Magnetventile Vanos - Motorbaureihe N

Schuffel

macht Rennlizenz
Registriert
19 August 2014
Ort
Wesel
Wagen
BMW Z4 e86 coupé 3,0si
Magnetventile für die variable Nockenwellenverstellung

Der Eine oder Andere erinnert sich vielleicht daran, dass ich mich sehr intensiv mit der Vanos Problematik der M52 und M54 Modelle auseinander gesetzt habe. Was das anbelangt verfüge ich inzwischen über ein bescheidenes aber fundiertes Grundwissen.

Da ich aber noch zwei Fahrzeuge mit Motoren der N-Baureihe im Bestand habe und ich die beiden Nach und Nach immer wieder etwas besser machen möchte, habe ich mich auch mit der Vanos für diese Motorenfamilie beschäftigt. Interessant ist, das ähnliche Steuerungsventile sowohl bei den Triebwerken der Ariane Raketen, als auch bei den Flugzeug und Hubschrauber Triebwerken in der NATO eingesetzt werden. Natürlich nicht exact gleich. Aber vom Aufbau her durchaus vergleichbar.

Die wirklichen Fachleute mögen mich auf den richtigen Weg führen, aber zur Zeit sehe ich das so, dass die Vanos wohl halten, aber die Magnetventile relativ schnell anfangen zu schwächeln.

Beginnend mit „Sabbern“ am Zylinderkopf und endend mit Einstellung der Mitarbeit.

Fangen wir mal mit dem Ölnebel Magnetventil/Zylinderkopf an.

Es ist zum Haare raufen, wenn ich denn noch welche hätte. Der Hersteller unserer Fahrzeuge (ich vermeide den Namen weil ich keine Lust auf Kontakt mit der Rechtsabteilung habe), hat aber auch gar nichts aus der Problematik M54 Vanos gelernt.

Für die beiden Magnetventile in der N Motorenfamilie gibt es jeweils zwei Dichtringe.

Einen schwarzen: 34 x 3,52 (Material Nitril-Butadien-Kautschuk)

Einen grünen: 21,29 x 1,78 (Material Fluor-Kautschuk)

Und jetzt kommt’s. Die nachfolgende Erklärung ist nicht auf meinem Mist gewachsen.

NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk):

Die Eigenschaften der NBR-Vulkanisate sind hauptsächlich vom ACN Gehalt abhängig, der zwischen 18% und 50% liegen kann. Sie zeigen allgemein gute mechanische Eigenschaften bei einer Einsatztemperatur von -30 °C bis +100 °C (kurzzeitig bis +120 °C). Spezialtypen sind bis -60 °C einsetzbar. NBR findet hauptsächlich bei Minerallölen und Fetten seine Anwendung.

So weit, so gut. Aber geht’s noch. Im heißesten Bereich des Motors eine Dichtung einzusetzen deren Einsatztemperatur bei -30 °C bis +100 °C liegt. Da braucht man kein Maschinenbaustudium für um zu erkennen, dass hier der vorzeitige Exitus des Dichtrings rein konstruiert wurde.

FKM (Fluor-Kautschuk)

Je nach Aufbau und Fluorgehalt unterscheiden sich Fluorkautschuke in ihrer Medienbeständigkeit und Kälteflexibilitat. Sie zeichnen sich durch Flammwidrigkeit, geringe Gasdurchlässigkeit, sehr gute Ozon-, Wetter- und Alterungsbeständigkeit aus. Die Einsatztemperatur der Fluorkautschuke liegt bei -20 °C bis +200 °C (kurzzeitig bis +230 °C). Spezialtypen sind bis -35 °C einsetzbar. FKM wird ebenfalls häufig bei Mineralölen und Fetten bei höheren Temperaturen eingesetzt.

Im Innern setzen sie wenigstens was Vernünftiges ein. Aber wohl auch nur notgedrungen, weil ansonsten das Magnetventil bereits nach wenigen Wochen die Mitarbeit einstellen würde.

Und der vollkommen ungeeignete NBR Dichtring wird heute immer noch als Ersatzteil verkauft!

Ich habe mit meinem Kumpel Jan gesprochen. Ihr wisst schon, der mit der Fa. Für Raketentechnik. Wir lassen uns was einfallen wie wir die Magnetventile hochprofessionell reinigen und dann mit haltbaren Viton ® Ringen versehen. Vielleicht nehmen wir sogar FFKM Ringe - Perfluor Kautschuk, weil die dauerhaft bis 240 °C einsetzbar sind (kurzfristig bis 320 °C). Das bietet genügend Reserve.

