Öl Überdruck Ventil

[Klaus Monning]

Schwer zu sagen, das Ventil wird fest auf einen Wert eingestellt und die Temperatur des Öls hat keinen Einfluß auf diesen Wert.

Zahnradpumpen sind Verdränger, die bauen erstmal unbegrenzt Druck auf, wenn genug Widerstand da ist.

Tim

Hallo,
genau, das ist es. Gehen wir einmal weiter: Ist der Öldruck sehr hoch, wird das Öl durch die geringen Spalte zurückgehalten und fließt in den Bypass des PRV, damit der Druck nicht ins unendliche steigt und dann gar Gehäuse zerreißen kann.

Am offenen Rohrende geht der Öldruck aber gegen "0" und das umlaufende Öl- Volumen im Motor ist maximal. In der Praxis muss das also heißen, ist der Öldruck gering, haben wir den höchsten Volumenumlauf im Motor. Die Frage ist dann: Haben wir diesen Umlauf auch an den Stellen wo er vorgesehen ist?

Bei meiner jetzigen Konfiguration habe ich im kalten Zustand einen Druck (vor dem "Inline- Filter" von 6,5 Bar (Öl: Castrol 10W 60 synthetiusch). Der geht bei warmem Motor aber auf 1,5 bis 2 Bar zurück, was mir Sorgen macht. Vielleicht sollte es das garnicht. Ich habe ja genug Öl im Umlauf. Hoffentlich auch da wo er hin gehört. Da eh' ein Ölwechsel ansteht, stelle ich um auf 20-W60 (auch vollsynthetisch). Mal sehen, was dabei herauskommt.

Weiterhin: Ich werde meinen Öldruck in Zukunft nach dem ("Inline"-)Ölfilter abgreifen. Hier sollte der Druck sowohl vor der Kiphebelschmierung wie auch vor der Kurbelwelle gleich sein. Ich werde das umbauen. Ist kein Problem ich muss nur den weigeltschen Öldruckmesser mit an die Kipphebelschmierung anschließen.

Schönen Tag
Klaus

[Stefan]

Schwer zu sagen, das Ventil wird fest auf einen Wert eingestellt und die Temperatur des Öls hat keinen Einfluß auf diesen Wert.

Hm, jein. Das PRV öffnet ja nicht digital, sondern gibt druckabhänig einen mehr oder weniger kleinen Querschnitt frei, und logischerweise fließt das dünne Öl mit weniger Widerstand ab, also auch durch einen kleineren Querschnitt. Ergo braucht es bei warmem Öl auch weniger Druck, damit sich ein Gleichgewicht aus den Widerständen und dem Fördervolumen einstellt. Dass das PRV bei warmem Motor komplett zu ist, ist IMHO ein Trugschluss.

Bei 7bar kalt würde ich eher vermuten, dass der Widerstand des PRV selbst schon so hoch ist, dass ein voll geöffneter Kolben nicht ausreicht, um den Druck wegzuregeln, also das schlicht die maximale Abflussmenge zu niedrig ist. Das PRV ist dann vermutlich schon weit vorher komplett offen, durch die geringen Laufspiele im System - neu aufgebauter Motor - und damit hohen Widerstände an den Lagerstellen baut die Pumpe dann habhaft Druck auf. Zahnradpumpen sind Verdränger, die bauen erstmal unbegrenzt Druck auf, wenn genug Widerstand da ist.

Wie stellt den Maître Kolano den Druck ein bzw. wie misst er ihn?



Tim

Genau so versteh ich das auch. Die Toleranzen im motor sind relativ eng. Ergo mehr druck bei dickem öl. Denn wenn die Viskosität geringer wird kann das öl schneller durch die bohrungen und kanäle.

Den Druck nehm ich oben am kopf ab. Aber direkt am banjo. Weil ich die Vermutung hatte das wenn ich an den kipphebelwellen abnehme der druck nicht genau angezeigt wird. Da hatten wir ja schonmal drüber geschrieben.

Im kalten zustand dreh ich den bock kaum über 3000-3500 u/min. Bis ich ca 3bar habe dann wird auchmal höher gedreht.

