Überraschenderweise scheint das Thema Ölkühler bei der Harley doch recht kontrovers zu sein. Während es für mich von vornherein Einsichtig ist, das kühleres Öl besser für den Motor ist, hält eine nicht zu kleine Fraktion von Harley Fahrern den Ölkühler für unnötige Geldausgabe. Ich habe deshalb mal die Argumente zusammengetragen.
Klimatische Bedingungen
Jedem ist Einsichtig, dass bei Fahrten in der Wüste von Arizona ein Ölkühler eine tolle Idee ist. Aber hier in Mitteleuropa?
Tatsache ist, dass der aktuelle TC Motor am meisten Probleme bei langsamer Fahrt im Sommer in der Stadt hat. Zum Beispiel bei Stop&Go Verkehr im Hochsommer durch eine verstopfte italienische Grosstadt. Aber auch bei der langsamen Runde um den Faaker See sind diese Probleme schon aufgetreten. Ebenso übrigens, wenn man im Sommer durch den verstopften Holland Tunnel nach NYC einfährt. Es ist also kein rein europäisches Problem...
Wer also sagt: "In unseren Gefilden ist kein Ölkühler notwendig", sollte diesen Artikel bis zu Ende lesen. Das gilt nur für diejenigen, die das Bike bei über 25° Aussentemperatur definitiv in der Garage stehenlassen und lieber mit dem vollklimatisierten Auto fahren. Für alle anderen ist diese Aussage schlicht FALSCH! So schön einsichtig sie auch klingt. Und sie zeugt von mangelndem technischen Verständniss für die Zusammenhänge.
Wer sagt: "Das war schon vor 25 Jahren eine reine Glaubensfrage", der hat recht. Vor 25 Jahren gabe es nur Evos und Shovels. Die Evos brauchen i.A. keinen Ölkühler. Shovels manchmal. Da man sowieso nie wirklich wusste, warum eine Shovel gerade nicht richtig fährt, wurde der Ölkühler zu einer Glaubensfrage. Ein TwinCam Motor ist aber etwas ganz anderes.
Und für den, der sagt: "Wenn ein Ölkühler nötig wäre, dann hätten die Harley Ingenieure ihn sicher schon längst serienmässig installiert!", ist das folgende Kapitel.
Die Geschichte des TwinCam Motors
Die Problematik der relativ hohen Motortemperaturen beim TwinCam Motor geht auf das Jahr 1997 zurück.
Damals wurde der TC als Ersatz für den EVO Motor entwickelt. Das wesentliche Designargument war die Einführung der doppelten Nockenwelle (deshalb Twin-Cam). Das wurde nötig, weil eine weitere Hubraumsteigerung dazu geführt hätte, dass die Stösselstangen zu nahe beieinander laufen und damit die Gehäusefestigkeit in Gefahr war. Beim TC gibt es jetzt je eine Nockenwelle für jeden Zylinder, die weit genug auseinander stehen. Der Evo war praktisch am Ende seiner Entwicklungsmöglichkeit angelangt. Daran ändert auch nichts, dass Firmen wie S&S inzwischen schon 2l EVO Aggregate anbieten. Es ist ein Unterschied, ob man ein Massenprodukt verkauft, das 200.000 km halten soll oder einen getunten Rennmotor, bei dem der Benutzer weiss, womit er es zu tun hat (warmfahren etc...).
Anmerkung: Alternativ hätte Harley zum Beispiel auch beide Stössel gleich in einem Rohr laufen lassen können, wie bei der Yamaha MT-01. Aber das wäre derselbe grosse Konstruktionsaufwand geworden. Und das hätte nicht mehr wirklich wie ein Harley Motor ausgesehen. Das sieht aus wie die Wellentunnel einer Schiffschraube.
Der erste TwinCam Prototyp
Die ersten Versionen des TC waren mit Ölkühler vorgesehen. Zur damaligen Zeit wollte das Management das aber nicht. Sie hatten die Befürchtung, dass die Kundschaft das als technische Unzulänglichkeit (Band-Aid Solution) betrachten würde. Die Ingenieure wurden angewiesen, auf den Ölkühler zu verzichten. Nach einiger Forschungsarbeit hatte man die Lösung gefunden: Die Ölzufuhr zum Zylinderkopf wurde auf 1/6 der ursprünglichen Menge gekappt. Damit wurde der Zylinderkopf nicht mehr Ölgekühlt, sondern nur noch ausreichend geschmiert. Indem man den Zylinderkopf sich selber überlassen hat, blieb das Öl in erträglichen Temperaturbereichen.
Als die Abgasvorschriften dann immer rigoroser und dadurch die Abgase immer heisser wurden, hat man die damalige Entscheidung zutiefst bedauert. Aber was sollte man machen? Plötzlich Ölkühler anbauen? Das hätte die Kundschaft der bisher verkauften TC Bikes dazu veranlasst (zu recht), rückwirkend auch einen Ölkühler zu verlangen. Das wäre sehr teuer geworden. So hat man die serienmässigen Ölkühler nur in die Police Modelle, die CVO und jetzt bei den 103 cui Tourern verbaut. Obwohl die 103 auch nicht mehr mehr, sondern wegen der geringeren Verdichtung weniger Hitze produziert wie die TC88.
Stattdessen wurde weiter in die technische Trickkiste gegriffen. Das EITMS ist so eine nachträgliche Repararturmassnahme (eine echte Band-Aid-Solution). Dabei schaltet die elektronische Einspritzung einfach den hinteren Zylinder ab, wenn der Motor zu heiss wird. Und der vordere Zylinder bekommt ein fetteres Gemisch und einen späteren Zündzeitpunkt verpasst, was den Motor kühler "laufen" lässt.
Die ersten TC88 mit Vergaser waren damals noch nicht ganz so hart von den Abgasvorschriften betroffen und liefen immer etwas zu fett, was zusätzlich für Motorkühlung sorgte. Die waren die Basis, auf der die Harley Ingenieure das weglassen des Ölkühlers verantworten konnten. Solange sie unverbaut waren. Auch die damaligen Nockenwellen haben dafür gesorgt, dass die Zylinder kühler liefen.
Die neueren Modelle mussten dann wegen der immer schärferen Abgasnormen so heiss laufen, dass man dann das besagte EITMS eingebaut hat, um Motorschäden zu vermeiden. Aber auch ein TC88 ist dankbar für einen Ölkühler. Er arbeitet zwar auf der sicheren Seite, aber trotzdem unnötig hart an der Kante.
Hier noch ein externer Link zu nightrider.com, die das Problem der Motorhitze gleichfalls beleuchten: 2007 HD Engine High Heat Characteristics
Wasserkühlung
Mittlerweile reicht das auch nicht mehr aus, weshalb ab 2014 die Zylinderköpfe der Touring-TC mit Wasser gekühlt werden . Das hätte sich die Factory sparen können, wenn man damals nicht diese saublöde Prestige-Entscheidung getroffen hätte. Der Ölgekühlte Kopf hätte das ohne Probleme abgekonnt.
Ich bin persönlich davon überzeugt, dass es schon kurz nach dem Erscheinen dieser Wasserkühlung einen Umbausatz auf Ölkühlung geben wird. Vielleicht kommt die Factory aber auch selber drauf...
There Are No Sacred Cows: Harley-Davidson Patents Cylinder Head Cooling System
Seit 2013 ist diese Wasserkühlung Serienbauteil in den grossen Tourern. Es heisst jetzt TwinCool. Insider nennen ihn auch WetHead. Durch die geringere Kopftemperatur konnte die Verdichtung von 1:9,2 auf 1:10 hochgesetzt werden. Und wer hätte es gedacht: Man bekommt rund 10% mehr Leistung bei gleichem Spritverbrauch. Oder anders gesagt: Die bisher fehlende Kühlung des Kopfes hat jeden Harley Fahrer der letzten 10 Jahre rund 10% Leistung und Drehmoment gekostet.
Oder anders gesagt: 10% des getankten Sprits wurden für die "Götter der fehlenden Ölkühlung" verplempert. Wenn man pro Jahr 10000km fährt, dann hat man pro Jahr rund 100 Euro für die Schlampigkeit der Factory bezahlt. Wem das nix ausmacht, der hat dann halt 2k Euro für einen neuen Lufi, Auspuff und EFi Anpassung bezahlt (natürlich alles ohne TÜV), um diese fehlenden 10% wieder rauszukitzeln. Natürlich alles ohne TÜV.
Hier ein Dyno Prüfstand Messung aus einem amerikanischen Forum.
(http://harleytechtalk.org/htt/index....c,68582.0.html)
Victory Motorräder, KTM
Die Firma Victory/Polaris macht vor, wie es richtig gemacht wird. Die Victory Motorräder haben von vornherein einen entsprechend dimensionierten Ölkühler und trotz höherer Leistung und Drehmoment keine Wärmeprobleme. Victory ist damit der einzig echte luftgekühlte V-Twin aus Amerika geworden, der auch die zukünftigen Abgaswerte einhalten kann. Schande über Harley...
Für mich gilt: Wenn ich schon eine wassergekühlte Maschine kaufen (muss), dann doch gleich eine richtig wassergekühlte mit entsprechend Drehmoment. KTM macht vor, was man aus einer wassergekühlten V-Twin so alles rausholen kann.
KTM 1290 Super Duke R ABS 2014 - Highlights
Öltemperaturen
Natürlich gehen die TC Motoren nicht sofort durch Überhitzung kaputt. Die Factory hat es hinbekommen, das ein normaler TC Motor auch ohne Ölkühler die Garantiezeit überlebt. Daraus schliessen manche Harleyfahrer, dass ein Ölkühler gar nicht Notwendig ist. Die Nicht-Notwendigkeit für Ölkühler gilt aber ausschliesslich dann, wenn gar nix an Leistungssteigerung (Lufi, Auspuff) und keinerlei Störung im Luftweg (Midframe air deflector) vorgenommen wurde.
Zudem gilt das auch nur für die Nicht-Gewerbliche Nutzung der Maschine. Die Police-Bikes, die Harley ausliefert, haben ALLE einen Ölkühler. Das macht auch Sinn bei Maschinen, die täglich 8-10 Stunden gefahren werden und in drei Jahren schonmal 150.000km laufen können. Solche täglichen Fahrleistungen schaffen aber auch normale Harley Fahrer, zumindest im Urlaub, vollbeladen in den Dolomiten. Das alleine zeigt, dass bei tatsächlicher Nutzung des Bikes (mehr als Eisdiele und zurück) der Ölkühler unbedingt notwendig ist. Denn die Polizeibehörden zahlen sicher nicht für unnötiges Zubehör.
Die ideale Öltemperatur für mineralisches Öl ist 100°C, bei synthetischem Öl ist es 120°C. Wenn das Öl heisser wird, lässt die Schmierfähigkeit rapide nach. Hier eine Graphik die aufzeigt, was mit der Schmierfähigkeit von Mineralöl ab 250°Fahrenheit (120°Celsius) passiert. Ab 130°C (270°Fahrenheit) hat es nur noch rund 50% der Schmierfähigkeit. Von da ab geht es rapide abwärts. Ab 150°C ist sie unter 10% angekommen. Ein Ölkühler kann das Öl um 20°-30° abkühlen. Wie wir an der Graphik sehen, sind diese Werte bei der Öltemperatur keine Kleinigkeiten, sondern bedeuten Welten unterschied.
