Wie viel Druck im Kühlsystem?

[OWJ6]

Der Deckel hat erstmal nicht die Funktion das Wasser am Kochen zu hindern, sondern der Volumenausdehnung des Wasser bei Erwärmung bei Normalbetrieb Sorge zu tragen. Beispielsweise von 20° auf 80°C. Wasser ist nahezu inkompressibel und würde andernfalls mal eben den Kühler und Schläuche platzen lassen. (Deshalb z.B. Flüssiggasflaschen niemals >80% füllen)

Ob der Deckel nun bei 1.1 oder 1.5 bar Überdruck öffnet spielt eigentlich keine Rolle, da das Wasser in erstem Fall bei 120°C kocht im zweiten bei 126°C - kein echter Gewinn. Also Motor vorher aus oder Lüfter dran lassen.

Das Wasser wird nach dem Anlassen kontinuierlich in den Behälter gedrückt und von dort auch wieder beim Abkühlen in den Kühler zurückgesogen - die kleine Metallplatte in der Mitte des Deckel ist keine Niete, die nur den Dichtring hält, sondern zeitgleich ein Rückschlagventil. Baut man sich nun aus Gewichtsgründen einen kleinen Plastikbehälter direkt hinter den Kühler sollte der Schlauch bis auf den Boden reichen um das Wasser auch wieder zurückzusaugen, sonst quirlt die Wasserpumpe beim nächsten Start die Luft unter und die Kühlleistung nimmt ab. Im Grunde reicht im Behälter eine kleine Pfütze Wasser bei Raumtemperatur, nur sollte der Behälter so groß sein, dass das rausgedrückte Wasser komplett aufgenommen werden kann. Ca.6% des Gesamtinhalt des Systems drücken von 0-120°C raus, bei den üblichen 2,5 litern also 150ml + Sicherheitszuschlag.

Zur eigentlichen Frage: Der Druck im Kühlsystem liegt während der Fahrt zwischen Atmosphärendruck bis Deckelöffnungsdruck, das ändert sicht von Kurve zu Kurve immer wieder durch den leichten Temperaturunterschied, der Wasser reinsaugt oder rausdrückt.

[roku]

Ob der Deckel nun bei 1.1 oder 1.5 bar Überdruck öffnet spielt eigentlich keine Rolle, da das Wasser in erstem Fall bei 120°C kocht im zweiten bei 126°C - kein echter Gewinn. Also Motor vorher aus oder Lüfter dran lassen.

Gilt aber nur für Glykolmischungen, oder? Hast Du eine Dampfkurve dafür gefunden? Viele fahren hier fast reines Wasser, da sollte der Unterschied zw, 1.1 und 1.5 bar aber schon etwas größer sein, oder? Danke für den fundierten Beitrag.

Gruß,

Robert

[doppel-r]

http://public.beuth-hochschule.de/~wsei ... tafel2.jpg

1,1 bar --> 102°C
1,5 bar --> 111°C
2,0 bar --> 120°C

So lese ich das hier raus. Also zwischen 1,1 und 1,5 ist schon ein merklicher Unterschied.

Doppel-R

[gixxn]

Der Deckel hat erstmal nicht die Funktion das Wasser am Kochen zu hindern, sondern der Volumenausdehnung des Wasser bei Erwärmung bei Normalbetrieb Sorge zu tragen. Beispielsweise von 20° auf 80°C. Wasser ist nahezu inkompressibel und würde andernfalls mal eben den Kühler und Schläuche platzen lassen. (Deshalb z.B. Flüssiggasflaschen niemals >80% füllen)

Ob der Deckel nun bei 1.1 oder 1.5 bar Überdruck öffnet spielt eigentlich keine Rolle, da das Wasser in erstem Fall bei 120°C kocht im zweiten bei 126°C - kein echter Gewinn. Also Motor vorher aus oder Lüfter dran lassen.

Das Wasser wird nach dem Anlassen kontinuierlich in den Behälter gedrückt und von dort auch wieder beim Abkühlen in den Kühler zurückgesogen - die kleine Metallplatte in der Mitte des Deckel ist keine Niete, die nur den Dichtring hält, sondern zeitgleich ein Rückschlagventil. Baut man sich nun aus Gewichtsgründen einen kleinen Plastikbehälter direkt hinter den Kühler sollte der Schlauch bis auf den Boden reichen um das Wasser auch wieder zurückzusaugen, sonst quirlt die Wasserpumpe beim nächsten Start die Luft unter und die Kühlleistung nimmt ab. Im Grunde reicht im Behälter eine kleine Pfütze Wasser bei Raumtemperatur, nur sollte der Behälter so groß sein, dass das rausgedrückte Wasser komplett aufgenommen werden kann. Ca.6% des Gesamtinhalt des Systems drücken von 0-120°C raus, bei den üblichen 2,5 litern also 150ml + Sicherheitszuschlag.

Zur eigentlichen Frage: Der Druck im Kühlsystem liegt während der Fahrt zwischen Atmosphärendruck bis Deckelöffnungsdruck, das ändert sicht von Kurve zu Kurve immer wieder durch den leichten Temperaturunterschied, der Wasser reinsaugt oder rausdrückt.

