Warnung an alle Backofen-Visco-Fahrer!

[speckulazius]

Da ich selbst neugierig war inwiefern die Backofen-Methode funktioniert, hatte ich eine solche kürzlich auf dem Prüfstand. Die Visco stammt von einem verunfallten T3-Bruchpiloten mit Laborzugang (Feinwaage, usw..) der sich seine Visco mit 25K bei 110°C im Backrohr gebrutzelt hat.

 

Weil mir ja jemand unterstellen könnte, ich hätte Interesse daran die Backofen-Visco-Methode schlecht zu machen, hab ich den Versuch live via Handycam dokumentiert.

 

VIDEO

 

 

 

 

 

Bei 135°C Gehäusetemperatur stoppt der Prüfstand automatisch (Sicherheitseinrichtung).

 

Bei dem zweiten Testlauf habe ich dann die Abschalttemperatur auf 150°C erhöht – noch immer keine Tendenz zum Hump. Höher wollte ich mit der Temperatur nicht gehen, da im inneren der Visco dabei Temperatur >160°C auftreten, und ich die Visco samt Dichtungen nicht zerstören wollte.

 

 

 

Resümee: Die Backofen-Temperatur entspricht NICHT der Hump-Temperatur. In der getesteten Backofen-Visco ist viel zu wenig Silikonöl enthalten, weshalb der konstruktive Selbstschutz vor Überhitzung (Hump) fehlt.

 

Lg,

Andreas

[Inimicus]

Hallo Andreas,

 

kann es daran liegen, dass es 30k Öl und 130° Hump Temperatur sein sollten?

So gesehen ist die Visco ja eigentlich zu weich...?

 

 

LG

[speckulazius]

Hallo Andreas,

 

kann es daran liegen, dass es 30k Öl und 130° Hump Temperatur sein sollten?

So gesehen ist die Visco ja eigentlich zu weich...?

 

 

LG

Hallo Clemens,

 

deinen Einwand kann ich jetzt in mehrere Richtungen interpretieren. Aber ich versuche es tortzdem.

Wenn man 30K verwendet dann rutscht die Kurve nur parallel nach oben, am fehlenden Hump ändert das nichts.

In der VC ist einfach viel zu wenig Silikonöl, weshalb diese NIE (oder bei einer viel zu hohen Temperatur) in den Hump kommt.

 

Im viskosen Modus liegt die Backofen-Visco ja sehr gut im Toleranzfeld. Aber wenn man sich mit einer solchen Visco nur einmal festfährt und die Hinterräder für >15sec durchdrehen, dann wird diese gnadenlose Überhitzen! Vermutlich wird die überhitzte VC dann die Dichtungen samt Silikonöl ins Vorderachsgetriebe ausspucken...

 

Und die geteste VC würde ich auch nicht als zu weich ansehen - denn um sie richtig zu kalibrieren müsste ich Silikonöl einfüllen. Dadurch würde sich dann die richtige Humptemperatur (120-135°C) einstellen, aber auch die Kurve nach oben rutschen. Bin mir ziemlich sicher, dass die VC dann im Endeffekt zu hart wäre.

 

Es hängen halt alle Faktoren zusammen.

 

Lg,

Andreas

[Mäuschen]

Grüß euch!

Hier gehts offensichtlich um die von mir scheinbar schlecht befüllte Visco.

Die Prüfstandwerte sprechen defintiv für sich.

Ich kann nur sagen, dass der Allrad bei Bedarf sofort einschlug und durchdrehende Reifen auf nasser Wiese mitm DJ der da auch dementsprechen reinbrezlt scheinbar nichts ausgemacht haben (zumindest in der kurzen Zeit, wo die Visco verbaut war)

Beim Einschlagen hat man die Visco jedoch gar nicht gespürt, also weich war oder ist sie definitiv

 

LG Marc

[funkyphil]

naja, auf einer nassen Wiese brauchts ja keinen Hump um die Räder durchdrehen zu lassen. da reicht ja schon das übertragene Drehmoment.

wennst aber bergauf im griffigen Gelände zum stehen kommst und hinten keinen Grip hast, wirds blöd.

 

hatte am Erzberg so eine Situation:

Hinterräder in der Luft (Mulde) und Vorderräder und AHK ordentlich Grip und das ganze steil am Hang hinauf...

 

lg phil

[speckulazius]

Grüß euch!

Hier gehts offensichtlich um die von mir scheinbar schlecht befüllte Visco.

.....

LG Marc

 

@Marc

 

Du hast deine Arbeit sicher gut und sorgfältig gemacht, aber die Grundannahmen dahinter sind halt einfach nicht richtig.

