Zweistufen Öldruckregelung beim 1,4L TSI (EA211)

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    • Zweistufen Öldruckregelung beim 1,4L TSI (EA211)

      Hallo zusammen,



      in diesem Thread soll es um die zweistufige Öldruckregelung bei den 1,4 L Benzinern der EA211 Baureihe gehen. Es soll diskutiert werden, in wie weit sich der Öldruck auf den Verbrauch und Verschleiß auswirkt. Außerdem sollen Möglichkeiten besprochen werden, wie der höhere Öldruck dauerhaft aktiviert werden kann.



      Anders als bei den 1,0 L/1,2 L Motoren besitzt der 1,4 L Motor eine last- und drehzahlabhängige Zweistufen-Öldruckregelung. Bei unter 4000 U/min bzw. 150 Nm liegt ein Öldruck von ca. 1,8 Bar vor. Steigt die Last/Drehzahl über diesen Schwellwert, so wird auf ein Öldruck von ca 3,3 Bar umgeschaltet [1].



      Die Grafik verdeutlicht die Zusammenhänge [1]:
      Öldruck.JPG


      Warum wurde dieses System so konzipiert? Meine Meinung: Um CO2 Grenzwerte zu erfüllen und einen geringen Verbrauch in den NEFZ/WLTP Fahrzyklen zu erreichen, wurden mehrere Konzepte eingeführt. U.a. eben diese zweistufige Öldruckregelung.

      Hierbei sollte die Antriebsleistung der Ölpumpe (weniger Öl muss gefördert werden) und der Ölverschleiß (weniger Öl wird umgewälzt) verringert werden.

      Laut [2] können so im Schnitt ca. 2 % Kraftstoff eingespart werden. Bei einem Verbrauch von 5,5 L/100km (bei meiner Fahrweise) entspricht das etwa 0.1 L auf 100 km Mehrverbrauch, wenn es diese Regelung nicht gäbe.



      Ich bin mir sicher, dass durch diese Maßnahme der Motorverschleiß und damit die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall bzw. die Motorlebensdauer abnimmt. Natürlich muss man nun abwägen, was wirtschaftlicher und ökologischer ist: Geringerer Verbrauch + seltener Ölwechsel oder verkürzte Fahrzeuglebensdauer. Ich habe leider keine Quelle, die diese Aspekte mit einander Vergleichen. Aber rein vom Gefühl her würde ich sagen, dass der CO2 Fußabdruck für ein Neufahrzeug deutlich über dem durch Mehrverbrauch und zusätzliche Ölwechsel liegt. Die Geschichte mit dem Longlife ist sowieso kritisch zu sehen. Ich kenne keinen professionellen Kfz Meister, der sagt, man könne ruhigen Gewissens 30.000 km mit dem selben Öl fahren. Was sagt Ihr dazu?



      Mein Gedanke dazu ist nun diese Zweistufige-Öldruckregelung zu deaktivieren, damit permanent der höhere Druck vorliegt. Das Schema des Öldruckregelkreises ist hier dargestellt [1]:
      Öldruckregelung.JPG


      Das Motorsteuergerät gibt ein Signal an das Ventil für die Öldruckregelung, was entweder den Kanal für die 1,8 Bar oder den für die 3,3 Bar öffnet. Alles andere geschieht dann selbsregulierend. Wenn ein Massesignal am Ventil anliegt, dann wird der niedrige Öldruck eingestellt. Ohne Massesignal stellt sich der höhere Öldruck ein. Das System ist eigensicher aufgebaut. Das heißt, dass bei Verlust des Signals (z.B. Kabelbruch) die Feder das Ventil mechanisch in die Stellung für den höheren Öldruck bringt.



      Würde man also den Stecker an dem Ventil ziehen, dann würde Permanent der höhere Druck aktiv sein. Leider weiß ich nicht, wie sich das Ganze auf den Fehlerspeicher bzw. die Kontrolllampen im Armaturenbrett auswirkt. Ich würde das demnächst testen und berichten. Wenn jemand schon Erfahrung hat, wäre es hilfreich. In [1] steht: " Auswirkungen bei Signalausfall - Fällt das Ventil aus, ist es geschlossen. Die Ölpumpe fördert in der hohen Öldruckstufe." Es ist keine Rede von Kontolllampen oder dem Fehlerspeicher.