Super Posting!
Da weiß einer wovon er redet, oder?
Woher hast du dieses Wissen? Abgeschrieben oder Eigenerfahrung?

Wobei die 6 Grad mehr im Ernstfall schon viel Wert sind.
Schaden kanns auf jeden Fall nicht, sofern man sich bewusst darüber ist das es dem Motor auch nicht
gut tut wenn er so heiß wird.


gruß gixxn

[OWJ6]

1) Das gilt für reines Wasser. Bitte keine Glykolmischungen (Frostschutz) in meiner Gruppe
2) Das ist eine Sattdampftafel, gibt ca. Temperatur und Druck der Phasengrenze zwischen Flüssig/Gas(Dampf) an. Das ist aber nicht der eigentliche Fehler. Der Druck wird hier zweckmäßigerweise absolut angegeben. Du hättest bei 1+1.1 bzw 1+1.5 schauen müssen. Bei 2.0bar haben wir 120°C. Passt.
3) Ich hab sowas in chemischer Verfahrenstechnik lernen müssen. Sonst bin ich auch groß im Abschreiben ohne Quellenangabe und vortäuschen maximaler Fachkompetenz bei absoluter Ahnungslosigkeit.

Ich bin weiterhin der Meinung, dass der Deckel egal ist, weil niemand von euch mit >90°C im Kühler rumeiern will. Das geht auf die Motorleistung. Also dicken Kühler anbauen, bessere Luftzufuhr oder eben Killschalter drücken.

[gixxn]

Ich bin weiterhin der Meinung, dass der Deckel egal ist, weil niemand von euch mit >90°C im Kühler rumeiern will. Das geht auf die Motorleistung. Also dicken Kühler anbauen, bessere Luftzufuhr oder eben Killschalter drücken.

Es geht ja auch nicht um die Temp. bzw. den Druck beim Fahren (also bei mir zumindest nicht),
sondern darum das das Ding nicht so schnell zu kochen beginnt, sollte man wieder mal zu lange am Start
stehen weil jemand meint er darf in der Sighting-Lap nicht schneller als 50km/h fahren oder versucht sein
Moped in der Startaufstellung durch mehrmaliges Anschieben in Gang zu bringen, oder schnell noch eine
Dichtigkeitsprüfung durchführt etc. etc.
Alles schon gehabt!
Man glaubt nicht auf was für Ideen einige Leute kommen wenn die Nervosität steigt.
Die anderen sollen ruhig warten ....

Jetzt werden einige sagen, dann dreh doch einfach den Motor ab.
Tja, manchmal will und kann man den Motor einfach nicht abdrehen, überhaupt wenn man denkt es geht
eh gleich los. Ohne LiMa ist das neuerliche Starten auch nicht optimal wenn man ein längeres Rennen
vor sich hat, da geht man sparsam um mit jedem Millivolt!
Und oft ist das Abdrehen des Motor dann genau der Punkt wo die Suppe dann doch noch im letzten Moment
überkocht, weil die Temp. kurzzeitig durch die fehlende Zirkulation nochmal nach oben schießt.

Und genau hier hoffe ich das die paar Grad mehr die ein minimal höherer Druck mit sich bringt helfen können.
Beweisen kann ich es leider nicht, bis jetzt ist bei mir auf jeden Fall noch nichts übergekocht.
Und 110-112 Grad hatte ich schon mal am Display in der Startaufstellung.



gruß gixxn

[doppel-r]

1)
2) Das ist eine Sattdampftafel, gibt ca. Temperatur und Druck der Phasengrenze zwischen Flüssig/Gas(Dampf) an. Das ist aber nicht der eigentliche Fehler. Der Druck wird hier zweckmäßigerweise absolut angegeben. Du hättest bei 1+1.1 bzw 1+1.5 schauen müssen. Bei 2.0bar haben wir 120°C.

Völlig richtig, peinlicher Fehler.

Zum Rest, naja, Killschalter drücken ist eher kontraproduktiv, da dann weiterhin Wärme vom Motor
ans Kühlwasser abgegeben wird, aber die Kühlwasserpumpe steht. Somit kann die Wärme nichtmehr
zum Kühler transportiert und dort an die Umgebung abgegeben werden. Oft es kann durchaus
besser sein, den Motor im Leerlauf laufen zu lassen, zumindest, wenn man noch einen Lüfter
verbaut hat, sonst hats eh nicht wirklich Sinn. Und grösseres DeltaT Kühlwasser/Umgebung ergibt
nunmal bei gleicher Fläche und gleichem Volumenstrom (Lüfter z.B.) grössere Wärmetauscherleistung.
Es wird dadurch zwar das gesamte Temperaturniveau im Grenzbereich angehoben, aber es wären etwas
mehr Reserven da, wenn man steht oder rollt. Meine Meinung.