Mehr zum Thema Öl findet sich hier:
Sogar bei Harley selber gibt es ganz eindeutige Zeichen für massive thermische Probleme. Je heisser ein Öl ist, desto dünner ist es. Das kann dazu führen, dass der Öldruck dermassen nachlässt, dass die Schmierung des Motors nicht mehr ausreichend ist. Hier ein Ausschnitt aus dem Service Manual 2008:
Hier empfiehlt die Factory allen Ernstes SAE60 Öl, wenn die Temperatur über 27°C Aussentemperatur liegt. Das erreicht man im Stop&Go Verkehr im Sommer locker. Deshalb sollte man das 20W-50 Öl, das im Motor ist, möglichst effektiv kühlen.
Ergebniss Ölanalyse
In einem Beitrag in folgendem Forum : RE: Welches Motorl - Twincam-Forum, das Harley-Forum von Harley-Fans fr Harley-Fans hat User HedrikF von seinem Motoröl nach 4000km Fahrt eine Analyse machen lassen. Er hat das Shell Advance Ultra 4 15W-50 drin gehabt. Bemerkenswert ist die Degradation des Öls, also die Abnahme der kinetischen Viskosität.
Nach 4000km hat dieses Öl nur noch eine kinetische Viskosität von 16,19. Das entspricht einem 40er Öl, wie es Harley nur für den Winterbetrieb zulässt. Diese starke Degradation bei einem guten Markenöl kann nur durch aussergewöhnliche thermische Belastung erfolgen. Der Benutzer Hendrik F (und auch alle anderen) fahren also die zweite Hälfte ihres Wartungsintervalls mit einem zu dünnen Öl. Wo doch die Factory sogar ein 60er Öl für den Sommerbetrieb vorschreibt (siehe oben).
Wer selber mal so einen Ölcheck machen will: Er kostet rund 50 Euronen (einfachste Version): https://www.oelcheck-shop.de/
http://g-homeserver.com/harley-david...chs-motul.html
EITMS
Das Motor-Hitzeschutzsystem EITMS schaltet den hinteren Zylinder ab, sobald die Motortemperatur 150°C überschritten hat. Das soll den Motor vor Schäden schützen.
Eigentlich wäre das EITMS gar nicht notwendig, wenn der Temperaturhaushalt der TC in Ordnung wäre. Es ist ein nachträglicher Fix der Factory, um weitergehende Schäden am Motor durch Überhitzung zu vermeiden. Hätte man damals nicht...
Bei den Touring Modellen ist das EITMS standardmässig eingeschaltet, bei den Dynas/Softails aber nicht. Tourenfahrer berichten deshalb häufiger von Hitzeproblemen. Einfach weil das EITMS anspringt, um den Motor zu schonen. Die anderen Maschinen haben kein aktiviertes EITMS, schützen also auch nicht den Motor vor Überhitzung und fahren stattdessen weiter, als wäre nix geschehen. Was man nicht weiss, macht die Dyna Fahrer offensichtlich auch nicht heiss....
Noch interessanter ist, dass die Einschalttemperatur der Harley Schutzmassnamen (Hitzeschutz und EITMS) bei US-Modellen um 20°C niedriger liegt wie bei den internationalen Modellen. Ist das die Folge der rigorosen Produkthaftungsgesetze in den USA? Wenn bei uns nach 3 Jahren die Hydros ausfallen, die Kopfdichtung undicht wird oder die Kipphebellager ausgeschlagen sind, zahlt halt der Kunde. Und gut iss....
Das war mal ein running Gag bei TTS Mastertune Benutzern, die sich bitterlich darüber beschwert haben, dass ihre fetter (und damit eigentlich kühler) programmierten Bikes offensichtlich viel mehr Wärmeprobleme haben als die normalen Maschinen. Es gab zum Beispiel gehäufte Meldung bei Besuchern des Harley Treffens am Faaker See. Bei der langsamen Parade um den See herum haben die TTS programmierten Maschinen angefangen, den hinteren Zylinder abzuschalten, während die werksmässig gelassenen Dynas unbeschwert weiterfuhren.
Der Grund war schnell ausgemacht. Beim neu-programmieren der Einspritzanlage mit dem TTS wird das EITMS automatisch mitangeschaltet. Und zwar mit den US-Werten. Deshalb haben sie es überhaupt erst gemerkt. Interessant wird es also für Dyna Fahrer, wenn sie mal ihr EITMS vom Händler aktivieren lassen. Dann erst stellen sie (erstaunt) fest, wie oft das Bike tatsächlich die 150°C Motortemperatur erreicht, und dabei der hintere Zylinder durch das EITMS abgeschaltet wird.
Wenn der Motor in der Dyna so überhaupt gar nicht wärmeanfällig wäre, wie die Gegner der Ölkühler immer behaupten, warum hat dann die Factory das EITMS nicht schon werksmässig aktiviert? Würde doch nach deren Theorie gar keinen Unterschied machen?
Schäden durch Überhitzung
Ein zu heiss laufender Motor wird im Normalfall nicht sofort Schaden nehmen. Dafür ist er zu stabil gebaut. Aber er wird deutlich schneller verschleissen. Das kann man von aussen aber nicht so ohne weiteres nachvollziehen. Höchstens dadurch, dass einem bei jeder Stop&Go Fahrt im Sommer die Innenseite der Oberschenkel ankocht und man sich überlegt, was jetzt wohl gerade im Motor los sein muss...
Wieviele Kopfdichtungen, Ventildichtungen, Kipphebellager und Hydrostössel auf das Konto von einem zu heissem Motor gegangen sind, wird man nachträglich nicht mehr zuordnen können. Und auch die Kurbelwellen/Nockenwellenlager goutieren kein zu dünnes Öl und den dadurch bedingten fehlenden Öldruck. Und wenn die Reparaturen mal anfangen, dann gehts richtig ins Geld. In diversen Foren gibts da immer wieder "nette" Geschichten.
Bei den Motoren ab BJ 08 kommt noch ein weiteres Manko dazu. Ab diesem Baujahr fehlt der Kurbelwelle die Ölbohrung am oberen Ende der Pleuelstange. Das kann bei Überhitzung dazu führen, dass die Messingbuchsen, in denen sich die Kolbenzapfen bewegen, in der Bohrung der Kurbelwelle mitdrehen. Anstatt stramm drin zu sitzen und den Kolben zu führen. Nach einer kurzen Weile ist diese Bohrung asymmetrisch ausgearbeitet. Es kommt zu Spiel am hochbelasteten Kolbenzapfen, das immer schlimmer wird und irgendwann weitere Schäden nach sich zieht. Hier ein Video, welches diesen Umstand näher erläutert:
Nockenwellenspanner
Die Nockenwellenspanner aus Kunststoff waren bekannt dafür, dass sie vorzeitig verschleissen. Aber eben nicht alle. Manche Spanner hielten 100.000km und mehr, andere waren nach 30.000km komplett verschlissen. Teilweise sogar bei Maschinen aus derselben fertigungsserie. Das Problem wurde erst 2007 mit der Einführung der hydraulischen Kettenspanner und einem anderen Belagmaterial (Stanyl Polyamid 46, Nylon) behoben.
Ich bin persönlich der Meinung (Theorie, die ich nicht beweisen kann), dass die hohen Öltemperaturen und die Degradationsprodukte des Öls massgeblich zum Aufweichen der alten Spannerbeläge und damit zum vorzeitigen Verschleiss beigetragen haben. Wenn man sich die Bilder solcher Spanner anschaut sieht man, dass scheinbar nur punktuell Material rausgerissen wurde (Pitting). Wenn es eine rein mechanische Beschädigung durch die Kette wäre, müsste sich eigentlich ein langer Riefen zeigen, aber keine punktuelle Zerstörung. Wurde der Kunststoff aber stellenweise durch sehr heisses und säurehaltiges Öl aufgeweicht, würde sich das Schadensbild erklären.
(Bilder Karl.H, RE: Verschlei Nockenwellenkettenspanner - Twincam-Forum, das Harley-Forum von Harley-Fans fr Harley-Fans)
Zitat "Je länger Öl im Einsatz ist, je höher die Betriebstemperaturen liegen und je mehr Verunreinigungen im Öl sind, umso mehr steigt die säurebildende Öloxidation... Doch auch Kunststoffe und Dichtungsmaterialien werden durch ein saures Öl in der Lebensdauer beeinträchtigt."
OELCHECK GmbH : NZ (Neutralisationszahl), AN (Säurezahl) und BN (Basenzahl)
Und auch die Harley Reaktion auf dieses Problem war typisch. Wurde IRGENDEIN vorzeitig abgenutzter Nockenwellenspanner von der Factory ausgetauscht? Nein, das haben die Benutzer alles selber bezahlt. Wenn das Teil die Garantiezeit überlebt, dann ist gut. Nichtmal die Wartungsanweisung wurde um die Inspektion des Spanners ergänzt (wäre ja auch schon ein "Schuldeingeständniss" gewesen).
Wurde das Problem offiziell von Harley zugegeben? Nein. Wurde es behoben? Ja. Bei den Bikes mit Hydrospannern (ab 2007) gab es neue Ketten und neue Beläge. Wurden die alten Bikes nachgerüstet? Nein. Ganz genauso wie bei der Hitzeproblematik.
Ob diese Theorie stimmt liesse sich nur dadurch klären, dass man bei den Geschädigten nachfragen (und ehrliche Antworten bekommen) würde, ob sie z.B. anderes Öl als SYN3 verwendet haben, öfter im Stadtbetrieb oder mit hoher Motortemperatur gefahren sind. Da es auf diese Fragen keine Antworten geben wird, wird es wohl auch Theorie bleiben. Aber eine Theorie, welche das aufgetretene Problem zufriedenstellend und nachvollziehbar beschreibt.
Mangelnde Reserven
Brenzlig wird die wird die Situation, wenn weitere Defekte dazukommen. Dann sind die Reserven des TC Motors ruckzuck ausgeschöpft. Zum Beispiel wenn der Ölstand nicht mehr stimmt. Wenn aus irgendeinem Grund zu wenig Öl im Motor ist, kann das Öl extrem heiss werden, und direkte Motorschäden erzeugen. Das kann passieren, wenn zum Beispiel das Kupplungskabel am Ölfilter schrabbelt und auf einmal die Hälfte des Öls auf der Fahrbahn statt im Motor landet (ist mir selber schon passiert).
