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Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 13.05.2011
Dieser Artikel befasst sich mit dem Thema Effizienz der Kraftstofffilterung und soll Argumente zur eigenen Entscheidungsfindung liefern.
Der Artikel versteht sich dabei als Information, nicht als Handlungsanweisung! Jeder kann und darf nach der Lektüre dieses Artikels tun, was er will.
Vorab-Zusammenfassung:
Die im MBtrac eingesetzten Kraftstofffiltereinsätze erreichen gemäß heutigem Kenntnisstand und entsprechendem Stand der Technik nicht den für die am MBtrac verbaute Einspritzpumpe aktuell geforderten Abscheidegrad.
Zudem befindet sich mit dem MANN BFU 700x ein Filtereinsatz auf dem Markt, der häufig als Hauptfilterersatz angeboten und verkauft wird, der aber lediglich als Vorfilter geeignet ist und die Situation in der Praxis noch verschärft!
Zwei - bzw. genau genommen 3 - Lösungswege stehen zur Auswahl:
Schnelle und für jedermann handwerklich leicht umzusetzende Abhilfe schafft ein in die Kraftstoffleitung nach (hinter) den vorhandenen Filtern seriell eingeschleifter sogenannter InLine-Filter, wie er millionenfach beispielsweise in den Fahrzeugen der VAG zum Einsatz kommt.
Für die MBtrac mit 4- und 6-zylinder Motoren ist der Filtertyp WK1136 des Herstellers MANN+HUMMEL (Vergleichstype MAHLE KL 447) geeignet, Schlepper bis 3l Hubraum oder die Unimog 421 und 411 können mit der Patrone MANN WK853 (Vergleichstype MAHLE KL 30) nachgerüstet werden.
Diese Filter besitzen einen Abscheidegrad, der heutigen Anforderungen entspricht, bzw. diese sogar übertrifft und leisten einen Beitrag zur langfristigen Erhaltung unserer Fahrzeuge. (Der Filter WK853 erreicht den geforderten Wert annähernd).
Achtung! Der InLine-Filter WK1136 besitzt eine 3. Öffnung, die für unsere Zwecke vorerst nicht erforderlich ist und verschlossen werden muss. In diese Öffnung muss ein kleines Ventil eingesteckt werden, welches nicht über den Zubehörhandel bezogen werden kann, sondern unter Gebrauchsmusterschutz von VAG steht. Es kostet etwa 25,-EUR und hat die VAG-Nummer 057127247.
Das Ventil wird über einen Federstecker befestigt. Dieser kostet etwa 2,- EUR und hat die Nummer 059127250A.
Beide Teile müssen also bei einem Volkswagen-, AUDI-, SEAT- oder Skoda-Händler bezogen werden. (Siehe dazu auch die weiteren Beiträge in diesem Thema).
Das Ventil ist ein sogenanntes Vorwärmventil und ermöglicht zusätzlich die Funktion einer Filterheizung im Winter. Dazu siehe auch die Beiträge auf Seite 2
Eine zweite und dritte Variante, ein Nachrüstsystem mit Wechselfilterpatronen an Norm-Filterköpfen, sowie sogar optional ausbaubarer Sensorik, welches dann höchsten Profiansprüchen genügen wird, ist ab hier im Detail beschrieben.
Zusammenfassend handelt es sich dabei einmal um eine Lösung, die an den Befestigungspunkten der Serienfilter ebenfalls aus zwei Filtern besteht.
Diese "Lösung 2" besteht aus dem PreLine Vorfilter der Größe 270 und dem WDK 725 als Hauptfilter. Dieses System ermöglicht alle Freiheiten bezüglich elektrischer Filtervorheizung, zusätzlicher Förderpumpe (zur einfacheren Entlüftung nach Patronenwechsel), sowie Verschleiß- und Wassersensor. Diese Variante kann aufgelöst mit dem Vorfilter vor der Förderpumpe oder kombiniert an der Stelle der Serienfilter eingesetzt werden, allerdings gibt es derzeit keinen passenden Doppelfilterkopf, sondern 2 Einzelköpfe müssen miteinander verbunden werden. Sie ist die absolute top-level Lösung, allerdings nicht ganz billig.
Eine dritte Lösung besteht deshalb aus einem WK842 als Vorfilter, einem WDK 725 als Hauptfilter und beide an einem Doppelfilterkopf, der in Reihe geschaltet ist, die Patronen also nacheinander durchströmt.
Der Umbauaufwand dieser dritten Lösung ist der geringste von allen Varianten und auch von der Kostenseite fast unschlagbar. Details dazu siehe ab hier.
Wer nicht nachrüsten will, vielleicht, weil der MBtrac nur wenige Stunden/Jahr im Einsatz ist, sollte beim nächsten Filterwechsel wenigstens darauf achten, dass die richtigen Einsätze verwendet werden.
Der derzeit fast überall im Ersatzteilgeschäft angebotene MANN BFU 700 x ist als Hauptfilter ungeeignet!
Von MANN ist lediglich der Einsatz P707 als Hauptfilter verwendbar, der wenigstens den Stand der Technik der 80-er Jahre erfüllt.
Einsätze anderer Hersteller werden hinsichtlich des Abscheidegrades noch überprüft. Die Ergebnisse werden hier veröffentlicht.
Soweit die Vorab-Zusammenfassung.
Jetzt das ganze ausführlich:
Grundsätzliches:
Ein Defekt an einem Bauteil oder einer Baugruppe ist nichts „Gottgegebenes“, das man hinzunehmen hat, sondern hat in der Regel eine Ursache.
Das kann unter anderem sein:
- Materialfehler
- Fertigungsfehler
- Wartungsfehler
- Umgebungsbedingungen
Nicht jede Ursache ist von ihrer Dramatik so schwerwiegend, dass sie umgehend abgestellt werden muss.
Nicht jede der Ursachen kann vom Endanwender abgestellt werden, aber manche.
