Moderne umweltbewußte Kurbelgehäuse Entlüftung für den OM 636
Verfasst: 11.01.2022, 19:57
Die UVC Mitglieder kennen diese Lösung schon aus UVC Journal. Da aber nicht alle dieses Journal einsehen können, möchte ich euch diese Umbaumaßnahme nicht vorenthalten.
Modernisierungen am OM 636
Der ursprüngliche OM 636 Dieselmotor mit seinen Wurzeln Ende der 1940er Jahre, entspricht heute in vielen Punkten nicht mehr einem modernen Motorkonzept. Für die industrielle Anwendung hat er heute zwar keine Bedeutung mehr, aber für das Hobby Unimog stellt er immer noch ein wichtiges Antriebskonzept da.
Noch während der Bauzeit des Unimog 411 wurden verschiedene Modernisierungen und Verbesserungen für den OM 636 entwickelt. Viele Jahre nach Auslaufen der Serienproduktion wurden Konstruktionen für einen Feinölfilter mit Patrone als Ersatz des Ölfilters (636 180 10 10) oder Lösungen für den Umbau des Ölbadluftfilters (009 094 06 02) auf Trockenluftfilter geschaffen (vergleiche UVC Journal 02/2018).
Es bestehen aber auch weiterhin Möglichkeiten, den OM 636 zu modernisieren. Hierzu bietet sich die die Kurbelgehäuseentlüftung an.
Die Kurbelgehäuseentlüftung
Auch der OM 636 verfügt immer über eine Kurbelgehäuseentlüftung. Diese befindet sich beim Unimog hinter dem Ölmessstab unterhalb der Ansaugbrücke, seitlich am Zylinderkurbelgehäuse. Erkennbar ist sie an einem Rohr, das neben dem Motor nach unten führt und mit einer Schelle an der Ölwanne befestigt ist. Einige Varianten des OM 636 haben die Entlüftung in dem Öleinfülldeckel integriert. Alle Entlüftungen blasen die Öldämpfe direkt in die Umgebung.
Die Aufgabe der Entlüftung ist es, dass Zylinderkurbelgehäuse zu entlüften und den Druck im Motor abzubauen. Überdruck im Motorblock (außerhalb der Verbrennungsräume und den Ölschmierkanälen) führt zum Austritt von Schmierstoff und beschädigt die Dichtungen an der Kurbelwelle. Im ungünstigen Fall werden die Dichtungen aus ihren Dichtsitzen gedrückt. Da der OM 636 keine Dichtringe an der Kurbelwelle besitzt, kann letzteres nicht auftreten. Eine funktionierende Entlüftung ist dennoch wichtig.
Wie entsteht der Überdruck im Kurbelgehäuse?
Verbrennungsmotoren mit Kolben haben Kolbenringe. Damit diese auf den Kolben montiert werden können, sind die Kolbenringe geschlitzt. Durch diese Schlitze entweicht auch bei neuen Kolbenringen eine kleine Gasmenge bei der Verbrennung aus dem Brennraum in das Kurbelgehäuse. Diese konstruktive Leckage wird als „Blow-by“ bezeichnet.
Bei Verschleiß an Kolben, Kolbenringen und Kolbenbuchsen vergrößert sich der „Blow-by“.
Überdruck im Kurbelgehäuse entsteht auch, wenn die Ventilführungen der Auslassventile zu viel Spiel haben. Verbrennungsgase strömen beim Öffnen der Auslassventile teilweise durch die Ventilführung in die Zylinderkopfhaube und gelangen so in das Kurbelgehäuse und bauen dort Druck auf.
