Schmiersystem der Rotax 912-series

[cosy]

Im Zusammenhang mit diesem haarsträubenden Unfall schreibe ich hier zusammenfassend etwas über das System Ölsumpf-Ölpumpe(n)-Ölkühler- Zwangsrücklauf.

Dies ist bei allen saugenden Motoren gleich: 912F, 912S, 912iS und die unzertifizierten 912A, 912ULS, 912iSC.

Bei den Turbomotoren kommt eine zweite Ölpumpe hinzu, die aus dem gleichen Ölkreislauf über ein separates Pumpenrad /Kammer an der gleichen Pumpenwelle die Druckleitung zum Turbowellenlager versorgt, dies gilt für 914UL, 915iS und 916iS und deren Zertifizierte.

 

 

 

Blockschema Ölkreislauf (aus Rotax Manual IM912 series)

 

Wie bei allen Motoren ist der Öldruck (sowie die Temperatur) entscheidend für einen gesunden Betrieb.

Die Betriebstemperatur des Öls sollte um 90° sein, damit Kondensate (Wasser und Treibstoffreste) sich aus dem Öl verflüchtigen und so die Schmierwirkung und Viskosität erhalten bleibt.

 

Durch die spezielle Funktionsweise des Ansaugweges der Ölpumpe sind verschiedene Kriterien zu beachten, die erfüllt sein müssen, damit alles funktioniert.

Der Ansaugtrakt ist:

Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf (sep. Behälter)->Sieb->Ansaugleitung (Schlauch) runter zum Pumpeneingang

 

Dieser Strang ist im Unterdruckbereich. Eine Leckage (Luft einsaugen) kann zum Zusammenbruch der Pumpleistung führen und somit zum Druckabfall

- Alle Briden und Schläuche sitzen fest

- Der Deckel des Ölbehälters sitzt korrekt und ist angezogen, die O-Ringdichtung ist intakt

- sämtliche Anschlussverschraubungen am Behälter sowie die Ablassschraube sind dicht

Der Behälter selbst hat beim Kontrolldeckel eine Entlüftungsleitung. Dies ist wie bei allen Motoren wichtig, da sonst Überdruck-Unterdruck-Schwingungen und damit schädliche Kräfte auf das Kurbelgehäuse wirken würden. Die Abdichtung des Systems wie vorher beschrieben wird sichergestellt durch einen minimalen Ölstand, da die lange Saugleitung im Untersten Fünftel des Gefässes ansaugt.

(Bei sehr niedrigem Ölstand und langem Schieben (z.B. eine ausgedehnte Glissade zur langen Landung) könnte es passieren, dass der Ölstrom abbricht wenn die Ansaugleitung nicht mehr im Bad ansaugt)

 

Darum muss man auch eine Unterdruckmessung machen nach Mororeneinbau oder Revisionen (z.B. alle 5 Jahre alle Gummileitungen ersetzen).

 

Laut Rotax müssen Ölleitungen für min. 140° beständig und für 10bar Nenndruck sein. Die zu verwendenden Briden sind entweder:

Federschellen  (werden von Rotax verwendet)

(Anbieterphoto)

oder Schraubschellen, die in vollem Umfang fassen und den Schlauch schützen (heavy für höhere Drücke li)

 

  (Anbieterphoto)

 

Die volle Aufstecklänge an den Nippeln muss genutzt werden.

Der Rücklauf des Öls am Motor ist an der flachen Unterseite des Motors in Form einer Banjo-Verschraubung.

Der Ölkühler ist i.d.R. tieferliegend unter dem Motor. Wenn nicht, braucht es spezielle Massnahmen.

 

Rotax empfiehlt einen Ölthermostaten einzubauen.

 

Die Hauptniederlassung von Rotax in Europa, Rotax Franz, hat eine gute Lösung entwickelt: (Siehe hier Seite 7 unten)

Es handelt sich um ein 2/3 Wege Regelv:

 

Andere Variante:

Silent Hektik, ein Thermostat, der direkt auf die Pumpe geschraubt wird und den Pumpendeckel ersetzt:

 

Das Prinzip:

 

 

Der Rotax Vierzylinder Boxer erzeugt je nach Modell  zwischen 80 und 161 PS bei Vollast. Diese mechanische Leistung erzeugt wie bei allen Verbrennungsmotoren gehörig Abwärme.