Die Frage nach den Kosten haben wir mal mit einem Blick in die Glaskugel beantwortet. Ich denke, dass wir incl. Dichtringen, Maschineneinsatz, Verbrauchsmaterialien wie Reiniger und Manpower bei 50,00 all in liegen werden. Für beide Magnetventile. Das ist der reine Selbstkostenpreis, da bleibt maximal noch ein Leckerchen für den Hund übrig.

Wenn das interessant sein sollte, dann würde ich mich über eine Rückmeldung freuen. Gerne auch per mail um den thread nicht zu sehr aufzuplustern (jo-ti ät t-online.de)

Zum Testen werde ich mal die Ventile aus meinen E86 nehmen.
 
Und der vollkommen ungeeignete NBR Dichtring wird heute immer noch als Ersatzteil verkauft!
Alles schön und gut, aber sehen wir es aus OEM Sicht. Trotz NBR hält der Dichtring sehr lange dicht. NBR kostet weniger als FKM. Wozu auf das teurere Material gehen wenn es auch so über Jahre und tausende km hält? Zudem ist die Dichtung schnell getauscht, halb so wild.

Kommen wir zu den Magnetventilen: Ein reines Reinigen kann nicht (oder zumindest nicht immer) die Lebensdauer der Magnetventile erhöhen. Ich habe mir selbst defekte MV angeschaut und auch zerlegt, zersägt und untersucht. Das Problem ist der Ventilkolben im Inneren. Der kann einerseits durch Verschmutzung klemmen. Was ich jedoch häufiger gesehen habe, ist ein Fressen des Ventilkolbens. Die Toleranzen zwischen Kolben und Ventilkorpus müssen zum Erlangen der Dichtheit eng gewählt werden. Hier liegt jedoch das Problem, irgendwann frisst der Kolben und klemmt leicht. Dann wird das Ventil zwar durch den Steuerkolben (über die Spule angesteuert) in Endposition gefahren, die kleine Feder im Inneren schafft es dann aber nicht mehr ihn in die Ausgangsposition zu fahren.
--> Ventil klemmt und verstellt nicht mehr oder nur noch sporadisch wenn der Ventilkolben sich löst.

Da hilft kein Reiniger und auch keine Dichtung, es müssen neue Magnetventile her.

Die Vanos an sich ist super. Ein moderner Flügelzellenversteller mit Ansteuerung der Ölkanäle über das Magnetventil. Die Dichtheit des genannten NBR Ringes ändert auch nichts an der Funktionsfähigkeit der Vanos wie das bei der M-Motorenreihe der Fall war. Daher ist der Aspekt auch untergeordnet. Letztendlich gehts dann nur um Ölundichtigkeiten nach außen am Block. Lohnt den Aufwand nicht, aber ich will niemanden davon abhalten 🙂

Konstruktiv könnte man einzig die etwas schwache Feder im inneren der MV anprangern. Wäre die etwas stärker könnte sie eventuell leichte klemmer überwinden. Lässt sich aber nicht ändern.
 
Zuletzt bearbeitet:
Lohnt den Aufwand nicht, aber ich will niemanden davon abhalten
Na ja, so ganz bin ich nicht bei dir. In meinem Vierzylinder sind die MV nun seit 2007 drin. Ausbauen ist ja nun wirklich kein Akt. Die original Dichtungen habe ich hier und mein Kumpel Jan hat die MV in seinem Betrieb vom Schmodder der letzten 14 Jahre befreit.

Optisch kaum vom Neuteil zu unterscheiden. Und die Kolben öffen und schließen blitzsauber.

Ich kann mich vertun, aber ich bilde mir wirklich ein, dass der Leerlauf etwas stabiler als vorher ist.

Die O-Ringe haben einen Zehner gekostet und für die Reinigung habe ich jeweils einen Zwanni in die Kaffekasse geworfen. Macht zusammen 50,00

Für 25,00 zusätzlich baue ich euch die Dinger aus- und wieder ein. Wenn ich mir vorstelle das sich einige für 77,00 einen Satz Scheibenwischer montieren lassen und annehmen das sei günstig.

Ich gehe demnächst an mein QP ran. Die MV sind bisher zwar unauffällig. Aber für nen Fuffi plus ein halbes Stündchen Basteln gehe ich kein Risiko ein. Und wenn die gewechselt sind, dann habe ich ja einen Satz zum Tausch hier liegen.
 
