Weshalb wird der Öldruck geregelt?
Die Schmierölpumpe presst das Öl durch kleine Düsendurchlässe und die Laufspiele in den Gleitlagern. Gemeinsam mit Öldruck und Drehzahlen wird in den Lagern ein hydrodynamischer Schmierfilm aufgebaut. Wäre kein Regelventil vorhanden, so müsste das gesamte, von der Pumpe geförderte Öl durch die Lager gepresst werden. Speziell bei hohen Drehzahlen (=grosse Fördermenge), und/oder neuen Lagern mit noch geringem Spiel würde dann ein sehr hoher Druck aufgebaut. Dazu wäre viel Antriebsleistung notwendig und ginge für den Vortrieb verloren. Wie weit der hohe Druck irgendwelche Dichtungen, Leitungen beanspruchen könnte, oder ob auch die Antriebskette mehr als notwendig belastet würde, sei mal dahingestellt.
Mit zunehmendem Lagerspiel wird dann etwas mehr Öl durch die Lager gedrückt (Schmierfilm wird dicker) und weniger über das Ventil zurückgeführt.
Wärmeres Öl ist dünnflüssiger und auch deshalb wird mehr durch die Lager gedrückt
Die Funktion:
Eine Feder drückt von einer Seite gegen einen Kolben. Von der anderen Seite drückt der jeweilige Öldruck dagegen. Die Federrate beträgt etwa 0,4kg/mm. Der Kolben hat einen Durchmesser von 13mm und somit eine Fläche von 1,33qcm. Nach ca. 5,0 mm Kolbenhub wird eine Öffnung zunehmend frei, das Öl fliesst „ab“ und der Öldruck wird so gemindert. Die Feder wird beim Einschrauben um ca. 15mm
vorgespannt. Also sind (15+5)mm x 0,4kg/mm = 8,0kg notwendig bis das Ventil zu öffnen beginnt. Um die errechneten 8,0kg aufzubringen sind 8,0kg /1,33qcm = 6,0kg/qcm (=bar) Öldruck notwendig. Die Öffnung erfolgt nicht linear weil der Ölstrom entscheidend ist und das Ventil ohnehin nur einen Teil des geförderten Öls ableiten kann. Um das Ventil vollkommen zu öffnen, muss der Öldruck relativ hoch ansteigen.
Geöffnet ist es lt. Angabe BMW bei 5,5 bar (offenbar stimmt meine Rechnung), die Öldrucklampe leuchtet bei <0,5bar.
Überlegung: Ich hatte bei 110TKm einen mysteriösen Motorschaden. Alle Gleitlager waren vollkommen im Eimer, so als ob das Öl gefehlt hätte (hat es nicht!). Mit den Kennnissen über den Schmierölkreislauf kann ich mir nur 2 Möglichkeiten vorstellen: Entweder war der Ölfilter vollkommen dicht UND sein Notventil hat nicht geöffnet (seeehr unwahrscheinlich, weil jährlich mindestens 1x gewechselt), oder
Das Überdruckventil war bei relativ hoher Drehzahl offen und blieb hängen. Sinkt dann die Drehzahl, kann die Pumpe nicht mehr genügend Druck aufbauen und die Schmierung bricht zusammen. An eine gebrochene Feder dieses Ventils mag ich nicht glauben. Leider war ich zu dusselig um das zu überprüfen. Wäre der Antrieb der Pumpe defekt gewesen, so hätte sich der Motor nicht mehr starten lassen, weil dann auch die Steuerketten nicht angetrieben worden wären.
Fakt: Ich habe an einer anderen 1150 mit beginnendem Pleuellagerproblem den Kolben dieses Ventils ausgebaut. Er war etwas schwergängig. Ein neues Ventil bewegte sich in der Bohrung deutlich leichter obwohl ich mit einer Mikrometerschraube ich keine masslichen Unterschiede bei den Kolben feststellen konnte!
Vorschlag: Sicherheitshalber den Ventilkolben und die Feder bei 100Tkm wechseln. Es kostet nicht die Welt, bei einem Ölwechsel kann man es nebenbei selber machen.
Kolben; 11 41 1 340 780; 8,62 EUR
Druckfeder; 11 41 1 460 259; 0,59 EUR
Dichtring; A20X24-CU; 07 11 9 963 342; 0,14 EUR
(Verschlussschraube); 11 41 1 460 483; 4,10 EUR
Alle Preise Stand 06/2012
Die der HP2S verwendete Öldruckfeder 11 41 7 713 128; 0,84EUR ermöglicht einen um 0,5 bar höheren Öldruck bis 2000 1/min.
Hinweis: Der bei BMW im Hauptstrom liegende Ölfilter hat ein zusätzliches Differenzdruck(not)ventil (>> 4V Ölfilter - Die Technik).
Die Beiträge zum Ölkreislauf bauen teilweise aufeinander auf
Basisinfos sind bei 4V_Ölkreisläufe_Öldruck, detaillierte Beiträge gibt es zu Ölpumpe, Öldruckregler, Ölfilter (unterschieden nach Theorie und Technik), Öldruckschalter und den Lagern und Schmierstellen. Darüber hinaus gibt es Beiträge zu „Öl“ im Allgemeinen.
Links
4V Ölfilter - Die Technik
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