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Wärmemanagement des Reihensechszylinders
Hallo,
ich bin auf einen interessanten Artikel gestossen, der sich intensiv mit dem Wärmemanagement der neuen BMW-Reihensechszylindermotors beschäftigt. Wer jetzt denkt, dass der Kühlkreislauf aus einer Wasserpumpe und einigen Ventilen besteht, übersieht den Technologiesprung des neuen Kühlsystems.
Das System besteht zentral aus einer elektrischen Wasserpumpe, Kennfeldthermostat, Elektrolüfter und Heizungsventile. Ausserdem ist das Wärmemanagement in die Systemsteuerung des Motor und der Getriebesteuerung integriert.
Die elektrische Wasserpumpe fördert nicht wie eine mechanische Kühlmittelpumpe entsprechend der Motordrehzahl immer die gleiche Menge Kühlflüssigkeit, sondern entsprechend der anliegenden Last. So fördert die elektrische Wasserpumpe bei den sogenannten „Bergwerten“ bei hoher Motorlast und niedriger Drehzahl bereits die maximale Volumenströme, bzw. Kühlleistung. Bei hohen Temperaturen im Standgas ist das System dadurch auch in der Lage, die volle Kühlleistung zu erbringen. Und das alles bei einer elektrischen Leistungsaufnahme von max. 200 Watt. Bei hohen Drehzahlen wird durch die elektrische WP auch die Leistung des Motors um bis 2 kW gesteigert.
Die Steuerelektronik des Wärmemanagement arbeitet mit vier verschiedenen Kennfeldern die sich alle in den Kühlmitteltemperaturen deutlich unterscheiden.
a) Verbrauchsoptimierter Betrieb (hohe Temperatur)
b) Normalbetrieb
c) Dynamischer Betrieb
d) Hochdynamischer Betrieb (niedrigste Temperatur)
Durch diese Möglichkeiten kann die Wassertemperatur bei kritischen Bedingungen entsprechen gesenkt werden. Dadurch kann die motorische Verdichtung grundsätzlich angehoben (Klopfsensoren) und die Leistung und der Verbrauch immer im optimalen Bereich gehalten werden. In der Betriebsart für höchste Dynamik werden die leistungsoptimierten, niedrigsten Motortemperaturen erreicht. Weitere Funktionalitäten sind für die Restwärmefunktion oder den Nachlauf zur Kühlung des heiss abgestellten Motors vorhanden.
Zur Erzielung eines verbrauchgünstigen Warmlauf wird eine rasche Aufheizung des Motoröls angestrebt. Beim Kaltstart steht das Kühlmittel im Motor, es wird also keine Wärme vorzeitig aus dem Motor abgeleitet. Hat das Kühlwasser eine bestimmte Temperatur erreicht, wird das Wasser durch den Kühlmittelwärmetauscher gepumpt und wobei das Motorenöl und bei Automatikfahrzeugen das Getriebeöl erwärmt wird. Das Motorenöl wird dabei fast ebenso schnell aufgewärmt, wie das Kühlwasser.
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44 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von AndyAmbros
Kennfeldkühlung gibts schon lange.
Wir nur immer mehr durch mehrer komponenten erweitert.
Erfunden hat es MB, im einsatz hatte es als erster VW für die FSI Motoren. Ganz einfach versionen 97 im Golf.
Die FSI Motoren setzten bei VW aber meines Wissens erst in 2001 oder 2002 ein.
Den M52TU gibts aber schon seit 1998. Gabs denn die Kennfeldkühlung bei VW auch schon vor den FSI-Motoren?
Ja gab es. Im VW Golf und Audi A3 so um 98 aber nur bei einigen glaub es waren nur die 1.6 und 1.8.
Bei Audi hatten es die 6 Zylinder mit Elektronischem Thermostat.
Hallo Pütz:
Mein alter Herr hat nen A6 mit 3.2 FSI. Hab das heute gleich mal versucht mit dem Warmfahren. Der Wagen hatte nach 8 min 90grad. Er war kalt, seit gestern aben 17.00 Uhr gestanden, drausen hatte es bei uns 23 grad.
Motoröl sind da 8 Liter drin und 7,5 Kühlwasser.
Übrigens bei meinem Bruder im 328 E46 braucht es auch so um die 9min bis er warm ist.
Das mit dem druckherabsetzen leuchtet mir nicht ein.
Warum muss er herabgesetzt werden??
Das Wasser läst sich doch nicht schwerer Pumpen wen es unter druck steht? Oder irre ich mich da?