Diese Abzuleiten ist eine wesentliche Funktion jedes thermischen Antriebs.

Bei jedem Verbrennungsmotor verlässt ein grösserer Teil der Wärme das System über die heissen Abgase.

Turbovarianten können da thermodynamisch einen Teil der Energie zurückgewinnen.

 

Beim Lycosaurus + Co. wird der verbleibende Überschuss über geziehlte Luftkühlung 'abgearbeitet'.

Andere , D-Motor, Aero Vee, Limbach, Sauer, JPX und viele Andere machen das mit mehr oder minder grossen Ölkühlern.

 

Beim Rotax 912series sieht die Wärmeabfuhr in etwa so aus (bei Volllast):

Referenz bildet die mechanische  Ausgansgleistung in kW = 100%

Verglichen wird die thermische Leistung in kilo Joule, Angabe in % der Referenzleistung:

Wasserkühlkreis (eigentlich die Abgabe am Wasserkühler): 28%

Ölkreis (eigentlich die Abgabe am Ölradiator): 10%

Zwangs-Luftkühlung (Entlang der Zylinderwände durch ein Leitblech aus Mylar/Carbon): 6%

Beim 912S und 912ULS (100PS) ergeben sich somit eine totale Leistung von äquivalenten 144 PS plus die thermische Energie der heissen Abgase.

 

Das ganze Geblabber diente nur der Hinleitung zu einem Lösungsansatz, wie er in hochgezüchteten Jagdflugzeugen vor 80 Jahren und im Rennsport gang und gäbe ist, und in der Leichtluftfahrt auch bereits angewendet wird:

Ein Plattenwärmetauscher , der den Wärmestrom vom obigen Beispiel von 10% des Ölkreises an die Glykol-Wassermischung überträgt und damit nur einen einzigen Radiator mit weniger Schläuchen benötigt.

 

Die C42 z.B. hat das in Serie verbaut mit dem Rotax 912ULS.

 

Da hat der findige Entwickler bei Silent Hektik auch wieder ein Produkt parat:

Der Plattenwärmetauscher F1206:

Im Foto sieht man oben das schwarze Rücklaufgefäss, das die Wasserleitungen aus allen 4 Zylindern empfängt (eine Zuführung geht durch den Wärmetauscher und dann in den blauen Schlauch, dieses Wasser wird dann eben heisser sein als die andern 3 Einläufe.

Das ganze System ist unter 1,2 Bar Druck und im Vollgasbetrieb bis etwa 120° warm. Das Gemisch kocht da noch nicht - wegen des Glykols. Die Ölanschlüsse sind oben und nach links.

 

Hier sieht man eine thermische Messung der Einrichtung in einem Pulsar, welche vor einigen Jahren gemacht wurde:

 

 

Hat irgendjemand schon Erfahrung damit gemacht, oder kennt jemanden, der das System verbaute?

 

Würde mich sehr interessieren, da ich das ins Auge fasse für meinen Zweisitzer.

 

 

Cosy a.k. Bruno

[Dierk]

vor 5 Stunden schrieb cosy:

Durch die spezielle Funktionsweise des Ansaugweges der Ölpumpe sind verschiedene Kriterien zu beachten, die erfüllt sein müssen, damit alles funktioniert.

Der Ansaugtrakt ist:

Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf (sep. Behälter)->Sieb->Ansaugleitung (Schlauch) runter zum Pumpeneingang

 

Dieser Strang ist im Unterdruckbereich. Eine Leckage (Luft einsaugen) kann zum Zusammenbruch der Pumpleistung führen und somit zum Druckabfall

- Alle Briden und Schläuche sitzen fest

- Der Deckel des Ölbehälters sitzt korrekt und ist angezogen, die O-Ringdichtung ist intakt

- sämtliche Anschlussverschraubungen am Behälter sowie die Ablassschraube sind dicht

 

 

Das ist etwas missverständlich. 