Oder einfach nur durch Nachlässigkeit: Der Fahrer hat das Motoröl nicht kontrolliert und sich darauf verlassen, dass es während der Urlaubsreise schon reichen wird. In den TC Motor passen 3.8L (rund 1 Gallone) Öl. Wenn das Öl an der unteren Markierung ist, sind es noch 2.8L. Jetzt nehmen wir mal an, dass weitere 0.5L fehlen. Das geht relativ fix. Zum Beispiel wenn sich die Ölventile im Zylinderkopfdeckel dazu entschliessen, offen zu bleiben. Dann pustet es das Öl aus dem Luftfilter. Langsam aber stetig. In diesem Fall muss das Motoröl plötzlich die doppelte Menge an Abwärme abführen wie im Idealfall, weil ein Rest immer unten im Sumpf oder im Tank verbleibt.
Bei einem echten Schaden (z.B. am Ölfilter) hat man nur noch rund 1l Motoröl, der für das Überleben sorgt. Das bedeutet die dreifache Wärmelast. Genau dann kann man Gottfroh sein, dass ein Ölkühler den Motor am Leben hält.
Dann spielt es auch eine Rolle, dass sich durch den Ölkühler die Gesamtölmenge je nach Bauart um 0.3L bis 0.6L erhöht. Allein dieser Umstand verbessert schon die Kühlleistung des Öls beträchtlich.
Zylinderkopftemperaturen
Das Kernproblem ist nicht die Öltemperatur an sich, sondern die Zylinderkopftemperatur. Vor allen dingen die des hinteren Zylinders. Wenn die Zylinderköpfe zu heiss werden, kann es zum sogenannten Klingeln kommen, das den Motor ruckzuck zerstört. Dagegen kann man einiges tun: fetteres Gemisch, konservative Zündzeitpunkte, Klopfsensor, weniger Kompression. Alle diese Massnahmen haben gemeinsam, dass sie Leistung und Drehmoment kosten.
Die TC88 hatte eine Kompression von 8.8:1, die TC96 schon 9.2:1. Man erinnere sich: Nur die TC88 (mit Vergaser) war ursprünglich für den Betrieb ohne Ölkühler vorgesehen. Ideal wären aber 10.5:1. Da hätte der Motor das Drehmomentmaximum. Aber dafür müssten richtig satte Ölkühler verbaut werden. Die CVO110 hatte 9.3:1, was aber wegen der Hitzeprobleme wieder auf 9.15:1 reduziert wurde. Dasselbe passierte mit dem 103cui, der wieder auf 8.8:1 runtergesetzt wurde. Deshalb hat er nominal genausoviel (wenig) Leistung wie ein 96cui.
Platt gesagt: Die Hitzeprobleme der TwinCam kosten den Benutzer einfach mal so 20% Motorleistung, bei gleichem Verbrauch. Die man nicht bekommt, weil die Factory keinen Ölkühler verbauen wollte. Obwohl man alle dafür notwendige Hardware bezahlt hat.
Dabei ist die Lösung eigentlich einfach: Man muss die Zylinderkopftemperatur bei 100°C halten. Mit einem Wassergekühlten Motor ist das kein Problem. Bei der Harley schon. Wenn man das bei einer Harley erreichen will, die eine 10:1 Kompression hat, braucht man nicht nur einen, sondern gleich zwei 10-Row Ölkühler. Das ist der Grund, warum leistungsstarke Harleys teilweise Autokühler installiert haben. Auch wenns komisch aussieht. Oder man baut einen Wassergekühlten Zylinder (TwinCool, s.o.).
Werksmässig laufen die Harleys mit einer Kompression von 9.2:1. Also etwas Milder. Trotzdem kann der verbaute Ölkühler nicht gross genug sein, um das angestrebte Ziel zu erreichen.
Mehr Leistung und Drehmoment
Ein kühlerer Motor erzeugt deutlich mehr Drehmoment. Die angesaugte Luft ist kühler, da sie von der Umgebung, dem Manifold und den Kanälen deutlich weniger aufgeheizt wird. Dieser Effekt ist deutlich messbar, wenn man z.B. eine Datenaufzeichnung mit VTune macht. Die EFI misst die Zylinderkopftemperatur, um die Spritmenge anzugleichen. Heisserer Motor = heisse Ansaugluft = weniger Sauerstoff= weniger Sprit= weniger Drehmoment.
Die finanzielle Belastung
Das finanziell schlimmste, was einem mit dem Ölkühler passieren kann ist, dass das Thermostat-Ventil nicht öffnet. Der Motor also immer so kühl läuft, dass nie Öl durch den Kühler fliesst und man das Geld deshalb umsonst ausgegeben hat. Ich kann aber feststellen, dass regelmässig heisses Öl durch den Kühler geht. Also das Öl sehr wohl so heiss wird, dass das Ventil öffnet. Und kühleres Öl schmiert einfach sehr viel besser als heisseres. Es hält länger, degradiert langsamer, hat einer höhere Viskosität und sorgt für weniger Hydrogeklapper. Der Motor bleibt um bis zu 20° kühler, was die Lebensdauer der Kopfdichtung massiv erhöht.
Auch die Standzeit eines gekühlten Öls ist länger. Man kann also im Ernstfall die Wechselintervalle ausdehnen. Das kann zum Beispiel wichtig bei Urlaubsfahrten im Ausland werden.
Die "kühles Öl ist unnötig" Hochschule
Woher tauchen eigentlich immer wieder die Leute auf, die lautstark "zu heisses Öl" für unbedenklich halten? Oder ein "zu mageres Gemisch"? Oder "gelegentliches Klingeln"? Wird das irgendwo gelehrt? Und wenn ja: Von Wem? Gibt es da eine spezielle Hochschule? Diese Fragen drängen sich mir immer wieder auf, wenn ich so manche Beiträge in diversen Foren lese. Ohne es empirisch belegen zu können habe ich den Eindruck, dass es oft dieselbe Fraktion ist, die gleichzeitig Primary Belts, Apehanger, tiefergelegte Dämpfer und extra breite 300er Hinterreifen für das tollste auf der Welt halten.
Wer ein wenig technisches Verständniss für die Funktion eines luftgekühlten Verbrennungsmotors aufbringt, für den ist die Nützlichkeit eines Ölkühlers offensichtlich. Schon gar wenn man irgendwelche Leistungssteigerungen plant. All die Anderen, denen dieses technische Verständniss so komplett abgeht, können es ja dabei belassen, Chromteile zu kaufen. Das freut die Factory sehr viel mehr, denn sie lebt vom Verkauf von Chromschnickschnack und von Neumaschinen...
Ein typischer Vertreter dieser "Hochschule" ist der Autor des folgenden Artikels, der in seinem Tech-Tip lautstark propagiert, dass ein Ölkühler sinnlose Geldverschwendung ist: Tech Tip: CAN YOU EVER BE TOO COOL
Das ist ein echt doller Artikel. Ich zitiere: "Your V-Twin is well designed to run around 215 degrees of oil temperature". Das wären dann 100°C. FALSCH! Der TC ist so "well designed", das er mit SYN3 Motoröl auch 120°C ohne Probleme verträgt.
ABER: Es können auch mal 150°C Öltemperatur werden. Kann man nachmessen, wenn man sich die Mühe macht.
Und man lernt in dieser "Hochschule" offensichtlich auch noch weitere interessante Sachen:
Da schlägt er statt einem Ölkühler (der seiner Meinung nach immer Leck ist) einen höheren Öldruck vor. Nix gegen höheren Öldruck, aber der würde bei Bikes mit Hydro-Nockenwellenspannern dieselben zerfräsen. Und bei zu heissem Öl nützt keine Ölpumpe mehr was. Die dreht dann einfach hohl.
Als nächstes empfiehlt er häufige Ölwechsel. Wie habe ich das zu verstehen? Weil das Öl sich durch die übermässige Hitze etwa doch zu schnell zersetzt? Kann ja eigentlich gar nicht sein, denn dann bräuchte man ja einen Ölkühler! Oder soll ich bei heissem Motor das Öl ablassen und ganz schnell frisches (am besten klimaanlagengekühltes Shell Oil von der Tankstelle) einfüllen? Und so den Motor kühlhalten? Häh??
Nun: Wenigstens empfiehlt der Autor 15W-60 Öl (wenn er es selber nur richtig schreiben könnte...). Wegen der höheren Viskosität. Das ist auch das einzig sinnvolle, das er im ganzen Artikel von sich gibt...
Zum Schluss gibt er die oberschlaue Empfehlung, Staus möglichst zur Gänze zu vermeiden (das funktioniert leider nur in der Einsamkeit von Arizona) und statt einem Ölkühler lieber das Geld für Eintrittskarten in ein vollklimatisiertes Kino auszugeben. Das hält kühler. Allen Ernstes!
Soviel zum Sachverstand dieses "Fachartikels". Wahrscheinlich ist das nur eine Tech-Tip Satire, bei der man schlicht vergessen hat, sie am 2. April wieder zu löschen...
In Amerika haben sie ja auch keine Probleme
Die Jünger der obigen Hochschule verbreiten auch gerne mal solche Geschichten: "Ich bin mit einer Leih Harley durch Death Valley gefahren und hatte niemals Temperaturprobleme. Auch ohne Ölkühler". Also entweder leiden diese Leute unter einer speziellen Form von Demenz, oder wissen nicht wovon sie reden.
Aktuell habe ich gerade die Route66 mit einer serienmässigen E-Glide befahren. Im Kockpit ist eine Lufttemperatur-Anzeige montiert. Ab 100°F (38°C) hat das EITMS eingegriffen (Leerlauf). Bei mehr als 110F Lufttemperatur auf der Anzeige (43°C, hat man da öfters) hat die EFI angefangen, die Zündzeitpunkte zu verschieben. Das machte sich zunächst durch deutlich hörbares Klingeln in den Zylindern bemerkbar. Nach einigen Sekunden hat die EFI eingegriffen und das Klingeln war weg. Bemerkt hat man es aber immer noch. Und zwar dadurch, dass beim Beschleunigen zwischen 2000 und 3500 rpm auf einmal ein (merkliches) Leistungsloch entstanden ist, weil die Zündzeitpunkte viel zu spät eingestellt waren, um eben das Klingeln zu verhindern. Gleichzeitig wurde auch das Gemisch angefettet.
Es wurde während der Fahrt immer Premium (93) Benzin getankt, das entspricht dem 98 Super Plus bei uns. Also lag es nicht an der Spritqualität, sondern ausschliesslich am heissgelaufenen Zylinderkopf. Das Bike hatte übrigens keinen Ölkühler.
Donny Petersen
Die unbestrittene Technik-Koryphäe auf dem Harley-Sektor ist der Autor Donny Petersen. Er schreibt regelmässig die Technikkolumne in American Iron Magazin. Genau wie ich probiert er gerne selber alles aus, bevor er es schreibt.
In der Ausgabe 312 des American Iron (22.7.14) schreibt er in einem Artikel über Ölkühler:
"A Harley Engine is vulnerable to the ravages of heat since the motor depends on cooling air to control destructive excess heat. Why do people argue about whether an oil cooler is necessary on Big twins and Sportsters? I just don´t get it. There´s no reason whatsoever not to run an oil cooler on a stock engine or even two oil cooler on a performance engine. I´m not not talking about those litle chrome ones either, although they are better than nothing. I want those big, ugly-to-some, black coolers with 10 rows of turbulation enhancers mixing up the hot oil in the tubing to obtain maximum heat exchange.
