Autor Thema: Frostschutz / Motorkühlung, sind wir da tatsächlich richtig aufgestellt?  (Gelesen 19851 mal)

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Offline WHirsch

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Doch Udo, das kann ich (war ganz einfach)!

Damit auch klar ist worauf sich die Angabe aus dem RR Handbuch (die 'reden' davon) bezieht habe ich das durch das Voranstellen von 'Über' klargestellt. Das Du praktisch daselbe meinst, nur anders darüber 'redest' als RR ist ja jetzt auch klargestellt.

Offline WHirsch

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Danach sieht es doch wirklich so aus, als würde RR dem Kühlwasser nur aus Korrosionsschutz- und Frostschutzgründen etwas zusetzen. Der Zweck der Siedepunkterhöhung taucht hier nicht auf.

Das war nicht nur bei RR, sondern auch bei Mercedes (1973) Thema:

"Bei Fahrzeugen, die in extrem tropischen Ländern betrieben werden, kann die Kühlwasser-Gefrierschutzmittel-Mischung abgelassen und durch Wasser mit Veredelungsmittel ersetzt werden. Dieses empfehlen wir nach der Frostperiode bei Anhängerbetrieb oder sehr sportlicher Fahrweise auch in Gebieten mit gemäßigten Temperaturverhältnissen.
Veredelungsmittel: Kesselstein, Korrosion und Kavitation, die die Leistung des Kühlsystems vermindern und unter Umständen Schäden am Kühl- und Heizungssystem verursachen, können sich durch Zusatz eines Veredelungsmittels nicht mehr bilden. Zur Veredelung des Kühlwassers nicht mehr als 1 % (10 cm3/l) eines freigegebenen Veredelungsmittels verwenden."

Offline Udinho

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"In meinem Handbuch steht noch daß der (Über-) Druck im Kühlsystem des 6,23ers 0,49 Atü ist, nicht 1,4 bar. Diese Rechnung sähe somit onehin ganz anders aus."

Klar ist der Überdruck nicht 1,4 bar, habe ich das gesagt?

0,49 atü Überdruck ist übrigens bei schlechtem Wetter beträchtlich weniger als 1,4 bar, das Wasser "kocht" also noch eher - aber da ist es dann ja auch meistens kühler, in England sowieso.

Gruß - Udinho
SSI SRH17687
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Offline SRH4422

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Dieses empfehlen wir nach der Frostperiode bei Anhängerbetrieb oder sehr sportlicher Fahrweise auch in Gebieten mit gemäßigten Temperaturverhältnissen.

Dieses Zitat finde ich sehr interessant.

Fest steht, dass sich der Siedepunkt von Wasser entweder durch Erhöhen des Drucks oder durch Beimischen von Glykol erhöhen lässt.
Aber genauso fällt die Wärmekapazität ab, je mehr man von Glykol beimischt.

Die entscheidene Frage scheint zu sein, auf was wurde das Kühlsystem ausgelegt? Wollte man siedendes Wasser / Dampfbildung dadurch vermeiden, dass man den Siedepunkt erhöhte oder dadurch, dass man genügend Wärme durch ein Kühlmittel mit möglichst hoher Wärmekapazität abführte.

Das Zitat oben deutet für mich darauf hin, dass MB auf möglichst hohe Wärmekapazität gesetzt hat.
Und bei RR scheint es ähnlich zu sein.

Ich für meinen Teil ziehe aus all dem folgende Schlüsse für mich:
- Frostschutz muss sein
- Korrosionsschutz muss sein
- Siedpunkterhöhung kann nicht schaden
- sinkende Wärmekapazität ist zu verkraften
- Mischungsverhältnis zwischen 25% und 50%  :)
SRH4422 von 10/1968

Offline Ex-DRB15051

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Letztlich sind die Empfehlungen lt. Unterlagen doch recht klar - 50:50 Wasser/Frostschutz (Ethanol wenn's geht). In meinem Workshop Manual (aus 1985) steht das genau so, wie im Fahrerhandbuch. Die benannten Ausnahmen betreffen unsere Länder ja nicht. Ich verstehe nicht, warum man davon abweichen sollte. Was Mercedes sagt, würde ich stets befolgen ... wenn ich einen fahren würde ;-)

Thermik-Probleme haben ja meist vollkommen andere Ursachen und die müssen kausal angegangen werden (z.B. neues Netz, Kühlkanäle durchgängig machen usw.) und können sowieso nicht damit "repariert" werden, dass man nur auf Wasser/Inhibitoren fährt ... ganz im Gegenteil wäre die Gefahr, hier Dinge zu verschlimmern und v.a. Folgeschäden zu erzeugen eher gegeben.

