Ölfilter – so sehen sie von innen aus

Bei manchen ist es ein alljähriges Ritual: Der Ölwechsel. Mal selbst, mal im Rahmen vom Kundendienst. Auch meiner BMW gönne ich einen Wechsel und nutze die Chance einen Beitrag über das Innenleben von einem gebrauchten Ölfilter zu schreiben.

Es ist schon ein paar Wochen her da kam die Frage auf wie oft man einen Filter wechseln kann, darf, muss oder soll. Für mich stellte sich die Frage nicht, da die knapp 10 Euro für einen neuen Filter nun wirklich nicht die Welt sind und daher tausche ich bei jedem Ölwechsel auch den Filter.

Die Gliederung des heutigen Beitrags ist im Kasten zu finden.

Wer sich über den Ablauf beim Ölwechsel bei der R 1150 GS informieren möchte wird hier^[1] fündig.

Deeplink Position des Ölfilters bei der R 1150 GS

Bei manchen Motorrädern sitzt der Ölfilter sehr exponiert und auf ihn prasselt alles ein, was der Vorderreifen so aufnimmt und wieder abschleudert. Bei der BMW R 1150 GS (und natürlich auch anderen BMW mit dem gleichen Rumpfmotor) sitzt der Ölfilter gut geschützt im Motorblock und ist fast vollständig von ihm umschlossen.

Unten schützt bei der GS der robuste Motorschutz (bestehend aus Alublechen). Motor und Ölfilter vor Beschädigungen.

Der alte Ölfilter (HiFlo HF163)

Blick von unten in die Ölfilteraufnahme

Den letzten Ölwechsel habe ich im Juli 2016 vorgenommen. Letztes Jahr habe ich beschlossen alle Wartungsarbeiten auf das Frühjahr zu verlegen. Daher werden Filter und Öl erst jetzt im März ersetzt. BMW gibt einen Wechselintervall von 10'000 km oder ein Mal pro Jahr an. Manche halten sich strikt daran, andere sehen das deutlich entspannter und fahren 20'000 oder noch mehr Kilometer mit gleichem Öl und gleichem Filter, oder tauschen zwischendurch das Öl aus und der Filter bleibt – oder sie »kippen einfach nur nach«.

Andere Perspektive, gleiche Ölfilteraufnahme

Den Ölfilter bekommt man entweder brachial mittels zweckentfremdetem Werk­zeug aus seiner sicheren Position oder man besorgt sich einen Ölfilterschlüssel.

Ich habe mir jetzt einen zugelegt, daher demnächst in meinem Blog eine Vorstellung von dem nützlichen Helfer.

Der Ölfilter filterte in den vergangenen rund 1,75 Jahren auf etwa 7'000 Kilometern das 20W-50 im Motorblock. Der Zustand ist daher entsprechend gut, regelrecht unauffällig. Also keine großen Überraschungen erwarten.

Deeplink Hinweise zu den Bildern

Auf den Bildern ist ein glänzender Ring auf dem Filtermaterial zu sehen. Auch die Kanten des Filterelements können mit Reflexionen dienen. Der Ring kommt vom Aufsägen des Filters, es handelt sich dabei um feine Metallspäne (weiter unten ist dies zu sehen). Die Reflexionen auf dem Filtermaterial sind vom Öl mit welchem der Filter durchtränkt ist.

Reflexionen auf dem Filtermaterial

Die Bügelsäge kam bein Öffnen zum Einsatz

Dies als Anmerkung falls sich jemand darüber wundert warum der Filter so aussieht wie er aussieht. Die Metallspäne stammen nicht vom Betrieb.

Deeplink Das Öffnen des Filters

Ich habe den Filter mit einer Bügelsäge aufgesägt. Es gibt ein paar Videos bei denen die Autoren auch ans Innenleben des Filters kommen, sie zerstören dabei jedoch das Filtergehäuse komplett und teilweise auch das Filtermaterial beziehungsweise das Filterelement. Dann lässt sich das Innenleben samt Bypass-Ventil aber nicht so schön erklären.