 

Die Ölrückführung zum Öltank hat Überdruck, nicht Unterdruck: Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf (tiefste Stelle im Kurbelwellengehäuse) -> Ölleitung -> Öltank (Ölbehälter mit obengelegenem Loch, um die Blow-By Gase abzulassen). Bei Volllast können über die Entlüftung theoretisch Blow-by-Gase im Bereich von ca. 45 Liter/min abgehen (bei 1% Blow-by). Die rückführende Leitung endet oben am Öltank, um nicht die Blow-by Gase in das im Öltank gesammelte Öl hineinzublasen (sonst wäre es eine Shisha-Pfeife). Somit gehen die Gase oben im Öltank über den Entlüftungsschlauch ab. 

 

Zitat

The main oil pump sucks the motor oil from the oil tank via oil radiator and forces it through the oil filter to the points of lubrication.

 

Unterdruck hat also die Ansaugleitung ab Öltank -> Ölkühler -> Ölpumpe -> Ölfilter, fatzt hier der Schlauch ab, zieht die Ölpumpe nur mehr Luft, somit sinkt der Öldruck sofort auf Null und der Motor wird nicht mehr geschmiert, während die Blowby-Gase das Kurbelwellengehäuse weiterhin von sich dort sammelnden Ölresten befreien, die zurück in den Öltank geblasen werden und sich dort sammeln.

 

Ölkühler und Thermostat sind übrigens optional.

 

Witzigerweise geht das heisse Öl zusammen mit den heissen Blow-by Gasen zunächst zurück in den Öltank und wird erst beim Ansaugen via Ölkühler gekühlt. Die Umlaufzeit dürfte allerdings recht klein sein, das gesamte Öl durchläuft den Kreislauf mehrmals pro Minute: 

 

Zitat

Lubrication Main oil pump circuit:
Dry sump forced lubrication system, trochoid pump driven by the camshaft, oil return by the blow-by 

Oil delivery rate

Main oil pump: approx. 16 l/min at 5500 rpm

 

https://www.rotax-owner.com/pdf/MMH_912_914_Ed2.pdf

 

Laut Manual werden übrigens Banjo-Hohlschraubverbindungen für die Ölleitungen genutzt (an der Ölpumpe). 

Bearbeitet 23. März von Dierk

[cosy]

On 3/24/2024 at 12:13 AM, Dierk said:

 

Das ist etwas missverständlich. 

Die Ölrückführung zum Öltank hat Überdruck, nicht Unterdruck: Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf (tiefste Stelle im Kurbelwellengehäuse) -> Ölleitung -> Öltank (Ölbehälter mit obengelegenem Loch, um die Blow-By Gase abzulassen).

Deine Anmerkungen zu meinem Post sind vermutlich aus (theoretischen) Überlegungen nach Studium der Handbücher entstanden.

Denn in der Realität ist Deine Überlegung sozusagen falsch.

Die Begründung (eines aus der praktischen Erfahrung von fast 10 Jahren Unterhalt und Wartung an 912A, 912ULS und 914UL-Motoren):

Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf-> Ölleitung -> Öltank->Ansaugleitung ->zum Pumpeneingang

 .......................................................................................................................======:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

'Legende':

.... extrem schwacher Überdruck*

=== Umgebungsdruck + statischer Druck (etwa 100 bis 160 mm)

:::::::  Unterdruck

 

zu *):

Der Niveau-Unterschied zwischen dem mittleren Ölstand im Ölbehälter und der Prop-Achse  muss zwischen 0 und -400mm sein. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen Ausfluss unten am Motor in folgenden Toleranzen liegen muss:

- 25cm ansteigend ... 15 cm absinkend!

 

Der 'Überdruck' in diesem Abschnitt ist somit nie grösser als der Strömungswiderstand der (kurzen Leitung plus der statische Gegendruck zwischen Ausfluss und Ölspiegel, wobei Letzterer negativ sein kann. Den effektiven Druckunterschied zwischen

stat. Luftdruck und Druck in der Ausflussleitung unten am Motor schätze ich auf nahe null bis max. 40 mbar.

Wir sind somit zum Vergleich im Bereich des Druckverhältnisses in der Airbox! Darum ist Dein 'Bersten' dieses Leitungsteils -undenkbar und rein theoretisch!

Die technische Messung nach Ersteinbau, die ich erwähnte muss unter 0.6 Bar maximalen Blow-By Druck aufweisen. Dies ist keinesfalls der Betriebsdruck, sondern der Druck bei blockiertem Ausfluss. Damit wird sichergestellt, dass das Leichtmetallgehäuse des Motors nicht Risse kriegt oder berstet im Betrieb.

