Optimierung des Kühlsystems: Opel Omega B 3.0 DTI 24V

[tommy_c20let]

[bild=1]
Eigentlich dachte ich ja dass ich mich nach dem Motorumbau, bei dem ich auch alle relevanten Teile des Kühlsystems erneuert, gereinigt oder verbessert habe, vorerst nicht mehr mit dem Thema Kühlung beschäftigen muss.

Leider haben sich im Laufe des Sommers gewisse Dinge offenbart die mir nicht gefielen. Die Temperatur bei Volllast ging oft bis in den roten Bereich, das gabs mit ähnlicher Leistung beim 2.5 Liter nicht. Also ging ich auf Ursachenforschung..

Vorbetrachtung: Vergleich der Kühlsysteme Opel vs. BMW

Die Kühlsysteme (Wasserkühlerdimension + Kühlmittelinhalt) vom 2.5 DTI und 525d / 530d unterscheiden sich nur wenig voneinander.

Opel Omega B 2.5 DTI
Kühlsysteminhalt: 10,0 Liter

Kühlermaße:
Breite: 653 mm
Höhe: 460 mm
Tiefe: 42 mm

BMW E39 525d / 530d
Kühlsysteminhalt: 9,2 Liter

Kühlermaße:
Breite: 650 mm
Höhe: 354 mm
Tiefe: 42 mm

Den Viscolüfter haben Opel und BMW beide, allerdings sitzt beim 525d / 530d statt zwei kleiner E-Lüfter wie im 2.5 DTI ein gewaltiger Drucklüfter vor dem Wasserkühler welcher deutlich(!) mehr Leistung hat. Dieser wird dort vom Motor-Steuergerät ähnlich früh angesteuert wie meine E-Lüfter jetzt per Temperaturschalter (dazu gleich mehr) und dieser riesige Drucklüfter hält bei 525d / 530d die Temperatur quasi immer unter 100 Grad wenn der Wasserkühler an sich intakt ist.

Beim 2.5 DTI gibt es keinen riesigen Drucklüfter, der gedrosselte M57 Diesel produziert im Omega kaum Hitze und die Kühlmitteltemperatur kommt selbst bei stundenlanger Dauer-Volllast kaum über 100 Grad. Daher hat Opel hier die beiden kleinen E-Lüfter als ausreichend empfunden.

Mit 215 bis 220 PS im 2.5 DTI war das schon deutlich grenzwertiger da mehr verbrannter Kraftstoff entsprechend auch mehr Hitze generiert, natürlich ausschließlich bei oberer Teillast und Volllast, sprich bei Einspritzmengen über der serienmäßigen. Und beim 3 Liter mit nochmals mehr Kraftstoff.. man kann es sich vorstellen..

1. Erneuter Austausch der Viscokupplung

So hatte ich z.B. Ende letzten Jahres die Viscokupplung (original von Behr) im Zuge des Motorumbaus mit erneuert und wieder das identische Marken-Teil verbaut. Inzwischen kam es von der "Behr Hella Service GmbH", ein 2005 gegründetes Joint Venture zwischen Behr und Hella. Die Viscokupplung selber wurde bzw. wird effektiv aber immer noch von Behr gefertigt.

Diese funktionierte jedoch, seit dem sie neu verbaut wurde, leider gar nicht. Die Visco, bzw. das Lüfterrad an selbiger, sollte eigentlich bei kaltem Motor ein bis zwei Minuten voll mitlaufen bis es das zähe Öl durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt hat. Danach sollte sie sich trennen und erst wieder einkuppeln, wenn das Bimetall vorn an der Kupplung sich durch die Hitze vom Wasserkühler verbiegt und so den Weg zur inneren Kammer frei gibt. Auch dies ist nie passiert.

Die originale Visco im 2.5 DTI kuppelte ab ca. 100 Grad laut Tacho deutlich hörbar ein. Das hatte ich mit der neuen noch nie. Auch im Hochsommer bei testweise provozierten 115 Grad Kühlmitteltemperatur (Nadel im Tacho stand senkrecht nach oben, rote Kühlmittellampe ging an) schaltete sich die Viscokupplung nicht zu sondern lief nur leicht mit. Entsprechend blieb auch das LKW-typische Heulen (und die extra Kühlleistung) beim Gasgeben aus.

Die nun eingebaute zweite neue Visco (wieder Behr / Hella) lief kalt sofort voll mit wie sie es soll und das Lüfterrad gab bei Gasstößen eben jenes LKW-typische Aufheulen von sich. Nach ein bis zwei Minuten im Leerlauf (Auto war kalt) koppelte sie sich dann ordnungsgemäß ab. Ich bin gespannt ob sie nun bei heißen Temperaturen auch einkuppelt wie sie es soll, das wird spätestens der nächste Sommer zeigen.

[bild=2][bild=3][bild=4][bild=5]

[bild=6][bild=7][bild=8][bild=9][bild=10][bild=11]

2. Austausch des Kühlerlüfter-Temperaturschalters

Ein weiteres Anliegen war es mir die generelle Kühlmitteltemperatur durch eine andere Ansteuerung der beiden Elektrolüfter etwas niedriger zu halten um mehr Reserven zu schaffen. Zum Beispiel an heißeren Tagen, bei Fahrten mit mittlerer Last (z.B. flotte Autobahnstrecken mit Tempomat 160 - 180 km/h) und auch für den Volllastbereich.