      Idealerweise würde ich das softwaretechnisch realisieren wollen. Also per VCDS. Leider habe ich keinen Hinweis auf so eine Einstellungsmöglichkeit gefunden. Vielleicht habe Ihr eine Idee?



      Ich bin gespannt auf Eure Meinungen und Ideen.



      Literatur:

      [1] Volkswagen AG, Selbststudienprogramm 511 - Die neue Ottomotoren-Baureihe EA211, 2013

      [2] van Basshuysen, Handbuch Verbrennungsmotor - Grundlagen Komponenten Systeme Perspektiven, Springer, 8. Auflage, 2017

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    • Loo schrieb:

      Ich vermute mal, dass die kleinen Motoren noch weniger robust sind. Die halten ohnehin schon keine 200.000 km. Mit dem niedrigeren Öldruck wären die nach kürzester Zeit hinüber.
      Ich möchte nichts schlecht machen, aber einerseits recherchierst Du das aktuelle Verhalten aber hier rätst Du quasi Dir die Schlussfolgerung zurecht.

      Im EA211 Evo ist die Drucksteuerung stufenlos sowohl 3 aus auch 4 Zylinder. Damit wäre der EA211 1.0/1.2l der einzige mit der deiner Meinung nach besseren Lösung? Nicht so ganz schlüssig.
    • Kenne solche Systeme aus vielen Motoren. In den kleinen ist das nicht drin, weil es zu teuer ist. Die variable Ölpumpe ist eine der möglichen Maßnahmen zur Reduktion von Reibmitteldruck/Reibleistung. Darunter versteht man alles, was zwischen Kolben und Kurbelwellenflansch zur Kupplung verloren geht. Weitere Maßnahmen mit dem gleichen Gedankengang sind Kennfeld-Thermostate, Thermo-Management-Ventile, variable Kühlmittelpumpen, schaltbare Kolbenspritzdüsen etc. pp.
      Man versucht einfach nur, den Energiebedarf auf das Maß zu reduzieren, was für den aktuellen Betriebszustand erforderlich ist. Außerdem wird noch versucht, bei thermisch unkritischen Last/Drehzahl-Kombinationen das Motoröl heißer laufen zu lassen, um bei gleichem Öl eine niedrigere Viskosität und damit weniger Reibung zu erhalten.
      Jedes einzelne Bauteil kostet aber auch wieder Geld, so dass auch versucht wird, mehrere Sachen mit einem Bauteil einzustellen. Im VW Konzern gibt es z.B. so ein Thermo-Management-Ventil mit dem sich die Temperatur von Kühlmittel und Motoröl regeln lässt, man aber letztlich nur einen Stecker braucht. Man kann auch die Kolbenspritzdüsen z.B. so bauen, dass diese erst ab einem bestimmten Öldruck überhaupt arbeiten. Damit kann man die aktivieren/deaktivieren, ohne ein extra Ventil zu verbauen.
      Der EA211 hat nach meinen Kenntnissen genau solche Kolbenspritzdüsen.
      Der Motor wird aber durch den abgesenkten Öldruck nicht beschädigt. Zu wenig Öldruck wird dann relevant, wenn in den mit Drucköl versorgten Gleitlagern im Betrieb wieder Kontakt zwischen den gelagerten Bauteilen auftritt. An den kritischen Stellen an Pleuel und Kurbelwelle hängt der Öldruckbedarf nahezu ausschließlich von der Motorlast (in der Motorenwelt spricht man von Mitteldruck, ist letztlich ein hubraumnormiertes Drehmoment) ab. Pragmatisch gesagt, braucht man mehr Öldruck, wenn von oben stärker auf das Pleuel gedrückt wird. In dem Bereich wo hier der niedrige Druck verwendet wird, hätte man durch höheren Druck keinen Vorteil. Da wo der meiste Verschleiß auftritt, beim Start, ändert die Öldruckstufe eh nichts.
      Was bisher hier vergessen wurde ist die Ölmenge. Neben dem Druck ist die Ölmenge nämlich auch extrem wichtig. Die Pumpe die wir in dem Motor haben ist auch mengengeregelt. Im zweiten Bild ist das durch den unteren grünen Pfeil angedeutet. Wenn die beiden Zahnräder sich wenig überlappen, wird wenig Masse/Volumen gefördert, wenn die sich mehr überlappen, mehr. Der Öldurchfluss ist maßgeblich für die Kühlung von den Bauteilen die nur mit Öl in Kontakt stehen verantwortlich.
      Ich weiß es nicht sicher, würde mich aber massiv wundern, wenn man per VCDS an das Kennfeld dran kommt. Es gibt genau keinen Grund für eine Werkstatt, daran rumzubasteln. Ergo wird VW das nicht vorsehen.
      Und wenn du den Stecker abmachst, gibt es auf jeden Fall eine Fehlermeldung. Im Zuge von OBD2 muss die Motorsteuerung detektieren, wenn ein Defekt vorliegt, der zu einem Anstieg der Emissionen führt. Das ist bei nicht mehr vorhandener Öldruck-/durchflussregelung der Fall. Also erfolgt ein Fehlereintrag und die Motorkontrollleuchte geht an. Limp-Home oder reduzierte Leistung wird aber vermutlich nicht aktiviert, da ohne Auslösen der Öldruckschalter kein kritischer Betriebszustand vorliegt.

