Das Vanos Märchen

[Roadcaptain]

Das Märchen um die Vanos Kolben

Wenn die Vanos Verstelleinheit das Herz des Motors ist, so sind die Kolben wie die Herzklappen anzusehen. Bei kleinen Wehwechen schlägt die Pumpe immer noch, aber es können Komplikationen auftreten.
Das ist bei der Vanos nicht anders. Und die größte Schwachstelle im Verstellsystem sind die Kolben.

Das die Dichtringe schon nach vergleichsweise kurzer Zeit schwächeln, ist hinreichend bekannt und durchdiskutiert. Darüber verlier ist jetzt mal keine Worte.

Aber der Kolben hat noch eine weitere Schwachstelle. Das Lagerpaket im Innern.
Im Inneren befinden sich zwei Anlaufscheiben und eine Druckplatte, die nie Probleme bereiten. Bei bestimmt 20 vermessenen Kolben-Innereien waren die Werte bis auf das Hunderstel identisch. Hake ich mal ab.

Dann haben wir noch 2 Axial Nadellager die normalem Verschleiß unterliegen und generell getauscht werden sollten. Auch hier mache ich mal einen Haken dran.

Aber der Lagerring, der das ganze Paket zusammenhält!. Der hat es in sich.
Ein wenig Mathamatik.
Es handelt sich um einen Axial-Nadelkranz AXK1528, mit den Maßen 15x28x2 mm. Aus dem Durchmesser der Rollen ergibt sich 2 x 2mm = 4mm
Die Druckplatte die sich zwischen den beiden Nadellagern befindet hat das Maß 3,26 - 3,27mm. Ein Wert der bei meinen bisherigen Messungen kaum abgewichen ist. Wenn überhaupt dann im ganz kleinen Tausendstel Bereich.

[ externes Bild ]

Nach Rücksprache mit der Fa. SKF ist für beide Nadellager zusammen ein Lagerspiel von 0,03 - 0,05mm anzustreben.
Damit wären wir bei 7,31mm des gesamten Lagerpakets. Dieses Maß sollte der Stützring im Inneren eigentlich haben.
Verbaut ist aber ein Stützring von 7,45mm. Das sind 0,2 mm Lagerspiel!!!!!! Und dieser Wert ist ab Werk. Gestandene Maschinenbauer werden sich jetzt wohl mit Grausen abwenden.

Das die ganze Geschichte nicht auffällt hat einen banalen Grund. Die Innereien werden mit besonders zähem Lagerfett eingesetzt. Da der Kolben fast hermetisch abgeschlossen ist, dauert es so seine Zeit, bis die Masse sich auswäscht. Frag nicht danach welche Pampe im Inneren übrig bleibt. Nicht immer, aber ich habe schon mehr Fragwürdige Innereien wie Gute gesehen.
Deshalb gehört für mich der Tausch der Stützlagerringe, incl. neuer Nadellager, einfach dazu.

Und jetzt kommt das größte Märchen überhaupt.
Im Netz hält sich die Behauptung, man könnte auf einer Glasplatte die alten Lagerringe "abziehen". Sind ja nur 14 Hunderstel.
Wer jemals versucht hat einen gehärteten Lagerstahl (genau daraus besteht der Stützring) zu bearbeiten, weiß wie mühselig das werden kann. Und das Ganze soll dann auch noch in wenigen Minuten gemacht sein. Wer's glaubt wird selig.
Ich möchte Folgendes anbieten: Wer vor meinen Augen den original Stützring mit einer Breite von 7,45mm auf 7,31mm runterschleift und dabei die Parallelität der Schleifflächen einhalten kann (Zeitfenster 30min für beide Seiten), den lade ich zum größten Steak ein was man in Wesel und Umgebung kaufen kann. Getränke gehen dann natürlich auch auf mich.

[Curvezzz]

Hallo Jochen,

das mit dem Steak ist sicherlich interessant. Wie groß sind die denn im Großraum Wesel? Also in Kilogramm natürlich. In Dortmund gibts das Hohoff’s. Etwa so?

Wichtig ist auch zu wissen, ob Du einen nach dem Fress- und Saufgelage dann auch standesgemäß nach Hause bringst!

Nachdem da so viele Fragen offen sind, würde ich sagen, wir ziehen das mit dem Steak vor und schleifen danach.

Ist doch ein sympathischer und fairer Vorschlag! Wann holst Du mich ab?

Hungrige Grüzzze, Curvezzz

PS: hier stehen natürlich ein paar Zwinkersmileys zwischen den Zeilen ...

[Roadcaptain]

...wir ziehen das mit dem Steak vor und schleifen danach.

Ist doch ein sympathischer und fairer Vorschlag! Wann holst Du mich ab?

Hört sich interessant an. Unser Junior arbeitet bei der Telekom in der Nordstadt. Der Nimmt dich abends mit und bringt dich morgens wieder nach Hause. Und für die Nacht finden wir ein lauschiges Plätzchen.

[batleth]

Ich kann mich leider nicht genau erinnern, aber länger als eine Stunde habe ich für zwei Ringe nicht gebraucht. Ich würde sagen, es war tatsächlich nur eine halbe Stunde.
Wer sich mit Schleifpapier hinstellt, ist selbst schuld.

Wenn ich geeignetes Werkzeug mitbringen darf, komm ich gern für das Steak vorbei

Ich weiß nicht so recht, ob ich meine Methode erläutern soll... nachher gibts nur wieder unnötigen shitstorm. Parallelität ist aber definitiv gegeben und der Motor läuft super.

Gestandene Maschinenbauer werden sich jetzt wohl mit Grausen abwenden.

Nö! Aber vielleicht bin ich noch zu jung...

