Sunday, July 11, 2010

Kurbelgehäuseentlüftung verbessern


Grundlagen:

Jeder Motor bläst bei der Verbrennung einen Teil der Verbrennungsgase an den Kolben vorbei in Richtung Kurbelgehäuse. Würde man diese Gase nicht abführen, würde der Druck im Kurbelgehäuse stark ansteigen. Aus diesem Grund befindet sich am original Öleinfüllstutzen ein Entlüftungsanschluss, die sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung. Aus Gründen des Umweltschutz lässt man die Gase allerdings nicht ins Freie abblasen, sondern führt sie dem Motor über den Luftfilter wieder zur vollständigen Verbrennung dem Motor zu. Etwa ein halbes bis ein Prozent der angesaugten Luftmenge gelangen über die Motorentlüftung in den Ansaugtrakt. Soweit die Theorie...
In der Praxis enthalten die Gase aus dem Kurbelgehäuse oftmals einen starken Anteil Motoröl und andere Verbrennungsrückstände. Gelangen diese in den Ansaugtrakt, führt dies zu einer Verunreinigung der Ansaugluft und damit zu einer Verschlechterung der Laufkultur und des Emissionsverhalten. Das grösste Problem liegt allerdings in der Herabsetzung der Klopffestigkeit durch den Ölnebel. Schon bei etwa 1% Öl in der Ansaugluft wird die Klopffestigkeit von z.B. 98 ROZ auf 95 ROZ abgesenkt. Im Schiebebetrieb kann dieser Anteil auf etwa 5% ölbenetzte Luft ansteigen! Damit wird die Oktanzahl auf ca. 90 ROZ herabgesetzt.

Möglichkeiten zur Verbesserung der Motorentlüftung:

Gut zu Wissen, heute ist es gar nicht mehr zulässig, eine Motorentlüftung ins Freie zu machen. Da nützt auch der kleine putzige K&N Filter nichts... das ist nämlich ein Luftfilter und kein Ölabscheider. Auch wenn's schön aussieht, aber ab Erstzulassung 1974 (nach EC Abgasreglement ) ist so eine Entlüftung nicht mehr vorführbar... und die MFK macht (zurecht) Probleme. Die Entlüftung muss wieder in den Motor rein und das Zeugs verbrannt werden.
Noch was, das ganze Entlüfter Zeugs mit Boxen und Schläuchen behebt nur die Auswirkungen, aber nicht die Ursache des Kurbelgehäusedrucks. Die eigentliche Ursache ist wie bereits beschrieben der Blow-By und das lässt sich durchaus während dem Motorenbau vermeiden. Kolben und Zylinder sollten auf ihr Laufspiel vermessen und gegebenenfalls ersetzt werden, bessere Kolben Ringe wie. z.B. Total Seal Ringe können verbaut werden und ganz wichtig, man glaubt es kaum, eine sauber gesteuerten Warmlauf mit Klappen und Thermostat verhindern auch übermässigen Blow-By. Ein 1776er sollte nur wenig mehr als ein ganz normaler 1600er rausblasen. Bei einem intakten Motor kann man den Öleinfüllerdeckel weg lassen und ohne Sauerei fahren. Es dürfen nur ein paar Tröpfchen bestenfalls an der Motorhaube ankommen, mehr nicht. Alles darüber hinaus ist entweder zuviel Laufspiel oder fortgeschrittener Verschleiss.

Kurbelgehäuse ENTlüftung ist ja klar aber niemand spricht von der Kurbelgehäuse BElüftung...

Es gab da einmal ein schlauer Mann, der hat so Sachen erfunden wie Druck etwa. Pascal glaub ich hiess der. Auf jeden Fall war das so ein Schlauer wie der Newton, der die Schwerkraft erfunden hat, damit Sachen nicht mehr ständig nach oben fallen. Ich schweife von Thema ab...So ein Luftdruck ist ganz nützlich, tut er doch Luft mitunter von einer Seite zur andern bewegen. Nennt sich Wind, oder Luftströmung. Das gibt es auch im negativen Bereich und nennt sich dann Unterdruck (Vakuum). Da wären wir wieder beim Thema.