Na ja, so ganz bin ich nicht bei dir. In meinem Vierzylinder sind die MV nun seit 2007 drin. Ausbauen ist ja nun wirklich kein Akt. Die original Dichtungen habe ich hier und mein Kumpel Jan hat die MV in seinem Betrieb vom Schmodder der letzten 14 Jahre befreit.
Was war denn für ein "Schmodder" dran, da sollte nämlich garkeiner drin sein? Bei einem Motor der regelmäßig seinen Ölwechsel mit freigegebenem Öl bekommt und kein Wartungsstau hat habe ich noch nie verdreckte MV gesehen. Wie auch... der Kolben bewegt sich ständig, demnach sollte sich dort erst garnichts fest setzen. Die Temperatur an den MV ist jetzt auch nicht das Problem.

Da bin ich bei dir. Der Aufwand lohnt sich wirklich nur, wenn beim Eingangstest die Freigängigkeit des Kolbens geprüft wurde. Aber auch das is ja kein Hexenwerk, wenn manweiß was man tut.
Definitiv. Nur was ist jetzt das Fazit daraus: Wenn die MV klemmen sind sie kaputt, da hilft auch kein Spülen oder sonstiges. Wenn sie nicht klemmen ist alles in Ordnung. Kann man bei Lust und Laune reinigen, muss man aber auch nicht. Wird am Ende die Lebensdauer nicht verbessern. Wenn sie undicht sind kommt eine neuer O-Ring rein und man hat locker seine 10 Jahre und viele km Ruhe. Sehe da jetzt kein sonderliches Problem, aber man kann natürlich welche schaffen wo keine sind :whistle:

Ich sehe einfach wie öfter technisch unbedarfte Personen mit ihrem Fahrzeug xy (oder auch BMW) mir im Gespräch sagen: "Oh ich hab im Forum gelesen dieses und jenes wäre problematisch und geht kaputt, muss getauscht werden." Oder: "BMW hat ja hier und da wieder eine totale Fehlkonstruktion gebaut." Nicht alles muss heiß aufgekocht werden.
 
Bei einem Motor der regelmäßig seinen Ölwechsel mit freigegebenem Öl bekommt und kein Wartungsstau hat habe ich noch nie verdreckte MV gesehen
Auch da bin ich bei dir. Aber wer kann bei einem "Gebrauchten" schon sagen ob wirklich alles mit rechten Dingen zugegangen ist. Papier ist schließlich geduldig.

Was mich anbelangt investiere ich die paar Euros gerne. Muss aber jeder letztendlich selber wissen. Schaden kann es auf jeden Fall nicht. Und ob der große O-Ring wirklich aus Viton sein muss, stelle ich inzwischen auch in Frage.
 
Du hast auch die Möglichkeiten dazu, da würde ich es auch machen. Für alle anderen lässt sich aber reduziert sagen: Bei Lust und Laune ausbauen und gründlich mit Bremsenreiniger oder Benzin durchspülen. Viel mehr kann erstmal nicht gemacht werden. Die Dichtringe sind (zum Glück) noch nicht teuer bei BMW.
 
Für die N-Motoren habe ich ja nichts im Programm, aber wegen der vielen Anfragen schon vor ~10 Jahren diese Sammlung hier gestartet und veröffentlicht.
Beantwortet einige eurer Fragen:

Ach so: und natürlich gehen die N-Vanoseinheiten kaputt, dem dünnen Öl sei Dank :thumbsdown: steht da auch mit Bild in der Sammlung...
 
Stimmt, speziell die Vierzylinder haben da gerne Probleme mit den Nockenwellenverstellern. Da kommt aber auch wieder einiges zusammen. Die Vierzylinder sind ja eher für Kurzstrecken missbraucht worden und leiden dann eher unter Ölverdünnung. Dann kommt oft LL04 Öl mit gesenktem Additivgehalt in den Motor und meistens wie im Dokument beschrieben ein 30er Öl --> Versteller frisst.

Insgesamt macht die Vanos bei guter Pflege aber keine Probleme.
 
Finde es beschämend, dass sich hier jemand für sein Engagement rechtfertigen muss.

Sorry - geht gar nicht !
 
Finde es beschämend, dass sich hier jemand für sein Engagement rechtfertigen muss.
Danke, das hört man gerne.

Zurück zum Thema. Inzwischen habe ich neue Erkenntnisse. Nicht weltbewegend, aber ich finde sie interessant.

Ich habe meine MV's aus dem QP ausgebaut und bereits der erste Eindruck sagt mir: die hätten auch noch bleiben können. Optisch und von außen betrachtet sahen die recht gut aus.

Das gesamte Proceder war wie folgt. Während der Reinigung wird der Kolben pulsierend Auf- und Ab bewegt.

