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Druckumlaufschmierung (Serie)
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Druckumlaufschmierung (Serie)
Druckumlaufschmierung
Druckumlaufschmierung VW Käfer

Die von der Nockenwelle angetriebene Zahnradpumpe (2) mit einer serienmäßigen Zahnradbreite von 26 mm saugt das Öl aus dem Ölsumpf (1) an. Hier gezeigt ist eine Zusatzölwanne, die bei vorhandener Bodenfreiheit das Öl im Fahrtwind kühlt. Auf der Druckseite der Pumpe gelangt das Öl über den Öldruckschalter zum Öldruckventil (3). Im gezeichneten Zustand ist das Öl betriebswarm und der Regelkolben des Ventils (3) verschließt den direkten Weg zu den Schmierstellen der Kurbel- (5) und Nockenwelle (6). Das Öl gelangt so über den serienmäßigen Luft-/Ölkühler zu den Lagerstellen.

Wenn das Öl jedoch noch kalt ist, dann baut sich ein höherer Druck (geringe Ölviskosität) vor dem Öldruckventil (3) auf, so daß der Regelkolben gegen die Federkraft gedrückt wird und das Öl direkt ohne über den Kühler zu fließen an die Schmierstellen gelangen kann. Die Feder des Ventils (3) ist auf den Öldruck der Pumpe (2), die Umschalttemperatur und die Strömungswiderstände abgestimmt.

Das Öldruckregelventil (7) bestimmt den Schmieröldruck an den Lagerstellen und öffnet erst dann, wenn eine bestimmte Druckschwelle überschritten wird. Dann wird die überströmende Ölmenge zum Ölsumpf zurückgeleitet und schließlich wieder von neuem angesaugt.

Im Normalbetrieb werden folgende Öldrücke beim Serienmotor erzielt:
 

Motordrehzahl
Öldruck
850 1/min
mind. 0,5 bar
1500 1/min
1,6 bar
2500 1/min
2,0 bar

Das Öldruckregelventil begrenzt den Druck auf maximal 2.8 bar. Der Öldruckschalter zur Ansteuerung der Kontrollleuchte soll zwischen 0,15 und 0,45 bar bei Leerlaufdrehzahl ansprechen.
 

Haupt- und Nebenstrom-Ölfilter
Der VW-Boxermotor besitzt im Serienzustand nur ein Sieb im Ölsumpf, das bei jedem Ölwechsel von groben Verunreinigungen gereinigt werden soll. Lediglich der Mexiko-Käfer mit 1,6l-Einspritzmotor ist mit einer Filterpatrone ausgerüstet, die in Fahrtrichtung quer hinter dem Motorgehäuse angebracht ist und von der Pumpe mit Öl versorgt wird. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß der warme Kühlluftstrom, der über die Zylinderköpfe streicht, den Ölfilter erwärmen kann.

Ölfilter befreien Öle von Schmutz und Feststoffen wie Staub, Metallabrieb, Ölkohle, Rußpartikeln etc. Bei Öl-Wechselfiltern bilden Gehäuse und (Papier-)Filterelement eine Einheit. Sie werden bei der Wartung als Ganzes ausgetauscht.

Wenn der Ölfilter von dem kompletten Volumenstrom der Pumpe durchflossen wird, dann spricht man von einem Hauptstrom-Filter. Diese Filter müssen einen geringen Strömungswiderstand aufweisen. Fließt dagegen nur ein Teil des Öles von der Pumpe durch einen Filter, dann liegt ein Nebenstrom-Ölfilter vor. Man geht davon aus, daß im Laufe der Zeit auch bei der Nebenstrom-Filteranlage die komplette Ölmenge gefiltert wird. Der Ölfilter behindert hier den Volumenstrom zu den Schmierstellen bei guter Filterwirkung nicht so stark.
 

Ölpumpen
Die Ölpumpe des VW-Boxermotors wird von der Nockenwelle angetrieben. Es kommt eine Zahnradpumpe mit 26 mm breiten Rotoren mit je 9 Zähnen und einem Alu-Gehäuse zum Einsatz. Bis April '71 besitzen die Pumpen Befestigungsbohrungen mit 6 mm Durchmesser für Nockenwellen mit 3-Bolzenbefestigung und später dann 8 mm Befestigungsbohrungen für Nockenwellen mit 4-Bolzenbefestigung. Vor dem Kauf einer Ölpumpe ist in jedem Fall die verwendete Nockenwelle zu inspizieren!

Als Tuningteile kommen verbreiterte Zahnradpumpen mit 30 oder 34 mm Breite in Frage (Firmen Schadeck, Melling usw.). Wichtig ist, daß die Werkstoffe von Pumpengehäuse, Motorgehäuse und Pumpendeckel in ihren Ausdehnungseigenschaften aufeinander abgestimmt sind, um Undichtigkeiten vorzubeugen. Dies kann z.B. bei Graugußpumpen mit Alu-Deckeln am Mg-Motorgehäuse vorkommen. Außerdem vertritt Gene Berg die Meinung, daß sich Graugußpumpengehäuse im heißen Zustand so weit ausdehnen, daß der Luftspalt um die Pumpenzahnräder so groß wird, daß Luft von der Nockenwellenseite angesaugt werden kann. Diese Luft verschäumt das Öl, so daß die Schmierwirkung nachläßt, und zwar ohne daß die Ölkontrollleuchte aufleuchtet! 
 