 

Zum Unterdruck in der Ansaugleitung:  dieser ist auch sehr schwach, da hier lediglich der dynamische Druckverlust im fliessenden Zustand gemessen werden kann. Dieser ist besonder im tiefsten Winter nach dem Anlassen des Motors hoch, und da muss man ja unbedingt 50° Öltemperatur abwarten, bis man auf 4000 RPM gehen kann.. denn dieser zu überwindende Widerstand steigt etwas mehr als Quadratisch mit der Fliessgeschwindigkeit (RPM) und wird beträchtlich vermindert durch geringe Viskosität. Das könnte dann zum Zusammenbruch der Durchflussleistung führen.

 

Die Druckleitungsanschlüsse am Ausgang der Pumpe (der Pumpen beim 914) sind entweder Banjo oder UNF-Verschraubungen , das bestimmt der Integrator.

 

Der Radiator im Ansaugtrakt der Ölpumpe ist kein Problem. Der Fliesswiderstand im Radiator ist ja von Rotax limitiert. Das ist übrigens ein Grund warum man nicht irgendeinen Ölradiator montieren sollte von irgendeinem Roller oder so, sondern die von Rotax getesteten Teile (es gibt drei Grössen 912, 912S, 915/916).

 

Cosy

 

 

 

 

[Dierk]

vor 10 Stunden schrieb cosy:

Deine Anmerkungen zu meinem Post sind vermutlich aus (theoretischen) Überlegungen nach Studium der Handbücher entstanden.

Denn in der Realität ist Deine Überlegung sozusagen falsch.

Die Begründung (eines aus der praktischen Erfahrung von fast 10 Jahren Unterhalt und Wartung an 912A, 912ULS und 914UL-Motoren):

Kurbelwellengehäuse- innendruck (Blow-By) ->Ölsumpf-> Ölleitung -> Öltank->Ansaugleitung ->zum Pumpeneingang

 .......................................................................................................................======:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

'Legende':

.... extrem schwacher Überdruck*

=== Umgebungsdruck + statischer Druck (etwa 100 bis 160 mm)

:::::::  Unterdruck

 

vor 10 Stunden schrieb cosy:

Den effektiven Druckunterschied zwischen

stat. Luftdruck und Druck in der Ausflussleitung unten am Motor schätze ich auf nahe null bis max. 40 mbar.

Wir sind somit zum Vergleich im Bereich des Druckverhältnisses in der Airbox! Darum ist Dein 'Bersten' dieses Leitungsteils -undenkbar und rein theoretisch!

Die technische Messung nach Ersteinbau, die ich erwähnte muss unter 0.6 Bar maximalen Blow-By Druck aufweisen. Dies ist keinesfalls der Betriebsdruck, sondern der Druck bei blockiertem Ausfluss. Damit wird sichergestellt, dass das Leichtmetallgehäuse des Motors nicht Risse kriegt oder berstet im Betrieb.

 

 

Nein, es herrscht auch im Öltank noch leichter Überdruck im Betrieb. Ansonsten hätten die Blow-by-Gase keine treibende Kraft, den Öltank nach aussen über die Entlüftungsleitung  zu verlassen. Dafür ist freilich nur ein geringer Unterschied zum atmosphärischen Druck nötigt. Evlt. ca. 10 - 15 mBar. Zum Vergleich kann der Mensch ca. 100 mBar aufbringen (beim Husten bis zu 150 mBar) und damit hochgerechnet bis zu 550 l/min Atemgase ausstossen, das ist mehr als der 10 fache Wert im Vergleich zu den ca. 45 l/min Blow-by Gasen des Rotax, welche über die Entlüftungsleitung den Öltank verlassen müssen. 

 

Der Druck im Kurbelwellengehäuse ist im Betrieb höher als derjenige im Öltank, da zusätzlicher Widerstand (die Rückleitungen, über die das Öl zurückgeblasen wird) überwindet werden muss. Ich habe nicht behauptet, dass der Überdruck in der Rückleitung zum Öltank diese zum Platzen bringen könnte, das ist ein Missverständnis. Beim diskutierten Unfall gehe ich davon aus, dass die Ölleitungen aufgrund von Vibrationen sich vom Thermostat verabschiedet haben. Das war gemeint. Von "Bersten" war nie die Rede. Es ist nicht "mein" Bersten. 