 

Die rein STATISCHE Modellvorstellung zum „Hump“ ist leider eben falsch. Das Silikonöl dehnt sich zwar durch die steigende Temperatur massiv aus, aber es drückt eben nicht nur die Luftblase einfach zusammen. Silikonöl und Luft sind beim „Hump“ keine getrennten Phasen!

 

 

DYNAMISCHES Modell: Die Luftblase geht mit dem Silikonöl in Lösung – und dieser Effekt ist druckabhängig! Die Temperaturerhöhung ist für die Hump-Auslösung in einem gewissen Maß sogar konterproduktiv. Denn, je höher die Temperatur desto geringer die Löslichkeit von Gasen!

 

Gase lösen sich bei niedrigen Temperaturen besser in Flüssigkeiten. Erwärmt man eine Gaslösung so wird Gas wieder freigesetzt. Das ist nicht graue Theorie, sondern hat jeder schon mal selbst beobachtet: Anhand der Mineralwasserflasche die kalt weniger perlt als warm.

Die Luft geht also nicht wegen der Temperaturerhöhung (Wärmeausdehung) in Lösung mit dem Silikonöl sondern wegen dem ansteigenden Druck. Für den Druckanstieg ist freilich der Temperaturanstieg verantwortlich.

 

Zur Luftblase: Für unsere Visco (ca. 300g Silikonöl), liegt der maximal gelöste Luftanteil bei 57ccm³ - das ist mehr als die Luftblase!

 

 

Die Modellvorstellung dass die statische Wärmeausdehnung des Silikonöls bei 110°C die genau passende Luftblase produziert ist somit einfach nicht richtig.

 

Dynamisch ist halt immer um Längen komplizierter als Statisch.

 

Lg,

Andreas

[Mäuschen]

Schad! Wär so einfach gwesn...

Auf jedn Fall gut zu wissen!

Dicht war/is sie aber?

[speckulazius]

Schad! Wär so einfach gwesn...

Auf jedn Fall gut zu wissen!

Dicht war/is sie aber?

 

Dicht war/ ist sie auf jeden Fall! Wie gesagt ich bin bis 150°C gegangen und dann hab ich's gut sein lassen. Hab der Visco dann einen Tag als Pause gegönnt und sie dann wieder hochgefahren - es hat sich wieder genau das gleiche Diagramm ergeben. Also dicht ist sie auf jeden Fall.

 

Nur Deckel und Sicherungsring sind nicht richtig zum Gehäuse ausgerichtet, aber dass hab ich auch schon bei professionellen Anbietern gesehen....

 

Lg,

Andreas

[speckulazius]

Hallo,

 

ich habe kürzlich in einer der Diplomarbeiten (Hanspeter Mayer - Lebensdauer einer Viscokupplung) geblättert und interessante Passagen zu den Vorgängen bei der Hump-Auslösung gefunden, bei denen ich früher einfach drüber gelesen habe:

 

 

 

 

 

Das zeigt sehr gut, dass nicht alles graue Theorie ist - jedenfalls sehe ich meine praktischen Ergebnisse dadurch bestätigt.

 

Die Hump-Auslösung ist also definitv direkt druckabhängig und nur indirekt temperaturabhängig.

 

Lg,

Andreas

Bearbeitet 11. September 2015 von speckulazius

[turbojoe]

Die Luft geht also nicht wegen der Temperaturerhöhung (Wärmeausdehung) in Lösung mit dem Silikonöl sondern wegen dem ansteigenden Druck. Für den Druckanstieg ist freilich der Temperaturanstieg verantwortlich.

 

 

 

 

Die Modellvorstellung dass die statische Wärmeausdehnung des Silikonöls bei 110°C die genau passende Luftblase produziert ist somit einfach nicht richtig.

 

 

Bin eher zufällig auf diesen Beitrag gestoßen, da ich nur mehr sporadisch mal ins Forum reinschaue . Als "Hauptverursacher" der Backofenmethode hier im Forum möchte ich aber doch einige Dinge anmerken bzw. relativieren.

 

Dass der Hump im Prinzip vom Innendruck der Kupplung ausgelöst wird, ist richtig. Aber wie oben beschrieben, ist der Auslöser für den Druckanstieg wiederum der Temperaturanstieg, der zu einer Ausdehnung der Silikonflüssigkeit führt. Und zwar so weit, bis der Kupplungsinnenraum zu 100% mit dem Silikonöl gefüllt ist.

Die Wärmeausdehung des Öls "produziert" somit KEINE "genau passende Luftblase", sondern verdrängt die Restluftmenge der Befüllung vollständig, die Restluft MUSS im Öl in Lösung gehen.

Da Flüssigkeiten praktisch nicht komprimierbar sind, führt weitere Erwärmung/Ausdehnung zum gewünschten raschen Druckanstieg, der schließlich den direkten Kontakt der Lamellen und damit einen sprunghaften Anstieg des übertragenen Drehmomentes auslöst - der "Hump" ist erreicht.