[Towner]

Ok, das heißt ja im Umkehrschluss, dass die Einstellung des Ventils auf Werksangabe dazu führt, dass bei warmen Motor nicht mehr genug Öldruck anliegt. Oder anders gesagt, man muss das ventil auf 7 bar einstellen um im warme Zustand genug Druck zu bekommen.

[Tim]

OK, ich hab das jetzt nicht studiert, aber das Ventil muss ja erstmal ein kleine Strecke gedrückt werden, bevor überhaupt etwas durch die Abflussöffnungen fliessen kann.

Ja, aber dieser Weg ist recht klein, und die Feder ist vergleichsweise kurz und steif. Viel Vorspannung ist da nicht, d.h. der Kolben wird sich recht schnell in Bewegung setzen, aber dann nur einen gerngen Weg machen.

Du kannst bei so einen PRV zwei Philosophien fahren: Entweder eine kurze steife Feder mit wenig Vorspannung, dann bewegt sich der Kolben näherungsweise linear schon ab einem geringen Öldruck, oder eine lange weiche Feder mit viel Vorspannung, dann kann der Öldruck wirklich bis zu einem Punkt ansteigen und bei Überschreiten der Vorspannung macht der Kolben dann viel Weg.

Das Norton-PRV ist eindeutig ein Vertreter der ersten Variante. Kann man machen, muss man aber nicht ....

Das heißt doch dass der Druck der benötigt wird, um den Kolben zu dieser Stelle zu bewegen erstmal der gleiche ist, das wird ja nicht durch das Öl, sondern durch dei Vorspannung des Ventils bestimmt.

Wenn Du die Reibung und v.a. deren Temperaturabhängigkeit vernachlässigst, ja, aber bei de Fertigungsqualitäten und Materialien würde ich das hier mal eher nicht machen.

Erst in dem Moment wo Öl abfliessen kann, ändert sich das Verhältnis aufgrund der Fließfähigkeit des Öls. Ob aber dadurch der Maximaldruck so stark variieren kann, ist aber fraglich. Ich würde mal behaupten dass das nicht soviel ausmachen kann.

Joh, wieviel das ausmacht, ist die Frage. Lass es mich so sagen: Sowohl was die Auslegung der Feder als auch was die Querschnitte angeht, macht man es heute anders, aus gutem Grund.

Ich bin auch sicher, dass 7 bar nicht bei voll geöffnetem Ventil erreicht werden kann. Dann würde das ja jeder haben und das Ventil wäre sinnlos.

Naja, wenn ich mir die Obstruktionen so ansehen: Da ist zum einen der Screen vor dem Kolben, da sind die seitlichen Bohrungen, das ganze gemixt mit Fertigungstoleranze etc. Ich würde da schon vermuten, dass das habhaft streut. 7bar erscheint mir extrem viel, das ist dann eben ein Ausreßer zur rechten Seite der Gaußglocke.

Meine Pumpe wurde übrigens kürzlich von Meister Kolano überholt. Es liegen also die gleichen Bedingungen vor.

Nein, der Zustand der Pumpe ist relativ egal, wenn da Verschleiß mitspielt, dann in dem Wirkungsgrad und den internen Verlusten der Pumpe. So Schrott, dass sie keinen Druck mehr aufbauen kann, geschenkt, davon gehen wir ja mal aus.

Interessant wäre es, wenn Dein Motor ähnliche Laufspiele aufweisen würde bzw. was Stefans Motor macht, wenn er mal ein paar km gesehen hat.



Tim

[Klaus Monning]

Ok, das heißt ja im Umkehrschluss, dass die Einstellung des Ventils auf Werksangabe dazu führt, dass bei warmen Motor nicht mehr genug Öldruck anliegt. Oder anders gesagt, man muss das ventil auf 7 bar einstellen um im warme Zustand genug Druck zu bekommen.