Back in 1999, I heard a H-D engineer, who wishes to remain anonymous for obvious reason, say that he thought The Motor Company didn´t recommend oil coolers for the new Twin Cams because the powers-that-be felt that the H-D rider would interpret their inclusion as an indicator that there was something wrong with the new engine.
...
Bob Wood of Wood Performance who has a great knack for simplifying the complicated, told me that I needed two 10-row Jagg coolers on my Twin Cam or a high-performance Evolution. That´s 20 rows of Jagg oil Cooling to sufficiently lower the temperature in the heads to prevent spontaneous combustion (aka preignition, spark knock, detonation). Bob says that head temperature needs to be reduced to 210-220 F (105°C), particularly in higher compression engines. Harley Davidson allows for 230F (110°C) with stock compression. I followed Bob´s advice, and I have to say that it works and works well."
Ich habe einen Artikel von ihm über Ölkühler angehängt (Danke User Serviman). DAS ist Literatur, die lesenswert ist. Nicht so ein Schund wie der obige "Fachartikel". Leider nur in Englisch. Donny Petersen hat übrigens nicht nur einen, sondern gleich zwei 10-Row Jagg Ölkühler an seiner TwinCam montiert.
Ölkühler im Stand
Hartnäckig hält sich das Gerücht, ein Ölkühler wäre im Stehen wirkungslos. Das sagen interessanterweise immer nur diejenigen, die keinen Ölkühler verbaut haben. Wer einen Ölkühler hat, hat sich sicher schonmal die Pfoten daran verbrannt, als er im Stand mal nachfühlen wollte, ob denn auch Öl durchläuft. Auch im Stand kühlt der Ölkühler durch Konvektion und Strahlung. So wie im Wohnzimmer auch der Heizkörper durch Konvektion und Strahlung den Raum erwärmt. Ohne das das Wohnzimmer sich mit 80 km/h bewegen müsste. Je grösser die Oberfläche des Kühlers ist, desto besser.
Wenn man im Stehen Luft per Gebläse durch den Ölkühler bläst, kühlt der natürlich noch besser. Man sehe nur mal unter die Motorhaube seines Autos. Dann erkennt man, wie gut das funktioniert. Seit -zig Jahrzehnten. Deshalb gibt es mittlerweile auch Harley Ölkühler mit eingebautem elektrischen Gebläse.
Aber auch ein Ölkühler ohne Gebläse ist immer noch deutlich besser ist als gar kein Ölkühler. Das folgende Video zeigt, wie ein Lüfter (oder dann auch ein wenig Fahrtwind) das Öl um mehr als 20°C kühlt.
Wer also gerne seinen Motor lange Zeit im Stand betreiben will, der sollte über einen Ölkühler mit elektrischem Gebläse nachdenken.
Öltemperatur bei Touring, Softail, Dyna und Sportster
Die Harley Kühler gibt es praktisch baugleich für Touring, Softail und DynaGlides. Egal welche Baureihe, der TC Motor ist dankbar für einen Ölkühler. Die hinten liegenden Öltanks der Dynas und der Softail incl. der langen Anschlussleitungen wirken ein wenig wie ein Ölkühler, ohne aber auch nur annähernd an die Effizienz eines richtigen Ölkühlers heranzureichen. Entscheidend ist immer die Öltemperatur am Ölfilter. Also genau da, wo das Öl aus der Ölpumpe kommt, bevor es in den Motor gelangt. Und genau da zieht der Ölkühler die Wärmeenergie ab.
Wer es wirklich genau wissen will, kann mit einer IR-Pistole Messungen am Ölfilter machen. Der Zylinderkopf in der Höhe der Zündkerzen ist eine weitere interessante Stelle für Wärmemessungen. Man muss dabei beachten, dass man keine verchromte Oberflächen mit einer IR-Pistole messen kann. Da hilft ein kurzfristig für die Messung angebrachter Streifen schwarzes Isolierband.
Die handelsüblichen digitalen Thermometer, die statt dem Ölpeilstab eingesetzt werden sind nützlich, können aber auch eine falsche Sicherheit vermitteln. Meist schaut man genau dann nicht drauf, wenn es am nötigsten wäre. Wenn man sich so etwas anschaffen will, sollte man immer die Version mit gleichzeitiger Anzeige des Ölstandes anschaffen. Das ermöglicht den schnellen Ölstandcheck bei einer Pause. Die Anzeige ist leicht von Fahrenheit auf Celsius umschaltbar.
Oil Level and Temperature Dipstick with Lighted LCD Readout - Chrome | Genuine Motor Accessories | Harley-Davidson USA
Die Ölkühler für die Sportster werden weiter unten besprochen. Bei denen ist ein extra Kühler nicht so dringlich.
Bauarten von Ölkühlern
Am bekanntesten sind die original Harley Ölkühler, wie sie bei den 103cui Tourern, den Police-Bikes und den CVO Maschinen serienmässig verbaut werden. Die entsprechenden Kits sind passend für das jeweilige Modell zusammengestellt und werden entweder vorne unter dem Lichtregler oder senkrecht am vorderen Unterzug befestigt. Man kann die Kühlleistung der Harley Ölkühler dadurch erhöhen, dass man das beiliegende Chrom-Ziercover einfach weglässt.
Category - Genuine Harley Parts and Accessories | Harley-Davidson Europe
Cool Your Motor | H-D Premium Oil Cooler Kit - Hot Bike Baggers Magazine
Ursprünglich wurden die Harley Ölkühler von der Firma Jagg gefertigt, die immer noch die besten Ölkühler herstellt. Beiden Kühlern ist gemeinsam, dass die Oberfläche eine Art Wabenstruktur (Fins) aufweist und damit eine sehr grosse Oberfläche herstellt. Intern wird das heisse Öl systematisch verwirbelt (Turbulators), um eine möglichst umfängliche Durchmischung zu erreichen. Vergleichbar damit, dass eine heisse Suppe schneller kalt wird, wenn man sie kräftig rührt.
Von der Firma Jagg gibt es mittlerweile auch Kühler mit eingebautem elektrischen Ventilator. Während bei den Harley Ölkühlern alles dabei ist (Adapter, Leitungen, Kühler, Befestigungen), kauft man bei dem Jagg die nötigen Komponenten einzeln dazu. Der Jagg kostet rund 50% mehr wie der Harley Kühler.
Die Kühlleistung der Jagg ist vergleichbar mit den Harley Kühlern, aber die JAGGs haben nur 1/3 des Druckabfalls, den die Harley Ölkühler erzeugen. Das kann bei verstärkten Ölpumpen (oder bei zwei hintereinander geschalteten Ölkühlern) eine Rolle spielen.
Jagg Fan-assisted Oil Cooler Kit | Jagg Oil Coolers
Dann gibt es eine Reihe von Herstellern, die Ölkühler aus Billet Aluminium fertigen. Da sind dann auch mal Rillen eingefräst, welche die Oberfläche vergrössern sollen. Die dadurch erzeugte Oberfläche kommt aber bei weitem nicht an die der Wabenkonstruktion der Harley oder Jagg Kühler heran. Auch intern wird das Öl oft nur linear hindurchgeleitet. Diesen Nachteil gleichen sie deshalb oft durch schiere Grösse und das deutlich höhere Ölvolumen aus.
RBS Custom Parts | Ölkühler | Oilcooler
Es gibt auch einen Ölkühler, der unsichtbar flach unter dem Getriebe montiert wird. Sogar dieser funktioniert, obwohl er nur quer vom Luftstrom angeströmt wird. Alles nur durch die grosse Oberfläche.
Oil Bud - Hidden Harley Oil Coolers
Weiterhin gibt es diverse Umbauten, welche den Sturzbügel als zusätzlichen Ölkühler verwenden. Das erscheint zunächst elegant, sorgt aber im Falle eines Sturzes dafür, dass die Maschine auch noch ihr komplettes Motoröl verliert, sobald der Sturzbügel dabei etwas abbekommt.
Anschluss der Ölkühler
In den Anfängen des TC Motors wurde der Ölkühler auch nicht über den Ölfilter angeschlossen, sondern mit extra Leitungen hinten am Anschluss. Das sah nicht sehr schön aus. Mittlerweile werden alle erhältlichen Ölkühler durch einen Adapter an den Ölkreislauf angeschlossen, der zwischen der Halterung und dem Ölfilter montiert wird. Dadurch bleiben die Zuleitungen sehr kurz und sind fast unsichtbar verlegt.
Je nach Hersteller unterscheiden sich diese Adapter. Üblicherweise ist in diesem Adapter ein Thermostat-Ventil eingebaut. Obwohl er eigentlich erst bei 110°C öffnen müsste, machen zum Beispiel die Harley Thermostaten bereits bei 85°C auf. Bei 120°C ist er dann vollständig geöffnet. Der Thermostat verhindert, das das kalte Öl zu lange braucht, bevor es die Betriebstemperatur erreicht. Und im Winter bleibt er ganz geschlossen. Wenn man also im Winter fährt, bleibt der Ölkühler automatisch abgeschaltet.
Die asymmetrischen Jagg Adapter haben die Besonderheit, dass das Öl erst durch den Filter, und dann durch den Kühler geleitet wird. Dadurch sind sie etwas dicker und müssen evtl. gegen Verdrehung gesichert werden. Die Theorie ist, dass das heisse Öl weniger Druckabfall im Ölfilter erzeugt als kühleres Öl. Und da die Jagg Ölkühler den geringeren Druckabfall als Hauptargument vorweisen ist es logisch, dass auch der Thermostat entsprechend konstruiert ist.
Haltbarkeit der Ölkühler
Die Befürchtungen, dass der tiefliegende Ölkühler durch Steinschlag beschädigt wird, haben sich bisher nicht bewahrheitet. Wichtig ist, jedesmal beim Waschen des Bikes den Dampfstrahl gut durch den Ölkühler zu leiten. Dort sammelt sich gerne Fahrbahndreck an, der die Kühlleistung mindert.
Sportster
Die Sportster ist von der Bauart her eher ein EVO Motor. Da ist die Sache mit der Öltemperatur nicht ganz so kritisch. Eher im Gegenteil. Meist wird die Sportster nicht mal so warm, dass das kleinteilige Geraffel aus dem Öl verdampft (100°C).
Aber wirklich Schaden tut ein Ölkühler auch hier nicht. Sinnvoll ist er aber erst, wenn man massive leistungssteigernde Massnahmen vornimmt. Die Bestellnummer ist 62996-07A. Der Ölkühler wird nicht über einen Adapter angeschlossen, sondern direkt in die Ölleitung eingeschleift. Deshalb hat dieses System auch keinen eigenen Thermostaten. Man sollte aber einen Thermostaten von Jagg (P/N: 4050) einschleifen.