Soweit mir bekannt leiden aber RR-Motoren nicht unter Thermik-Problemen im allgemeinen, wie man das etwa bei Jaguar (v.a. E-Type) quasi als Werksstandard hat - oder??
Bentley Continental GLC Azure Bj. 2023

Offline WHirsch

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Das war doch gar nicht das Thema. Die Eingangsfrage geht doch dieser Empfehlung auf den Grund.
Bisher lautet doch die Standardantwort: optimaler Siedepunkt.

Ich habe hierfür aber nur Killerphrasen um die Ohren bekommen, nachvollziehbar begründet hat mir das bisher niemand.
Im Gegenteil, die Handbücher lassen da ganz andere Schlüsse zu.

Das man in unseren Breiten (Europa) einen hohen Frostschutzanteil empfiehlt ist für mich aufgrund unserer Winter nachvollziehbar, der Bequemlichkeit des RR Fahrers geschuldet am Besten ganzjährig und bis -36 Grad Außentemperatur.

Das der Motor kein Thermik-Problem hat und deswegen auch komplett ohne Frostschutz, dann eben mit Additiv, gefahren werden kann war ja genau mein Diskussionspunkt (und das Thema Thermikprobleme kam wieder durch eine Corniche mit 93 Grad oder so in mein Bewusstsein).

Bei meinem T1 ist alles am Kühlsystem getauscht inkl. Viskokupplung (nur das alte Lüfterrad hängt dran). Ich muß da nicht weiter nach Problemen suchen, die eingangs gestellte Frage werde ich mir wohl am Besten selbst beantworten nachdem ich mit meinem Werkstattmeister darüber nochmals diskutiert habe.

Offline WHirsch

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Ich für meinen Teil ziehe aus all dem folgende Schlüsse für mich:
- Frostschutz muss sein
- Korrosionsschutz muss sein
- Siedpunkterhöhung kann nicht schaden
- sinkende Wärmekapazität ist zu verkraften
- Mischungsverhältnis zwischen 25% und 50%  :)

Hier sehe ich genau das Problem (das woran sich die Geister scheiden).
Meine Schlußfolgerung ist differenzierter bis anders:

- Frostschutz muss sein wenn die Temperaturen in den Bereich des Gefrierpunktes oder darunter fallen können
- Korrosionsschutz muss sein (immer!)
- Siedpunkterhöhung kann nicht schaden, es sei denn durch das Verändern der Kühlmittellösung wird die Kühlleistung reduziert
- sinkende Wärmekapazität ist zu verkraften wenn man ein reichlich dimensioniertes Kühlsystem (evtl. Elektrolüfter hat)
- Mischungsverhältnis zwischen 25% und 50% , je nach Jahreszeit

Das Ganze steht und fällt natürlich mit der Erkenntnis welche Erhöhung der Kühlleistung die Reduzierung bzw. das Weglassen des Frostschutzes überhaupt bringt. Dazu wird es wohl erst Angaben geben wenn wir einen finden der das schon mal versucht hat.

Offline SRH4422

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Das Ganze steht und fällt natürlich mit der Erkenntnis welche Erhöhung der Kühlleistung die Reduzierung bzw. das Weglassen des Frostschutzes überhaupt bringt. Dazu wird es wohl erst Angaben geben wenn wir einen finden der das schon mal versucht hat.

Und denjenigen wird es hier nicht geben.
Ich glaube kaum, dass jemand hier schon mal den Motor in alle erdenklichen Betriebszustände gebracht hat und dann auch noch in der Lage war, alle notwendigen Parameter zu messen.

Wie schon vorher erwähnt, ist dies ja auch alles eine Auslegungssache des Herstellers. Und ob wir da noch jemanden finden, der bei der Auslegung des Kühlkreislaufes unserer Fahrzeuge dabei war, darf bezweifelt werden :)
SRH4422 von 10/1968

Offline Udinho

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Reines Wasser hat eine Wärmekapazität von knapp 4200 Joule pro kg und Grad.
Eine 50%ige Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel hat eine Wärmekapazität von etwa 3500 J/(kg K).
Eine 25%ige Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel hat eine Wärmekapazität von etwa 3950 J/(kg K).
Die Fähigkeit der 50%igen Mischung, Wärme aufzunehmen und abzutransportieren, reduziert sich gegenüber reinem Wasser also um rund 17 %.

Ich finde einfach die Größenordnung interessant, um die sich die Wärmekapazität der Mischung verändert. Das System ist wohl so großzügig ausgelegt, daß 17 % Verlust an Wärmekapazität der 50%igen Mischung gegenüber reinem Waser in die Auslegung des System eingerechnet sein dürften.