In der letzten Zeit häufen sich aber unter anderem Defekte an den Einspritzorganen von Dieselfahrzeugen. So beobachten beispielsweise aufmerksame ldw. Lohnunternehmen und Betriebe mit großem Einsatzvolumen ihrer Schlepper gegenüber früheren Zeiten einen schnelleren Verschleiß der Einspritzdüsen, es passiert auch, dass Einspritzpumpen vorzeitig überholt werden müssen, weil sie den erforderlichen Öffnungsdruck der Düsen nicht mehr schaffen. Davon betroffen sind vorrangig Verteilereinspritzpumpen, sowie neuere magnet- oder piezoventilgesteuerte Einspritzsysteme, aber auch bei herkömmlichen Reihenpumpen tritt der Fall auf.
Bei den Einspritzdüsen haben wir inzwischen forenübergreifend festgestellt, dass es gerade bei solchen für ältere Fahrzeuge massive Qualitätsprobleme von im Markt angebotener Neuware gibt – sogar bei Markenherstellern!
Das ist aber nicht die alleinige Ursache für Defekte an oder vorzeitig ausfallende Düsen.
Düsen und Pumpen (bei Reihen-ESP’s Plunger und Buchse) sind im Einsatz einem regelrechten Hagelsturm an verschleißfördernden Partikeln ausgesetzt, die es durch zeitgemäße Filtration unschädlich zu machen gilt. Dieser „Hagel“ ist in den letzten Jahren aufgrund geänderter Rezepturen und Ausgangsstoffe (Rohöl, Biomasse) in seiner Zusammensetzung aggressiver als früher.
Wie ernst das ist, veranschaulicht folgende Aussage:
Ein Liter Dieselkraftstoff enthält – obwohl er in Deutschland die größte Reinheit weltweit besitzt - als Grobfraktion immer noch mehr als 50.000 Partikel über 15 µm sowie mehr als 500.000 Teilchen über 5µm als Feinfraktion. Pro Liter!
Die Grobfraktion muss ein Filter praktisch vollständig, die Feinfraktion in möglichst hohem Maße abscheiden können.
Als Kenngröße für die Filterfeinheit gilt der Abscheidegrad für die Feinstfraktion mit Partikelgrößen von 3 …5 µm, ausgedrückt in Prozent. Er wird mit Hilfe eines genormten Prüfverfahrens ermittelt und ist in der
Norm ISO/TR 13353 festgelegt.
Zu diesem Umstand trifft ein weiterer wichtiger Aspekt:
Die Schmierfilmdicke von aktuellem Dieselkraftstoff beträgt bei sogenannt hydrodynamischer Schmierung ca. 5µm.
Das bedeutet, dass zwischen der Gleitpaarung Kolben (Plunger) und Zylinder (Buchse) des Pumpenelementes ein kleinstmöglicher Spalt von 5µm herrscht.
Wenn man jetzt noch weiß, dass in Reiheneinspritzpumpenelementen bauartbedingt Querkräfte auftreten, dann ist klar, dass diese 5µm mindestens an einer Stelle der o.g. Gleitpaarung fast dauerhaft anliegen.
Was es bedeutet, wenn Partikel über 15µm in oder durch einen Spalt von 5µm gedrückt werden, sollte jedem klar sein, der schon mal versucht hat, ein 2m breites Möbelstück durch eine 80cm breite Tür hindurchzubekommen!
Wer zudem weiß, dass diese Partikel nicht kugelrund, sondern spitz und kantig sind, der ahnt auch, dass Partikel, die nur 3µm groß sind, gefährlich werden können, wenn sich z.B. 2 davon ineinander verkeilen, verhaken oder aneinander festbacken.
Dazu zwei Zitate aus dem Handbuch Verbrennungsmotor, die das gerade Gesagte bestätigen:
"...Besonders kritisch sind Partikel im Größenbereich der Schmierspalte...."
"...Es ist auch zu beachten, dass bei hohen Konzentrationen sehr kleiner Teilchen im Öl ebenfalls erhöhter Abrieb auftritt..."
An dieser Stelle folgt meine gern gewählte Veranschaulichung, die es dem letzten Skeptiker klar machen sollte:
Stellt Euch einen idyllischen Bach vor, der eine Wassertiefe von durchgehend mindestens 20cm besitzt. Ihr wollt in diesem mit Eurer Freundin / Lebensgefährtin / Ehefrau Schlauchboot fahren.
Das Schlauchboot besitzt beladen einen Tiefgang von 10cm.
Was passiert mit der Idylle, wenn Ihr mit Eurem Boot an die Stelle kommt, wo die 15cm dicken spitzen Steine liegen?
Die nachstehende Zusammenfassung der aktuellen Faktenlage zeigt deshalb qualitativen Handlungsbedarf beim MBtrac.
Noch einmal: Die standardmäßig am MBtrac verbauten Filter führen nicht sofort zu einem Ausfall, schon gar nicht, wenn das Fahrzeug nur noch sehr wenig überhaupt bewegt wird, das ändert aber nichts daran, dass das Bessere des Guten Feind ist!
Kraftstoffseitige Betrachtung:
1.) Die gesetzlich vorgeschriebene Entschwefelung des Diesel führt zu einer erheblichen Reduzierung der Schmierfähigkeit des Ausgangsmaterials (Rohdieselkraftstoff)
Das ist nicht nur im Wegfall des Hochdruckschmierstoffes Schwefel begründet, sondern auch in der Zerstörung von sogenannten „polaren Molekülketten“durch den Hydrierungsprozess. (Polare Verbindungen sind Moleküle mit gegenüberliegend gegensätzlicher Ladung, die z.B. ein Sauerstoffatom enthalten und aufgrund dieser „Wesensart“ eine besondere Schmierfähigkeit aufweisen).
http://www.motorlexikon.de/?I=3483&R=K
2.) Durch die Zugabe von RME (Rapsöl-Methyl-Ester) beginnend ab 1% wird die Schmierfähigkeit des Rohdiesels wieder auf einen ausreichenden Wert erhöht. (RME enthält fast 10% Sauerstoff und deshalb auch viele solcher gewünschten polaren Verbindungen.).
3.) Die Mindestschmierfilmdicke / Dicke des Schmierspaltes beträgt bei aktuell erhältlichem Dieselkraftstoff etwa 5µm.
4.) Die Partikelgröße in handelsüblichem Dieselkraftstoff ist mehr als drei mal so groß!