Auch wenn die Ringe anscheinend zu breit sind und ich sie schmaler geschliffen habe, so wage ich mal ganz vorsichtig zu behaupten, dass BMW sich damals durchaus was dabei gedacht hat. Es mag uns als Fehler vorkommen (Rasseln ist ein fraglicher Beweis), aber die Motoren müssen auf verschiedenste Faktoren abgestimmt sein. Vielleicht gabs mit Normmaß irgendwelche Probleme bei Temperaturen oder so. Sie werden jedenfalls nicht bei Millionen Motoren aus Versehen Teile mit falschen Maßen eingebaut haben.
Ich arbeite selbst in der Entwicklung (Schweinfurt) und weiß, dass manche Konstruktionen für die Kunden nicht unbedingt nachvollziehbar sind.
Sei es drum... mit schmalen Ringen scheinen unsere Motoren in unseren Breitengraden gut zu funktionieren.
Und mit etwas Geschick sind die Ringe schnell auf Maß gebracht.

Gruß
Martin
Maschinenbauer, der auch gern mal unkonventionell ran geht

[OQ3]

Ich nehme für so feine Schleifarbeiten an Scheiben immer einen Wetzstein für Sicheln und Sensen.
Geht X mal besser als Schleifpapier.

PS. Ich hatte es ja schon mal geschrieben,- Vielleicht sind die Scheiben in den Kolben ja so richtig und das eingebrachte Fett dient dazu die ganze Sache zu egalisieren.
Wie gesagt, man müsste es mal ausprobieren ein neues, besseres Fett in die Kolben zu geben und denn zu schauen ob es noch rasselt und wie lange das hält

[Holger_ZZZ]

Jetzt müsste man den Wärmeausdehnungskoeffizient / Raumausdehnungskoeffizient des verwendeten Fettes kennen. Vielleicht werden darüber die 0,2mm ausgeglichen. Flüssigkeiten haben einen deutlich größeren Koeffizienten als Feststoffe.

[Roadcaptain]

Wenn man sich vorstellt wieviel Fett da rein geht kann ich mir das zwar nicht vorstellen, aber sicher bin ich mir natürlich auch nicht.

Über den Sinn oder Unsinn eines neuen Stützrings kann man bestimmt unterschiedlicher Auffassung sein. In meinen Augen wäre ja schon viel geholfen, wenn bei jeder Vanos Revision auch mal ein Blick ins Innere des Kolbens geworfen würde. Der Aufwand hält sich mit ca. 10 Min. pro Kolben doch arg in Grenzen.

Und nach einer gründlichen Reinigung alles wieder, jetzt aber mit neuen Nadel-Lagern, zusammen zu setzen, erzeugt ein wirklich gutes Gefühl. Und die Kosten sind, im Verhältnis zu den Dichtringen, mehr als preiswert.

Ein Lager ist nun mal ein Verschleißteil. Vielleicht kommt ja die Klapperei auch daher, das die Lagernadel verschlissen sind. Ein alter BMW Meister, der heute nur noch seinem Gartenhobby nachgeht, hat mir einmal erzählt, das fühlbares Axialspiel immer ein Hinweis auf Verschleiß war. Das relativ große Radialspiel hingegen ist sogar erwünscht.

[Holger_ZZZ]

Gerade weil verhältnismäßig viel Fett rein geht, könnte die Wärmeausdehnung relevant sein, wäre das nur benetzt mit Fett eher nicht. Über die Nockenwelle wird der Vanos viel Wärme zugeführt.

Einige Firmen die Vanosrevisionen durchführen, zerlegen auch den Kolben bzw die gesamte Einheit und beschränken sich nicht auf die Dichtringe.

Meine ist Vano-tech und ist komplett überholt.

[Roadcaptain]

Gerade weil verhältnismäßig viel Fett rein geht, könnte die Wärmeausdehnung relevant sein,

@ Holger_ZZZ - ich finde deinen Ansatz interessant. Damit ich mir aber was unter der Menge vorstellen kann über die wir hier reden, stelle ich folgende Frage.
Wieviel Fett passt in den Vanos Kolben?
Dazu noch einmal ein wenig Zahlenwerk.
Der Ring, der mit Fett befüllt wird hat einen Durchmesser von 28mm und eine Breite von 7,45mm. Der Innenraum beträgt somit:
28²x0,785x7,45=4.585,02mm³
Hört sich erst einmal viel an, wird sich aber ändern.
Im Ring liegt eine Scheibe 28mmx3,27mm
28²x0785x3,27=2.012,5mm³
Jetzt kommen noch zwei Lager, die nehmen auch Platz ein.
Ich nehme mal für beide zusammen 1.230,1mm³ an.
Ziehe ich die Werte für die Scheibe und die beiden Lager ab verbleiben noch 1.342,42mm³.
Das sind gerade mal, zur besseren Vorstellung, 1,3cm³. Ein Schnapsglas hat 20cm³.
Ich glaube nicht das die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei der geringen Menge eine Rolle spielen.

Vielleicht sind wir aber alle auf dem Holzweg, schließlich ist keiner bei der Erstmontage dabei gewesen. Aber es muss ja einen Grund geben, warum der Weltmarktführer aus den USA schon seit vielen Jahren das Antirassel Kit anbietet.

Alle Teile die sich im Stützlagerring befinden sind überwiegend aus gehärtetem Stahl gemacht. Und bisher habe ich noch nie eine Abweichung in der Messung gehabt. Was soll da letztendlich zum erhöhten Spiel geführt haben?

Ich versuche das noch einmal zu Recherchieren. Wenn jemand die Antwort bereits kennt, dann bitte posten.

[OQ3]

Die Ausdehnung des Fettes spielt doch nur dann eine Rolle wenn man den Raum randvoll befüllt.
Das wäre ja aber garnicht notwendig.