Auch schon leckende Ventildeckeldichtungen gesehen?

Hat sich die Ventildeckeldichtung verschoben? Oft hat sich diese Dichtung nicht verschoben sondern sie wurde durch ein Vakuum im Ventildeckel in den Zylinderkopf gezogen. Dieses Vakuum ist oft das Resultat eines grossen Überdrucks sonst wo im Motor. Hochdruckgebiete wandern im Motor, sie werden durch die Kolbenbewegung umhergeschoben. Dauernd muss ein schneller Druckausgleich gemacht werden. Durch enge Passagen im Motorgehäuse entstehen somit Hoch und Niederdruck Zonen. Dieses Umherschieben der Luftmasse im Motorgehäuse raubt Leistung.

Zusätzlich entsteht während dem Ansaugtakt bekanntlich noch so ein Vakuum, nämlich im Brennraum. Auch hier gibt es eine Art Blow-By, nennen wir es Suck-By... Luft aus dem Kurbelgehäuse gelangt durch die Kolbenringe in den Brennraum und vermischt sich da mit dem Gemisch. Deutlich wird das wenn ein Motor blau raucht. Das ist oft ein Indiz dass die Kolbenringe ihren Dienst versagen (können natürlich auch die Ventilführungen sein). So kommen Öldämpfe aus dem Kurbelgehäuse zur Verbrennung und die Abgasschwaden scheinen blau.

Kurz gesagt der Käfermotor atmet, auch mit guten Kolbenringen entsteht im Kurbelgehäuse immer ein Vakuum und Überdruck. Der original Käfermotor wird über die Schnecke auf der originalen unteren Riemenscheibe belüftet. Wenn die Belüftung oder die Entlüftung unterdimensioniert ist dann Atmet der Motor an der Riemenscheibe nicht nur ein sondern auch aus. Ölhaltige Dämpfe entweichen trotz der Ölablenkscheibe auf der Kurbelwelle hinter der Riemenscheibe in die Umwelt. Das Öl wird dann regelrecht durch die rotierende Riemenscheibe in den Motorraum geschleudert. Das gleiche Symptom entsteht wenn der Ölstand überfüllt wird. Der Käfermotor ist sehr empfindlich und quittiert bereits kleinste Überfüllung mit einer riesigen Sauerei.

Wann sollte zusätzlich Ent/Belüftet werden?

Die Motorentlüftung erfolgt beim originalen Käfermotor zumeist über ein simples Schlauchsystem. Die Gase entweichen über den Entlüftungsanschluss in den Luftfilter. Im original Luftfilter herrscht bei laufendem Motor ein Unterdruck welcher ab 1973 zusätzlich durch eine Vakuumleitung von der Ansaugbrücke an den Luftfilter verstärkt wurde.Bei frisierten Motoren möchte man aber möglichst wenig Unterdruck im Luftfilter, Rennmotoren weisen meistens offene Luftfilter auf. Hier entsteht fast kein Unterdruck und somit funktioniert die originale Entlüftung nur noch unbefriedigend. Grossvolumige Rennmotoren werden oft mit einer Vakuumpumpe entlüftet. Auch Venturi Systeme im Auspuffsammler werden bei Rennmotoren verwendet. Hier wird das Venturi Prinzip (noch so eine Erfindung eines Schlaukopfes mit dem Namen Giovanni Battista Venturi) angewandt. Durch ein schräg eingeschweisstes Röhrchen im Sammler der 4-1 Auspuffschlange wird ein Unterdruck erzeugt. Über ein Rückschlagventil wird die Kurbelgehäuse Entlüftung angeschlossen und die Gase werden über den Auspuff (unverbrannt) entsorgt.


