Welcher Öl-Catchtank ist der Beste?
Bei jedem Verbrennungsmotor gelangt zwangsläufig ein kleiner Teil der Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse. Zudem erzeugt die Kurbelwelle durch ihre Drehbewegung, das Umherschwappen des Öls durch Beschleunigungskräfte sowie das Umwälzen des Öls durch die Ölpumpe, ein Aufschäumen des Öls. Dies führt zu einem Überdruck im Kurbelgehäuse. Wird dieser nicht ausgeglichen, dann verdrängt dieser nach und nach das Öl aus der Ölwanne und die Ölpumpe würde nur noch Luft ansaugen. Die Folge wäre ein Lagerschaden, der je nach Ausprägung bis zum kapitalen Motorschaden reichen kann.
Die Motorentlüftung in der Serie
In allen Serienfahrzeugen wird die Luft aus dem Kurbelgehäuse über Kanäle im Motor, externe Rohre oder Leitungen abgeführt. Die Anschlüsse der Entlüftung befinden sich meistens im Ventildeckel, teilweise auch zusätzlich am Motorblock. Von da aus werden diese direkt in den Ansaugtrakt des Fahrzeugs zurückgeführt und dem Motor wieder zur Verbrennung zugeführt. Je nach Motorkonzept (Turbo oder Sauger), können hier noch Ventile (Bekannt unter der Bezeichnung PCV-Ventil) vorhanden sein, die dafür sorgen, dass die Entlüftung nur im Saugbetrieb geöffnet wird.
Die Motorentlüftung im Rennsport
Im Rennsport werden die Motoren unter extremen Lastzuständen und Beschleunigungskräften betrieben und erzeugen natürlicherweise eine deutlich größere Menge an Gasen im Kurbelgehäuse. Neben dieser Tatsache, gibt es jedoch zahlreiche, teilweise unterschiedliche, Vorschriften (z.B. durch die FIA bzw. in Deutschland durch den DMSB) in Bezug auf die Motorentlüftung zu beachten. Da hier aus technischen Gründen ein geschlossenes Entlüftungssystem nicht mehr ausreicht, sind in den allermeisten Klassen/Rennserien die Verwendung von Sammelbehältern/Catchtanks vorgeschrieben.
Das große Problem der Motorentlüftung
Die Luft aus der Verbrennung bzw. verursacht durch Aufschäumen des Öls ist keine reine Luft, sondern ein Luft-Öl-Gemisch. Durch die Rückführung in den Ansaugtrakt wird dieses der Verbrennung zugeführt. Der Nachteil dabei, das Öl setzt sich so ziemlich überall ab und bildet mit der Zeit "Ölschlamm" bzw. "Ölkohle", die zu einer ganzen Reihe von Problemen führen kann. Von zugesetzten Leitungen, verengten Lufteinlasskanälen, zugesetzten Drosselklappen, bis hin zu völlig verkokten Ventilen. Die Folgen sind vielfältig, von verringerter Leistung bis zu deutlich verkürzter Lebensdauer des Motors.
Naturgemäß sind Fahrzeuge mit Turboaufladung stärker von diesen Effekten betroffen als klassische Sauger. Fahrzeuge mit Abgasrückführung (AGR) nochmal deutlich stärker als Fahrzeuge ohne.
Und so ist die technisch zwingend erforderliche Motorentlüftung heutzutage regelrecht ein Problemkind, welches abertausende mehr oder weniger sinnvolle Beiträge in Technikforen und auf Social Media füllt.
Die Aufgabe eines Sammelbehälters / Catchtanks
Der Catchtank ist zunächst einmal ein Behälter, dessen Aufgabe darin besteht das Luft-Öl-Gemisch der Motorentlüftung aufzunehmen und das Öl aus der Luft zu trennen. Während das Öl im Catchtank aufgefangen wird, entweicht die Luft über einen Filter in die Atmosphäre oder kann wieder der Verbrennung zugeführt werden. Auch wenn es simpel klingt, so ist ein korrekt ausgelegter Catchtank sehr wirksam und in der Lage alle o.g. Probleme zu beseitigen.
Catchtank im Bereich der StVZO
Grundsätzlich darf ein Catchtank im Bereich der StVZO eingesetzt werden. Jedoch ist es für den legalen Einsatz im Straßenverkehr zwingend erforderlich, dass die Motorentlüftung ein geschlossenes System darstellt. Daher muss die Luft aus dem Catchtank zwingend wieder der Verbrennung zugeführt werden und darf nicht einfach in die Atmosphäre abgeleitet werden. Somit wird der Catchtank an die Entlüftungsleitung des Motors angeschlossen, während eine Leitung vom Ausgang des Catchtanks wieder zur Ansaugung gelegt wird. Somit funktioniert die Motorentlüftung exakt auf die gleiche Weise wie im Serienfahrzeug, nur mit dem Unterschied, dass die Luft im Idealfall kein Öl mehr enthält. Der Motor freut sich, die Umwelt freut sich und der TÜV-Prüfer hat nichts zu meckern.
Catchtank im Motorsport
Während ein Catchtank im Straßenfahrzeug sinnvoll ist, so ist dieser im Rennsport unabdingbar. Die meisten Reglements schreiben die Verwendung eines Catchtanks für Motor, Getriebe und Differenziale zwingend vor. Je nach Rennserie und Klasse, kann der Catchtank offen in die Atmosphäre entlüftet werden, oder muss ein geschlossenes System bilden, bei dem die Luft wieder in den Ansaugtrakt des Motors zurückgeführt wird.