Doppel-R

[Speed Freak]

Und auch daran denken, dass manche Fläche im Motor wärmer ist als andere.
Z.B. rund um Auslasskanäle kanns gerne mehr haben als die 120°C, da kommt es im Betrieb dann zum Oberflächensieden.

Bis zu einem gewissen Grad steigert das sogar den Wärmeübergang weil das Wasser beim verdampfen Energie aufnmimmt und diese dann mit der kleinen Dampfblase abtransportiert und im restlichen Kühlwasser "aufgelöst" wird.
Ab einem gewissen Punkt kanns aber passieren, dass sich größere Dampfblasen bilden die in Taschen hängen bleiben und ihre Energie nicht mehr durch Kondensation abgeben - dann sinkt die Kühlleistung an der Stelle sehr stark weil die Wärme nicht mehr abtransportiert wird.

Im Extremfall ist der Zylinderkopf dann krumm, Sitzringe fallen raus oder brechen weil sich die Bohrung (Presssitz) verzieht, es gibt Risse im Kopf zwischen den Auslassventilen, Ventile brechen weil sie durch die verzogenen Sitzringe nicht mehr vollflächig aufliegen und ihre Wärme abgeben können usw.

6°C sind da schon nicht zu verachten weil man am Tacho ja nur eine "Mischtemperatur" angezeigt bekommt und nicht die Temperatur an den "hot spots" im Motor.

[OWJ6]

Es spricht nichts dagegen einen anderen Deckel mit höherem Öffnungsdruck zu fahren, sofern der Kühler und Schläuche das abkönnnen, aber der große Wurf ist es nicht. Ich will dor auch niemanden bekehren. Mein Anliegen war es eher zu vermitteln was der Deckel eigentlich 99,9% seiner Zeit macht und warum man rechtzeitig Maßnahmen ergreifen sollte bevor die Suppe kocht.

Beim stehenden Start bleibt der Motor natürlich aus Sicherheitsgründen an, aber hier werden Szenarien beschrieben, die zwar theoretisch denkbar sind, aber durchaus vermeidbar wären. Wem ist das Wasser denn nun wirklich übergekocht? Zur Not müssen die Lüfter halt dran bleiben, immernoch besser als drauf zu hoffen, dass es sich genau um 4-5°C ausgeht oder man andernfalls mit 0,5 liter weniger Wasser unterwegs ist, das sich auf Start/Ziel entleert hat.

Ab hier langweiliges Gelaber:
Eine Dampfblase wird nicht aufgelöst, die kollabiert durch Kondensation. Kennt jeder vom Nudeln kochen, wenns am Topfboden prasselt. Eine deutliche Volumenzunahme ist ab diesem Zeitpunkt aber unvermeidbar und es drückt relativ schnell viel Wasser aus dem Kühler. Hier ist das Kind dann schon in den Brunnen gefallen. Es kocht halt lokal.
Dass die Verdampfungsentalpie nochmal ein vielfaches an Wärmeenergie aufnimmt ist bekannt, diese physikalische Gegebenheit gehört aber sicher nicht zum Konzept einer Motorkühlung und sorgt auch im kleinen nicht für bessere lokale Temperaturen. Tatsächlich stagniert der Temperaturanstieg dann wie im Kochtopf, der nämlich genau 100°C hält. Wollte man die maximale Oberflächentemperatur mit diesem Trick begrenzen wäre es sogar besser den Druck abzusenken, da der Phasenübergang bei geringer Temperatur stattfinden würde - siehe Sattdampftafel. Dass die Dampfblasen hängen bleiben, halte ich für ein Gerücht. Durch den eklatanten Dichteunterschied, deren Volumen, die Strömungsrichtung (von unten nach oben) und Konvektion werden die Blasen in Richtung höchster Punkt abgeführt und der liegt am Deckel. Das Problem ist wohl eher der schnelle Wasserverlust, es rotzt dann nämlich solange das Wasser aus dem Deckel bis sich die Pumpe in den verbliebenen 0,5l dreht. Und das wriklich interessante ist, dass nur ein Bruchteil der 2-3 Liter wirklich gekocht haben, denn die Sattdampftafel hat noch mehr drauf. Aus einem Gramm Wasser werden bei 2.0bar und 120°C 0,88 Liter Dampf und die schieben eine ebenso große Menge Wasser aus dem Kühler.

So nu reichts aber, man könnte sonst noch meinen ich hätte Freude an sowas.

[gixxn]

So nu reichts aber, man könnte sonst noch meinen ich hätte Freude an sowas.

Es scheint fast so!
Aber gut geschrieben, vielen Dank für deine ausführliche Erklärung.
Ich hab auf jeden Fall wieder was dazugelernt, war auch gar nicht so langweilig.

Ich glaube auch das ein Deckel mit höherem Öffnungsdruck nicht unbedingt notwendig ist,
aber wenns nicht schadet, dann macht es wenigstens für meinen Kopf einen Sinn.

Ich klebe mir jetzt überall Aufkleber aus Moped.
"VORSICHT ICH FAHRE MIT 1,6BAR ÜBERDRUCK !"

Da traut sich sicher keiner mehr mich zu überholen.



gruß gixxn