Schlepper- bzw. filterseitige Betrachtung (speziell auf den MBtrac oder ältere Unimog bezogen:
5.) Die Fachwelt fordert heute auch für Reiheneinspritzpumpen eine Filtrationsgüte nach ISO/TR 13353 von mindestens 65%. Das gilt auch für Oldtimerpumpen, da die Mindestschmierfilmdicke allein vom Kraftstoff bestimmt wird und nicht von der Pumpenbauart oder deren Alter. Es ist nämlich nicht so, dass die damaligen Filtergüten für die damaligen Einspritzsysteme ausreichend waren, sie entsprachen lediglich dem damaligen Stand der Technik!
6.) Hinzu kommt eine weitere Verschärfung: Bestand früher ein Großteil der Partikel lediglich aus anderen Erdölfraktionen, wie beispielsweise Bitumenklumpen und ähnlich, bestehen heute diese Partikel auch aus Schiefer, Sand und den Pflanzenresten aus der FAME-Gewinnung und diese Pflanzenreste bestehen aus natrium-, calcium und siliziumhaltigen, demzufolge sehr harten und abrasiven Substanzen.
Mit anderen Worten: Ein zu grob gefilterter „Teerklumpen“ war für die Einspritzorgane zwar kein „Grund zum Jubeln“, aber aufgrund der Konsistenz nur wenig abrasiv und demzufolge wenig verschleißfördernd.
Die verschleißfördernden Eigenschaften von Sand, Schiefer und Siliziumverbindungen brauche ich wohl nicht extra zu begründen.
7.) Die derzeit aktuell erhältlichen Kraftstofffiltereinsätze für den MBtrac erreichen den heute geforderten Wert nicht annähernd!
Bestenfalls werden 20% erreicht (ausschließlich von dem Filtereinsatz MANN P707).
Eine aus Anwendersicht nötige und sinnvolle Produktpflege der Filter in Richtung eines höheren Abscheidegrades hat leider nicht stattgefunden und ist auch künftig für die Filter der am Ende ihrer Produktlebensdauerkurve stehenden Fahrzeuge nicht zu erwarten. Die letzte „Evolutionsstufe“ dieses Filtertyps ist der BFU700x, der nur aus Gründen der Senkung der Herstellkosten „weiterentwickelt“ wurde. Da dieser neueste Filtertyp mit 10% ISO/TR gerade mal nur halb so gut arbeitet, ist grundsätzlich mindestens der P707 zu verbauen.
Der derzeit aber meistens als Hauptfilter angebotene Einsatz BFU700x darf ausschließlich als Vorfilter in seriell geschalteten Doppelfilterköpfen zum Einsatz kommen, in parallel geschalteten Filterköpfen darf nur der P707 eingesetzt werden, wenn wenigstens die 20% ISO/TR erreicht werden sollen!
8.) Die von MANN+HUMMEL derzeit hergestellten Vorfiltersysteme für Kraftstoff, welche auch als Nachrüstsystem angeboten werden, bieten bereits 10% bzw. für zeitgesteuerte Einspritzsysteme sogar 45% ISO/TR 13353 an Filtergüte. Das bedeutet, dass die Hauptfilter in unseren MBtrac oder Unimog gemäß heutigem Stand der Technik gerade mal so die Filtergüte heutiger Vorfiltersysteme erreichen!
Dem Mangel der Filtergüte kann man nun auf 2 Arten begegnen:
- Vergrößerung der Mindestschmierfilmdicke durch Additivierung mit höherviskosen Zusätzen, um größere Partikel, die die Filter durchlassen, bedingt unschädlich zu machen (Zweitaktöl). Diese Lösung ist, wenn hier auch zuerst erwähnt, nur als „zweiter Weg“ zu verstehen, da verfahrenstechnisch aufwändig und mit zusätzlichen Betriebskosten verbunden. (Andere Vorteile, welche durch den Einsatz kleiner Mengen Zweitaktöls evtl. entstehen, sind nicht Gegenstand dieses Themas und werden zu gegebener Zeit in einem anderen Thema in diesem Forum angesprochen.)
- Verbesserung der Filtrierung auf einen zeitgemäßen Wert durch Einsatz eines dem vorhandenen Filtersystem nachgeschalteten Feinfiltersystems mit Filtergüten gemäß dem aktuellen Stand der Technik. Das ist der zu empfehlende Lösungsansatz.
Abschließend ist noch einmal anzumerken, dass die heutige Bedeutung der besseren Filterung durch die Zugabe von RME auch deshalb verschärft wurde, da RME aus Ausgangsstoffen gewonnen wird, die z.T. hoch abrasiv sind. (Pflanzen-, Schalenreste). Es gibt einen eindeutigen zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Anstieg von Problemen (hauptsächlich an den ESD’s) und der RME-Beimischung. Daraus einen ursächlichen Zusammenhang ausschließlich zum RME herzustellen, ist naheliegend, aber leider auch nicht 100% sicher.
Es ist auch anzunehmen, dass die Verwendung von schlechter werdendem Rohöl (Weltmarktlage) mit ein Verursacher ist, denn erst mit der Hydrierung dieser schlechteren Ausgangssubstanzen (inzwischen wird Rohdiesel beispielsweise auch aus stark sand- oder schieferhaltigen Erdölen gewonnen) wurde RME als Additiv notwendig.
Aus diesem Grund (diesen Gründen?) wird die Filtration heute und in Zukunft noch weit wichtiger werden, als früher.
Selbst mit Filtergüten, die die Empfehlung „kleiner, als die Hälfte der Mindestschmierfilmdicke“ erfüllen, ist aber der erhöhte Verschleiß der Düsen damit noch nicht vollständig im Griff, aber immerhin erheblich besser, als vorher!
Wenn man zudem noch die Problematik der kraftstoffbasiert elastohydrodynamischen Schmierung berücksichtigt, wie sie in Verteilereinspritzpumpen auftreten, kommt man technisch an Machbarkeitsgrenzen, denen nur noch mit Vernunft begegnet werden kann.
Damit wird klar: wir können nicht 100% des Problems lösen, wir können uns diesen 100% aber nähern.
Was ist der "Erstabscheidegrad?