Hallo Ralf,
das weiß ich nicht. Das hat ganz gewaltig mit den internen Undichtigkeiten im Motor, also Verschleißzustand an den Pleulelager, Kipphebelwellen also an jeder Gleitlagerstelle des Motors, zu tun. Gibt es iurgendwo einen zu großen Spalt geht der gesamte Öldruck und damit auch das Volumen dort flöten und an einer anderen Stelle fehlt es dann.
Der Dunstall hat z. Bsp. die Nockenwelle wälz- gelagert. Wo er das Öl hergenommen hat, weiß ich nicht. Wenn er das vom Huptstrom abgenommen hat, muss er eine recht kleine Kalibrierdüse eingebaut haben, um den Öldruck und damit auch das Schmieröl- Volumen an den Hauptschmierstellen nicht zu verlieren. Ich frag mich, warum er das gemacht hat. Die Bronze- Buchsen der Nockenwellen halten doch und werden auch genügend geschmiert. Vielleicht meinte er Reibung zu minimieren?
Gruß
Klaus

[Tim]

Ok, das heißt ja im Umkehrschluss, dass die Einstellung des Ventils auf Werksangabe dazu führt, dass bei warmen Motor nicht mehr genug Öldruck anliegt. Oder anders gesagt, man muss das ventil auf 7 bar einstellen um im warme Zustand genug Druck zu bekommen.

Nein, das heisst nur, dass Stefans Motor 7bar aufbaut, gemessen oben am Kopf mit ewig langen Leitungen. Bei welchen Druck das Ventil voll aufmacht, kann man daraus IMHO eben nicht direkt ableiten. Da müsste man in diesem Einzelfall eventül mal schauen, was da genau verbaut ist und was sich der Maître dabei gedacht hat - wenn er sich was dabei gedacht hat und nicht einfach das genommen hat, was immer schon funktioniert hat.

Ich halte von analogen Manometern oben am Kopf ehrlich gesagt eher wenig, da reicht auch eine Öldruck-Warnlampe, die muss man nicht von vorne bis hinten interpretieren. Zugegeben, ich bin da verwöhnt, aber an einer Stelle zu messen reicht eigentlich nicht, man müsste mehrere Stellen abgreifen für sinnvolle Aussagen.



Tim

[Norton]

Den Effekt an einem zu kleinen Überdruckventil zu leiden, haben die alten BMW-Boxer. Deren Ventil ist auf 4,5 bar eingestellt, aber vom Querschnitt einfach zu klein. Bei kaltem Öl bauen die bis zu 15 bar auf. Deswegen haben sie ja den Antrieb auf der Nockenwelle von Keil auf die Abflachung umgestellt, weil es solche Keile abgeschert hat.
Und um das Ventil richtig zum regeln zu bekommen, braucht es Langlöcher. Quer zur Gewinderichtung mit einem 4 mm Fräser die Löcher bis auf ca 6 mm Breite fräsen. Dann macht der Kolben, wenn er über die Kante kommt, einen anständigen Querschnitt frei und das Ventil hat einen engen Regelbereich.
Wenn ich immer Motoren für andere Leute gemacht habe, dann habe ich jedes Überdruckventil in meinem eigenen Motor eingebaut und probegefahren und eingestellt und gegebenfalls eine wirklich "passende" Scheibe für die Feder angefertigt.
Die Nadellager hat der Dunstall wahrscheinlich auch nur reingemacht, um den "Rollwiderstand" der Nockenwelle zu minimieren. Schließlich hat er ja auch die komplette Kurbelwelle verrundet, um sie die Luft im Gehäuse leichter verdrängen zu lassen. Das waren halt die letzten Kleinigkeiten.
Ich würde den hohen Druck mal nicht am Meister Kolano festmachen. Der kann auch nur die Kurbelwelle auf das genau passende Maß schleifen und die richtigen Lagerschalen in runden Pleueln dazu verbauen. So ein Kunstwerk ist das nun auch wieder nicht. Und an den Kipphebelwellen hat man, ausser Neuteile einzubauen, auch keine Möglichkeiten. Und mehr Stellen gibt es nicht, an denen sich der Öldruck aufbaut. Die Spritzbohrungen in den Pleueln sind auch vorgegeben und daran sollte man auch nichts ändern, weil davon leben die Motoren. Und er kann auch nur die Pumpe überschleifen, oder eine neue einbauen. Die Pleuellager sind auch überhaupt nicht das Problem. Pleuellagerschäden bekommen die Motoren, wenn sich der Schmodder in der Sludgetrap löst und durch die Lager wandert, aber nicht weil das Überdruckventil nur auf 1,5 bar eingestellt ist, oder Mehrbereichsöl verwendet wird, oder der Öldruck zu niedrig wird durch zu heisses Öl.