 

Abgesehen davon wird der Drucktest im heissen Betriebszustand durchgeführt. Es wird dabei keine Rückleitung abgeklemmt und auch kein Ausfluss blockiert, das würde sofort zum Motorschaden führen. D.h. es ist der Betriebsdruck im Kurbelwellengehäuse,  der hier funktionell gemessen wird. 

 

Zitat

Measurement of the mean crankcase pressure at full throttle, this ensures correct oil return from crankcase (blow-by gas).

 

The pressure in the crankcase at (full throttle) must not exceed the prevailing ambient pressure by more than 0.6 bar (8.7 psi) at 130 °C (266 °F) oil temperature.

 

Zitat

If the readings exceed the pressure limits, then the flow resistance in the oil return line from oil sump to oil tank is too high in the current engine installation (contamination, restrictions of cross-section, etc.). This condition is unsafe and must be rectified immediately.

 

vor 10 Stunden schrieb cosy:

zu *):

Der Niveau-Unterschied zwischen dem mittleren Ölstand im Ölbehälter und der Prop-Achse  muss zwischen 0 und -400mm sein. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen Ausfluss unten am Motor in folgenden Toleranzen liegen muss:

- 25cm ansteigend ... 15 cm absinkend!

 

Richtig, relativ zur Prop-Achse ist der tiefste Punkt des Gehäuses (aussen) - 276 mm. 

 

Es ist nur möglich, den Öltank höher als den Trockensumpf zu montieren, ohne dass bei Stillstand des Motors Öl aus dem Öltank in den Trockensumpf zurückfliesst, weil die Rückleitung oben in den Öltank mündet und dort endet und damit kein Siphoneffekt möglich ist. Bei Stillstand kann lediglich Öl aus Teilen der Rückleitung, die höher montiert sind als der Trockensumpf, in den Motor zurückfliessen, sofern im Kurbelwellengehäuse kein Überdruck herrscht oder sich dieser zwischenzeitlich abgebaut hat. Es kann also über die Leitung zwischen Trockensumpf und Öltank kein Öl aus dem Öltank via Schwerkraft in den Trockensumpf zurückfliessen.  

 

Rotax beschränkt die mögliche Länge der Rückleitung zum Öltank auf 40 cm sowie die maximale Höhe des Öltanks relativ zur Propellerachse bzw. zum Trockensumpf. Um Öl in den Öltank zurückblasen zu können ist aber nicht der mittlere Ölstand im Öltank entscheidend, sondern die Höhe der Öffnung der rückführenden Leitung im Öltank, weil die Blow-by Gase das Öl bis zu diesem Punkt (max. ca. 35 cm über dem Trockensumpf, weil das Ende der Rückführung höher liegt als der mittlere Spiegel im Öltank) hochdrücken können müssen. Danach tropft es von selbst in die Tiefe und sammelt sich im Öltank. 

 

D.h. bei kaltem Motor ist weniger als der maximale Spiegel im Öltank, weil nach Abstellen des Motors noch Öl aus den Schmierpunkten in den Trockensumpf zurückgelaufen ist, sowie aus den höher gelegenen Stellen der Öl-Rückleitung. Sobald man den Propeller lange genug händisch gedreht und somit den Trockensumpf mittels der geringen Menge dabei entstehender Blow-by Gase geleert hat, hat man den maximalen Ölspiegel im Öltank erreicht. Der Ölstand könnte nur durch das annähernd komplette Leerblasen der Rückleitung durch die grössere Menge Blow-by Gase bei höheren Motordrehzahlen evlt. noch geringfügig ansteigen. Gleichzeitig saugt die mechanische Pumpe Öl aus dem Tank. Bei 20 Umdrehungen von Hand würde sie ca. 20 * 3 ml = 60 ml aus dem Tank saugen (bei 5500 RPM fördert sie etwa 16 l/min). Letztlich müssen die Blow-by Gase mehr Öl pro Minute in den Öltank zurückblasen als die Ölpumpe aus dem Tank entfernen kann. Das funktioniert sogar ganz ohne Verbrennungsgase, nur durch das Blow-by aufgrund von Kompression beim Durchdrehen des Propellers von Hand.