Hi AndyAmbros,
hast du den A6 genau nach Vorgaben des NEFZ warmgefahren? Und wie genau ist die Oeltemperaturmessung im Audi? Und noch etwas. Ich habe nur eine Tabelle aus dem ich die Daten entnommen habe. Man muss aber die Tabelle genauer anschauen und stellt dann fest, dass sich die Kühlwassertemperatur unmittelbar nach dem Kaltstart, also in den ersten 250 Sekunden, sehr stark erwärmt - anschliessend verläuft die Kurve sehr viel flacher. Um aussagekräftige Vergleiche zu erhalten, müsste man vom beiden Fahrzeugen genaue Messungen haben.
Nochmals wegen dem Systemdruck/Auszug aus dem Bericht:
Aufgrund des deutlich reduzierten Fördervolumens und des geringeren Druckaufbaus der EWP muss das gesamte Kühlsystem einschliesslich der innermotorischen Kühlung konsequent neu ausgelegt werden..... Die geringere Förderleistung der elektrischen Kühlmittelpumpe führt zu einem niedrigeren Systemdruck, wodurch Siedeerscheinungen im Kühlmittel deutlich früher auftreten. Hier bei kann der verbesserte Wärmeübergang bei Blasenbildung speziell in schwer zugänglichen Bereichen gezielt genutzt werden. Der unterstützende Kühleffekt durch lokales Blasensieden wurde zugelassen und genutzt.
Gruss Pütz
Leistungsvergleich alter und neuer 3.0 Liter Motor:
Irgendwie kann ich nicht ganz glauben, dass alle VW/Audi Fahrzeuge eine Öltemperaturanzeige haben.
Zitat:
Original geschrieben von Wickeda
Irgendwie kann ich nicht ganz glauben, dass alle VW/Audi Fahrzeuge eine Öltemperaturanzeige haben.
Wer hat das behaubtet?
Zitat:
Original geschrieben von Werwolf-s
Die Kennfeldkühlung mit der elektronischen Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur je nach Betriebszustand gab es ja auch im M54 schon (wurde wenn mich nicht alles täuscht sogar schon im M52TU eingesetzt, weiß aber nicht, inwieweit es da verschiedene Ausbaustufen gibt).
Das essentiell neue an dem Wärmemanagement des neuen Motors ist im Grunde die elektrische Wasserpumpe. Die trägt ja wiederum hauptsächlich zu einer Reduzierung des Treibstoffverbrauchs bei. Sollte also prinzipiell auch in einem Dieselmotor nicht verkehrt sein.
Hallo,
in Dieselmotoren gibt es bisher keine elektrischen Wasserpumpen, da die benötigte elektrische Leistung bei bis zu 1,5 kW liegt, daher bleibt es beim konventionellen Riementrieb.
Zitat:
Original geschrieben von AndyAmbros
Als o mal so gesehen.
Die Temperaturanzeige aus dem E90 und E60 usw drausen zu lassen hatte ganz andere Gründe. (Geld)
Ich hatte da mal bei BMW angefrag, ich bekamm die Antwort:
Die Tempeaturanzeige würde den Fahrer nur vom Verkehr ablenken und dem Fahrer nicht viel nützen. Ein defektes Thermostat würde beim KD die Motorelektronike melden.
Die Warmlaufphase sei immer nach 15 min beendet.
Mirist das auch aufgefallen, dass BMW diesem Trend folgt die Temperaturanzeige einfach weg zu lassen.
Haben jetzt alle E90 Modelle den variablen Drehzahlmesser, wie im M? Ich bin neulich einen geliehenen 325d gefahren, und der war schon warm. Deswegen konnte ich es nicht feststellen. Der Ring um die eigentliche Skala sieht aber aus, wie wenn sie drehbar wäre.
Zitat:
Original geschrieben von fatman
Mirist das auch aufgefallen, dass BMW diesem Trend folgt die Temperaturanzeige einfach weg zu lassen.
Haben jetzt alle E90 Modelle den variablen Drehzahlmesser, wie im M? Ich bin neulich einen geliehenen 325d gefahren, und der war schon warm. Deswegen konnte ich es nicht feststellen. Der Ring um die eigentliche Skala sieht aber aus, wie wenn sie drehbar wäre.
So viel ich gelsen habe, gibt es die nur im 335i.
Mein 330d hat sie nicht oder ist mir noch nicht aufgefallen.