Und genau diesen Zustand soll die Backofenmethode beim Befüllen simulieren. Das hat jetzt mit statisch oder dynamisch nichts zu tun - voll ist voll, egal ob sich was dreht oder nicht.

 

Dass immer nur von der "Humptemperatur" die Rede ist, hat wohl auch damit zu tun, dass diese über die Gehäuseaußentemperatur auch am Prüfstand leicht messbar ist, was beim Innendruck der Kupplung schon etwas schwieriger wäre.

 

Was nun letzten Endes bei der getesteten Kupplung zum Fehlen des Hump geführt hat, wäre wohl noch genauer zu ermitteln. Z.B. wäre interessant gewesen, ob durch Ergänzung der Ölmenge ein Hump unter 130° einzustellen gewesen wäre. Wie ich in meinem "Urbeitrag" schon geschrieben habe, sollten 2g Öl die Humptemperatur bereits um 8° verändern (mehr Öl = Absenken der Humptemperatur).

In der Serienfertigung wurden auf diese Weise abweichende Kupplungen nachkorrigiert.

Es könnten auch andere Ursachen (z.B. Verschleißzustand der Lamellen) vorliegen, die man im Zuge einer Zerlegung ermitteln müsste.

 

Jedenfalls wäre ich etwas vorsichtig, von 1 gemessenen Kupplung abzuleiten, die Backofenmethode funktioniere nicht bzw. gehe vom falschen Ansatz aus.

 

LG, Jörg

[speckulazius]

Servus Joe,

 

schön dass du dich auch mal wieder hier blicken lässt. Ohne deine grundsätzlichen Überlegungen wäre ich vermutlich nie auf die Idee gekommen einen Prüfstand zu bauen. Du bist also vielmehr als nur der Vater der Backofen-Methode.

 

Du schreibst ja selbst bezüglich des Humps: „ die Restluft MUSS im Öl in Lösung gehen“.

 

: „Dynamisch“ bezieht sich darauf, dass real die Hump-Auslösung in etwa so abläuft:

• Steigende Temperatur => steigender Innendruck `=> Restluft geht  (durch Innendruck) in Lösung

„Statisch“ habe ich das Backofenmodell bezeichnet da hier die Komponente „Druck“ fehlt

• Steigende Temperatur => Wärmeausdehnung drückt Restluft durch Deckelöffnung

Mit der Backofenmethode kann man somit den steigenden Druckanstieg nicht simulieren. Auf den kommt es aber an! Es stimmt schon dass am Anfang der Temperaturanstieg steht, aber erst der dadurch steigende Innendruck sorgt für die Verdrängung (in Lösung gehen) der Restluft. Die Temperatur ist also nur indirekt für den Hump verantwortlich – über den Umweg des Druckanstiegs.

 

Ich muss dir natürlich recht geben, dass eine gemessene VC statistisch gesehen nicht relevant ist. Allerdings lag die VC dermaßen daneben (und wurde noch dazu auf sehr hohem Niveau mit Labor-Ausrüstung gebacken) dass mir klar war, dass es sich nicht bloß um einen Ausreißer handeln kann.

Aus Interesse habe ich die Backofen-Visco damals auch auf die richtige Hump-Temperatur abgestimmt. Es waren dafür mehr als 25g (!) 12,5K Silikonöl notwendig – nach deinem Richtwert 2g=8°C kann man überschlagsmäßig die Basis-Hump-Temperatur bestimmen.

 

 

Die Backofen-VC ist dadurch wie vorhergesagt zu hart geworden (obwohl ich mit der Hump-Temperatur höher geblieben bin als üblich) – aber für den spezifischen Einsatzzweck ist es optimal. Denn 30K ist einfach zu hart, damit bekommt man eine VC nicht in das vorgegebene Toleranzband. Das originale +- 10% Toleranzband entspricht 25K (auch eher Obergrenze), wobei man aber aus 1K und 30K keine 25K-Viskosität mischen kann. Denn das höher viskose Öl dominiert immer in den Eigenschaften das niedere.

 

Zur Backofen-Methode: Es ging mir in erster Linie darum aufzuzeigen, dass eine Ofentemperatur von 130°C eben nicht einer Humptemperatur von 130°C entspricht. Man könnte natürlich die Ofentemperatur ensprechend absenken um dadurch die passende Humptemperatur zu erhalten. Allerdings bin ich skeptisch ob man dadurch eine geringere Schwankungsbreite als mit der Befülltabelle aus dem Zillertal erziehlt: Meine bessere Hälfte liegt mir öfters damit in den Ohren dass unser Backrohr so ungleichmäßg „bäckt“ – d.h. die Temperaturverteilung in einem üblichen Backrohr ist nicht besonders genau. Daran ändert auch ein Infrarot-Thermometer nichts.