Etwas mühsam die ganze Aktion

Aber es geht zügig voran

Das Filtergehäuse ist übrigens recht stabil. Gut, wenig überraschend wenn andere Hersteller von Motorrädern den Filter wie oben schon erwähnt allen Widrigkeiten des Motorraddaseins ausliefern (Matsch, Regen, Rollsplitt, sonstiger Dreck auf der Straße, ...) und unmittelbar hinter dem Krümmer montieren.

Da sitzt der Filter dann und schaut aus dem Motorblock hervor wie ein... Wie ein... Nein. Keine unvorteilhaften Vergleiche ziehen.

Bald ist es geschafft!

Einmal rundherum aufgesägt

Natürlich hat ihm die Behandlung mit dem Schraubstock nicht ganz so gefallen. Das Filtergehäuse ist daher leicht verformt – aber es fällt eigentlich gar nicht auf, oder?

Deeplink So sieht das Innenleben aus

Mit der Säge einmal rundherum und schon kann man das Gehäuse aus­einanderziehen. Zum Vorschein kommen (zumindest beim Modell von HiFlo) natürlich der Filtereinsatz (mit integriertem Bypass-Ventil) und eine Feder. Ich habe den Filter lange abtropfen lassen (er war schon einige Stunden draußen und lief in die Auffangwanne ab), trotzdem bleibt natürlich ein kleiner Rest zurück. Das Filtermaterial ist schließlich damit vollgesogen.

Beim Öffnen des Filtergehäuses

Blick auf den aufgesägten Ölfilter

Der Filtereinsatz lässt sich einfach abziehen und aus dem Gehäuse nehmen. Auf dem Bild links ist die Gummidichtung an der Kontaktstelle zwischen Boden des Filtergehäuses und des Filterelements gut zu erkennen.

Ebenfalls auf dem linken Bild sieht man die Außenseite des Filterelements. Zwischen ihr und dem Ölfiltergehäuse befindet sich im Betrieb das ungefilterte Öl. Auf dem rechten Bild sieht man durch die Öffnung in den Filter hinein. Dieser Blick ist auch schon bei geschlossenem Filtergehäuse möglich, denn diese Öffnung ist der Auslass für das gefilterte Öl. Diese Öffnung wird mit dem darin befindlichen Gewinde auf den Motorblock aufgeschraubt.

Das Filterelement des Ölfilters

Blick in die Auslassöffnung

Die Pumpe drückt das Öl aus dem Ölsumpf kommend durch die sechs Löcher im Boden des Filters in das Gehäuse. Von außen nach innen gelangt das Öl durch das Filterelement (daher wird das Filtermaterial innen durch das Lochblech gestützt) dann in den weiteren Verlauf vom Ölkreislauf. Etwaige Verun­reinigungen bleiben also an der Außenseite hängen. Ich habe den Filter nicht weiter zerlegt (es war auch so schon Sauerei genug).

Deeplink Wie funktioniert das Bypass-Ventil?

Ölfilter haben üblicherweise ein sogenanntes Bypass-Ventil. Dies wird teilweise auch von manchen Anbietern in ihrer Produktbeschreibung explizit hervorgehoben, es stellt aber kein besonderes Alleinstellungsmerkmal dar.

Wie funktioniert nun dieses Ventil? Damit es einfacher zu verstehen ist einfach mal ein Blick auf das Innenleben werfen.

Auf dem Bild links ist das Filterelement zu sehen. Genauer gesagt man sieht die Seite, welche sich im Filtergehäuse befindet. Der schwarze Bereich in der Mitte ist aus Kunststoff (anklicken zum Vergrößern, dann kann man auch eine »4« auf dem Kunststoff erkennen. Dahinter befindet sich die federgelagerte Mechanik vom Bypass-Ventil.

In die Vertiefung passt die Feder, welche (unscharf) auf dem rechten Bild mit dem zersägten Filtergehäuse zu sehen ist. Diese Feder hält das Filterelement an seinem Platz.

Vertiefung an der Oberseite

Ölfiltergehäuse (ohne Filterelement)

Wenn der Filter im Werk zusammengebaut wird, kommt die Feder natürlich an eben diesen Platz bevor das Gehäuse verschlossen wird. So bleibt das Filterelement durch den Federdruck an seinem Platz. Im Inneren des Filtereinsatzes befindet sich das Bypass-Ventil. Dies ist während des Betriebs immer geschlossen – außer der Druck wird zu hoch (später mehr dazu wann das passiert).