Zitat:
Original geschrieben von AndyAmbros
Ja gab es. Im VW Golf und Audi A3 so um 98 aber nur bei einigen glaub es waren nur die 1.6 und 1.8.
Bei Audi hatten es die 6 Zylinder mit Elektronischem Thermostat.
Hallo Pütz:
Mein alter Herr hat nen A6 mit 3.2 FSI. Hab das heute gleich mal versucht mit dem Warmfahren. Der Wagen hatte nach 8 min 90grad. Er war kalt, seit gestern aben 17.00 Uhr gestanden, drausen hatte es bei uns 23 grad.
Motoröl sind da 8 Liter drin und 7,5 Kühlwasser.
Übrigens bei meinem Bruder im 328 E46 braucht es auch so um die 9min bis er warm ist.
Das mit dem druckherabsetzen leuchtet mir nicht ein.
Warum muss er herabgesetzt werden??
Das Wasser läst sich doch nicht schwerer Pumpen wen es unter druck steht? Oder irre ich mich da?
Hast du denn wirklich die Öltemperatur abgelesen?
Der A6 hat nur eine Wassertemperaturanzeige im KI. Wenn die Wassertemperatur 90° erreicht hat, heißt das noch lange nicht, dass das Öl auch schon bei 90° ist. Näherungsweise kann man sagen dass das Öl ca. doppelt so lange braucht bis es auf Temperatur ist wie das Kühlwasser. D.h. wenn du die Wassertemperatur abgelesen hast und die 8 Minuten braucht bis sie bei 90° ist, dauert es ca. 16 Min. bis das Öl auf 90° ist....
Aber man hat wenigstens einen Anhaltspunkt! Ich verstehe nicht , dass man bei 50.000 € autos nur mehr eine tankanzeige hat verstehe ich nicht. Auch Mercedes und Volvo lassen das fernthermometer weg.
@fatman:
Ich fahre einen 325d und der hat keine variable Drehzahlanzeige.
Zitat:
Original geschrieben von Kermitderfrosch
Hast du denn wirklich die Öltemperatur abgelesen?
Der A6 hat nur eine Wassertemperaturanzeige im KI. Wenn die Wassertemperatur 90° erreicht hat, heißt das noch lange nicht, dass das Öl auch schon bei 90° ist. Näherungsweise kann man sagen dass das Öl ca. doppelt so lange braucht bis es auf Temperatur ist wie das Kühlwasser. D.h. wenn du die Wassertemperatur abgelesen hast und die 8 Minuten braucht bis sie bei 90° ist, dauert es ca. 16 Min. bis das Öl auf 90° ist....
wer sprach hier vom Öl??
Die einspritzmende richete sich nach der Kühlmitteltemperatur.
Ist der Motor schnell warm sinkt der Verbrauch.
Ein vollsyntehtisches Motoröl hat nur noch einen sehr kleinen anteil an der höheren Reibung, und ist für den verbrauch nicht mehr so ausschlaggeben ob es schnell warm ist.
Zitat:
Original geschrieben von Kermitderfrosch
Hast du denn wirklich die Öltemperatur abgelesen?
Der A6 hat nur eine Wassertemperaturanzeige im KI. Wenn die Wassertemperatur 90° erreicht hat, heißt das noch lange nicht, dass das Öl auch schon bei 90° ist. Näherungsweise kann man sagen dass das Öl ca. doppelt so lange braucht bis es auf Temperatur ist wie das Kühlwasser. D.h. wenn du die Wassertemperatur abgelesen hast und die 8 Minuten braucht bis sie bei 90° ist, dauert es ca. 16 Min. bis das Öl auf 90° ist....
wer sprach hier vom Öl??
Die Einspritzmenge richetet sich nach der Kühlmitteltemperatur.
Ist der Motor schnell warm sinkt der Verbrauch.
Ein vollsyntehtisches Motoröl hat nur noch einen sehr kleinen anteil an der höheren Reibung, und ist für den verbrauch nicht mehr so ausschlaggeben ob es schnell warm ist.
Zitat:
Original geschrieben von Pütz
Der Motor wird im Express-Tempo warm. Mit ein Grund, weshalb BMW auf eine Temperaturanzeige im E91 verzichtet.
15 Min. empfinde ich nicht gerade als Expresstempo und deshalb kann ich das als Argument gegen eine Temperaturanzeige nicht nachvollziehn. Da das Kühlwasser ja deutlich schneller warm wird, hätte man dann zumindest eine Öltemperaturanzeige verbauen können(sollen).
Gruss
Mad