Gruß. Martin.

[Tim]

Der Dunstall hat z. Bsp. die Nockenwelle wälz- gelagert. Wo er das Öl hergenommen hat, weiß ich nicht.

Genau daher, wo es doch die gleitgelagerte Nockenwellen auch herholt: Aus dem Rumgeplansche im Kurbelgehäuse, die Gleitlager der Nockenwelle haben doch gar keine Druckölversorgung. Da sind Wälzlager insofern unproblematischer, die brauchen ja nur tröpfchenweise Schmierstoff.


Tim

[Martin]

Die Nockenwellen der Trident haben an den Lagerstellen kleine bBohrungen oberhalb, in denen sich ablaufendes Öl des Kipphebelgehäuses sammelt und dann durch eine kleine Bohrung an das Lager fließen kann.
Bei meinen Twins gibt es Taschen, in denen das Schleuderlö gefangen wird und darüber läuft es dann über das Lager ab.
Das Spiel in den NoWe Buchsen ist recht hoch.

[Towner]

Ich bin immer gut damit gefahren, die Dinge pragmatisch und mit gesundem Menschenverstand anzugehen und das tut der Herr Kolano auch so. Der hat das soweit ich weiß, auch nicht studiert. Man kann doch nicht von einem Einzelfall mit 7bar darauf schließen, dass diese Ventile sowieso völlig sinnlos ist. Der Spalt, der durch das Ventil freigegeben wird, ist um ein vielfaches größer, als jedes verschleißbedingte Spaltmaß in den Gleitlagern.

- Um wiewiel der Maximaldruck zwischen warm und kalt variert ist nicht bekannt, also reine Theorie.
- Fakt ist, dass es eine Werksvorgabe gibt, die offiziell nicht in Frage gestellt wird.
- Fakt ist, dass 2,5bar Betriebsdruck im warmen Zustand ausreichend sind.
- Fakt ist, dass diese Simmeringlippen umklappen können. Ab welchen Druck das sicher passiert, ist nicht bekannt.

Ich bevorzuge daher mit den bekannten Parametern zu arbeiten, um auf der sicheren Seite zu sein. Aber das kann ja jeder so machen, wie es ihm Spaß macht.

Ralf

[Norton]

Das ganze restliche Innenleben der meisten Motoren lebt nur vom Spritzöl. Hauptlager, die ganze Steurseite, die Stößel und die Nocke, im Kopf die Ventileinstellschrauben. Und das Öl schmiert nicht nur, es führt an vielen Stellen sehr viel Wärme ab und sorgt für einen gesunden Temperaturhaushalt. Deswegen ist es ja wichtig, daß auch wirklich Öl rumspritzt. Und deswegen verstehe ich auch nicht, warum so viele Leute an der dicken Einbereichsplörre festhalten, die kalt das nun mal definitiv nicht macht. Da spritzt das Öl am Überdruckventil weg, oder bei den Commandos fließt es über den kleinen Kreislauf wieder auf die Anschlußseite der Ölpumpe und der Rest des Motors wird nicht mal richtig durchölt. Der nächste Effekt ist dann, daß das Öl auch nur langsam warm wird, weil ja faktisch kaum Durchfluß durch den Motor stattfindet. Was bitte tut man den Motoren damit Gutes??? Vor allem, warum sollten die Motoren an modernem Mehrbereichsöl verenden? Sie tun es nämlilch definitiv nicht!
Die Motoren leben von dem Öl, was IM Motor unterwegs ist und nicht von dem Öl, was am Überdruckventil wegspritzt.

Gruß. Martin.

[Towner]

Deswegen ist es ja wichtig, daß auch wirklich Öl rumspritzt. Und deswegen verstehe ich auch nicht, warum so viele Leute an der dicken Einbereichsplörre festhalten, die kalt das nun mal definitiv nicht macht.

Da geht es ja um die Scherbelastung in rollengelagerten Motoren. Das Einbereichsöl wird ja nicht nur von Andover Norton, sondern auch von diversen anderen Experten (z.B. Norvil, Kolano, ...) empfohlen. So falsch kann das ja nicht sein. Ich will da jetzt aber keine Öldiskussion anzetteln.

