noch eine nockenwelle. zum verbrauch kann ich nichts sagen. ein bekannter fährt aber den 2zylinder und ist enttäuscht wegen des hohen verbrauchs.

[cookie.666]

Ja leider. Ich kann mich mit den Turbos nicht so recht anfreunden...

Aber das ist ja bei allen Herstellern so. Und Opel machte ja schon immer gerne nach was andere vorgelebt haben.

Welcher bleibt eigentlich im Programm?

Stimmt, auch der ADAC hat bei Tests den relativ hohen Verbrauch bemängelt. Aber ist halt ein kleiner Motor, den man trotz Aufladung ziemlich treten muss. Und Kraft kommt einfach von Kraftstoff.

[slv rider]

irgent so ein erdgasdingens. also eher speziell. mehr weiss ich auch nicht.

den ersten motor , 1,6 SIDI, der erneuerungsoffensive habe ich schon im workshop genauer erkundet.

komplette neuentwicklung, nichts revolutionäres, alles nur verfeinert und optimiert.

(die frage wär was man am prinzip des ottomotors bzw. der hubkolbenverbrennungswärmekraftmaschine nach dem carnotprinzip überhauptnoch verbessern kann)

[Spurverbreiterung28835]

Den Verzicht auf Hydrostößel mit Gewichtsersparnis zu begründen ist beim Gewicht der heutigen Opel ein Witz (Astra Diesel 1595kg Leergewicht!). Es bedeutet einen Schritt zurück um mindestens 40 Jahre.

Genauso verlogen ist es wenn Audi beim Verzicht auf die Vollverzinkung behauptet, man würde heutzutage den Korrosionsschutz auch ohne Zink beherrschen und außerdem müsse man doch an die Umwelt denken und Zink einsparen.

Der Grund des ganzen ist einfach erklärt: man produziert billiger und kann Geld verlangen fürs Einstellen des Ventilsspiels bzw. durch den Verkauf neuer Autos aufgrund vergammelter Altautos.

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Nunja, ein komplett Mechanikfreier Ventiltrieb ist ja schon ewig in der Entwicklung. Ansonsten kann man wohl wirklich nur noch optimieren.

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Ähm, johannes260875 - die Gewichtsersparnis zählt da nur IM Ventiltrieb - nicht beim gesamten Fahrzeug (das wäre wirklich Käse). Es geht da um die zu beschleunigenden Massen. Und da zählt bei einigen tausend Umdrehungen jedes Gramm. Wenn dich das genauer interessiert hab ich sicherlich noch irgendwas zum nachlesen diesbezüglich.

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@Smartie:

http://de.wikipedia.org/wiki/Common-Rail-Einspritzung

Common Rail hat also Fiat erfunden??? Dann eher noch IFA, denn da gabs wenigstens nen fahrenden Prototypen 1985

[slv rider]

die gewichtsersparnis bezieht sich wohl weniger auf das fahrzeuggewicht als auf die im motor bewegten massen.

fertigungs-, material- und konstruktionstechnisch ist ein häufiges nachstellen heutzutage wohl auch nicht mehr notwendig. es funktioniert auch ohne hydros.

ventilspiel im toleranzbereich ist bei erstmaligen kontrollen mit weit über 100tkm keine seltenheit mehr. kommt aber auch auf den motor an.

hydraulisch/pneumatisch/elektrische ventilbetätigung ist auch nichts neues mehr. konnte sich aber wohl noch nicht durchsetzen. sind die vorteile zur zeit noch zu maginal? vielleicht werden zukünftige abgas/verbrauchsgrenzwerte einen einsatz erzwingen.

[Reifenfüller133663]

Ich musste gerade 2 Mal auf Datum gucken, weil ich mir nicht vorstellen konnte, dass die das jetzt vorgestellt haben.

Vor allem der Graugußblock ist ja von vorgstern und ein Zahnriemen.

Honda hatte 2005 auch einen 1.8er vorgestellt. Der schafft die gleichen Werte mit deutlich weniger verbauten Teilen. Nur eine Nockenwelle, ohne Phasenverstellung. Trotzdem 140PS und 174NM. Wer sich dafür interessiert, kann hier mal schauen: http://asia.vtec.net/Engines/R18A/

Durch die Reduktion der Drosselverluste (i-VTEC), ist der Honda bei Teillast vermutlich auch deutlich sparsamer.

Honda hatte übrigens nie Hydrostößel verbaut. Vermutlich wegen der zusätzlichen bewegten Maßen und der Anfälligkeit. Ventilspiel muss bei dem genannten 1.8er alle 100tkm kontrolliert werden.

[steel234]

@kev300 - der Z18XER ist auch vom 2005. Keine Ahnung warum die Vorstellung hier jetzt auftaucht

Drehmomentkurve vom Z18XER ist halt etwas fülliger als vom R18A, aber das wars aber auch.

[opel-infos]

Hier wird nur simpel ein Motor vorgestellt und die "Fachleute" streiten sich, wer Common Rail erfunden hat. Was mit dem Motor überhaupt nix zu tun hat.

[draine]

Zitat:

Ich musste gerade 2 Mal auf Datum gucken, weil ich mir nicht vorstellen konnte, dass die das jetzt vorgestellt haben.

Vor allem der Graugußblock ist ja von vorgstern und ein Zahnriemen.

Honda hatte 2005 auch einen 1.8er vorgestellt. Der schafft die gleichen Werte mit deutlich weniger verbauten Teilen. Nur eine Nockenwelle, ohne Phasenverstellung. Trotzdem 140PS und 174NM.

Dann erkläre mir doch mal technisch, warum ein Graugussblock von gestern ist? Das Material ist bewährt und haltbar, mehr interessiert mich als Endkunden nicht. Ob nun Steuerkette oder Zahnriemen ist auch eine Glaubensfrage, beides hat Vor- und Nachteile.

Die Nockenwellenverstellung dient übrigens nicht der Leistungssteigerung, sondern dazu die Leistung und das Drehmoment gleichmäßiger zu verteilen. Damit muss man den Motor nicht, wie bei den meisten Japanern, bis in den Begrenzer treten bis mal was passiert.

Warum meckern hier alle darüber das der Motor jetzt erst vorgestellt wird? Das ist ja wohl keine offizielle Opel Vorstellung. Es ist einfach eine private Ausarbeitung zum nachschauen, ähnlich Wikipedia.