 

Wenn im Betrieb bei 5500 RPM jedoch beständig 16 l/min Öl durch den Kreislauf fliessen, und diese von ca. 45 l/min Blow-by Gasen aus dem Trockensumpf in den Öldruck zurückbefördert werden, kann man postulieren, dass die rückführende Ölleitung mit Mittel zu etwa 45 l / 61 l = 73% mit heissen Blow-by Gasen gefüllt ist (von Kompressionseffekten mal abgesehen), der Rotax-Motor das Öl also ähnlich einem an Bronchitis Erkrankten in den Öltank "zurückhustet". 

 

Installation manual 912S

 

vor 10 Stunden schrieb cosy:

Der 'Überdruck' in diesem Abschnitt ist somit nie grösser als der Strömungswiderstand der (kurzen Leitung plus der statische Gegendruck zwischen Ausfluss und Ölspiegel, wobei Letzterer negativ sein kann.

 

Es gibt keinen "statischen Gegendruck" zwischen dem Ende der Rückleitung, welche oben in den Öltank mündet, und dem Ölspiegel. Es handelt sich hier um ein Plumpsklo, das Öl fällt ab dem Ende der Rückleitung frei in die Tiefe. Genau genommen rinnt es an der Seitenwand herab. Siehe Minute 2:00:

 

 

vor 10 Stunden schrieb cosy:

Zum Unterdruck in der Ansaugleitung:  dieser ist auch sehr schwach, da hier lediglich der dynamische Druckverlust im fliessenden Zustand gemessen werden kann. Dieser ist besonder im tiefsten Winter nach dem Anlassen des Motors hoch, und da muss man ja unbedingt 50° Öltemperatur abwarten, bis man auf 4000 RPM gehen kann.. denn dieser zu überwindende Widerstand steigt etwas mehr als Quadratisch mit der Fliessgeschwindigkeit (RPM) und wird beträchtlich vermindert durch geringe Viskosität. Das könnte dann zum Zusammenbruch der Durchflussleistung führen.

 

Eine geringe Viskosität würde dem Durchfluss zugute kommen. Die hohe Viskosität im kalten Zustand könnte den Widerstand und somit den Unterdruck (auf Höhe der Pumpe) erhöhen, ja. Deswegen dürfen die Ölleitungen bei Unterdruck nicht kollabieren: 

 

Zitat

At negative pressure of -500 mbar (-7.25 psi) and a oil temperature of 150 °C (302 °F) the oil lines must not collapse. 

A minimum inner diameter of at least 10 mm (0.39 in.) should be used.

 

Im Druckteil der Ölpumpe schafft sie übrigens einen Druck von 

 

Zitat

Normal 2.0 to 5.0 bar (29–72.5 psi) (above 3500 rpm)

 

Bearbeitet 25. März von Dierk
Ölpumpe

[cosy]

8 hours ago, Dierk said:

Es gibt keinen "statischen Gegendruck" zwischen dem Ende der Rückleitung, welche oben in den Öltank mündet, und dem Ölspiegel. Es handelt sich hier um ein Plumpsklo, das Öl fällt ab dem Ende der Rückleitung frei in die Tiefe.

Ich habe keine Lust mehr, mit Dir über deine auf Papier basierenden besseren Wissensbeiträge auseinanderzusetzen.

 

Das wird mir langsam zu blöd.

Natürlich gibt es einen statischen Gegendruck, nur siehst Du den am Bildschirm halt nicht.

Wenn Du den Öltank an einem richtigen Flugzeug- wie es sich  gehört - demontiert, zerlegt und innen gereinigt hättest Du leicht feststellen können , dass das Öl durch den schwachen Blow-By pulsartig "den Berg rauf" geschoben wird , damit es wie von Dir beschrieben an der Innenwand herunterrinnen kann*.. IUm es genauer zu nehmen: im Normalbetrieb bei 80-90 Grad heissem Öl kommt es als gelblich weisslicher Ölschaum oben aus der Leitung und wird durch das Sieb "entschäumt", denn es hat im Innern des Motors die vier dicken Schaumschläger angespritzt sowie den vier Schwerarbeitern unter den Hut gespritzt, Wàhrend jene im Speedy Tempo nach unten rasten..