Jagg By-Pass Valve for Oil Coolers - Jagg Oil Coolers
© 2011, Peter Viczena
Klimatische Bedingungen
Jedem ist Einsichtig, dass bei Fahrten in der Wüste von Arizona ein Ölkühler eine tolle Idee ist. Aber hier in Mitteleuropa?
Tatsache ist, dass der aktuelle TC Motor am meisten Probleme bei langsamer Fahrt im Sommer in der Stadt hat. Zum Beispiel bei Stop&Go Verkehr im Hochsommer durch eine verstopfte italienische Grosstadt. Aber auch bei der langsamen Runde um den Faaker See sind diese Probleme schon aufgetreten. Ebenso übrigens, wenn man im Sommer durch den verstopften Holland Tunnel nach NYC einfährt. Es ist also kein rein europäisches Problem...
Wer also sagt: "In unseren Gefilden ist kein Ölkühler notwendig", sollte diesen Artikel bis zu Ende lesen. Das gilt nur für diejenigen, die das Bike bei über 25° Aussentemperatur definitiv in der Garage stehenlassen und lieber mit dem vollklimatisierten Auto fahren. Für alle anderen ist diese Aussage schlicht FALSCH! So schön einsichtig sie auch klingt. Und sie zeugt von mangelndem technischen Verständniss für die Zusammenhänge.
Wer sagt: "Das war schon vor 25 Jahren eine reine Glaubensfrage", der hat recht. Vor 25 Jahren gabe es nur Evos und Shovels. Die Evos brauchen i.A. keinen Ölkühler. Shovels manchmal. Da man sowieso nie wirklich wusste, warum eine Shovel gerade nicht richtig fährt, wurde der Ölkühler zu einer Glaubensfrage. Ein TwinCam Motor ist aber etwas ganz anderes.
Und für den, der sagt: "Wenn ein Ölkühler nötig wäre, dann hätten die Harley Ingenieure ihn sicher schon längst serienmässig installiert!", ist das folgende Kapitel.
Die Geschichte des TwinCam Motors
Die Problematik der relativ hohen Motortemperaturen beim TwinCam Motor geht auf das Jahr 1997 zurück.
Damals wurde der TC als Ersatz für den EVO Motor entwickelt. Das wesentliche Designargument war die Einführung der doppelten Nockenwelle (deshalb Twin-Cam). Das wurde nötig, weil eine weitere Hubraumsteigerung dazu geführt hätte, dass die Stösselstangen zu nahe beieinander laufen und damit die Gehäusefestigkeit in Gefahr war. Beim TC gibt es jetzt je eine Nockenwelle für jeden Zylinder, die weit genug auseinander stehen. Der Evo war praktisch am Ende seiner Entwicklungsmöglichkeit angelangt. Daran ändert auch nichts, dass Firmen wie S&S inzwischen schon 2l EVO Aggregate anbieten. Es ist ein Unterschied, ob man ein Massenprodukt verkauft, das 200.000 km halten soll oder einen getunten Rennmotor, bei dem der Benutzer weiss, womit er es zu tun hat (warmfahren etc...).
Anmerkung: Alternativ hätte Harley zum Beispiel auch beide Stössel gleich in einem Rohr laufen lassen können, wie bei der Yamaha MT-01. Aber das wäre derselbe grosse Konstruktionsaufwand geworden. Und das hätte nicht mehr wirklich wie ein Harley Motor ausgesehen. Das sieht aus wie die Wellentunnel einer Schiffschraube.
Der erste TwinCam Prototyp
Die ersten Versionen des TC waren mit Ölkühler vorgesehen. Zur damaligen Zeit wollte das Management das aber nicht. Sie hatten die Befürchtung, dass die Kundschaft das als technische Unzulänglichkeit (Band-Aid Solution) betrachten würde. Die Ingenieure wurden angewiesen, auf den Ölkühler zu verzichten. Nach einiger Forschungsarbeit hatte man die Lösung gefunden: Die Ölzufuhr zum Zylinderkopf wurde auf 1/6 der ursprünglichen Menge gekappt. Damit wurde der Zylinderkopf nicht mehr Ölgekühlt, sondern nur noch ausreichend geschmiert. Indem man den Zylinderkopf sich selber überlassen hat, blieb das Öl in erträglichen Temperaturbereichen.
Als die Abgasvorschriften dann immer rigoroser und dadurch die Abgase immer heisser wurden, hat man die damalige Entscheidung zutiefst bedauert. Aber was sollte man machen? Plötzlich Ölkühler anbauen? Das hätte die Kundschaft der bisher verkauften TC Bikes dazu veranlasst (zu recht), rückwirkend auch einen Ölkühler zu verlangen. Das wäre sehr teuer geworden. So hat man die serienmässigen Ölkühler nur in die Police Modelle, die CVO und jetzt bei den 103 cui Tourern verbaut. Obwohl die 103 auch nicht mehr mehr, sondern wegen der geringeren Verdichtung weniger Hitze produziert wie die TC88.
Stattdessen wurde weiter in die technische Trickkiste gegriffen. Das EITMS ist so eine nachträgliche Repararturmassnahme (eine echte Band-Aid-Solution). Dabei schaltet die elektronische Einspritzung einfach den hinteren Zylinder ab, wenn der Motor zu heiss wird. Und der vordere Zylinder bekommt ein fetteres Gemisch und einen späteren Zündzeitpunkt verpasst, was den Motor kühler "laufen" lässt.
Die ersten TC88 mit Vergaser waren damals noch nicht ganz so hart von den Abgasvorschriften betroffen und liefen immer etwas zu fett, was zusätzlich für Motorkühlung sorgte. Die waren die Basis, auf der die Harley Ingenieure das weglassen des Ölkühlers verantworten konnten. Solange sie unverbaut waren. Auch die damaligen Nockenwellen haben dafür gesorgt, dass die Zylinder kühler liefen.
Die neueren Modelle mussten dann wegen der immer schärferen Abgasnormen so heiss laufen, dass man dann das besagte EITMS eingebaut hat, um Motorschäden zu vermeiden. Aber auch ein TC88 ist dankbar für einen Ölkühler. Er arbeitet zwar auf der sicheren Seite, aber trotzdem unnötig hart an der Kante.
Hier noch ein externer Link zu nightrider.com, die das Problem der Motorhitze gleichfalls beleuchten: 2007 HD Engine High Heat Characteristics
Wasserkühlung
Mittlerweile reicht das auch nicht mehr aus, weshalb ab 2014 die Zylinderköpfe der Touring-TC mit Wasser gekühlt werden . Das hätte sich die Factory sparen können, wenn man damals nicht diese saublöde Prestige-Entscheidung getroffen hätte. Der Ölgekühlte Kopf hätte das ohne Probleme abgekonnt.
Ich bin persönlich davon überzeugt, dass es schon kurz nach dem Erscheinen dieser Wasserkühlung einen Umbausatz auf Ölkühlung geben wird. Vielleicht kommt die Factory aber auch selber drauf...
There Are No Sacred Cows: Harley-Davidson Patents Cylinder Head Cooling System
Seit 2013 ist diese Wasserkühlung Serienbauteil in den grossen Tourern. Es heisst jetzt TwinCool. Insider nennen ihn auch WetHead. Durch die geringere Kopftemperatur konnte die Verdichtung von 1:9,2 auf 1:10 hochgesetzt werden. Und wer hätte es gedacht: Man bekommt rund 10% mehr Leistung bei gleichem Spritverbrauch. Oder anders gesagt: Die bisher fehlende Kühlung des Kopfes hat jeden Harley Fahrer der letzten 10 Jahre rund 10% Leistung und Drehmoment gekostet.
Oder anders gesagt: 10% des getankten Sprits wurden für die "Götter der fehlenden Ölkühlung" verplempert. Wenn man pro Jahr 10000km fährt, dann hat man pro Jahr rund 100 Euro für die Schlampigkeit der Factory bezahlt. Wem das nix ausmacht, der hat dann halt 2k Euro für einen neuen Lufi, Auspuff und EFi Anpassung bezahlt (natürlich alles ohne TÜV), um diese fehlenden 10% wieder rauszukitzeln. Natürlich alles ohne TÜV.
Hier ein Dyno Prüfstand Messung aus einem amerikanischen Forum.
(http://harleytechtalk.org/htt/index....c,68582.0.html)
Victory Motorräder, KTM
Die Firma Victory/Polaris macht vor, wie es richtig gemacht wird. Die Victory Motorräder haben von vornherein einen entsprechend dimensionierten Ölkühler und trotz höherer Leistung und Drehmoment keine Wärmeprobleme. Victory ist damit der einzig echte luftgekühlte V-Twin aus Amerika geworden, der auch die zukünftigen Abgaswerte einhalten kann. Schande über Harley...
Für mich gilt: Wenn ich schon eine wassergekühlte Maschine kaufen (muss), dann doch gleich eine richtig wassergekühlte mit entsprechend Drehmoment. KTM macht vor, was man aus einer wassergekühlten V-Twin so alles rausholen kann.
KTM 1290 Super Duke R ABS 2014 - Highlights
Öltemperaturen
Natürlich gehen die TC Motoren nicht sofort durch Überhitzung kaputt. Die Factory hat es hinbekommen, das ein normaler TC Motor auch ohne Ölkühler die Garantiezeit überlebt. Daraus schliessen manche Harleyfahrer, dass ein Ölkühler gar nicht Notwendig ist. Die Nicht-Notwendigkeit für Ölkühler gilt aber ausschliesslich dann, wenn gar nix an Leistungssteigerung (Lufi, Auspuff) und keinerlei Störung im Luftweg (Midframe air deflector) vorgenommen wurde.
Zudem gilt das auch nur für die Nicht-Gewerbliche Nutzung der Maschine. Die Police-Bikes, die Harley ausliefert, haben ALLE einen Ölkühler. Das macht auch Sinn bei Maschinen, die täglich 8-10 Stunden gefahren werden und in drei Jahren schonmal 150.000km laufen können. Solche täglichen Fahrleistungen schaffen aber auch normale Harley Fahrer, zumindest im Urlaub, vollbeladen in den Dolomiten. Das alleine zeigt, dass bei tatsächlicher Nutzung des Bikes (mehr als Eisdiele und zurück) der Ölkühler unbedingt notwendig ist. Denn die Polizeibehörden zahlen sicher nicht für unnötiges Zubehör.
Die ideale Öltemperatur für mineralisches Öl ist 100°C, bei synthetischem Öl ist es 120°C. Wenn das Öl heisser wird, lässt die Schmierfähigkeit rapide nach. Hier eine Graphik die aufzeigt, was mit der Schmierfähigkeit von Mineralöl ab 250°Fahrenheit (120°Celsius) passiert. Ab 130°C (270°Fahrenheit) hat es nur noch rund 50% der Schmierfähigkeit. Von da ab geht es rapide abwärts. Ab 150°C ist sie unter 10% angekommen. Ein Ölkühler kann das Öl um 20°-30° abkühlen. Wie wir an der Graphik sehen, sind diese Werte bei der Öltemperatur keine Kleinigkeiten, sondern bedeuten Welten unterschied.