Zu dem in der ISO-Norm herangezogenen sogenannten „Erstabscheidegrad“ oder „Anfangsabscheidegrad“ ist noch anzumerken, dass Filter im Einsatz im Lauf ihres Lebens besser werden und nicht schlechter. Das liegt daran, dass die Filterporen sich mit Partikeln zusetzen, damit die Poren verkleinern und der Abscheidegrad besser wird.
Daraus ergeben sich einige logische Schlüsse:
Es macht zum Beispiel Sinn, bei einer Filterbatterie, die 2 in Reihe geschaltete Filterpatronen besitzt, niemals beide gleichzeitig zu wechseln, weil dann mindestens 1 Patrone feiner filtert, als die neu eingewechselte. Werden beide gleichzeitig gewechselt, ist das auf die Gesamtabscheidequalität bezogen zumindest temporär der schlechteste Fall!
Noch einmal: Ich werde nicht so weit gehen, zu fordern, irgendjemand müsse jetzt zwingend handeln, doch die Faktenlage zeigt für die Einspritztechnik des MBtrac klar, dass zwischen einer praktikablen Machbarkeit (gemäß Vernunft) des aktuellen Standes der Technik und der derzeit bestehenden Wirklichkeit (Stand der Technik zur Bauzeit des MBtrac) eine erhebliche Lücke klafft, die zu schließen in meinen Augen nicht unvernünftig ist.
Noch eines gilt es zu berücksichtigen:
RME hat weitere Aspekte und daraus resultierende Probleme in die Kraftstoffstory hineingebracht, die in der Betrachtung bisher noch nicht berücksichtigt wurden. Beispielsweise sind das:
- Die Oxidationsstabilität ist mangelhaft! (Dieselpest und ihre Auswirkungen)
- Wer garantiert die völlige Entfernung von Eiweißbausteinen aus dem RME?
Kuriosität am Rande: MANN+HUMMEL selbst fordert für alte REP-Systeme die (inzwischen überholte) Mindest-Abscheidungsgüte nach ISO/TR 13353 von 20%. Der letztentwickelte Filter, der in die Gehäuse des MBtrac passt, besitzt aber einen Abscheidegrad von nur 10%! Das ist die Hälfte der selbst geforderten Mindestgüte!
Dieser dürfte damit nur als Vorfilter verkauft werden, hat aber den älteren und mit 20% ISO/TR doppelt so guten Filter als Hauptfilter aber fast vollständig vom Markt verdrängt!
Gleichzeitig bietet MANN+HUMMEL unter dem Namen PreLine ein VORFILTERSYSTEM an – welches auch an REP-Systemen zur Nachrüstung empfohlen wird – welches bereits eine Mindestfiltergüte von 10% besitzt!
Mögliche Lösungsansätze:
Ich hatte Euch versprochen, praktikable Wege vorzuschlagen, wie man an unseren MBtrac (oder Unimog), die deshalb sämtlich „Nachholbedarf“ haben, vernünftig aufrüsten kann, um einen heute üblichen Filtergüte-Standard zu erreichen.
Nach einigen Recherchen und etlichem an „Kommunikation“ mit Fachleuten aus dem Automotive Aftermarket von MANN + HUMMEL (an dieser Stelle auch ein Riesen-Dankeschön an die professionelle und unbürokratische Hilfe von dort!!! ) kann ich Euch 2 Wege vorschlagen, das Ziel zu erreichen.
Einen ganz einfachen, der zugleich die geforderte Erstabscheidegüte deutlich übertrifft und in wenigen Minuten in die Praxis umgesetzt ist, sowie einen „professionellen“ mit ordentlichem Aufbau, der aber noch immer auf einiges an Arbeit der Zusammenstellung wartet.
Der erste Weg ist wirklich ganz einfach: InLine Filter WK1136:
Der Einsatz einer sogenannten InLine-Filterpatrone für Schlauchanschluss, wie er in Hunderttausenden Fahrzeugen der VAG-Gruppe zum Einsatz kommt und zwar öffnen wir die Kraftstoffleitung nach den beiden vorhandenen Filtern und setzen mit zwei Schlauchstücken die MANN WK 1136 Filterpatrone ein. Einen kleinen Halter dafür kann man mit wenigen Handgriffen selbst bauen oder man befestigt die Patrone mit einem Kabelbinder an vorhanden Bauteilen. Die Patrone ist vor dem Einbau vollständig mit Diesel zu füllen, die Entlüftung des Gesamtsystems erfolgt, wie gewohnt. Fertig!
Die Patrone WK 1136 besitzt nach ISO/TR 13353 einen Erstabscheidegrad von 85% und liegt damit deutlich über dem geforderten Wert. Die Filtergüte insgesamt erhöht sich damit gegenüber der verbauten Technik erheblich und das dürfte sich nicht nur auf die Lebensdauer der Pumpe auswirken, sondern insbesondere und v.a. deutlich auch auf die der Düsen!
Die Patrone kostet ca. 65,-EUR, besitzt einen Durchfluss von 250l/h, der selbst für den 1800 intercooler ausreicht, sogar den 240PS Unimog noch locker bedienen kann. Er besitzt die sehr hohe Schmutzkapazität von 42g und dürfte damit eine sehr lange Lebensdauer erreichen, speziell, wenn er nach den vorhandenen Filtern zum Einsatz kommt. (Die Kapazität der Serienfilter beträgt nur einen Bruchteil dieses Wertes!)
Soweit erst mal, der zweite Weg wartet noch auf etwas Aufbereitung, wird dafür aber höchste Profiansprüche befriedigen, da es sich um ein komplettes Wechselfilterpatronensystem mit ausbaubarer Sensorik handelt. Die letzten dafür erforderlichen Informationen habe ich leider erst heute, am 1.6.11 erhalten.