*max 0.4m

 

Cosy a.k. Bruno

[Dierk]

vor 1 Stunde schrieb cosy:

Ich habe keine Lust mehr, mit Dir über deine auf Papier basierenden besseren Wissensbeiträge auseinanderzusetzen.

 

Das wird mir langsam zu blöd.

Natürlich gibt es einen statischen Gegendruck, nur siehst Du den am Bildschirm halt nicht.

Wenn Du den Öltank an einem richtigen Flugzeug- wie es sich  gehört - demontiert, zerlegt und innen gereinigt hättest Du leicht feststellen können , dass das Öl durch den schwachen Blow-By pulsartig "den Berg rauf" geschoben wird , damit es wie von Dir beschrieben an der Innenwand herunterrinnen kann*.. IUm es genauer zu nehmen: im Normalbetrieb bei 80-90 Grad heissem Öl kommt es als gelblich weisslicher Ölschaum oben aus der Leitung und wird durch das Sieb "entschäumt", denn es hat im Innern des Motors die vier dicken Schaumschläger angespritzt sowie den vier Schwerarbeitern unter den Hut gespritzt, Wàhrend jene im Speedy Tempo nach unten rasten..

*max 0.4m

 

Cosy a.k. Bruno

 

Wenn Ölschaum rauskommt, dann dürfte das an der fragwürdigen Konstruktion liegen, bei der im Trockensumpf angesammeltes flüssiges Öl mittels Blow-By Gasen zurück in den Öltank befördert wird. Wie oben erwähnt besteht volumenmässig ein Gasüberschuss, d.h. sehr viel mehr Blow-by Gase als Öl strömen über diese Rückleitung in den Öltank.

 

Ein Motor mit Trockensumpf sollte für sich genommen keinen Ölschaum erzeugen, vor allem nicht wenn das Öl mittels einer zweiten Ölpumpe zurück in den Öltank transportiert wird. Eine mechanische Ölpumpe kann Ölschaum in der Regeln nur sehr schlecht transportieren. 

 

Soweit ich verstanden habe, war das Argument, beim 912er auf die zweite Ölpumpe zu verzichten, dass erstens Gewicht eingespart werden kann und zweitens dass eine Ölpumpe, die gar nicht vorhanden ist, weder eingebaut, noch gewartet werden muss und somit auch nicht kaputtgehen kann.

 

Dass der Motor schon im Kurbelgehäuse massenhaft Ölschaum produziert und deshalb eine mechanische Pumpe nicht eingebaut werden kann und dann dieser Schaum mittels Blow-By zurück in den Öltank bewegt werden muss, wäre mir neu. Im Gegenteil, das meiste Öl sammelt sich brav am tiefsten Punkt des Kurbelgehäuses und wird erst durch das "Verblasen" mit den heissen Blow-By Gasen zu "gelblich weisslichem Ölschaum" aufgeschäumt. Schon man einen Milchschäumer in Funktion gesehen?

 

 

 

Mit Service Bulletin d00105_010212 wurde die gesamte Ölmenge erhöht, damit im Tank immer genügend flüssiges Öl (und kein Schaum) ist. Bzw. der Schaum etwas mehr Zeit hat, sich wieder zu verflüssigen. Es bestand sonst die Gefahr, dass die mechanische Ölpumpe das flüssige Öl im Tank leersaugt und dann nur noch Schaum zu sehen bekommt. Das wäre natürlich eine Katastrophe. 

Bearbeitet 25. März von Dierk

[ArminZ]

Das Service Bulletin ist übrigens vom August 2003. Geänderte Markierungen auf dem Öl-Messtab.
Die 30 mm Unterschied am Stab (max/min) entsprechen (bei 'normalem' Öltank) <= 2 dl Ölmenge.

Die Differenz des Minimums alter/neuer Ölmesstab (40mm) ist etwa 3-4 dl Ölmenge auf (aus dem Kopf) 4 Liter Gesamtmenge.

Bearbeitet 25. März von ArminZ
Ergänzung/Änderung

[cosy]

Der Dierk rappelt sich rauf in Höhen mit irren Theorien. Ich mag das nicht mehr kommentieren.