Die Kurbelgehäuseentlüftung am OM 636
Zu Konstruktionszeiten des OM 636 war die einfachste Lösung für den Druckausgleich ein Rohr, das eine Entlüftung in die Umgebung sicherstellte. Dabei gelangen Öldämpfe in die Umwelt in dem sie aus dem Motor geblasen werden, im Rohr kondensieren und dann unter dem Unimog auf den Boden tropfen. Zwar besteht Bestandschutz für diese Lösung und bei einer erfolgreichen Hauptuntersuchung werden austretende Öldämpfe zum Druckausgleich akzeptiert, mit Blick auf die Umwelt oder den Stellplatz sind Ölaustritte jedoch nicht mehr zeitgemäß.
Die Idee zur Modernisierung der Kurbelgehäuseentlüftung
Da der Blow-by nicht verhindert werden kann, soll eine Rückführung der „Blow-by“ Gase in den Verbrennungsraum, wie bei modernen Motoren realisiert werden. Eine einfache Verbindung zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt scheidet jedoch aus, da das Ansaugen von Frischluft über das Kurbelgehäuse vermieden werden muss. Die Luft würde ungefiltert in das Zylinderkurbelgehäuse gesaugt und Verunreinigungen im Motor wären die Folge. Es bestünde auch die Gefahr, dass große Mengen Öldampf in den Ansaugtrakt befördert würden.
Um das Einsaugen von Öldampf zu vermeiden, soll der Öldampf kondensieren und im Zyklon abgeschieden werden. Das abgeschiedene Öl soll dann wieder in die Ölwanne zurückgeführt werden.
Als Lösung bietet sich ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (PCV: Positive Crank Valve) mit Zyklonabscheider an, wie es bei modernen Motoren eingesetzt werden.
Die Auswahl eines geeigneten Ventils wird durch den Wunsch erschwert, dass der Umbau möglichst unauffällig sein soll. Bei den beengten Platzverhältnissen im Unimog 411 keine einfache Aufgabe. Letztlich sollte das ganze auch wieder Rückbaubar sein.
Die Wahl fällt schließlich auf ein Entlüftungsventil (11151703484), wie es bei BWM Motoren verbaut ist. Erfreulicherweise ist dieses Ventil günstig über den Ersatzteilhandel zu beziehen. Noch günstiger sind chinesische Anbieter. Trotz anfänglicher Bedenken, funktionierten auch die günstig angebotenen Ventile bestimmungsgemäß.
Gruß
Markus
Modernisierungen am OM 636
Der ursprüngliche OM 636 Dieselmotor mit seinen Wurzeln Ende der 1940er Jahre, entspricht heute in vielen Punkten nicht mehr einem modernen Motorkonzept. Für die industrielle Anwendung hat er heute zwar keine Bedeutung mehr, aber für das Hobby Unimog stellt er immer noch ein wichtiges Antriebskonzept da.
Noch während der Bauzeit des Unimog 411 wurden verschiedene Modernisierungen und Verbesserungen für den OM 636 entwickelt. Viele Jahre nach Auslaufen der Serienproduktion wurden Konstruktionen für einen Feinölfilter mit Patrone als Ersatz des Ölfilters (636 180 10 10) oder Lösungen für den Umbau des Ölbadluftfilters (009 094 06 02) auf Trockenluftfilter geschaffen (vergleiche UVC Journal 02/2018).
Es bestehen aber auch weiterhin Möglichkeiten, den OM 636 zu modernisieren. Hierzu bietet sich die die Kurbelgehäuseentlüftung an.
Die Kurbelgehäuseentlüftung
Auch der OM 636 verfügt immer über eine Kurbelgehäuseentlüftung. Diese befindet sich beim Unimog hinter dem Ölmessstab unterhalb der Ansaugbrücke, seitlich am Zylinderkurbelgehäuse. Erkennbar ist sie an einem Rohr, das neben dem Motor nach unten führt und mit einer Schelle an der Ölwanne befestigt ist. Einige Varianten des OM 636 haben die Entlüftung in dem Öleinfülldeckel integriert. Alle Entlüftungen blasen die Öldämpfe direkt in die Umgebung.