    • Ich glaube, dass die heutigen Motoren sehr komplexe Maschinen sind an denen man nicht ganz einfach ein Parameter ändern kann oder sollte, ohne dass es Auswirkungen auf andere Bauteile und Steuergeräte hat.
      Ich persönlich würde im Bereich Ölversorgung nie etwas ändern!
      Ich wechsle alle 15.000 km mein Longlifeöl und denke, dass das genug ist!

    • Auch wenn ich die Sache sehr interessant finde, denke ich das das ganze Unterfangen eher deinem Gewissen dienen soll und im schlimmste fall sogar schlecht für Motor sein könnte. Ebenfalls denke ich auch, da diese HI LO Schaltung mit Sicherheit im Steuergerät hinterlegt ist und wenn der soll ist Abgleich des öldrucks nicht passt die MKL anspringt bzw. die Ölkanne fröhlich blinkt.

      Wenn du dir Sorgen um deine Lagerschalen machst, die sind dafür ausgelegt, und bei 5w30 Öl muss es schon verdammt kalt werden damit da der Schmierfilm die ersten Sekunden abreist, und selbst dann sind die Lagerschalen fähig das abzupuffern.

      Regelmäßiger Ölwechsel mit Markenölen ist da die bessere Wahl wenn du mich fragst.

      Denk dran, zu hoher Öldruck ist genau so schlimm wie zu niedriger Öldruck. Stichwort Turbowelle .

      _____________
      Grüße,
      Marco


      Frohes Neues Jahr :)
    • Der 2L TDI hat auch diese komplizierte 2 Stufen Ölpumpe. Besser in Bezug auf die Laufleistung finde ich die alten Ölpumpen :)
      Trotzdem würde ich auf keinen Fall etwas ändern. Wer aus seinem Motor die maximale Lauflfistung holen will sollte gerdade beim Direkteinspritzer das Öl alle 15000km wechseln.
      Öl ist immer die günstigste am Motor :)

    • Dein Threat hat wohl bei vielen das Interesse geweckt, auch meines. Bis zu diesen Threat wusste ich z. B. nicht mal das mein Motor so eine 2stufige Ölpumpe hat. Aber warum sollte ich daran was ändern wollen, wegen 2% Spritersparniss das Risiko eingehen...?
      Der Motor zählt als äusserst Zuverlässig, die Ingenieure werden sich schon was dabei gedacht haben. Ich persönlich würde von solchen Spielchen lieber die Finger lassen.
      Ich wechsle das Öl alle 15.000 km und gut ist es...!