FG
Holger
Quellenangaben:
Jürgen Kasedorf, Ernst Woisetschläger "Dieseleinspritztechnik" ISBN: 380231915x Seite 400
Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven
herausgegeben von Richard van Basshuysen Seiten 874ff, 941
Lagerung und Schmierung von Verbrennungsmotoren
Von Josef Affenzeller,Heinz Gläser Seiten 185-197
Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage herausgegeben von Horst Bauer, Seiten 682ff
Dissertation: Verfahren zur Entschwefelung von flüssigen handelsüblichen Brennstoffen
für die Anwendung in Brennstoffzellensystemen durch partielle Verdampfung und anschließende hydrierende Entschwefelung von Markus Brune (ISBN 978-3-86644-572-7)
Universität Rostock
Institut für Energie- und Umwelttechnik
Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
„Auswirkungen des Zusatzes von Rapsölmethylester (RME) auf
die Schmierfähigkeit von schwefelarmem Dieselkraftstoff
nach DIN EN 590 (neu)“
FKZ: 99NR048
FE-Vorhaben Nr. 30.0331/2007 des Bundesministeriums für Verkehr: „Untersuchungen der Verträglichkeit schwefelarmer Kraftstoffe (Schwefelanteil kleiner 10ppm), ggf. mit biogenem Anteil bei älteren in Betrieb befindlichen Binnenschiffsmotoren“
Private US-Studie: DIESEL FUEL LUBRICITY ADDITIVES STUDY RESULTS from August 2007
Aufsatz: Biodiesel Lubricity by Leon Schumacher
"Die Entwicklung auf dem Sektor Kraftstofffilter schreitet fort" von Hans-Dietrich Zeuschner 11.02
Technisches Datenblatt der Filtertypen BFU707, BFU700x, P707, WK1136, WK853
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrodesulfurierung
ACHTUNG!
Dieser Beitrag und die darauf folgenden von mir haben in der Recherche enorm viel Zeit und Kraft verschlungen! Aus diesem Grund bitte ich um Achtung meines Urheberrechtes für sämtlichen Text dieses Themas! Eine - auch auszugsweise - Veröffentlichung in anderen Medien bedarf meiner ausdrücklichen Zustimmung! Kontaktaufnahme dazu über die Forenleitung oder direkt an mich!
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 18.05.2011
Hallo an alle,
anbei jetzt die Datenblätter, damit Ihr Euch selbst ein Bild machen könnt.
Noch einmal: Wer nicht nachrüsten will, bitte aber wenigstens darauf achten, dass Euch zum Filterwechsel nicht die MANN BFU 700x angedreht werden!
...und wenn sie hundertmal als kompatible Type im Katalog stehen!
MANN bietet diese laut Katalog nämlich als Ersatzfilter an (siehe Anlage "grün/gelb"), obwohl sie selbst in ihren Unterlagen diesen Filtereinsatz nur als Vorfilter bezeichnen! (siehe Prospektauszug)
Das ist eigentlich sogar ein dicker Hund!
Der richtige Filtereinsatz für MBtrac und Unimog aus diesen Baujahren heißt MANN P707 !.
Nur dieser gilt gemäß Stand der Technik der 80-er Jahre als Hauptfilter! Die ebenfalls passenden Einsätze BFU 700x und BFU 707 filtern nur halb so fein und können höchstens in reihengeschalteten Doppelkopfgehäusen als Vorfilter verwendet werden! Der P707 besitzt mit 17g auch eine einigermaßen brauchbare Schmutzaufnahmekapazität, weshalb allein die Standzeit gegenüber BFU707 (3g) und BFU700x (4g) für jeden begreifbar um ein Mehrfaches höher ist!
Für die Nachrüster:
Zum WK853 (für kleinere Schlepper) habe ich noch kein technisches Datenblatt erhalten, die Filtergüte ISO/TR liegt aber bei 58%. Das ist kein Bestwert, sollte aber für unsere betagten Geräte ausreichen.
Datenblätter:
(ACHTUNG! Die Zeile mit der Filterfeinheit ist zum schnelleren Finden farbig markiert. Die Farbwahl ist Absicht! Rot gekennzeichnete Filter dürfen im MBtrac nicht als alleinige Hauptfilter eingesetzt werden. Gelb ist für Wenigfahrer ok. Grün lautet die Empfehlung. Wie gesagt: Empfehlung!)
Der BFU 707 ist von der Entwicklung her historisch der älteste, entspricht dem Stand der Technik der frühen 60-er Jahre und im MBtrac nur als Vorfilter zu gebrauchen. Selbst in diesem Fall ist aber die geringe Schmutzaufnahmekapazität von nur 3g ein KnockOut-Kriterium, da er deshalb nur eine sehr geringe Standzeit hat:
Der P707 ist bis heute der einzige in unseren Filtergehäusen passende Filter der die seinerzeit geforderten 20% Erstabscheidung erreicht!
Er besitzt auch ein einigermaßen brauchbares Aufnahmevolumen von immerhin 17g, d.h. die Standzeit beträgt ein Vielfaches der BFU-Varianten:
Der BFU700x ist die neueste "Entwicklung", leider aber wieder nur noch so gut bzw. schlecht, wie die Uraltversion und dementsprechend nur als Vorfilter zu verwenden! Auch er besitzt wieder nur eine sehr geringe Aufnahmekapazität für Schmutz und muss deshalb entsprechend häufig gewechselt werden.
Für die Nachrüster: Datenblatt des WK1136.
Dieser besitzt mit 85% zwar einen noch höheren Abscheidegrad, als derzeit gefordert, das sollte uns aber sehr recht sein, denn mit dieser Filtergüte nimmt auch der Verschleiß an den Einspritzdüsen signifikat ab!
FG
Holger
ACHTUNG! Besitzer von Schleppern mit Verteilereinspritzpumpen kann ich nur dringend raten, die hier ausgesuchten Filter nachzurüsten, denn hier fordert sogar MANN+HUMMEL als Filterhersteller auch für ältere Systeme einen Erstabscheidegrad von mindestens 67%!
Das Thema lasse ich jetzt für Eure Antworten und Kommentare offen!
Bitte aber nur sachliche Beiträge, die uns weiter bringen!
Beiträge, die nicht hierher gehören, werden kommentarlos gelöscht!