Die Rotax-Konstruktion (912-Series) ist eine einmalige Erfolgsgeschichte, die sich wie kein anderer Motor bewährt hat.

Dies ist auch einer der am intensivsten Untersuchten, getesteten und gemarterten Flugzeugmotoren.

Zwischen der ersten Serie vor nun 35 Jahren 1989(Start der Entwicklung vor 39 Jahren). Der Schmierkreislauf wurde in dieser langen Zeit kaum verändert. Erst mit Einführung der 915/916 (Literleistung von 100PS bei 75%, im Vergleich zu Lyco O-360 (30.4 PS pro Liter Hubraum bei max. RPM) wurden zusätzliche Massnahmen getroffen: verstärtkte Schmierung der Kurbelwellen- und Pleuellager, zusätzlich Kolbenboden - Einspritzdüsen.

 

Zur Ölmenge:

Beim Ölwechsel ist jeweils knapp 3 Liter Öl notwendig (in dieser Menge ist nat. die Ölmenge im Filter eingerechnet).
Die tatsächliche totale Menge (Erstfüllung) hängt von der Anordnung, Grösse und Länge der Schläuche zw. Motor und Kühler sowie der Verwendung von Anbauteilen wie Thermostat, Wärmetauscher und natürlich auch, ob ein Constant Speed Prop dran ist, denn die C/S- Einrichtung (Ölpumpe, Reservoir, Kolben usw.) wird vom selben Öl gespiesen). Turbovarianten haben etwa 0.3-0.4 lt mehr Ölvolumen als Sauger (da ein zweites Pumpenrad sowie ein Pumpensumpf am Turbolager unten versorgt werden muss).

Ich persönlich fülle jeweils den neuen Filter soweit mit Öl, das noch nichts rausrinnt in Einschraubposition und giesse ca. 2.5 lt in den Öltank. Dann wird mit Zündung aus etwa 30 mal von Hand der Prop durchgedreht, nach einem ersten kurzen Probelauf (nicht höher als 2500) wird der Ölstand ergänzt. Die totale Menge pro Ölwechsel ist bei unserem Flzpark knapp unter 3 Liter (non-Turbo).(Volumen zw. Min und Max Marke ist 4.5 Deziliter). Selbst Motoren am Ende ihrer TBO verbrauchen kaum Öl.

 

Cosy

Bearbeitet 27. März von cosy
übrigens: Die schaumige Flüssigkeit, die in den Behälter gedrückt wird, ist nur direkt nach dem Ölwechsel golden oder braun, schon nach einigen Flugstunden wird sie mindestens Kaffeebraun..

[Dierk]

Rotax zu fliegen ist keine Religion. Turbomotoren haben eine zweite Ölpumpe für den Turbo, die sehr viel weniger Öl pro Minute fördert als die Hauptpumpe. Falls sich im Kurbelwellengehäuse Ölschaum bilden würde wie weiter oben angedeutet, würde das dem Turbo gar nicht gut tun. Das Rotax-Getriebe ist ein möglicher Schaumschläger, sowie natürlich die Rückführung über Blow-By Gase (z.B. bei dem "normal aspirierenden" 912S). Es gab und gibt wohl noch Leute, die den Motor selbst warten und dann nicht das vorgeschriebene Öl einfüllen. Dann könnte sich auch aufgrund des Getriebes sowie wegen dem Blow-By vermehrt Ölschaum bilden, insbesondere wenn die absolute Ölmenge geringer als empfohlen ist. In letzterem Fall wird das Öl im Reiseflug öfter pro Minute umgewälzt und seine Verweildauer im Öltank (wo sich der Schaum auflösen kann) ist geringer. 

 

Z.B. 5500 RPM, Ölpumpe fördert 16 l/min: 

 

4 l Öl fliessen somit 4 mal pro Minute durch den Öltank.

3 l Öl fliessen somit 5.33 mal pro Minute durch den Öltank

2.5 l Öl fliessen somit 6.4 mal pro Minute durch den Öltank. 

 

Schaum kann von der Ölpumpe nicht angesaugt werden. Wie weiter oben bemerkt, war die Ölmenge initial zu gering ausgelegt und es kam gelegentlich bei einigen Modellen zum Leersaugen des Öltanks.