      Fährste quer siehste mehr :fahren:
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    • Kracksn schrieb:

      Auch wenn ich die Sache sehr interessant finde, denke ich das das ganze Unterfangen eher deinem Gewissen dienen soll und im schlimmste fall sogar schlecht für Motor sein könnte. Ebenfalls denke ich auch, da diese HI LO Schaltung mit Sicherheit im Steuergerät hinterlegt ist und wenn der soll ist Abgleich des öldrucks nicht passt die MKL anspringt bzw. die Ölkanne fröhlich blinkt.

      Wenn du dir Sorgen um deine Lagerschalen machst, die sind dafür ausgelegt, und bei 5w30 Öl muss es schon verdammt kalt werden damit da der Schmierfilm die ersten Sekunden abreist, und selbst dann sind die Lagerschalen fähig das abzupuffern.

      Regelmäßiger Ölwechsel mit Markenölen ist da die bessere Wahl wenn du mich fragst.

      Denk dran, zu hoher Öldruck ist genau so schlimm wie zu niedriger Öldruck. Stichwort Turbowelle .
      Schlecht für den Motor ist der dauerhafte Betrieb auf der hohen Öldruckstufe definitiv nicht. Ist ja auch der Failsafe Zustand. MKL wird auf jeden Fall anspringen, da die Emissionen beeinflusst werden und es damit OBD-relevant ist. Da hat VW im Regelfall keine Wahl. Bei neuen Technologien kommt man manchmal ein paar Jahre drum herum, wenn das bei den Prüfstellen noch nicht verstanden wurde :D
      Für den Motorstart ist die gewählte Öldruckstufe komplett egal, da sich der Druck eh erst aufbauen muss. Da der Öldruck zum Anpassen der Öldruckstufe und auch zur Regelung der Ölmenge benötigt wird, fährt man beim Start ohnehin auf Maximum. Bei kaltem Motoröl gibt es bei vielen Motoren auch keinen Unterschied zwischen hoher und niedriger Öldruckstufe, da die Viskosität noch so hoch ist, dass man mit beiden Öldruckstufen auf dem hohen Druck landet. Es passiert schonmal, dass man dann bei einer Inbetriebnahme eines neuen Motors denkt, es wäre was kaputt, bis das Öl mal 50-70 Grad Temperatur hat und sich plötzlich was tut. Gibt auch Ölpumpen, die unter 1500 Umdrehungen den hohen Öldruck überhaupt nicht erreichen bei warmem Öl.
      Nicht zuletzt wird diese niedrige Öldruckstufe oft auch nur ab einer gewissen Öltemperatur verwendet. Zumindest, wenn ansonsten Sorge besteht, dass etwas nicht ideal läuft.
      Zu hoher Öldruck wird ohne irgendwelche Verstopfungen oder ein Öl mit vollkommen unpassender Viskosität im Regelfall nicht auftreten.

      kiter schrieb:

      Der 2L TDI hat auch diese komplizierte 2 Stufen Ölpumpe. Besser in Bezug auf die Laufleistung finde ich die alten Ölpumpen :)
      Trotzdem würde ich auf keinen Fall etwas ändern. Wer aus seinem Motor die maximale Lauflfistung holen will sollte gerdade beim Direkteinspritzer das Öl alle 15000km wechseln.
      Öl ist immer die günstigste am Motor :)
      Die Pumpe ist echt nicht kompliziert. Es gibt Ölpumpen die in Druck und Durchfluss vollvariabel sind. Die Konstruktionen die ich kenne sind dann aber auch keine Zahnrad- sondern eine Flügelzellenpumpe. Die sind schon was abgefahrener. Halten aber auch. Laufleistung hat, vernünftige Entwicklung vorausgesetzt, nichts mit der Komplexität eines Bauteils zu tun.
      Warum sollte das Öl bei einem Direkteinspritzer häufiger gewechselt werden müssen als bei einem Saugrohreinspritzer oder Vergaser?
      Ich würde eher sagen, dass bei thermisch und mechanisch hoch belasteten Motoren das Öl mehr Belastung erfährt und deswegen häufiger gewechselt werden sollte. Da ist dann der EA211 und auch der EA211evo in den 125/130PS Varianten nicht so von betroffen. Die Motoren sind toll und die Wirkungsgrade im gesamten Kennfeld schauen im Vergleich zu manchem Konkurrenten sehr gut aus. Aber thermisch oder mechanisch sind die ein gutes Stück von dem weg, was so das Limit am Markt darstellt. Wurde ja durchaus bewusst so gemacht.