Bei Langstreckenrennen kann es sinnvoll oder sogar erforderlich sein das abgeschiedene Öl aus dem Öltank wieder in die Ölwanne zurückzuführen, da über die Renndauer teilweise so viel Öl über die Entlüftung entweicht, dass irgendwann schlichtweg nicht mehr genug Öl in der Ölwanne verbleibt und/oder der Catchtank überläuft.
In den meisten FIA/DMSB Klassen müssen Motoren bis 2l Hubraum einen Catchtank mit 2l Fassungsvermögen haben, Motoren mit >2l Hubraum sogar einen Catchtank mit 3l Fassungsvermögen.
Entlüftung / Catchtank bei Trockensumpfsystemen
Bei Motoren mit einem Trockensumpfsystem erfolgt die Entlüftung des Motors über die Ölpumpe. Diese erzeugt im Kurbelgehäuse einen leichten Unterdruck und saugt das Öl und die Luft vollständig ab. Daher sind hier die Entlüftungsanschlüsse des Motors zu verschließen.
Das abgesaugte Öl bzw. auch die Luft landen im Öltank, der in der Regel so aufgebaut ist, dass die Luft vom Öl abgetrennt wird. Der Öltank benötigt jedoch seinerseits zwingend einen Catchtank, der hier wieder die restlichen Ölpartikel heraustrennt und die Luft an die Atmosphäre oder den Motor abgibt. Die Vorgaben zum Fassungsvermögen sind hier identisch, also 2l Catchtank bis 2000ccm Hubraum und 3l für alle Motoren >2000ccm.
Die Größe ist doch entscheidend
Catchtanks gibt es heutzutage in unzähligen Größen und allen Preisklassen. Während billige Versionen nicht mehr sind als ein leerer Behälter, der im besten Fall noch etwas Gaze (Drahtgewebe) enthält, so verfügen hochwertige Catchtanks über spezielle Prall- und Leitbleche. Diese sorgen dafür, dass die Luft umgeleitet und verlangsamt wird. Diese soll so viel Zeit wie möglich im Catchtank verbleiben. Je kühler die Luft, je mehr Kontaktfläche und je mehr Zeit diese hat, umso besser ist die gewünschte Wirkung. Das Trennen des Öls aus der Luft ist ein rein physikalischer Prozess, der auf den o.g. Bedingungen beruht. Daher ist es auch glasklar, dass ein Catchtank umso besser funktioniert je größer dieser ist. Größe ist in diesem Fall entscheidend und kann durch nichts ausgeglichen werden!
Vor der Auswahl des Catchtanks steht in jedem Fall die Suche nach dem passenden Platz (nochmal: je größer umso besser).
Darüber hinaus zählt das Know-How des Herstellers in der Gestaltung des Inneren eines Catchtanks. Dieser darf nicht restriktiv wirken, muss aber gleichzeitig dafür sorgen, dass die Luft so langsam wie möglich durch diesen Durchströmt und so viel Weg wie möglich zurücklegt.
Red Flags bei der Auswahl des richtigen Catchtanks
- Der Catchtank wird als Kit mit allen benötigten Anschlüssen, Schläuchen etc. geliefert.
-> außer bei fahrzeugspezifisch ausgelegten Catchtanks, ist es nicht möglich ein pauschales Montagekit zu liefern. Jeder Einbau ist individuell! - Der Entlüftungsfilter verfügt über einen kleinen Durchmesser.
-> Ein zu kleiner Entlüftungsfilter bremst die Entlüftung und kann im schlimmsten Fall zum Aufbau eines Überdrucks im Entlüftungssystem führen. Der Catchtank muss "atmen" können! - Die Anschlüsse verfügen über einen Durchmesser von max. 10mm.
-> Die Entlüftung kann gar nicht groß genug sein. Entlüftungsleitungen mit einem Durchmesser von 8mm oder 10mm sind inakzeptabel und führen im schlimmsten Fall zum Aufbau eines Überdrucks im Entlüftungssystem. - Die beiliegenden Schläuche sehen mehr nach Gartenschlauch als nach Automobilbau aus.
-> Das sieht weder gut aus, noch sind diese für den Einsatz im Motorraum bzw. für den Transfer ölhaltiger Luft geeignet.
Den Besten Catchtank gibt es (nicht)
Leider gibt es mittlerweile sehr viele, sehr schlechte Catchtanks auf dem Markt, die kaum das Material wert sind, aus dem sie gemacht wurden. Den einen perfekten gibt es allerdings auch nicht. Mal sind diese wunderschön gefertigt, entsprechen aber nicht den Vorgaben des Motorsports, mal bieten diese eine sehr gute Funktion, man bekommt sie aber schlichtweg nicht im Motorraum unter. Solange die Physik gewisse Grenzen bereithält, wird es auch immer so bleiben und die Auswahl des idealen Catchtanks ist stets die Abwägung verschiedener Faktoren und Bedürfnisse/Anforderungen.
Catchtanks nach FIA/DMSB Vorgabe und in allen Details an die Bedürfnisse des Motorsports angepasst bieten wir mit 2l und 3l an. Davon abgeleitet ist auch eine Version mit 1l Fassungsvermögen (für Klassen ohne konkrete Vorgabe bzw. für Straßenfahrzeuge) verfügbar. Diese entwickeln wir seit 15 Jahren stetig weiter, sodass mittlerweile sogar Dakar-Werksteams darauf vertrauen.
In kleineren Größen verfügba, sehr hochwertig verarbeitet und mit gutem Wirkungsgrad, jedoch nicht für den Einsatz im Rennsport geeignet, sind z.B. die Catchtanks vom schwedischen Hersteller NUKE Performance.
Unsicher oder Fragen zur Auswahl und Zulässigkeit