Die Feder aus dem Ölfilter

Feder auf Ölfilterelement

Die Feder kann mit zwei Fingern zusammengedrückt werden, hält aber den Einsatz an seinem Platz. Man benötigt also eigentlich nicht sonderlich viel Kraft um den nur aufgesteckten Filtereinsatz von der Boden­platte wegzudrücken (war mir bislang nicht bekannt). Andere Hersteller verwenden keine Spiralfeder sondern haben gebogene Bleche im Einsatz, welche die Funktion einer Feder übernehmen.

Die Feder lässt sich...

...mit zwei Fingern zusammendrücken

Da der Druck auf das Filterelement von außen wirkt, kann der Einsatz nicht von der Auslassöffnung »weggedrückt« werden. Der Druck zwischen Filtergehäuse und Filterelement ist größer als der Druck im Inneren vom Filterelement. Wie viel bar der Druckunterschied im normalen Betrieb genau beträgt habe ich nicht beim Hersteller hinterfragt (und auch nicht im Web als zitierwürdige Angabe von einem Hersteller gefunden).

Diese Konstruktion ist auch schon das ganze Geheimnis vom »Bypass-Ventil«: Wird der Druck zu hoch wird das federgelagerte Ventil im Filterelement geöffnet.

Update vom 29.03.2018
Eine der ersten Reaktionen auf diesen Beitrag kam aus meinem Freundeskreis. Ich solle doch bitte das Filterelement komplett zerlegen und das Bypass-Ventil zeigen. Dies ergänze ich daher an dieser Stelle.

Das entnommene Filterelement

Ich habe einfach das Filtermaterial rundherum eingesägt. Bei Papier als Filtermaterial ist das schnell erledigt. Anschließend habe ich es mit einer Zange herausgezogen.

Eingesägt, mit Zange herausgezogen: Filtermaterial

Übrig bleibt das Metallgehäuse vom Filterelement und ein kleiner Berg mit Öl vollgesogenem Filtermaterial.

Filterelement ohne Filtermaterial

Das Filtermaterial ist mit den beiden Seiten des Filterelements verklebt. Der Klebstoff ist so großzügig aufgetragen das hier kein Öl zwischen Filtermaterial und Metall hindurchkommt.

Hinterlässt eine ziemliche Sauerei

Aufgrund der hohen Klebkraft konnte ich das Filter­material auch nicht vollständig entfernen. Dies war auch gar nicht not­wendig.

Zerschnittener Metallsteg (vom Filtermaterial)

Zusammengehalten wird das Metallinnenleben des Filterelements auf dem Bild nur noch durch die Metallstrebe, welche ursprünglich die beiden Enden des Filtermaterials miteinander fest verbunden hat.

Im Inneren: Die Feder vom Bypass-Ventil

Im Inneren des gelochten Blechs kann man vage die Feder des Bypass-Filters erkennen.

Leichter lässt sich das Bypass-Ventil erkennen wenn man einfach die beiden Metallteile auseinanderzieht.

Zerlegtes Filterelement (links: Bypass-Ventil)

Zur Orientierung: Die schwarze Abdeckung über der Feder ist auf dem Bild nicht zu sehen – die liegt auf dem Papier auf weil sie auf der Unterseite ist.

Das Bypass-Ventil (mit Resten vom Filtermaterial)

Die Feder im Bypass-Ventil hat einen deutlich höheren Widerstand als die oben erwähnte Feder (welche zur Fixierung im Filterelement dient). Es muss schon ordentlich Druck auf die schwarze Kunststofffläche ausgeübt werden bevor die Feder nachgibt und das Ventil sich öffnet.

Geöffnetes Bypass-Ventil

Damit ich Bilder machen kann habe ich das Bypass-Ventil in den Schraubstock eingespannt und mit einer auf dem Kunststoff aufgesetzten Schraube den Gegen­druck auf das Ventil beziehungsweise dessen Feder simuliert.

Das Öl kann ungefiltert passieren

Genau hier würde auch der Druck vom Öl wirken wenn nicht mehr genügend Öl durch das Filtermaterial gedrückt werden kann.