Gruß - Udinho
« Letzte Änderung: Mi.10.Jun 2009/ 20:17:44 von Udinho »
SSI SRH17687
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Offline WHirsch

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Hallo Udo,

danke für die Berechnung und vor allem für die Bereitschaft den Gedankenansatz mal mitzudenken.

17% sind enorm (ich hätte nicht gedacht dass es so viel ist) und es bestärkt mich in meinem Ansatz das in Bezug auf das reale Temperaturverhalten zu prüfen. Ich denke nicht, daß eine derartige Varianz in die Auslegung (bezogen auf die 1:1 Mischung) eingerechnet war , dabei beziehe mich nur auf die Early Cars. Meine Theorie bezüglich der Wirksamkeit des Lüfters käme da ja evtl. auch noch zum Zuge, so daß die Empfehlung zur 25% Frostschutzbeimengung für mich immer schlüssiger wird.

Was mir dann noch zu denken gibt ist, ob die reduzierte Menge an Inhibitoren dann noch gut ist (die Haltbarkeit spielt keine Rolle, jährlicher Komplettwechsel und Anreicherung im Winter wären obligatorisch).  Aber auch hier gab es ja mal die Ursprungsempfehlung zur 25%igen Lösung ohne weitere Einschränkung.

Ich will jetzt folgendes versuchen:

1. Eine Bezugsquelle für das SQ36 finden.
2. Eine Wasserlösung (destilliert) mit SQ36 gemäß Handbuch in den Kühler packen (16 Liter) und testen
3. Danach eine Lösung aus 12 Litern destilliertem Wasser und 4 Liter Original Bentley Frostschutz in den Kühler packen
4. Wenn es so passt im Winter durch Ablassen der Lösung und nachfüllen von Frostschutz mit dem Refraktometer den Frostschutz auf etwa -30 Grad einstellen lassen.

Falls das mit dem SQ36 zu viel Aufwand wird, lasse ich das einfach fallen (wissen will ich es schon).

Und als allererstes muß jetzt erst mal der Bentley aus der Lackierbude raus.

Gruß

Winfried

Offline Ex-DRB15051

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@Winfried: Hatte denn Dein Bentley Thermik-Probleme? Auch nach der Motorüberholung? Und womöglich auch im normalen Betrieb ohne aussergewöhnliche Umstände?
Bentley Continental GLC Azure Bj. 2023

Offline Ex-DRB15051

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(und das Thema Thermikprobleme kam wieder durch eine Corniche mit 93 Grad oder so in mein Bewusstsein).


Aber sind denn 93° ein Thermik-Problem? Ich denke nicht, denn der Siedepunkt bei der 50:50-Mischung, die ich fahre, ist ja lange nicht erreicht. Sehe ich da was falsch?

Oder nochmal andersrum gefragt: Was meint Ihr denn, was der maximale Wert ist, den man, am Thermostat gemessen, haben sollte, bevor es gefährlich wird?
Bentley Continental GLC Azure Bj. 2023

Offline WHirsch

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Ja ich hatte Probleme. Nach einem Thermostatwechsel (der war 'durchgebrannt') ging es richtig los, Kühler war total zu und die Viskokupplung ohne Funktion.

Das Temperaturverhalten hat sich erheblich verbessert, jedoch habe ich beim Rumkurven auf der Bierkiste vor der Werkstatt vor zwei Wochen gemerkt, daß er schnell warm und dann heiß wird. Gefehlt hat natürlich der Fahrtwind, aber auch der Lüfter war ziemlich lahm. Ich bin nach wie vor der Meinung, daß ich mich hier evtl. an einem Grenzbereich bewege und will das einfach wissen (das mit der 25%igen Lösung).

93 Grad sind kein Problem, da ist er wohl noch nicht mal richtig warm :-)
Gehandelt wurde hier schon öfters eine Betriebstemperatur von 95 Grad.
Habe das aber noch nicht selbst in der Dokumentation nachgelesen.

Offline Udinho

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Das mit dem maximalen Wert am Thermostat weiß ich spontan nicht wirklich zu beantworten. Aber ich denke mir, daß da im Stau bei 35 Grad Außentemperatur 120 Grad anliegen dürfen, denn da ist die Grenze bei 50%iger Mischung ja noch gar nicht erreicht. RR-Motoren haben wohl wirklich prinzipiell keine thermischen Probleme. Aber in der Anfangsphase des Shadow haben Kunden über die erschreckend hohen Ablesewerte auf dem Kühlmittelanzeiger geklagt. Das Ding wurde dann weggelassen - und die 50%ige Mischung eingeführt. Ein Schelm ist wohl, wer da einen Zusammenhang sieht.