1. Schritt - Visuelle Prüfung, Funktionsprüfung Freigängigkeit der Kolben, Wegnahme der Dichtringe

2. Schritt - Vorreinigung, ganz profam mit Bremsenreiniger

3. Schritt - Intensivreinigung im Ultraschallbad (Sonorex RK 1050 CH) bei 80 Grad (Reinigungsmittel der Chemischen Fabrik Dr. Stamm Berlin)

4. Schritt - Spülen mit Wasser und Konservierung

5. Schritt - Trocknen, Visuelle Prüfung, Funktionsprüfung Freigängigkeit der Kolben, Montage der neuen Dichtringe

Fertig zum Einbau. Plug and Play.

Bis hierher alles easy, mein Gewissen ist beruhigt.

Dann habe ich zwei Ventile bekommen, die ein member im Netz geschossen hat.

Bereits im Schritt 1 konnte ich Folgendes feststellen. Riefen am Außengehäuse und eine mechanische Beschädigung an einer der Bohrungen.

Ich habe euch mal ein Foto gemacht. Links das MV aus dem Netz, rechts mein eigens.

1615617580863.jpeg
 
Was möchte ich damit sagen. Auch wenn es übertrieben scheint, aber die beiden MV's aus dem Netz würde ich in die Altemetalltonne hauen. Hier wurde offensichtlich ein Reinigungsversuch gestartet, mit sehr ungewissem Ausgang. Die mechanischen Spuren sind mit bloßem Auge sichtbar.

So ein "behandeltes" MV würde ich weder revidieren, noch wieder einbauen. Die Riefen hätte man ja vielleicht noch tolerieren können, aber die mechanische Beschädigung ist einfach ein NoGo.

Immerhin eignet sich das MV noch als abschreckendes Beispiel.
 
Finde es beschämend, dass sich hier jemand für sein Engagement rechtfertigen muss.

Sorry - geht gar nicht !
Hier muss sich niemand rechtfertigen und beschämend ist daran auch nichts. Wer sich öffentlich in einem Forum mitteilt muss mit Kritik oder Gegenmeinungen rechnen. Wer das nicht ab kann ist hier falsch.

Zudem sehe ich das mehr als Austausch von Meinungen zu technischen Themen. Ein Auto wird auch nicht von einer Person entwickelt und in einem Prozess des Austausches zwischen mehreren Personen entstehen meist die besten Ergebnisse.

Das geht auch nicht gegen Schuffel persönlich, sein Einsatz bei den M54 Vanos war vollkommen legitim, hier sehe ich persönlich aber kein Problem das geändert werden kann.

Nicht mehr, nicht weniger 🙂
 
Ich habe immer noch einen akzeptablen Draht nach München und dort mal etwas hinterfragt. Der Hersteller geht davon aus, das im Laufe des Autolebens an den Magnetventilen nichts gemacht werden muss (ähnlich wie beim Ölwechsel Hinterachsgetriebe). Diese lebenslange Nutzungsdauer ist noch garnicht einmal im Bereich der Märchen zu suchen, sondern hat einen realen Hintergrund.

In einem früheren Interview hat einer der Direktoren mal ausgeführt: Auch bedeutet «lebenslänglich» nicht für die Ewigkeit: «160.000 Kilometer sind das Limit». Wenn man jetzt die durchschnittlich gefahrenen Kilometer dagegen rechnet, dann ist nach ca. 10 - 11 Jahren Schluss mit dem Autoleben. Und oftmals halten die Teile ja auch wirklich.

Natürlich habe ich mein Diff Öl (Mein QP ist BJ 2006) gewechselt. Genauso wie in der JayLo (Z3 2.8er aus 1998). Ich glaube doch nicht im Ernst daran, dass die Ölfüllung tatsächlich für eine Betriebsdauer von inzwischen 23 Jahren ausgelegt ist. Fragt man aber beim Freundlichen nach, bekommt man zur Antwort, das muss nicht.

Und die Magnetventile reinige ich penibel, benutze höherwertige Dichtungen und baue sie wieder ein. Auch dafür gibt es niergendwo einen Hinweis in den Service Manuals. Ich mache es, weil mir anschließend wohler dabei ist.

Genauso reinige ich das ganze Auto und nicht nur die Scheiben, was ja für eine sichere Fahrt reichen würde. Notwendig ist auch das nicht, aber ich erfreue mich eben an einem sauberen Fahrzeug. Die Liste könnte ich noch um etliche Punkte erweitern, aber ich glaube es ist rüber gekommen was ich sagen möchte.

Noch einmal, nirgends steht geschrieben dass man es machen muss. Aber wenn man es gemacht hat, bleibt ein beruhigendes Gefühl zurück.
 
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