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - Axel Bode - 18.05.2011
Hallo Holger,
ganz großes Lob für diese Ausarbeitung,
ich hab gerade diese Thematik heute morgen bei meinen Motoreninstandsetzer, Fa. Wienstroth, mit der Filterung angesprochen, wo zur Zeit mein Motor eine Reha erfährt
und der Chef machte große Augen als ich nach der Filterung des Diesels gefragt habe. Er konnte mir sofort bestätigen das die Qualität des Diesels dermaßen nachgelassen hat das die Reparaturen in seiner Firma an den Einspritzpumpen usw in einen ernormen Umfang zugenommen haben in den letzten Jahren. Er hat mir auch empfohlen für die Filterung den heutigen stand anzupassen. Ich kann mich dem nur anschließen
Gruß
Axel
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - msparrer - 18.05.2011
Servus Holger,
meine Hochachtung!!
Da ich generell, wenn möglich, nur Mahle Filter anstatt Mann&Hummel verbaue, habe ich mir gerade die Datenblätter der Filter Mahle KX 68D (M&H BFU700x) und Mahle KX 35 (M&H P707) schicken lassen.
Wenn ich das richtig interpretiere, sind die Mahle Filter die bessere Wahl, oder bin ich da falsch gewickelt?!?!?!
Viele Grüße
Max
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 18.05.2011
Hallo Axel,
danke für Deinen Bericht. Wienstroth ist schon eine Nummer, wenn es um Instandsetzung geht und wenn der das auch bestätigt, hat das Gewicht! Andererseits: das, was er Dir angedeutet hat, deckt sich mit den von mir angestellten Recherchen 1:1, es wäre unwahrscheinlich gewesen, dass er - so lange er ehrlich ist - was anderes sagt...
...außerdem: wer einen Perkins im Einsatz hat, auch alte Semester, ist gut beraten, sich bei ihm ein Angebot zu holen Kaum einer hat so viele Perkins-Teile am Lager wie Wienstroth!
Hallo Max,
(18.05.2011, 15:21)msparrer schrieb: ...Wenn ich das richtig interpretiere, sind die Mahle Filter die bessere Wahl, ...
Mahle sind gute Filter, das steht außer Frage, wir setzen sie in unseren Maschinen, die wir bauen, als Erstausrüstung ein und haben Gründe dafür.
Danke auch Dir, dass Du die Datenblätter online gestellt hast, Du nimmst mir damit einige Arbeit ab!
Bezüglich der Daten jedoch, müssen wir alle aufpassen, Deine Schlussfolgerung ist leider ein Trugschluss.
Weshalb?
Mahle dokumentiert den Abscheidegrad gemäß ISO 19438 und nicht nach ISO/TR 13353.
Die 19438 hat offiziell die 13353 ersetzt, die Werte sind aber nicht vergleichbar, nicht einmal exakt linear in Bezug zueinander zu setzen. Die ISO/TR 13353 hat den Vorteil., „länger in Betrieb“ zu sein, ähnlich wie die Begriffe für Stähle oder Motoreistung. (Jeder kennt ST37, was bitte ist „EN 10025-2:2004-10“- jeder denkt in PS, wer denkt in kW?)
Aus diesem Grund ist heute auch in vieler Fachliteratur die 13353 noch übergreifend „im Einsatz“. Doch es gibt noch einen: Die "alte" Norm ist aussagefähiger, da sie (vereinfacht ausgedrückt) Partikel ab 3µm erfasst, die neue erst ab 5µm.
Eine näherungsweise Vergleichstabelle ist mir bisher noch nicht zu Gesicht bekommen, aber die höheren %-Werte von der 19438 dürfen uns nicht blenden. Da der Vergleichstyp zum BFU auch ein Vorfilter ist, erreicht er ebenfalls mit hoher Sicherheit nicht die 20% gemäß ISO/TR 13353. und der P-Vergleichstyp ist gemäß neuer Norm nicht mal doppelt so gut.
Ich wollte ohnehin versuchen, herauszufinden, ob es eine so etwas wie eine Vergleichstabelle alte/neue Norm gibt. derzeit würde ich davon ausgehen, dass die MAHLE-Filter etwa 1:1 vergleichbar sein dürften. Genaueres folgt aber.
FG
Holger
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - alex800 - 19.05.2011
Hallo Holger,
ich habe den WK1136 ja bereits einige Tage hier liegen. Hast du schon eine Idee, wie man den Anschluss für das Rücklaufventil (oder wie das heisst...) einfach und dauerhaft verschliessen kann? Ich habe da keine passende Idee für, ausser einen Stopfen mit O-Ring-Nut drehen zu lassen.
Grüsse
Alex
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 19.05.2011
Hallo Alex,
danke für Deinen Hinweis, der wohl tatsächlich auf ein noch zu lösendes Problem hinweist. Aus den mir vorliegenden Unterlagen war nicht erkennbar, dass diese 3. Öffnung im Auslieferzustand des WK 1136 offen ist. Auf der Zeichnung ist sie noch nicht mal eindeutig als Öffnung mit Zugang zum Medium erkennbar.
edit 16:47:
Hallo Leuts,
das Problem ist teilweise geklärt, die Beschaffung des WK1136 kann schon mal weitergehen. Wer die abschließende Klärung abwarten will, kann das natürlich auch tun.
Schlechte Nachricht: Es müssen noch mal ca. 25,-EUR zusätzlich ausgegeben werden.
Gute Nachricht: weiterlesen:
Folgende Problematik:
Die Zeichnung von MANN+HUMMEL hat zu der 3. Öffnung deshalb keinen Kommentar, weil dÃeses Loch nicht MANN+HUMMEL gehört! Klingt komisch, ist aber so - hätte Armin Maiwald jetzt vielleicht gesagt und wahrscheinlich hätte er es so erklärt:
"Ein Loch besteht aus "nichts" und dieses Nichts gehört MANN+HUMMEL nicht, deshalb darf auch auf der Zeichnung zu diesem "nichts" nichts stehen..."
Doch im Ernst:
edit 20.05.2011: Achtung! Bitte lest auch den Beitrag von heute 18:14!
Der Begriff Heizelement in diesem Beitrag muss durch Vorwärm-Schaltventil ersetzt werden! Das Ventil besitzt keine eigene (aktive) Heizung, sondern leitet nach Bedarf vom Motor zurückfließenden warmen Kraftstoff in den Filter zurück!