Und aus anderen Gründen habe ich damit experimentiert die Restluft aus der VC zu bekommen: Meine Ergebnisse waren eher chaotischer Natur, je nach Luftblasenverteilung erhält man entweder einen sprudelten Vulkan oder nur eine langsam plätschernde Quelle. Und 3 Stunden waren hier viel zu wenig – Minimum 24h, ansonsten waren immer noch versteckte Luftblasen vorhanden die sich irgendwann aufblähten. In der Praxis ist es halt dann immer ein wenig anders.

 

Deswegen würde ich dem geneigten Selbstüberholer eher die Methode aus dem Zillertal empfehlen. Am Anfang war das  auch meine Näherungsmethode – bis auf ein paar Ausreißer (die bereits bei 40°C in den Hump gingen) war die Schwankungsbreite dabei immer zwischen 90 und 150°C, tendenziell eher härter. Allerdings habe ich es bei mindestens 10 VC’s niemals geschafft auch nur eine einzige Visco auf Anhieb ins Toleranzband zu bringen – ich musste, und muss noch immer – jede Visco händisch am Prüfstand ins Toleranzband trimmen…

Allerdings habe ich auch noch nie in meinem Leben Lotto gespielt, weil ich eher der Typ mit dem Glück in der Liebe bin.

 

Lg,

Andreas

Bearbeitet 13. Oktober 2015 von speckulazius

[turbojoe]

Hallo Andreas

 

Hab Deine prompte Antwort "verschlafen" - gibt´s hier keine Infomails mehr, wenn sich in einem Beitrag mit Beteiligung was tut?

 

Es ist natürlich korrekt, dass die "Backofenmethode" den Druckanstieg nicht berücksichtigen kann. Das ist auch gar nicht beabsichtigt - wie oben schon erwähnt ist die Grundlage eine reines Volumensthema.

Ein interessanter Hinweis von Dir ist die "Restluft" in der VC. Gibt es beim Aufheizen im Öl verteilt noch viele Luftblasen, kommt dieses Luftvolumen natürlich zu dem "eingestellten" Luftvolumen dazu - dementsprechend steigt die tatsächliche Humptemperatur. Das würde zusammenpassen.

 

Jetzt noch etwas anderes: die gefühlte "Härte" der Kupplung im Fahrbetrieb (also die Höhe des übertragenen Drehmomentes bei einer bestimmten Differenzdrehzahl) wird hauptsächlich von der Viskosität des Öls bestimmt (sofern mit der Kupplung mechanisch noch alles in Ordnung ist). Wie schon früher beschrieben, haben wir in der Serie 30K gefüllt. Das Toleranzband basiert auf dem Sollzustand der VC mit 30K-Öl. Übliche kleine Serienabweichungen wurden über die Ölmenge nachjustiert (sofern die Humptemperatur in der Toleranz blieb).

Die Humptemperatur selbst hat mit der "Härte" der Kupplung nichts zu tun - der Hump tritt ja erst nach extremer Belastung ein, deshalb wird er von den meisten "Usern" vermutlich gar nie erreicht, womit auch die o.a. "Backofenkupplung" im Normalbetrieb gut funktioniert hätte.

Der Hump soll die Kupplung ja vor allem gegen zu hohen Innendruck schützen, da sonst die Wellendichtung mechanisch beleidigt werden könnte (weniger von der Temperatur: Viton, bis ca. 230° beständig).

 

LG, Jörg

[McLouis]

 

Hab Deine prompte Antwort "verschlafen" - gibt´s hier keine Infomails mehr, wenn sich in einem Beitrag mit Beteiligung was tut?

 

Eigentlich schon, bitte kontrollier mal Deine Einstellungen.

lg

McLouis

[speckulazius]

Servus,

 

ich hatte ja schon mal geschrieben, dass im Silikonöl Luft gelöst ist. Bei der Visco-Kupplung macht dieser gelöste Luft-Anteil sogar mehr aus, als die vorhandene (Rest-)Luftblase. Wenn man sich das dickflüssige, honigartige Silikonöl so anschaut ist allerdings sehr schwer vorstellbar dass hier Luft gelöst sein soll....

 

Das Lösungsverhalten von Luft in Silikonöl ist jedoch druckabhängig (genauer dieser Effekt ist für die Hump-Auslösung verantworlich) und kann mit einem kleinen Versuch veranschaulicht werden.

 

Aber seht selbst:

 

https://www.youtube.com/embed/8Yg493LwrmE

 

Lg,

Andreas

 

Bearbeitet 23. Mai 2016 von speckulazius

[Rettunghatza]

Oages video...

 

lg