Das Bild zeigt eine Vakuum Entlüftung in den Auspuff. An dem Rückschlagventil wird ein Schlauch angebracht der zum Catchtank (Entlüfterbox) geht.

Motoren mit Kolben bis 90.5mm kommen oft ohne zusätzliche Massnahme aus. Motoren ab 92mm Kolben und Motoren mit hoher Verdichtung oder Turboaufladung erzeugen mehr „Blow By“ und benötigen eine zusätzliche Be/Entlüftung. Ob die Entlüftung ausreichend dimensioniert ist kann man testen indem man den Ölmessstab entfernt und dann den laufenden Motor hochdreht. Wenn Öl am Messstab austritt oder man sieht dass sich der Ölstand im Röhrchen erhöht ist die Entlüftung unterdimensioniert.

Auch Motoren mit einer Sand-Seal, einer Stimmerringdichtung an der Riemenscheibe müssen dringend zusätzlich Belüftet werden.

Wo sollte zusätzlich Ent/Belüftet werden?

Zur zusätzlichen Ent/Belüftung eignen sich die Ventildeckel sehr gut. Am Ventildeckel wird ein Loch gebohrt und ein Entlüftungsnippel montiert oder besser angelötet.



Wenn die mechanische Benzinpumpe durch eine elektrische ersetzt wird eignet sich auch diese freigewordene Öffnung sehr gut. Im Teilehandel gibt es hierfür spezielle Entlüftungsdeckel.

Das Bild zeigt eine typische Kurbelgehäuseentlüftung am Käfermotor. Der Motor kann über die Schläuche atmen. Öldämpfe werden im Catchtank gefangen und das Öl wird separiert. Die entölte Luft wird den Vergasern zugeführt. Wenn der Motor abgestellt wird kann das Öl im Catchtank über die Ventildeckel wieder in den Motor abfliessen.

Ein Ölabscheider muss her!

Aus den oben genannten Gründen wird also ersichtlich, warum eine wirksame Abscheidung des Ölanteils aus der Ansaugluft wichtig für die Laufkultur des Motors ist.
Verbesserungen in diesem Bereich sind insbesondere bei leistungsgesteigerten (Turbo) Motoren unerlässlich um ein Motorklopfen wirksam zu verhindern.
Der Einbau eines Ölabscheiders in die Kurbelgehäuseentlüftung stellt kein grosses Problem dar und kann mit wenig Aufwand bewerkstelligt werden.

Hierzu wird eine Entlüftungsbox eingebaut. Diese Box hat zwei Kammern. Diese Kammern sind inwendig durch ein Lochblech getrennt. Die Kurbelgehäusegase können über Schläuche von den Ventildeckeln, der Benzinpumpenöffnung und vom Einfüllstutzen in die Entlüftungsbox entweichen. Die ölhaltigen Gase kondensieren am Lochblech und das Öl trennt sich von der Luft und wird in der Box (Catchtank) gesammelt. Die nun ölarme Luft wird den Luftfiltern weitergeleitet. Wenn der Motor abgestellt ist läuft das gesammelte Öl zurück in den Motor. Eine weitere sehr elegante Lösung ist der Entlüftungsturm. Porsche hat diesen Entlüftungsturm nicht ohne Grund am 356er Motor verbaut. Im Turm hat es mehrere schräg angeordnete Bleche an welchen die ölhaltigen Dämpfe kondensieren und das Öl von der Luft trennt. Das Öl bleibt weitgehend im Motor.

Die folgenden Bilder sind Beispiele, der Entlüftungsturm ist eine praktische und platzsparende Art. Ein weiterer Vorteil ist die bequeme Öl Einfüllmöglichkeit.






CSP hat einen sehr guten 1.8 Liter grossen Etlüftungstank. Er ist sehr Flach und lässt sich an der Spritzwand hinter dem Motor montieren. CSP und andere Anbieter wie Latest Rage verkaufen auch Porsche ähnliche Entlüftungstürme.

Gutes Gelingen!

No comments:

Post a Comment