Im übrigen bleibe ich bei dem, was ich vorher schon sagte, auch wenn sich ein zu korrigierender Fehler eingeschlichen hat:

Wasser siedet bei Betriebsdruck im Motor bei 109 Grad (immer: etwa). Eine 25%ige Mischung mit Glykol siedet bei 113 Grad, eine 50%ige Mischung bei 123 Grad. Es spielt sich also alles bei etwas höheren Temperaturen ab, ich hatte die Werte bei Normaldruck genommen und an Betriebsdruck gedacht. Die Beziehung der Zustände untereinander ist nicht linear.

Was nutzt mir jetzt die höhere Wärmekapazität, wenn die Mischung bei 113 Grad oder so anfängt zu sieden? Dann ist plötzlich Dampf im System, und die Wärmekapazität nach dem Wechsel des Aggregatzustands ist nur noch knapp halb so hoch!? Die Temperatur des Motors übersteigt bei angestrengter Fahrt (Berg, Sommerhitze, Stau) leicht schon mal eine Temperatur von 113 Grad, und dann? Durch die 50%ige Mischung ist eine wichtige Reserve an Sicherheit gewonnen!

Denn bei Deiner (Winfried) 25%igen Mischung gibt es ab Siedepunkt 113 Grad im Motorblock plötzlich reichlich Stellen, die unzureichend gekühlt werden, weil der Dampf zum Ableiten der Wärme nicht genügend Kapazität bietet - ganz zu schweigen davon, daß wohl außer diesem physikalischen Problem ein solches technischer Art auftreten wird: Die Wasserpumpe taugt wohl nicht als Dampfpumpe. Die Wärmekapazität nimmt zwar mit steigender Temperatur zu, fällt aber beim Wechsel des Aggregatzustands plötzlich auf weniger als die Hälfte ab.

Im übrigen ist der Unterschied zwischen 25%iger und 50%iger Mischung, bezogen auf die Wärmekapazität von reinem Wasser, lediglich etwa 10,5 %, der Unterschied, um den es hier wohl praktisch geht.

Und noch eins, entsalztes Wasser beeinflußt die Korrosionsinhibitoren negativ. RR empfiehlt destilliertes Wasser nur für den Notfall, daß kein hinreichend kalkarmes Brauchwasser verfügbar ist (s. z.B. TSD6000 zu "Wasserqualität und Kühlmittelkonzentration", gültig für alle Fahrzeug vor SZ 20.000).

Neenee, Deine Experimente scheinen mir physikalisch unsinnig. RR hat schon seine vernünftigen Gründe gehabt, auf die 50%ige Mischung mit dem höheren Siedepunkt umzusteigen. Die etwas geringere Wärmekapazität der Mischung wird leicht durch einen Kühler mit dichter geführten oder einer zusätzlichen Reihe an Kapillaren aufgewogen. Wer weiß, die Bestellnummern der Kühler haben sich wiederholt geändert, vielleicht gerade auch aus dem Grund anderer Kühlleistung. Der kommende Sommer mit Stau bei 35 Grad in Berlin wird Dir womöglich zum normalen Schweiß auch noch den der Angst auf die Stirn treiben, wenn Du Dein Experiment in die Tat umsetzt.

Auch wenn wir uns manchmal fetzen - ich möchte ja nur leicht vermeidbaren Schaden von Dir fernhalten. Aber vielleicht bist Du ja der Schlauere, wer weiß?

Gruß - Udinho
SSI SRH17687
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Offline WHirsch

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Bei 120 Grad lösen sich die Bleiplomben am Thermostat (so man noch einen mit den Sicherheitsplomben hat).
Das sorgt nochmal für einen verstärkten Durchfluß im Kreislauf. Auch hier zeigt sich erneut die Intention des Kontrukteurs: Wärmeabfuhr, nicht Siedepunkterhöhung.

Die höchsten von mir gemessenen Temperaturen lagen bei 110 Grad als ich noch den zugewachsenen Kühler hatte.
Mit einer um 10 oder mehr Prozent gesteigerten Kühlleistung durch einen 25% Mix bleibt die Motortemperatur bei 100 Grad, also nur 5 Grad über der Nenntemperatur.

Hier nochmal erneut der Hinweis auf die Möglichkeit gemäß Herstellerangabe komplett ohne Frostschutz, also nach Deiner Rechnung mit einem Siedepunkt von 109 Grad zu fahren.