In diese Öffnung gehört ein Filterheizelement, welches unter Gebrauchsmusterschutz zumindest von einem Automotive-Zulieferer oder sogar direkt von VAG steht. (Der Filter wurde ursprünglich wohl mal für den dicken A8 mit V8 Diesel entwickelt).
Da Filterheizung respektive Kraftstoffvorwärmung auch für uns im Winter ein interessantes Nebenthema ist, möchte ich das Ding jetzt gerne weiter in diese Richtung verfolgen.
Die frohe Botschaft: Das Vorwärmelement kostet beim freundlichen VAG-Händler ca. 25,-EUR, ist also bezahlbar.
Zusätzlich ist noch ein Befestigungsteil für ein paar Cent erforderlich.
Aber: Das Element ist ausschließlich beim Autohaus zu beschaffen, Zubehörhändler dürfen nicht ran und selbst MANN+HUMMEL hat da keine Karten im Spiel, ist für die quasi "restricted area".
Ein Heizelement habe ich bestellt und werde es auf Verwendbarkeit als Heizung auch am MBtrac prüfen.
Schlimmstenfalls geht es nicht, weil es vielleicht (wahrscheinlich/hoffentlich nicht) eine CAN-Bus Schnittstelle hat, das konnte mir der Autohändler anhand der Computerdaten nicht eindeutig sagen, dann wäre das Element leider bloß ein notwendiger und 25,-EUR teurer Blindstopfen, den man einmalig zum Filter dazukaufen müsste. Das wäre aber auch noch hinnehmbar.
Bestenfalls jedoch können wir damit auch für uns im Winter was Gutes tun.
(Das setzt allerdings voraus, dass wir dann das vorhandene Original-Filtersystem entweder ebenfalls beheizen oder eliminieren und durch ein beheizbares Vorfiltersystem ersetzen. Das kommt dann aber in einem separaten Thema, der nächste Winter kommt bestimmt).
Sobald das Heizelement und der Filter da ist, folgen die abschließenden Ergebnisse zu dem Thema und ein eventuelles Anschlussschema mit Schaltplan. Bestellnummer und alle weiteren wichtigen Daten gebe ich selbstverständlich hier bekannt.
Wer das Heizelement ohne Teilenummer vorab schon bestellen will, muss "rückwärts" vorgehen:
AUDI A8, V8 Diesel, 4 oder 4,2l, Baujahr ab 2003, Vorwärmelement für Dieselfilter MANN WK 1136
LG
Holger
Bitte entschuldigt, dass ich bis vorhin über dieses nicht MANN+HUMMEL gehörende "nichts" nichts wusste...
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 20.05.2011
Hallo an die geneigte Leserschaft,
Kleines Zwischendurch-Update:
1.) Laut Auskunft von MANN+HUMMEL gibt es - wie ich befürchtet hatte - keine Vergleichsliste zwischen den beiden Normen ISO 19438 und ISO/TR 13353. Man hat mir aber versprochen, in der Konstruktion darüber nachzudenken, ob man so was erstellt und ich habe darum gebeten, dass man mir wenigstens zu vier ISO/TR-Werten die etwa vergleichbaren Werte zu ISO 19438 nennt, nämlich 10%, 20%, 40% und 65%. Damit kann man dann die meisten Wettbewerbsprodukte vergleichen und einordnen.
2.) MANN+HUMMEL teilte mir ferner mit, dass es eine von der Leistung her vergleichbare InLine Filterpatrone nicht gibt. Die WK 1136 ist mit den Eckwerten 250l/h und ISO/TR 85% quasi deren einziges InLine-Modell, das unsere Fahrzeuge bis zum Großmähdrescher mit ca. 300PS abdeckt.
Alternativ können wir natürlich kleinere Patronen parallelgeschaltet einsetzen. Dazu werde ich die vernünftigste Alternative raussuchen und hier bekannt geben.
3.) Die Vorwärmpatrone einschließlich Befestigungsteile bekomme ich nächsten Dienstag. Das zeigt, dass dieses Teil nicht nur preiswert, sondern auch unproblematisch zu beschaffen ist und ich bin gespannt, ob die damit verbundene Heizung auch am MBtrac nutzbar ist. Das würde den versulzten Filter im Winter zuverlässig ausschließen und am Ende einen Mehrwert der Umrüstung bedeuten, der die Umrüstkosten sogar allein aus diesem Aspekt her mehr als aufwiegt!
4.) Mit einer Flterkopf-Version (Wechselpatronensystem) komme ich immer noch nur langsam voran.
So viel steht fest: Sie wird aus dem PreLine-System bestehen, also eine Vorfiltrierung mit 10% ISO/TR und einer nachgeschalteten Patrone mit mindestens 65%. Gemäß Kenntnisstand von heute kann ich aber nur 45% realisieren.
Das wäre schon besser, als 20 %, da aber nicht sicher ist, dass mit demselben Filterkopf dann auch 65% möglich sein werden, kann ich das noch nicht guten Gewissens hier anbieten.
Dieses Filtersystem würde dann aber aus einem Doppelkopf bestehen, in welchem beide Patronen eingeschraubt sind. Zudem sind an diesem Kopf mechanische und elektrische Wartungsanzeigen möglich, sowie ein integriertes Vorwärmsystem. Sogar ein Wassersensor und ein separater Wasserablass ist drin! Das ganze wird anstelle des vorhandenen Doppelkopfes angebaut und fertig ist die Laube. Die Wasserabscheiderate liegt bei guten 93%.
Dieses System erfüllt dann alle technischen, aber auch "ästhetischen" Gesichtspunkte eines Fahrzeuges mit Oldtimerstatus.
So weit für den Moment.
FG
Holger
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - vanLengerich - 20.05.2011
Hallo Holger,
Ich hab ja schon viel gelesen hier im Forum, aber deine Beiträge sind ganz großes KINO ! !
Unbezahlbar, wieviel Zeit du dir nimmst, um das Forum mit deinen Berichten zu bereichern.