Was dann passiert ist simpel: Das Öl muss dann nicht mehr durch das Filterelement sondern kann direkt in den Motorblock strömen. Es wird dabei natürlich nicht mehr gefiltert.

Wie kann es passieren das der Druck so hoch wird das das federgelagerte Ventil im Filterelement ins Gehäuse gedrückt wird? Das ist ganz einfach zu erklären. Ist das Filterelement so verschmutzt das nicht mehr das von der Pumpe in den Filter gedrückte Öl passieren kann, sucht sich das Öl den Weg über den Bypass.

Dort liegt dann auch das Risiko: Wäre der Filter nicht verschmutzt, würde sich das Bypass-Ventil nicht öffnen. Also ist das Öl höchstwahrscheinlich sehr »verbraucht« oder es wurde (mutwillig?) verschmutzt.

Öffnet sich das Bypass-Ventil kann das Öl zwar passieren und in den Motorblock strömen. Die Schmierung und Kühlung bleibt also erhalten. Aber: Wenn das verschmutzte Öl in den Motor gelangt kann es dort gewaltige Schäden bis hin zum kapitalen Motorschaden verursachen.

Daher ist das Bypass-Ventil zwar ein kurzfristiger Schutz das der Motor weiter gekühlt wird und auch seine Schmierung nicht verliert. Gleichzeitig kann un­ge­filtertes Öl in den Motor und alle feinen Leitungen gelangen. Keine angenehme Vorstellung, oder? Also: Einfach 10 Euro in die Hand nehmen und mit dem Öl auch stets den Filter tauschen.

Zudem: Das Bypass-Ventil wurde primär nicht verbaut damit der Motor weiter betrieben werden kann. Das Bypass-Ventil verhindert vielmehr ein Platzen des Ölfilters oder den Ölaustritt zwischen Ölfilter und Motorblock. Je nach Fördermenge würde sich eine nicht unerhebliche Menge Öl direkt vor dem Hinterrad platzieren – ebenfalls eine sehr unangenehme Vorstellung, oder?

Deeplink TL;DR (too long; didn't read)

Ich weiß das ich für manchen Geschmack zu viele Zeichen in meine Beiträge packe. Daher komprimiert die Informationen wenn jemand dies so wünscht.

Im Innern eines Ölfilters mit Bypass-Ventil ist das Ventil innerhalb des Filter­elements federgelagert integriert (es gibt auch abweichende Konstruktionen). Im normalen Betrieb schließt das Ventil am Einlass bündig mit dem Gehäuse des Filterelements dicht ab, es ist geschlossen. Setzt sich im Laufe der Zeit oder wegen einer (mutwilligen) Verunreinigung des Öls der Filter zu, steigt der Druck im Innern des Filters, genauer gesagt zwischen Außenwand und Filterelement.

Die Pumpe fördert weiter das gleiche Volumen, der Filter kann aber nicht die notwendige Menge an Öl passieren lassen. Steigt der Druck weiter an, öffnet sich das federgelagere Ventil im Filterelement. Das Öl kann nun am Filterelement vorbei direkt in den Ölkreislauf strömen. So wird ein Motorschaden wegen mangelnder Schmierung verhindert, jedoch kommt auch dieses ungefiltertes Öl in alle Kanäle des Motorblocks.

Ein Motorschaden mangels Schmierung und/oder Kühlung wird durch das Bypass-Ventil verhindert. Ein Schaden aufgrund von verschmutztem Öl ist dann aber möglich oder sogar wahrscheinlich.

Die primäre Aufgabe des Bypass-Ventils ist ohnehin davor zu sorgen das der Filter nicht platzt oder sich das Öl zwischen Motorblock und Filter seinen Weg ins Freie bahnt. Das der Motor (zumindest zunächst) noch weiterläuft ist also maximal als Nebenwirkung zu verstehen.

Daher mein Fazit: Lieber einmal 10 Euro zuviel für einen Filterwechsel ausgeben als einmal zuwenig.

• ^[1]↑ www.600ccm.info – R 1150 GS: Ölwechsel (ohne Ölfilterschlüssel)