[Towner]

Um das abzukürzen, ob diese 7bar zuviel für den Simmerring ist kann ich nicht sagen, vielleicht ist es auch unbedenklich. Ich will es jedenfalls nicht ausprobieren. Ich meine aber auch irgendwo mal gelesen zu haben, dass es dabei um die Pumpe geht, die bei zu hoher Belastung Schaden nehmen kann.
Wenn Meister Kolano sagt, dass 7Bar ok wäre, dann wird er wohl auch die Garantie dafür übernehmen.

[Norton]

Deswegen ist es ja wichtig, daß auch wirklich Öl rumspritzt. Und deswegen verstehe ich auch nicht, warum so viele Leute an der dicken Einbereichsplörre festhalten, die kalt das nun mal definitiv nicht macht.

Da geht es ja um die Scherbelastung in rollengelagerten Motoren. Das Einbereichsöl wird ja nicht nur von Andover Norton, sondern auch von diversen anderen Experten (z.B. Norvil, Kolano, ...) empfohlen. So falsch kann das ja nicht sein. Ich will da jetzt aber keine Öldiskussion anzetteln.

Ist das wirklich so??
In allen modernen Motoren mit Rollenlagern (sogar mit Getriebe, also noch größerer Scherbelastung) wie allen japanischen Einzylindern, Ducatis, Rotax, KTM..... mit RICHTIG Leistung, wird Mehrbereichsöl verwendet. Die stressen ihre Lager mindestens genauso, wie die Nortons. Die Scherfestigkeit wird übrigens durch die Spezifikation und weniger durch die Viskosität definiert. Da wir keine Kupplung im Ölkreislauf haben, können wir verwenden was wir wollen, also hochlegiert, API-SJ....
Wäre die Scherfestigkeit ein Problem, all diese Motoren machten die Grätsche und meine Atlas hat jetzt mehr als 20 Jahre und über 60000 km Zeit dafür gehabt und hat auch nicht die Grätsche gemacht? Die hat seit dem ich den Motor vor 25 Jahren gemacht habe NIE Einbereichsöl bekommen, immer 20W50 mit API-SG und seit einigen Jahren API-SJ. Den Domi fahre ich (auch mit frisch gemachtem Motor) mit API-SL, 10W40.
Für mich ist das vollkommen überkommener Humbug.
Einen alten, ungeöffneten Motor, den würde ich mal mit weiter mit dem betreiben, womit er schon lange gelaufen ist. Da besteht die Gefahr, daß hochdetergentes Öl die Ablagerungen aus der Sludgetrap löst und man einen Lagerschaden provoziert. Dann muß aber auch wirklich niederdetergentes Öl verwenden, was bei Einbereichsöl aber nicht automatisch so ist.

Gruß. Martin.

[Tim]

Man kann doch nicht von einem Einzelfall mit 7bar darauf schließen, dass diese Ventile sowieso völlig sinnlos ist.

Hm, ist doch genau das, was ich sage. Und weil es eben immer nur ein Einzelfall ist, muss man dann auch mal schauen, wie genau denn das Druckschätzeisen überhaupt ist (mal ganz abgesehen davon, dass es an einem nicht wirklich optimalen Ort den Druck angrfeift).

Der Spalt, der durch das Ventil freigegeben wird, ist um ein vielfaches größer, als jedes verschleißbedingte Spaltmaß in den Gleitlagern.

Öhm, naja, grob gerechnet hast Du pro Hunderstel gut 5mm² Spalt allein pro Big end. Die vier Bohrungen im PRV haben zusammen grade mal knapp 50mm², wenn der Kolben sie komplett freigibt, was er ja nicht tun sollte, weil dann der Gegendruck rein von der Geometrie des PRV abhängt. Insofern unterschätz mal den Einfluss der "Leckage"-Stellen im Motor nicht bzw. sei nicht überrascht, dass das "Vielfache" eher klein ist.

Das PRV ist grenzwertig dimensioniert, wie eigentlich alles in den damaligen Ölkreisläufen. Schau Dir mal die Rücklaufkanäle in modernen Trockensumpfmotoren an, die sind vergleichsweise riesig.


Tim