Mehr zum Thema Öl findet sich hier:
Sogar bei Harley selber gibt es ganz eindeutige Zeichen für massive thermische Probleme. Je heisser ein Öl ist, desto dünner ist es. Das kann dazu führen, dass der Öldruck dermassen nachlässt, dass die Schmierung des Motors nicht mehr ausreichend ist. Hier ein Ausschnitt aus dem Service Manual 2008:
Hier empfiehlt die Factory allen Ernstes SAE60 Öl, wenn die Temperatur über 27°C Aussentemperatur liegt. Das erreicht man im Stop&Go Verkehr im Sommer locker. Deshalb sollte man das 20W-50 Öl, das im Motor ist, möglichst effektiv kühlen.
Ergebniss Ölanalyse
In einem Beitrag in folgendem Forum : RE: Welches Motorl - Twincam-Forum, das Harley-Forum von Harley-Fans fr Harley-Fans hat User HedrikF von seinem Motoröl nach 4000km Fahrt eine Analyse machen lassen. Er hat das Shell Advance Ultra 4 15W-50 drin gehabt. Bemerkenswert ist die Degradation des Öls, also die Abnahme der kinetischen Viskosität.
Nach 4000km hat dieses Öl nur noch eine kinetische Viskosität von 16,19. Das entspricht einem 40er Öl, wie es Harley nur für den Winterbetrieb zulässt. Diese starke Degradation bei einem guten Markenöl kann nur durch aussergewöhnliche thermische Belastung erfolgen. Der Benutzer Hendrik F (und auch alle anderen) fahren also die zweite Hälfte ihres Wartungsintervalls mit einem zu dünnen Öl. Wo doch die Factory sogar ein 60er Öl für den Sommerbetrieb vorschreibt (siehe oben).
Wer selber mal so einen Ölcheck machen will: Er kostet rund 50 Euronen (einfachste Version): https://www.oelcheck-shop.de/
http://g-homeserver.com/harley-david...chs-motul.html
EITMS
Das Motor-Hitzeschutzsystem EITMS schaltet den hinteren Zylinder ab, sobald die Motortemperatur 150°C überschritten hat. Das soll den Motor vor Schäden schützen.
Eigentlich wäre das EITMS gar nicht notwendig, wenn der Temperaturhaushalt der TC in Ordnung wäre. Es ist ein nachträglicher Fix der Factory, um weitergehende Schäden am Motor durch Überhitzung zu vermeiden. Hätte man damals nicht...
Bei den Touring Modellen ist das EITMS standardmässig eingeschaltet, bei den Dynas/Softails aber nicht. Tourenfahrer berichten deshalb häufiger von Hitzeproblemen. Einfach weil das EITMS anspringt, um den Motor zu schonen. Die anderen Maschinen haben kein aktiviertes EITMS, schützen also auch nicht den Motor vor Überhitzung und fahren stattdessen weiter, als wäre nix geschehen. Was man nicht weiss, macht die Dyna Fahrer offensichtlich auch nicht heiss....
Noch interessanter ist, dass die Einschalttemperatur der Harley Schutzmassnamen (Hitzeschutz und EITMS) bei US-Modellen um 20°C niedriger liegt wie bei den internationalen Modellen. Ist das die Folge der rigorosen Produkthaftungsgesetze in den USA? Wenn bei uns nach 3 Jahren die Hydros ausfallen, die Kopfdichtung undicht wird oder die Kipphebellager ausgeschlagen sind, zahlt halt der Kunde. Und gut iss....
Das war mal ein running Gag bei TTS Mastertune Benutzern, die sich bitterlich darüber beschwert haben, dass ihre fetter (und damit eigentlich kühler) programmierten Bikes offensichtlich viel mehr Wärmeprobleme haben als die normalen Maschinen. Es gab zum Beispiel gehäufte Meldung bei Besuchern des Harley Treffens am Faaker See. Bei der langsamen Parade um den See herum haben die TTS programmierten Maschinen angefangen, den hinteren Zylinder abzuschalten, während die werksmässig gelassenen Dynas unbeschwert weiterfuhren.
Der Grund war schnell ausgemacht. Beim neu-programmieren der Einspritzanlage mit dem TTS wird das EITMS automatisch mitangeschaltet. Und zwar mit den US-Werten. Deshalb haben sie es überhaupt erst gemerkt. Interessant wird es also für Dyna Fahrer, wenn sie mal ihr EITMS vom Händler aktivieren lassen. Dann erst stellen sie (erstaunt) fest, wie oft das Bike tatsächlich die 150°C Motortemperatur erreicht, und dabei der hintere Zylinder durch das EITMS abgeschaltet wird.
Wenn der Motor in der Dyna so überhaupt gar nicht wärmeanfällig wäre, wie die Gegner der Ölkühler immer behaupten, warum hat dann die Factory das EITMS nicht schon werksmässig aktiviert? Würde doch nach deren Theorie gar keinen Unterschied machen?
Schäden durch Überhitzung
Ein zu heiss laufender Motor wird im Normalfall nicht sofort Schaden nehmen. Dafür ist er zu stabil gebaut. Aber er wird deutlich schneller verschleissen. Das kann man von aussen aber nicht so ohne weiteres nachvollziehen. Höchstens dadurch, dass einem bei jeder Stop&Go Fahrt im Sommer die Innenseite der Oberschenkel ankocht und man sich überlegt, was jetzt wohl gerade im Motor los sein muss...
Wieviele Kopfdichtungen, Ventildichtungen, Kipphebellager und Hydrostössel auf das Konto von einem zu heissem Motor gegangen sind, wird man nachträglich nicht mehr zuordnen können. Und auch die Kurbelwellen/Nockenwellenlager goutieren kein zu dünnes Öl und den dadurch bedingten fehlenden Öldruck. Und wenn die Reparaturen mal anfangen, dann gehts richtig ins Geld. In diversen Foren gibts da immer wieder "nette" Geschichten.
Bei den Motoren ab BJ 08 kommt noch ein weiteres Manko dazu. Ab diesem Baujahr fehlt der Kurbelwelle die Ölbohrung am oberen Ende der Pleuelstange. Das kann bei Überhitzung dazu führen, dass die Messingbuchsen, in denen sich die Kolbenzapfen bewegen, in der Bohrung der Kurbelwelle mitdrehen. Anstatt stramm drin zu sitzen und den Kolben zu führen. Nach einer kurzen Weile ist diese Bohrung asymmetrisch ausgearbeitet. Es kommt zu Spiel am hochbelasteten Kolbenzapfen, das immer schlimmer wird und irgendwann weitere Schäden nach sich zieht. Hier ein Video, welches diesen Umstand näher erläutert:
Nockenwellenspanner
Die Nockenwellenspanner aus Kunststoff waren bekannt dafür, dass sie vorzeitig verschleissen. Aber eben nicht alle. Manche Spanner hielten 100.000km und mehr, andere waren nach 30.000km komplett verschlissen. Teilweise sogar bei Maschinen aus derselben fertigungsserie. Das Problem wurde erst 2007 mit der Einführung der hydraulischen Kettenspanner und einem anderen Belagmaterial (Stanyl Polyamid 46, Nylon) behoben.
Ich bin persönlich der Meinung (Theorie, die ich nicht beweisen kann), dass die hohen Öltemperaturen und die Degradationsprodukte des Öls massgeblich zum Aufweichen der alten Spannerbeläge und damit zum vorzeitigen Verschleiss beigetragen haben. Wenn man sich die Bilder solcher Spanner anschaut sieht man, dass scheinbar nur punktuell Material rausgerissen wurde (Pitting). Wenn es eine rein mechanische Beschädigung durch die Kette wäre, müsste sich eigentlich ein langer Riefen zeigen, aber keine punktuelle Zerstörung. Wurde der Kunststoff aber stellenweise durch sehr heisses und säurehaltiges Öl aufgeweicht, würde sich das Schadensbild erklären.
(Bilder Karl.H, RE: Verschlei Nockenwellenkettenspanner - Twincam-Forum, das Harley-Forum von Harley-Fans fr Harley-Fans)
Zitat "Je länger Öl im Einsatz ist, je höher die Betriebstemperaturen liegen und je mehr Verunreinigungen im Öl sind, umso mehr steigt die säurebildende Öloxidation... Doch auch Kunststoffe und Dichtungsmaterialien werden durch ein saures Öl in der Lebensdauer beeinträchtigt."
OELCHECK GmbH : NZ (Neutralisationszahl), AN (Säurezahl) und BN (Basenzahl)
Und auch die Harley Reaktion auf dieses Problem war typisch. Wurde IRGENDEIN vorzeitig abgenutzter Nockenwellenspanner von der Factory ausgetauscht? Nein, das haben die Benutzer alles selber bezahlt. Wenn das Teil die Garantiezeit überlebt, dann ist gut. Nichtmal die Wartungsanweisung wurde um die Inspektion des Spanners ergänzt (wäre ja auch schon ein "Schuldeingeständniss" gewesen).
Wurde das Problem offiziell von Harley zugegeben? Nein. Wurde es behoben? Ja. Bei den Bikes mit Hydrospannern (ab 2007) gab es neue Ketten und neue Beläge. Wurden die alten Bikes nachgerüstet? Nein. Ganz genauso wie bei der Hitzeproblematik.
Ob diese Theorie stimmt liesse sich nur dadurch klären, dass man bei den Geschädigten nachfragen (und ehrliche Antworten bekommen) würde, ob sie z.B. anderes Öl als SYN3 verwendet haben, öfter im Stadtbetrieb oder mit hoher Motortemperatur gefahren sind. Da es auf diese Fragen keine Antworten geben wird, wird es wohl auch Theorie bleiben. Aber eine Theorie, welche das aufgetretene Problem zufriedenstellend und nachvollziehbar beschreibt.
Mangelnde Reserven
Brenzlig wird die wird die Situation, wenn weitere Defekte dazukommen. Dann sind die Reserven des TC Motors ruckzuck ausgeschöpft. Zum Beispiel wenn der Ölstand nicht mehr stimmt. Wenn aus irgendeinem Grund zu wenig Öl im Motor ist, kann das Öl extrem heiss werden, und direkte Motorschäden erzeugen. Das kann passieren, wenn zum Beispiel das Kupplungskabel am Ölfilter schrabbelt und auf einmal die Hälfte des Öls auf der Fahrbahn statt im Motor landet (ist mir selber schon passiert).
Oder einfach nur durch Nachlässigkeit: Der Fahrer hat das Motoröl nicht kontrolliert und sich darauf verlassen, dass es während der Urlaubsreise schon reichen wird. In den TC Motor passen 3.8L (rund 1 Gallone) Öl. Wenn das Öl an der unteren Markierung ist, sind es noch 2.8L. Jetzt nehmen wir mal an, dass weitere 0.5L fehlen. Das geht relativ fix. Zum Beispiel wenn sich die Ölventile im Zylinderkopfdeckel dazu entschliessen, offen zu bleiben. Dann pustet es das Öl aus dem Luftfilter. Langsam aber stetig. In diesem Fall muss das Motoröl plötzlich die doppelte Menge an Abwärme abführen wie im Idealfall, weil ein Rest immer unten im Sumpf oder im Tank verbleibt.