      Pinkcream69 schrieb:

      Dein Threat hat wohl bei vielen das Interesse geweckt, auch meines. Bis zu diesen Threat wusste ich z. B. nicht mal das mein Motor so eine 2stufige Ölpumpe hat. Aber warum sollte ich daran was ändern wollen, wegen 2% Spritersparniss das Risiko eingehen...?
      Der Motor zählt als äusserst Zuverlässig, die Ingenieure werden sich schon was dabei gedacht haben. Ich persönlich würde von solchen Spielchen lieber die Finger lassen.
      Ich wechsle das Öl alle 15.000 km und gut ist es...!
      Du wirst mit einem Erhöhen des Öldrucks keinen Sprit sparen, sondern sogar mehr verbrauchen. Die Annahme die in den Raum gestellt wurde ist aber, dass man damit dem Motor etwas gutes tut. Den Gedanken kann ich absolut nachvollziehen, versteht mich da nicht falsch. In der Praxis ist er aber irgendwo zwischen nicht vorhanden, nicht relevant und nicht nachweisbar. Dazu kommt der Krampf mit dem Weihnachtsbaum im Tacho, dem Durchfallen durch die AU und der Erklärungsnot in der Werkstatt. Eventuell ist es auch garnicht so leicht, an diesen Stecker dran zu kommen oder ihn zu finden. Kenne einen Motor (nicht dieser hier), wo genau der Stecker unter dem Spannrollenhalter vom Riementrieb sitzt. Wenn da ein Defekt an dem paar Euro Ventil vorliegt, muss der Motor raus :D
    • Gizzi001 schrieb:

      kiter schrieb:

      @n4rf der Direkteinspritzer erzeugt bauartbedingt grundsätzlich mehr Ruß. Über die Zylinderwände gelangt das Zeug ins Öl.
      Das ist für die Laderwelle usw. sehr schlecht :)
      Daher regelmäßig Ölwechsel und kein Langintervall.
      Häääää, was soll das bringen alle 15Ts dann ??? Dadurch wirst es net vermindern können!Ausser kurzstrecken Fahrer. Fakt ist un alle Motoren , kurzstrecken scheisse ist un mal gern mal un das erst recht die Nagler mal ne Strecke brauchen, zwecks PDF ( Diesel ) . Ist schwer zu sagen wie un ob was sich anderst macht der Mechanik, das um so mehr der Öl Verbrauch oder Träge ist. Träge klar, nur streicheln ....Korken auch somit / AGR zb. usw un bla....
      Flex Interval , muss net schlecht sein wenn man ordendlich nutzt das FHZ. Schitt wäre wenn man kurzsterecken Fahrer ist denke schon. Zu dem kannst die Viskosität Prüfen um zu wissen ob lieber alle 15 oder 30 Ts Öle zu wechseln.
      Ach ist auch Wuest mir wie die Suppe die kaum esse , bleibt jedem dann sebst üblerlasen un daher , mal so spontan was zu gesagt un dann weg
    • keys schrieb:

      Gizzi001 schrieb:

      kiter schrieb:

      @n4rf der Direkteinspritzer erzeugt bauartbedingt grundsätzlich mehr Ruß. Über die Zylinderwände gelangt das Zeug ins Öl.
      Das ist für die Laderwelle usw. sehr schlecht :)
      Daher regelmäßig Ölwechsel und kein Langintervall.
      Häääää, was soll das bringen alle 15Ts dann ??? Dadurch wirst es net vermindern können!Ausser kurzstrecken Fahrer. Fakt ist un alle Motoren , kurzstrecken scheisse ist un mal gern mal un das erst recht die Nagler mal ne Strecke brauchen, zwecks PDF ( Diesel ) . Ist schwer zu sagen wie un ob was sich anderst macht der Mechanik, das um so mehr der Öl Verbrauch oder Träge ist. Träge klar, nur streicheln ....Korken auch somit / AGR zb. usw un bla....Flex Interval , muss net schlecht sein wenn man ordendlich nutzt das FHZ. Schitt wäre wenn man kurzsterecken Fahrer ist denke schon. Zu dem kannst die Viskosität Prüfen um zu wissen ob lieber alle 15 oder 30 Ts Öle zu wechseln.
      Ach ist auch Wuest mir wie die Suppe die kaum esse , bleibt jedem dann sebst üblerlasen un daher , mal so spontan was zu gesagt un dann weg
      :huh: ??? Hat dich jemand geärgert?

      Ich halte nix von Flexintervallen und daher bleibe ich bei meiner Meinung spätestens das Öl bei 15tkm zu wechseln. :rolleyes: Das Thema wurde erst letztens im langen Ölthread behandelt...
    • Die hohe Öldruckstufe kann über einen Anpassungskanal jeweils für 1.000km aktiviert werden. Ab Werk ist sie ebenfalls für die ersten 1.000km aktiv und sie soll nach Reparaturen an der Motormechanik ebenfalls wieder für 1.000km gesetzt werden. Zu finden im entsprechenden SSP, Nr. habe ich grade nicht parat.

    • kiter schrieb:

      Freunde der Ruß im Öl ist schlecht für alle Lager im Motor. Deshalb sollte man besonders beim Direkteinspritzer das Ölhäufiger wechseln.
      Weitere Infos für unglubige gibts bei z.B. Redhead.
      Partikel die zu groß für die Lager sind, werden im Ölfilter gefiltert, egal ob das jetzt Ruß, Metalle oder sonstwas ist.
      Ruß kann potentiell den PH-Wert des Öls beeinflussen, da wäre was denkbar.
      Die modernsten Direkteinspritzer (hier dann eher der EA211evo als der EA211) produzieren im Vergleich zu früheren Generationen erheblich weniger Ruß. Immer noch mehr als Saugrohreinspritzer, aber wir sprechen da wirklich über Unterschiede mit Faktoren deutlich größer als 10.
      Turboladerwellen bekommen mit dem Öl eher ein Problem, wenn die Wellen selbst zu heiß werden. Sonst müssten die Diesel ja nach wenigen tausend km schon einen Ölwechsel brauchen. Da produzieren nämlich auch die modernsten noch ziemlich viel Ruß. Dafür gibt es ja den DPF.
      Wie im Ölthread bereits geschrieben, bin ich aber durchaus auch kein Gegner von kürzeren Ölintervallen als von VW vorgeschrieben.

      Dominik, spitzfindige Korrektur, aber nicht 100% irrelevant: Es wird nicht der Öldruck für sich erhöht. Das ist nur ein Resultat der Drehzahlanhebung.

      Öldruck ist ne ganz witzige Geschichte. So gerade über zu wenig ist ausreichend. Alles drüber bringt eigentlich nichts. Es gibt noch eine Sache, bei der Öldruck hilft und das ist Ölverschäumung. Je höher der Öldruck ist, desto mehr Luft kann das Öl aufnehmen ohne dass Luftblasen ausfallen. Sobald die Luftblasen ausfallen, bricht der Schmierfilm zusammen. In der Motorentwicklung schaut man aber, dass man mit Schwallblechen usw. von vornherein vermeidet, dass viel Luft in's Öl gelangt. Ist normalerweise ein Aspekt der relativ früh in der Mechanikentwicklung behandelt wird.