Die Steuerung der beiden elektrischen Kühlerlüfter übernimmt beim 2.5 DTI ein dreipoliger Temperaturschalter welcher fahrerseitig relativ weit oben im Wasserkühler montiert ist. Er schaltet Stufe 1 (beide E-Lüfter halbe Drehzahl) und Stufe 2 (beide E-Lüfter volle Drehzahl).

Schaltpunkte des originalen Temperaturschalters:
Stufe 1: an bei 95 Grad, aus bei 90 Grad
Stufe 2: an bei 105 Grad, aus bei 100 Grad

Schaltpunkte des neuen Temperaturschalters:
Stufe 1: an bei 92 Grad, aus bei 87 Grad
Stufe 2: an bei 97 Grad, aus bei 92 Grad

Stufe 1 schaltet jetzt nur 3 Grad früher zu, das ist aber auch völlig ok da das Hauptthermostat bei 88 Grad öffnet und bei 92 Grad komplett offen ist. Daher passt Stufe 1 weiterhin gut zum Thermostat und die Lüfter laufen auch mit dem neuen Temperaturschalter nicht plötzlich dauerhaft.

Stufe 2 war die mir wichtige. Diese schaltete bisher erst bei 105 Grad zu was ich als zu spät empfand. Fuhr man eine längere Strecke mit höherer Last oder stand im Sommer im zähen Stadtverkehr, bewegte man sich oft schon im Bereich 100 bis 105 Grad. Gab es dann noch spontan Volllast für längere Zeit, war der Weg und die Zeitspanne zu 110 Grad oder mehr nur sehr kurz, auch da die Visco in diesem Moment eben nicht unterstützend einsprang.

Das Umpinnen des Steckers (der neue Temperaturschalter ist anders belegt) war schnell erledigt und so dauerte der Tausch samt Änderung des Steckers keine 10 Minuten, auch da ich ihn im Zuge des Viscokupplungstausch gleich mitgemacht habe.

[bild=12][bild=13][bild=14][bild=15][bild=16][bild=17]

3. Anpassen der Glycol-Konzentration im Kühlmittel

Ich hatte damals beim Motorumbau 6 Liter Glysantin G48 (4x 1,5 Liter) reingeschüttet und den Rest mit Wasser aufgefüllt. Bei ca. 10 Litern Kühlsysteminhalt war also eigentlich deutlich zu wenig Wasser drin welches genau genommen eine bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt als pures Glysantin.

Die jetzt nachgemessene Frostschutz-Konzentration war entsprechend deutlich zu hoch, die Skala ging weit über minus 40 Grad. Hab den Kühlmittelbehälter also so lange leergesaugt und mit reinem Wasser befüllt bis die Konzentration fiel.

Dazwischen wurde der warme Motor immer für ca. 30 Sekunden mit Vollgas im Stand (programmierte Drehzahl ca. 3000 U/Min. -> https://youtu.be/7NfX-gfbLTs) laufen gelassen damit sich das reine Wasser im Behälter wieder mit Kühlmittel aus dem Kreislauf mischt. Nach ca. 1,5 Litern ausgetauschtem Kühlmittel habe ich nun eine Frostschutz-Konzentration von minus 32 Grad, das ist OK denke ich.

Schlusswort (Edit: 05.11.2017)

Mittlerweile bin ich ca. 2000 km gefahren seit den oben genannten Arbeiten (davon ca. 450 km Autobahn am Stück) und die Temperatur ging trotz längerer Volllast-Strecken nicht mal mehr auf 100 Grad.

Bin nach einer beherzten Volllastfahrt auch mal direkt eine Ausfahrt rausgefahren und gleich angehalten um zu schauen ob die Visco eingekuppelt hat. Durch die bereits laufende Stufe 2 der E-Lüfter war das Wasser aber schon wieder soweit runtergekühlt dass eine Prüfung nicht möglich war. Sau du! 😛 😰 😁

Man merkt im Alltag, gerade bei höherer Last, deutlich die 8 Grad eher zuschaltende Stufe 2. Hatte ich vorher bei straff gefahrener Autobahn (auch im Winter!) Temperaturen von 98 bis ca. 105 Grad, so bewege ich mich bei gleicher Fahrweise jetzt durchweg bei 90 bis 96 Grad was sehr gut ist und genau meinen Vorstellungen entspricht.

Trotzdem laufen bei normaler, entspannter Fahrweise auch jetzt die E-Lüfter nicht permanent mit da man sich bei dieser Fahrweise sowieso bei ~87 bis 90 Grad bewegt und damit den Einschaltpunkt der 1. Stufe nicht erreicht. Und falls doch, hat er problemlos die Chance auf 87 Grad runterzukühlen und sich dann abzuschalten. Der Diesel produziert ja bei normaler, gemütlicher Fahrt kaum Hitze.

Falls man relativ zügig bis zum Zielort gefahren ist fällt auf, dass nun manchmal für 10 bis 20 Sekunden die E-Lüfter nochmal anlaufen nachdem man den Motor ausgemacht hat. Sobald dieser aus ist, steht ja die Wasserpumpe und es kommt im Wasserkühler zum Hitzestau welcher den Temperatursensor eben dazu veranlasst, nochmal kurz die E-Lüfter anzuwerfen. Sehe ich aber nicht als Problem, bei normaler, entspannter Fahrt am Ende passiert dies nämlich nicht.

Nun habe ich also hoffentlich eine Visco die endlich wieder funktioniert, einen Temperaturschalter der das Kühlmittel bei mittlerer / höherer Last generell schon einen Ticken weiter unten hält und durch mehr Wasser im System optimales Kühlpotenzial.

Viele Grüße,
Thomas