Bei einem echten Schaden (z.B. am Ölfilter) hat man nur noch rund 1l Motoröl, der für das Überleben sorgt. Das bedeutet die dreifache Wärmelast. Genau dann kann man Gottfroh sein, dass ein Ölkühler den Motor am Leben hält.
Dann spielt es auch eine Rolle, dass sich durch den Ölkühler die Gesamtölmenge je nach Bauart um 0.3L bis 0.6L erhöht. Allein dieser Umstand verbessert schon die Kühlleistung des Öls beträchtlich.
Zylinderkopftemperaturen
Das Kernproblem ist nicht die Öltemperatur an sich, sondern die Zylinderkopftemperatur. Vor allen dingen die des hinteren Zylinders. Wenn die Zylinderköpfe zu heiss werden, kann es zum sogenannten Klingeln kommen, das den Motor ruckzuck zerstört. Dagegen kann man einiges tun: fetteres Gemisch, konservative Zündzeitpunkte, Klopfsensor, weniger Kompression. Alle diese Massnahmen haben gemeinsam, dass sie Leistung und Drehmoment kosten.
Die TC88 hatte eine Kompression von 8.8:1, die TC96 schon 9.2:1. Man erinnere sich: Nur die TC88 (mit Vergaser) war ursprünglich für den Betrieb ohne Ölkühler vorgesehen. Ideal wären aber 10.5:1. Da hätte der Motor das Drehmomentmaximum. Aber dafür müssten richtig satte Ölkühler verbaut werden. Die CVO110 hatte 9.3:1, was aber wegen der Hitzeprobleme wieder auf 9.15:1 reduziert wurde. Dasselbe passierte mit dem 103cui, der wieder auf 8.8:1 runtergesetzt wurde. Deshalb hat er nominal genausoviel (wenig) Leistung wie ein 96cui.
Platt gesagt: Die Hitzeprobleme der TwinCam kosten den Benutzer einfach mal so 20% Motorleistung, bei gleichem Verbrauch. Die man nicht bekommt, weil die Factory keinen Ölkühler verbauen wollte. Obwohl man alle dafür notwendige Hardware bezahlt hat.
Dabei ist die Lösung eigentlich einfach: Man muss die Zylinderkopftemperatur bei 100°C halten. Mit einem Wassergekühlten Motor ist das kein Problem. Bei der Harley schon. Wenn man das bei einer Harley erreichen will, die eine 10:1 Kompression hat, braucht man nicht nur einen, sondern gleich zwei 10-Row Ölkühler. Das ist der Grund, warum leistungsstarke Harleys teilweise Autokühler installiert haben. Auch wenns komisch aussieht. Oder man baut einen Wassergekühlten Zylinder (TwinCool, s.o.).
Werksmässig laufen die Harleys mit einer Kompression von 9.2:1. Also etwas Milder. Trotzdem kann der verbaute Ölkühler nicht gross genug sein, um das angestrebte Ziel zu erreichen.
Mehr Leistung und Drehmoment
Ein kühlerer Motor erzeugt deutlich mehr Drehmoment. Die angesaugte Luft ist kühler, da sie von der Umgebung, dem Manifold und den Kanälen deutlich weniger aufgeheizt wird. Dieser Effekt ist deutlich messbar, wenn man z.B. eine Datenaufzeichnung mit VTune macht. Die EFI misst die Zylinderkopftemperatur, um die Spritmenge anzugleichen. Heisserer Motor = heisse Ansaugluft = weniger Sauerstoff= weniger Sprit= weniger Drehmoment.
Die finanzielle Belastung
Das finanziell schlimmste, was einem mit dem Ölkühler passieren kann ist, dass das Thermostat-Ventil nicht öffnet. Der Motor also immer so kühl läuft, dass nie Öl durch den Kühler fliesst und man das Geld deshalb umsonst ausgegeben hat. Ich kann aber feststellen, dass regelmässig heisses Öl durch den Kühler geht. Also das Öl sehr wohl so heiss wird, dass das Ventil öffnet. Und kühleres Öl schmiert einfach sehr viel besser als heisseres. Es hält länger, degradiert langsamer, hat einer höhere Viskosität und sorgt für weniger Hydrogeklapper. Der Motor bleibt um bis zu 20° kühler, was die Lebensdauer der Kopfdichtung massiv erhöht.
Auch die Standzeit eines gekühlten Öls ist länger. Man kann also im Ernstfall die Wechselintervalle ausdehnen. Das kann zum Beispiel wichtig bei Urlaubsfahrten im Ausland werden.
Die "kühles Öl ist unnötig" Hochschule
Woher tauchen eigentlich immer wieder die Leute auf, die lautstark "zu heisses Öl" für unbedenklich halten? Oder ein "zu mageres Gemisch"? Oder "gelegentliches Klingeln"? Wird das irgendwo gelehrt? Und wenn ja: Von Wem? Gibt es da eine spezielle Hochschule? Diese Fragen drängen sich mir immer wieder auf, wenn ich so manche Beiträge in diversen Foren lese. Ohne es empirisch belegen zu können habe ich den Eindruck, dass es oft dieselbe Fraktion ist, die gleichzeitig Primary Belts, Apehanger, tiefergelegte Dämpfer und extra breite 300er Hinterreifen für das tollste auf der Welt halten.
Wer ein wenig technisches Verständniss für die Funktion eines luftgekühlten Verbrennungsmotors aufbringt, für den ist die Nützlichkeit eines Ölkühlers offensichtlich. Schon gar wenn man irgendwelche Leistungssteigerungen plant. All die Anderen, denen dieses technische Verständniss so komplett abgeht, können es ja dabei belassen, Chromteile zu kaufen. Das freut die Factory sehr viel mehr, denn sie lebt vom Verkauf von Chromschnickschnack und von Neumaschinen...
Ein typischer Vertreter dieser "Hochschule" ist der Autor des folgenden Artikels, der in seinem Tech-Tip lautstark propagiert, dass ein Ölkühler sinnlose Geldverschwendung ist: Tech Tip: CAN YOU EVER BE TOO COOL
Das ist ein echt doller Artikel. Ich zitiere: "Your V-Twin is well designed to run around 215 degrees of oil temperature". Das wären dann 100°C. FALSCH! Der TC ist so "well designed", das er mit SYN3 Motoröl auch 120°C ohne Probleme verträgt.
ABER: Es können auch mal 150°C Öltemperatur werden. Kann man nachmessen, wenn man sich die Mühe macht.
Und man lernt in dieser "Hochschule" offensichtlich auch noch weitere interessante Sachen:
Da schlägt er statt einem Ölkühler (der seiner Meinung nach immer Leck ist) einen höheren Öldruck vor. Nix gegen höheren Öldruck, aber der würde bei Bikes mit Hydro-Nockenwellenspannern dieselben zerfräsen. Und bei zu heissem Öl nützt keine Ölpumpe mehr was. Die dreht dann einfach hohl.
Als nächstes empfiehlt er häufige Ölwechsel. Wie habe ich das zu verstehen? Weil das Öl sich durch die übermässige Hitze etwa doch zu schnell zersetzt? Kann ja eigentlich gar nicht sein, denn dann bräuchte man ja einen Ölkühler! Oder soll ich bei heissem Motor das Öl ablassen und ganz schnell frisches (am besten klimaanlagengekühltes Shell Oil von der Tankstelle) einfüllen? Und so den Motor kühlhalten? Häh??
Nun: Wenigstens empfiehlt der Autor 15W-60 Öl (wenn er es selber nur richtig schreiben könnte...). Wegen der höheren Viskosität. Das ist auch das einzig sinnvolle, das er im ganzen Artikel von sich gibt...
Zum Schluss gibt er die oberschlaue Empfehlung, Staus möglichst zur Gänze zu vermeiden (das funktioniert leider nur in der Einsamkeit von Arizona) und statt einem Ölkühler lieber das Geld für Eintrittskarten in ein vollklimatisiertes Kino auszugeben. Das hält kühler. Allen Ernstes!
Soviel zum Sachverstand dieses "Fachartikels". Wahrscheinlich ist das nur eine Tech-Tip Satire, bei der man schlicht vergessen hat, sie am 2. April wieder zu löschen...
In Amerika haben sie ja auch keine Probleme
Die Jünger der obigen Hochschule verbreiten auch gerne mal solche Geschichten: "Ich bin mit einer Leih Harley durch Death Valley gefahren und hatte niemals Temperaturprobleme. Auch ohne Ölkühler". Also entweder leiden diese Leute unter einer speziellen Form von Demenz, oder wissen nicht wovon sie reden.
Aktuell habe ich gerade die Route66 mit einer serienmässigen E-Glide befahren. Im Kockpit ist eine Lufttemperatur-Anzeige montiert. Ab 100°F (38°C) hat das EITMS eingegriffen (Leerlauf). Bei mehr als 110F Lufttemperatur auf der Anzeige (43°C, hat man da öfters) hat die EFI angefangen, die Zündzeitpunkte zu verschieben. Das machte sich zunächst durch deutlich hörbares Klingeln in den Zylindern bemerkbar. Nach einigen Sekunden hat die EFI eingegriffen und das Klingeln war weg. Bemerkt hat man es aber immer noch. Und zwar dadurch, dass beim Beschleunigen zwischen 2000 und 3500 rpm auf einmal ein (merkliches) Leistungsloch entstanden ist, weil die Zündzeitpunkte viel zu spät eingestellt waren, um eben das Klingeln zu verhindern. Gleichzeitig wurde auch das Gemisch angefettet.
Es wurde während der Fahrt immer Premium (93) Benzin getankt, das entspricht dem 98 Super Plus bei uns. Also lag es nicht an der Spritqualität, sondern ausschliesslich am heissgelaufenen Zylinderkopf. Das Bike hatte übrigens keinen Ölkühler.
Donny Petersen
Die unbestrittene Technik-Koryphäe auf dem Harley-Sektor ist der Autor Donny Petersen. Er schreibt regelmässig die Technikkolumne in American Iron Magazin. Genau wie ich probiert er gerne selber alles aus, bevor er es schreibt.
In der Ausgabe 312 des American Iron (22.7.14) schreibt er in einem Artikel über Ölkühler:
"A Harley Engine is vulnerable to the ravages of heat since the motor depends on cooling air to control destructive excess heat. Why do people argue about whether an oil cooler is necessary on Big twins and Sportsters? I just don´t get it. There´s no reason whatsoever not to run an oil cooler on a stock engine or even two oil cooler on a performance engine. I´m not not talking about those litle chrome ones either, although they are better than nothing. I want those big, ugly-to-some, black coolers with 10 rows of turbulation enhancers mixing up the hot oil in the tubing to obtain maximum heat exchange.