Die Aufgabe der Entlüftung ist es, dass Zylinderkurbelgehäuse zu entlüften und den Druck im Motor abzubauen. Überdruck im Motorblock (außerhalb der Verbrennungsräume und den Ölschmierkanälen) führt zum Austritt von Schmierstoff und beschädigt die Dichtungen an der Kurbelwelle. Im ungünstigen Fall werden die Dichtungen aus ihren Dichtsitzen gedrückt. Da der OM 636 keine Dichtringe an der Kurbelwelle besitzt, kann letzteres nicht auftreten. Eine funktionierende Entlüftung ist dennoch wichtig.
Wie entsteht der Überdruck im Kurbelgehäuse?
Verbrennungsmotoren mit Kolben haben Kolbenringe. Damit diese auf den Kolben montiert werden können, sind die Kolbenringe geschlitzt. Durch diese Schlitze entweicht auch bei neuen Kolbenringen eine kleine Gasmenge bei der Verbrennung aus dem Brennraum in das Kurbelgehäuse. Diese konstruktive Leckage wird als „Blow-by“ bezeichnet.
Bei Verschleiß an Kolben, Kolbenringen und Kolbenbuchsen vergrößert sich der „Blow-by“.
Überdruck im Kurbelgehäuse entsteht auch, wenn die Ventilführungen der Auslassventile zu viel Spiel haben. Verbrennungsgase strömen beim Öffnen der Auslassventile teilweise durch die Ventilführung in die Zylinderkopfhaube und gelangen so in das Kurbelgehäuse und bauen dort Druck auf.
Die Kurbelgehäuseentlüftung am OM 636
Zu Konstruktionszeiten des OM 636 war die einfachste Lösung für den Druckausgleich ein Rohr, das eine Entlüftung in die Umgebung sicherstellte. Dabei gelangen Öldämpfe in die Umwelt in dem sie aus dem Motor geblasen werden, im Rohr kondensieren und dann unter dem Unimog auf den Boden tropfen. Zwar besteht Bestandschutz für diese Lösung und bei einer erfolgreichen Hauptuntersuchung werden austretende Öldämpfe zum Druckausgleich akzeptiert, mit Blick auf die Umwelt oder den Stellplatz sind Ölaustritte jedoch nicht mehr zeitgemäß.
Die Idee zur Modernisierung der Kurbelgehäuseentlüftung
Da der Blow-by nicht verhindert werden kann, soll eine Rückführung der „Blow-by“ Gase in den Verbrennungsraum, wie bei modernen Motoren realisiert werden. Eine einfache Verbindung zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt scheidet jedoch aus, da das Ansaugen von Frischluft über das Kurbelgehäuse vermieden werden muss. Die Luft würde ungefiltert in das Zylinderkurbelgehäuse gesaugt und Verunreinigungen im Motor wären die Folge. Es bestünde auch die Gefahr, dass große Mengen Öldampf in den Ansaugtrakt befördert würden.
Um das Einsaugen von Öldampf zu vermeiden, soll der Öldampf kondensieren und im Zyklon abgeschieden werden. Das abgeschiedene Öl soll dann wieder in die Ölwanne zurückgeführt werden.
Als Lösung bietet sich ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (PCV: Positive Crank Valve) mit Zyklonabscheider an, wie es bei modernen Motoren eingesetzt werden.
Die Auswahl eines geeigneten Ventils wird durch den Wunsch erschwert, dass der Umbau möglichst unauffällig sein soll. Bei den beengten Platzverhältnissen im Unimog 411 keine einfache Aufgabe. Letztlich sollte das ganze auch wieder Rückbaubar sein.
Die Wahl fällt schließlich auf ein Entlüftungsventil (11151703484), wie es bei BWM Motoren verbaut ist. Erfreulicherweise ist dieses Ventil günstig über den Ersatzteilhandel zu beziehen. Noch günstiger sind chinesische Anbieter. Trotz anfänglicher Bedenken, funktionierten auch die günstig angebotenen Ventile bestimmungsgemäß.
Gruß
Markus