Ölkühler
Der serienmäßige VW Käfer Ölkühler befindet sich stehend im Gebläsekasten und wird vom Gebläserad mit Kühlluft umströmt. Es werden zwei Ausführungen unterschieden:
  • alte Ausführung im Gebläsekasten (bis )
  • neue, zurückversetzte Ausführung zur besseren Kühlung des dritten Zylinders (ab )
Im Tuningbereich werden externe Frontölkühler verwendet. Die Bandbreite der Lösungen reicht hier von der Montage zweier VW-Serien-Ölkühler unter der Stoßstange über einen Mercedes Strich-Achter (Baureihe /8) Ölkühler vor der Kurbellenker-Vorderachse bis hin zu speziellen Aluminium-Ölkühlern hinter dem geschlitzten Frontabschlußblech der 1303-USA-Käfer mit Klimaanlage.

Die Verbindung des Frontölkühlers mit einem Hauptölkanal am Motorblock oder dem Ölpumpendeckel kann mittels Rohrleitungen erfolgen, die im Rahmentunnel verlegt werden, siehe Full-Flow Ölsystem. Die Anbindungen des Kühlers und des Motors sind dann mit Schläuchen und Verschraubungen (z.B. Fa. Aeroquip) durchzuführen. Eine weniger aufwendige Lösung ist die Montage von Schlauchleitungen unter der Bodenplatte entweder in der Mitte unter dem Tunnel oder unterhalb der Schweller. Die Schläuche können mit Schlauchschellen an der Bodenplatte befestigt werden (Korrosionsgefahr!).
 

Full-Flow Ölsystem
Das Full-Flow Ölsystem stellt die wirksamste Methode einer Ölfilterung dar und ist dem serienmäßigen Ölsieb weit überlegen. Außerdem kann ein externer Ölkühler mit Thermostat einfach in den Full-Flow-Kreislauf integriert werden. Es verhindert Verschleiß durch Späne im Öl und besteht aus den Bauteilen:
  • Ölpumpendeckel mit Anschlußstück
  • Hinleitung zu einem externen Ölfilter mit Patrone
  • Hinleitung zum externen (Front-)Ölkühler
  • Rückleitung zum Motorgehäuse oder zum Ölpumpendeckel
  • Anschluß zur Ölrückführung an einem Hauptölkanal des Motorgehäuses
  • Verschlußstopfen für Kanal von Ölpumpe zum Hauptölkanal (Alu-Drehteil)
Bei einem Pumpendeckel mit einem Anschluß muß ein Hauptölkanal am Motorgehäuse angebohrt und mit einem Gewinde für ein Anschlußstück (z.B. Rohrkrümmer M12 oder 1/2 Zoll)  versehen werden. Dies kann nur bei geöffnetem Motorgehäuse durchgeführt werden, da Späne im Motor sonst nicht zu vermeiden sind.
Es ist auch möglich, einen Pumpendeckel mit zwei Anschlüssen für Hin- und Rückleitung einzusetzen (ab Bj. 04/71). Bei dieser Art der Ölein-/ausleitung entstehen allerdings hohe Strömungsverluste.

Ein externer Ölfilter kann mittels eines zusätzlichen Halters an der linken hinteren Stoßstangenbefestigung im Radhaus angebracht werden. Als Schlauchverbindung eignet sich 1/2-Zoll (13 mm) Neopren- oder besser Teflonschlauch mit Stahlgeflechtummantelung.

Bei dem Full-Flow System bleibt der serienmäßige Ölkühler im Gebläsekasten wenn möglich erhalten. Er sorgt für sehr gute Kühlung im Stand. Ein zusätzlicher Thermostat kann den Kreislauf zum Frontölkühler bei ca. 75 bis 80°C öffnen.
 

Trockensumpfschmierung
Die Trockensumpfschmierung ist im Rennsport entwickelt worden, um bei hohen Querbeschleunigungen die Schmierfähigkeit des Ölkreislaufs sicherzustellen. Sie wird bei heutigen Serienfahrzeugen nur selten angewandt (z.B. Porsche 911 bis 1997), da zusätzlicher Aufwand (Verrohrrung, Behälter usw.) außerhalb des Motors getrieben werden muß.

Die wichtigsten Bauteile einer Trockensumpfschmierung sind

  • Ölabsaugpumpe(n),
  • Behälter,
  • Druckpumpe und
  • Hydraulikleitungen.
Die Saugpumpe saugt das Öl aus dem Motorsumpf über einen oder mehrere Saugrüssel ab. Dadurch kann die Ölwanne erheblich kleiner ausfallen. Anschließend wird das Motoröl gegebenenfalls gefiltert und dann in einem Behälter gesammelt. Bei ausgeführten Trockensumpfschmierungen im Käfer befindet sich der Behälter oft im Kofferraum hinter der Rücksitzbank. Mit einer Erwärmung des Behälters und Strömungsgeräuschen ist hier zu rechnen. Die vom Motor angetriebene Druckpumpe erzeugt den nötigen Öldruck und versorgt den Schmierungskreislauf. Meist werden mindestens zehn Liter Ölvorrat verwendet.

Da bei Trockensumpfschmierungen eine erheblich größerer Ölmenge zirkuliert, ist auch die Motorkühlung verbessert. Trotzdem werden i.d.R. externe Ölkühler im Hauptstrom verwendet.
 


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Stand 04.05.2001