Back in 1999, I heard a H-D engineer, who wishes to remain anonymous for obvious reason, say that he thought The Motor Company didn´t recommend oil coolers for the new Twin Cams because the powers-that-be felt that the H-D rider would interpret their inclusion as an indicator that there was something wrong with the new engine.
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Bob Wood of Wood Performance who has a great knack for simplifying the complicated, told me that I needed two 10-row Jagg coolers on my Twin Cam or a high-performance Evolution. That´s 20 rows of Jagg oil Cooling to sufficiently lower the temperature in the heads to prevent spontaneous combustion (aka preignition, spark knock, detonation). Bob says that head temperature needs to be reduced to 210-220 F (105°C), particularly in higher compression engines. Harley Davidson allows for 230F (110°C) with stock compression. I followed Bob´s advice, and I have to say that it works and works well."
Ich habe einen Artikel von ihm über Ölkühler angehängt (Danke User Serviman). DAS ist Literatur, die lesenswert ist. Nicht so ein Schund wie der obige "Fachartikel". Leider nur in Englisch. Donny Petersen hat übrigens nicht nur einen, sondern gleich zwei 10-Row Jagg Ölkühler an seiner TwinCam montiert.
Ölkühler im Stand
Hartnäckig hält sich das Gerücht, ein Ölkühler wäre im Stehen wirkungslos. Das sagen interessanterweise immer nur diejenigen, die keinen Ölkühler verbaut haben. Wer einen Ölkühler hat, hat sich sicher schonmal die Pfoten daran verbrannt, als er im Stand mal nachfühlen wollte, ob denn auch Öl durchläuft. Auch im Stand kühlt der Ölkühler durch Konvektion und Strahlung. So wie im Wohnzimmer auch der Heizkörper durch Konvektion und Strahlung den Raum erwärmt. Ohne das das Wohnzimmer sich mit 80 km/h bewegen müsste. Je grösser die Oberfläche des Kühlers ist, desto besser.
Wenn man im Stehen Luft per Gebläse durch den Ölkühler bläst, kühlt der natürlich noch besser. Man sehe nur mal unter die Motorhaube seines Autos. Dann erkennt man, wie gut das funktioniert. Seit -zig Jahrzehnten. Deshalb gibt es mittlerweile auch Harley Ölkühler mit eingebautem elektrischen Gebläse.
Aber auch ein Ölkühler ohne Gebläse ist immer noch deutlich besser ist als gar kein Ölkühler. Das folgende Video zeigt, wie ein Lüfter (oder dann auch ein wenig Fahrtwind) das Öl um mehr als 20°C kühlt.
Wer also gerne seinen Motor lange Zeit im Stand betreiben will, der sollte über einen Ölkühler mit elektrischem Gebläse nachdenken.
Öltemperatur bei Touring, Softail, Dyna und Sportster
Die Harley Kühler gibt es praktisch baugleich für Touring, Softail und DynaGlides. Egal welche Baureihe, der TC Motor ist dankbar für einen Ölkühler. Die hinten liegenden Öltanks der Dynas und der Softail incl. der langen Anschlussleitungen wirken ein wenig wie ein Ölkühler, ohne aber auch nur annähernd an die Effizienz eines richtigen Ölkühlers heranzureichen. Entscheidend ist immer die Öltemperatur am Ölfilter. Also genau da, wo das Öl aus der Ölpumpe kommt, bevor es in den Motor gelangt. Und genau da zieht der Ölkühler die Wärmeenergie ab.
Wer es wirklich genau wissen will, kann mit einer IR-Pistole Messungen am Ölfilter machen. Der Zylinderkopf in der Höhe der Zündkerzen ist eine weitere interessante Stelle für Wärmemessungen. Man muss dabei beachten, dass man keine verchromte Oberflächen mit einer IR-Pistole messen kann. Da hilft ein kurzfristig für die Messung angebrachter Streifen schwarzes Isolierband.
Die handelsüblichen digitalen Thermometer, die statt dem Ölpeilstab eingesetzt werden sind nützlich, können aber auch eine falsche Sicherheit vermitteln. Meist schaut man genau dann nicht drauf, wenn es am nötigsten wäre. Wenn man sich so etwas anschaffen will, sollte man immer die Version mit gleichzeitiger Anzeige des Ölstandes anschaffen. Das ermöglicht den schnellen Ölstandcheck bei einer Pause. Die Anzeige ist leicht von Fahrenheit auf Celsius umschaltbar.
Oil Level and Temperature Dipstick with Lighted LCD Readout - Chrome | Genuine Motor Accessories | Harley-Davidson USA
Die Ölkühler für die Sportster werden weiter unten besprochen. Bei denen ist ein extra Kühler nicht so dringlich.
Bauarten von Ölkühlern
Am bekanntesten sind die original Harley Ölkühler, wie sie bei den 103cui Tourern, den Police-Bikes und den CVO Maschinen serienmässig verbaut werden. Die entsprechenden Kits sind passend für das jeweilige Modell zusammengestellt und werden entweder vorne unter dem Lichtregler oder senkrecht am vorderen Unterzug befestigt. Man kann die Kühlleistung der Harley Ölkühler dadurch erhöhen, dass man das beiliegende Chrom-Ziercover einfach weglässt.
Category - Genuine Harley Parts and Accessories | Harley-Davidson Europe
Cool Your Motor | H-D Premium Oil Cooler Kit - Hot Bike Baggers Magazine
Ursprünglich wurden die Harley Ölkühler von der Firma Jagg gefertigt, die immer noch die besten Ölkühler herstellt. Beiden Kühlern ist gemeinsam, dass die Oberfläche eine Art Wabenstruktur (Fins) aufweist und damit eine sehr grosse Oberfläche herstellt. Intern wird das heisse Öl systematisch verwirbelt (Turbulators), um eine möglichst umfängliche Durchmischung zu erreichen. Vergleichbar damit, dass eine heisse Suppe schneller kalt wird, wenn man sie kräftig rührt.
Von der Firma Jagg gibt es mittlerweile auch Kühler mit eingebautem elektrischen Ventilator. Während bei den Harley Ölkühlern alles dabei ist (Adapter, Leitungen, Kühler, Befestigungen), kauft man bei dem Jagg die nötigen Komponenten einzeln dazu. Der Jagg kostet rund 50% mehr wie der Harley Kühler.
Die Kühlleistung der Jagg ist vergleichbar mit den Harley Kühlern, aber die JAGGs haben nur 1/3 des Druckabfalls, den die Harley Ölkühler erzeugen. Das kann bei verstärkten Ölpumpen (oder bei zwei hintereinander geschalteten Ölkühlern) eine Rolle spielen.
Jagg Fan-assisted Oil Cooler Kit | Jagg Oil Coolers
Dann gibt es eine Reihe von Herstellern, die Ölkühler aus Billet Aluminium fertigen. Da sind dann auch mal Rillen eingefräst, welche die Oberfläche vergrössern sollen. Die dadurch erzeugte Oberfläche kommt aber bei weitem nicht an die der Wabenkonstruktion der Harley oder Jagg Kühler heran. Auch intern wird das Öl oft nur linear hindurchgeleitet. Diesen Nachteil gleichen sie deshalb oft durch schiere Grösse und das deutlich höhere Ölvolumen aus.
RBS Custom Parts | Ölkühler | Oilcooler
Es gibt auch einen Ölkühler, der unsichtbar flach unter dem Getriebe montiert wird. Sogar dieser funktioniert, obwohl er nur quer vom Luftstrom angeströmt wird. Alles nur durch die grosse Oberfläche.
Oil Bud - Hidden Harley Oil Coolers
Weiterhin gibt es diverse Umbauten, welche den Sturzbügel als zusätzlichen Ölkühler verwenden. Das erscheint zunächst elegant, sorgt aber im Falle eines Sturzes dafür, dass die Maschine auch noch ihr komplettes Motoröl verliert, sobald der Sturzbügel dabei etwas abbekommt.
Anschluss der Ölkühler
In den Anfängen des TC Motors wurde der Ölkühler auch nicht über den Ölfilter angeschlossen, sondern mit extra Leitungen hinten am Anschluss. Das sah nicht sehr schön aus. Mittlerweile werden alle erhältlichen Ölkühler durch einen Adapter an den Ölkreislauf angeschlossen, der zwischen der Halterung und dem Ölfilter montiert wird. Dadurch bleiben die Zuleitungen sehr kurz und sind fast unsichtbar verlegt.
Je nach Hersteller unterscheiden sich diese Adapter. Üblicherweise ist in diesem Adapter ein Thermostat-Ventil eingebaut. Obwohl er eigentlich erst bei 110°C öffnen müsste, machen zum Beispiel die Harley Thermostaten bereits bei 85°C auf. Bei 120°C ist er dann vollständig geöffnet. Der Thermostat verhindert, das das kalte Öl zu lange braucht, bevor es die Betriebstemperatur erreicht. Und im Winter bleibt er ganz geschlossen. Wenn man also im Winter fährt, bleibt der Ölkühler automatisch abgeschaltet.
Die asymmetrischen Jagg Adapter haben die Besonderheit, dass das Öl erst durch den Filter, und dann durch den Kühler geleitet wird. Dadurch sind sie etwas dicker und müssen evtl. gegen Verdrehung gesichert werden. Die Theorie ist, dass das heisse Öl weniger Druckabfall im Ölfilter erzeugt als kühleres Öl. Und da die Jagg Ölkühler den geringeren Druckabfall als Hauptargument vorweisen ist es logisch, dass auch der Thermostat entsprechend konstruiert ist.
Haltbarkeit der Ölkühler
Die Befürchtungen, dass der tiefliegende Ölkühler durch Steinschlag beschädigt wird, haben sich bisher nicht bewahrheitet. Wichtig ist, jedesmal beim Waschen des Bikes den Dampfstrahl gut durch den Ölkühler zu leiten. Dort sammelt sich gerne Fahrbahndreck an, der die Kühlleistung mindert.
Sportster
Die Sportster ist von der Bauart her eher ein EVO Motor. Da ist die Sache mit der Öltemperatur nicht ganz so kritisch. Eher im Gegenteil. Meist wird die Sportster nicht mal so warm, dass das kleinteilige Geraffel aus dem Öl verdampft (100°C).
Aber wirklich Schaden tut ein Ölkühler auch hier nicht. Sinnvoll ist er aber erst, wenn man massive leistungssteigernde Massnahmen vornimmt. Die Bestellnummer ist 62996-07A. Der Ölkühler wird nicht über einen Adapter angeschlossen, sondern direkt in die Ölleitung eingeschleift. Deshalb hat dieses System auch keinen eigenen Thermostaten. Man sollte aber einen Thermostaten von Jagg (P/N: 4050) einschleifen.
Jagg By-Pass Valve for Oil Coolers - Jagg Oil Coolers
© 2011, Peter Viczena
), Öltemperatur an jeden zweiten Ampel gecheckt: 113°! Gemessen am Peilstab. Ok, es ist nicht der ideale Messpunkt aber doch aussagekräftig genug.
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