Nochmal vielen Dank für deine Tollen Beiträge, werden vielen Dieselpumpen und Düsen das leben Retten
(nicht nur MBtrac´s)Gruß Thorsten
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 20.05.2011
Hallo an alle,
es gibt noch eine Korrektur:
Alexander Folz (alex800) hat mich vorhin informiert, dass es sich bei dem für die WK1136 Patrone benötigten „Blindstopfen“ nicht um eine elektrische Heizung handelt, sondern um ein Ventil, welches den vom Motor zurückfließenden (und dort vorgewärmten) Kraftstoff in den Filter fließen lässt bzw. alternativ bei Nichtbedarf diesen Weg eben versperrt.
Da hat es bei der Kommunikation mit dem freundlichen VAG-Händler leider ein Missverständnis gegeben. Das will ich ihm aber nicht übel nehmen, denn ich war schon froh, dass er mir überhaupt etwas über dieses ominöse Stück "nichts" das „Loch“ im Filter sagen konnte.
...ist aber nicht schlimm, denn wir können genauso diese Form der Vorwärmung nutzen, indem wir bei Bedarf (Winter) den ESD-Rücklauf dorthin umleiten, spart sogar Verdrahtung und elektronische Logik.
Wie gesagt, am Dienstag habe ich das Teil in der Hand und werde es dann auch mal fotografieren und hier einstellen, dann wissen wir mit letzter Sicherheit, wie der "Zusatznutzen" unseres "Blindstopfen" funktioniert.
Danke Alex!
Wieder ein Grund mehr, weshalb ich dieses Forum liebe! Zusammen kriegen wir hier einiges zustande, was allein schwieriger wäre!
FG
Holger
PS: Hallo Thorsten,
danke für Dein Lob, danke auch den Anderen aber das Thema interessiert mich ja auch selber!
Dieses Forum, bzw. seine Menschen ist es mir wert! Weil...
..ich liebe dieses Forum!
Genauer gesagt, seine Menschen!
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - burns27 - 20.05.2011
Hallo Holger,
bei dieser Öffnung handelt es sich um einen Zulauf der Rücklaufleitung in den Filter, in diesem "Venil" ist ein Rückschlagventil eingebaut, werden bei VW gerne undicht und dann lassen sie den KS fallen!!
Aber meiner Meinung nach ist das Ventil billiger, ich meine so um 15 Euro, dazu brauchst Du noch eine Feder die das ganze hält!!
Kann mich zu diesem Thema nur anschließen, ganz großes Kino Holger!!
Viele Grüsse
André
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - alex800 - 22.05.2011
Hallo Holger und alle anderen, die hier mittüfteln!
Ich habe eben ein Foto vom Dieselfilter in meinem Passat 35i, TDI mit 1Z-Motor einmal den Dieselfilter fotografiert. Der ist von den Anschlüssen ganz ähnlich dem WK1136. Er besitzt laut WHB eben ein solches Temperaturregelventil für den vom Motor zurück fliessenden Diesel.
Folgendes muß ich zum WK1136 sagen: etwa 1cm unterhalb der "vom VAG-Konzern besetzten" Öffnung befindet sich eine Platte, welche mich an der Funktion "elektrisches Heizelement aufnehmen" zweifeln lies. Schade, aber es ist halt so.
Hoffentlich klappt es mit den Fotos...
Filter am Passat 35i
WK1136
Beste Grüße
Alex
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 22.05.2011
Hallo Alex,
danke für Deine Unterstützung! (Danke auch an André!)
Die Funktion ist sicher ganz genau so, wie Du es bei Deinem Passat beschreibst.
Der Umstand, dass man mit dem Filter nicht elektrisch vorheizen kann, ist nicht schlimm, denn eine Zufuhr des vom Motor zurückfließenden erwärmten Diesels dürfte im Endergebnis dessen, was man damit erreichen will, vergeichbar sein.
Im Winter bedeutet das beim Kaltstart zwar einen kleinen Zeitverlust, da die elektrische Variante etwas schneller wäre, aber wahrscheinlich ist der vom Motor zurückkommende erwärmte Kraftstoff trotzdem noch schneller im Filter angekommen, als dessen Inhalt völlig versulzt und dadurch ausfällt. Der WK1136 ist groß, das verschafft ein gewisses Zeitfenster.
Was im Audi funktioniert, sollte im MBtrac ebenfalls klappen und die Entwickler haben diese Variante im Audi sicher nicht ihne Grund als ausreichend befunden.
Wir haben also auch mit der passiven Heizung einen durchaus sinnvollen und für den Einen oder Anderen sehr attraktiven Zusatznutzen, der die winterliche Betriebssicherheit des Fahrzeugs bei Bedarf erhöhen kann! Wer es nicht braucht, gibt einmal das Geld für das Schaltventil aus und nutzt es eben nicht bzw. nur als Blindstopfen.
Bei den von André genannten 15,- EUR sollte das ein zu stemmender Betrag sein, wenn das Ergebnis eine zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes ist.
Danke nochmals für Deine Hilfe! Wir kriegen das schon geschaukelt!
Sobald ich das Ventil habe, sehen wir weiter.
Alex, Du könntest aber bitte noch mal genau bei Deinem Passat hinsehen: Wenn ich das richtig erkenne, besitzt das Ventil keinerlei elektrischen Anschluss! Kann es sein, dass es einfach bimetallgesteuert ist und bei Kälte allein ohne weitere Hilfe den Zugang zum Filter öffnet? Das wäre ja ideal, denn dadurch reduziert sich der Aufwand, diesen Zusatznutzen am MBtrac zu installieren doch auf ein sehr attraktives Minimum, auch, was die Kosten betrifft!
Jetzt bin ich doppelt gespannt auf die Lieferung des Ventils, da der Flansch an Deinem Passat etwas anders aussieht, als am WK1136. Hoffentlich ist das Ventil funktional identisch!
LG
Holger
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - burns27 - 22.05.2011
Hallo Holger,
das Ventil ist nur ein ganz normales Rückschlagventil!!! Keine temperaturgeregelte Variante!!
Viele Grüsse
André
RE: Zeitgemäße Filterung des Kraftstoffes am MBtrac - holgi63 - 22.05.2011
Hallo André,
danke für den Hinweis, aber wozu braucht man ein einfaches Rückschlagventil im Filter? Nach welchen Kriterien fließt hier etwas in den Filter zurück und und wann nicht? Wo wird stattdessen geschaltet?
...werden wir herausbekommen!!!
LG
Holger