Kühlwasserverteilung im Block

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Geschrieben von Werner am 26. November 2018 10:02:51:

Als Antwort auf: Re: KW-Thermostat geschrieben von Horst E am 23. November 2018 14:40:06:

Moin,

das ist ja mal eine lustige Idee. Wenn man das dann nicht wirklich entlüftet . . . .

Warum Wasserkühlung ? Warum nicht Öl ? Diese Gedanken habe ich mir gemacht, als ich meinen Zweitaktdiesel bauen wollte. Ich wollte das Pflanzenöl als Schmierstoff, Brennstoff und als Kühlmittel verwenden.

Wasser hat die Eigenschaft, bei Normaldruck und in reiner Form bei 100 °C zu sieden. Die Verdampfungswärme liegt von allen Stoffen mit an der Spitze. Außerdem ist der Wärmeübergang der Verdampfung extrem gut. Er kann bis zum 50-fachen des normalen Übergangs durch flüssiges Wasser betragen.

In den Motorblöcken wird das genutzt. Lokal verdampft das Wasser und kühlt, der Dampf fällt dann "downstream" wieder zu Wasser zusammen. Ich hatte es schon mal irgendwo geschrieben. Als Heizer verwendet, hätte ein Motorblock eine dermaßen kleine Wärmeübertragungsfläche und seine Ausgestaltung wäre wasserseitig so ungünstig, daß es ohne Verdampfung nicht ginge.

Dieser Umstand macht die Wasserkühlung so tolerant gegen lokale Hitzenester. Mit Ölkühlung ginge das nicht. Da würde die Verdampfung erst bei so hoher Temperatur einsetzen, daß der Motor gefährdet wäre und das Öl evtl. verkokte.

Auch mit Glykolzusatz und unter dem leichten Druck des Kühlsystems funktioniert das. Die Verdampfungstemperatur liegt dann halt nur etwas höher.


Bei meinem alten Opel aus den 70ern stand noch in er Anleitung, man solle im Sommer reines Wasser ohne Zusatz verwenden und im Zweifel den Thermostaten ausbauen. Das Lösen von drei Schrauben M6 und entnehmen eines kleinen Bauteils wurde damals normalen Autofahren noch zugetraut !!!

Die unterschiedliche Viskosität von Wasser und Wasser/Glykol ist dabei nicht so entscheidend. Die Strömungsverhältnisse sind auch mit Glykol im turbulenten Bereich. Aber die Siedetemperatur ist dadurch um einige Grad abgesenkt und das kann helfen.

Geht man mal davon aus, daß in etwa die gleiche Wärme ans Wasser abgegeben wird, wie der mechanischen Leistung des Motors entspricht, dann hat man auf kleinem Raum schon einen echten Kocher. Wir hören das Sieden nicht, weil der Motor soviel Lärm macht, aber wenn wir statt der Zylinder Elektroheizer gleicher Form und Wärmeleistung einbauen würden, würden wir es vermutlich hören. Die Wasserpumpe müßte halt leise sein.

Beim Diesel sind die Verhältnisse günstiger. Er produziert nicht so viel Wärme. Aber auch er profitiert von der Tatsache, daß siedendes Wasser einen sehr guten Wärmeübergang hat und viel Energie "mitnimmt".


Mir schwebt immer noch vor, für einen Motor mal eine anderes Kühlmittel zu verwenden und dieses dann im Motorblock richtig zu verdampfen, danach möchte ich es durch Auspuffgase noch richtig aufheizen und durch eine kleine Turbine führen, ehe dann im Kühler der entspannte Dampf wieder kondensiert wird. Die zusätzliche Energie soll dann Strom erzeugen oder auch einfach nur erst mal vermessen werden.

Als Medium fällt mir da leider nur Methanol ein. Man könnte sich auch Gemische aus Kohlenwasserstoffen vorstellen, aber für die Praxis wäre das vermutlich viel zu gefährlich, da brennbar.

Gruß

Werner

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