Motorblock-Isolation - Minderbrauch bis zu 10%
Hallo,
hier mal ein sehr interessanter Artikel in dem es darum geht, den Motor mit PUR-Schaum zu isolieren, um so den Verlust an Strahlungswärme einzudämmen.
Ein schnelleres Erwärmen und ein langsameres Abkühlen des Motors soll helfen Kraftstoff zu sparen, Emissionen zu senken und ein positiver Nebeneffekt ist auch die Geräuschreduzierung.
Aber auch der Verschleiss könnte so einfach reduziert werden.
http://www.ingenieur.de/.../...f-gut-isoliert-sparen-Automotoren-SpritZitat:
Bei einer durchschnittlichen jährlichen Fahrleistung von 12 300 km und einer Verringerung der Wärmeabgabe von 0,012 kW/K auf unter 0,002 kW/K ergaben sich Verbrauchsminderungen von 5 % im Sommer und fast 10 % im Winter. Diese Effekte würden erreicht, wenn der Motor zu 90 % mit einem 3 cm dicken PUR-Mantel umgeben sei – so die Berechnungen.
Die Probeläufe mit einem 4-Zylinder-Reihenmotor aus einem VW Golf auf einem Motorenprüfstand bestätigten im Wesentlichen die berechneten Abkühlraten. Der Motor wurde dabei fast vollständig in einen Schutzmantel aus PUR gepackt lediglich Abgaskrümmer, elektrische Anschlüsse und die Kühlmittelleitungen wurden nicht isoliert. Ohne die Isolation kühlte der Motor nach zwei bis drei Stunden auf 40 oC ab mit der Isolation wurde diese Temperatur erst nach knapp 15 Stunden erreicht.
Schade das die Hersteller dies nicht ab Serie anbieten, insbesondere für die Kurzstrecke wäre das sehr vorteilhaft.
Beste Antwort im Thema
Ich wusste nicht das Jogger und Radfahrer Kaltblüter sind, aber man lernt ja immer dazu . . .
Ein Wärmestrom entsteht immer durch eine Wärmedifferenz. Der Jogger hat am Start, wenn er eine Jacke trägt, eine höhere Körpertemperatur als Lufttemperatur herrscht. Es sei denn wir haben Hochsommer, da hab ich aber auch noch niemanden mit Jacke Joggen sehen.
Würde er im Winter ohne Jacke starten würde er auskühlen. Körperoberfläche und Verlustleistung stehen bei einem Jogger im übrigen auch in einer völlig anderen Dimension, deswegen habt uns die Natur auch nicht mit massiven Wärmetauschern samt Lüftern ausgestattet.
Der Motor startet im Winter aber ziemlich exact mit der Umgebungstemperatur, nicht mit 38°C. Daher ist zu Anfang der Wärmestrom vom Motor zur Umgebung gleich Null, da würde auch eine "Jacke" nichts bringen, der Jogger wäre über Nacht bereits erfroren. Erst mit steigender Temperatur des Motors entsteht der Wärmeübergang den man durch eine Isolation verhindern könnte. Wenn die Isolation also so richtig zu wirken beginnt ist der Motor bereits warm und diese wieder sinnlos.
Zitat:
Ich hätte jetzt angenommen (mit Bezug auf deinen Beruf), dass Physik für dich kein Fremdwort ist.
Ich hab die Erfahrung gemacht, besonders hier in diesem Forum, das Leute die solche Aussagen posten selbst keinen blassen Schimmer von dem haben was sie schreiben.
Es scheint heute modern zu sein mit unpassenden Beispielen, falschen Annahmen und/oder unzulässigen Vereinfachungen ihr 7.Klasse Schulwissen zu präsentieren um besonders intelligent oder gebildet zu wirken.
97 Antworten
Ne bei Serienpkw ist das nicht so wichtig, wenn es nicht ein Hot Hatch werden soll. Da sollte man auch auf das Schiebedach verzichten. Aber im Sportwagenbereich macht es Sinn, weil es da um viele kleine Dinge geht.
Grauguss ist robuster als Alu. Tribologisch ist Grauguss eine tolle sache, da muss man nicht beschichten etc und hat eine haltbare Lauffläche. Ist lange erprobt.
Dazu kommt die höhere Festigkeit des Material, d.h. kann ich dünner bauen oder mehr Aufladen. Und wenn ich gut darin bin dünne Wandstärken zu realisieren kann ich auch mit Alu Schritthalten beim Gewicht. Es hängt also viel vom dem Können beim Gießen ab wie schwer der Motor wird. Die wärme muss im Block nicht so arg abgeführt werden. Auch bei Vibrationen ist Grauguss nicht schlecht.
VW schreibt dazu im Jahre 2005 als der Golf GT mit 125kW gekommen ist:
Für das Deep-Skirt-Zylinderkurbelgehäuse wird GJL verwendet. Die Entscheidung für diesen Werkstoff garantiert auch bei dem hohen Mitteldruck von 21,7 bar jederzeit volle Betriebssicherheit. Zur Optimierung
der Herstellungskosten wird das Dünnwand-Zylinderkurbelgehäuse in liegender Gießposition abgegossen. Die mittlere Wandstärke beträgt 3 mm +/- 0,5 mm. In Teilbereichen wurde die Wandstärke beanspruchungsgerecht erhöht. Das GG-Zylinderkurbelgehäuse verfügt in dieser Leistungsklasse über ein außergewöhnlich niedriges Gewicht von 29 kg (ohne Lagerdeckel). Die Gründe für dieses Gewicht sind:
– der frühzeitige Einsatz von FEM-Berechnungen
– die Ausbildung des Kurbelraums mit bombierten Wänden und die daraus folgende hohe Steifigkeit
– die beanspruchungsgerechte Darstellungeiner minimalen Quer- und Längsverippung.
Die Alukolben sind wegen ihres Gewicht gewählt worden. Bei Diesel PKW geht man jetzt auf Stahl-Schmiedekolben, weil diese noch robuster sind und deshalb leichter wie die Alu sind bei den Maximaldrücken. Da ist MB zusammen mit Mahlte stark im Geschäft, und Renault-Nissan bekommen haben die nun auch weil MB deren ihr Diesel auf Euro6 Umstellung optimiert hat.
Man sollte dabei wissen das Aluminium etwa 1/3 der Dichte von Stahl hat und dabei auch ca. 1/3 der Festigkeit. (natürlich variabel je nach genauer Legierung) Das Elastizitätsmodul ist auch genau 1/3 dessen von Stahl. (sehr konstand über alle Legierungen)
So hat Aluminium bei belasteten Bauteilen eher keinen Vorteil, eher Nachteile aufgrund des größeren Abmaße. (Die an sich wieder je nach Situation ein kleiner Vorteil sein können -> Flächenträgheitsmoment)
Dazu ist es nicht dauerfest und relativ weich.
Daher ist bei hochbelasteten Bauteilen eher Stahl das Material der Wahl.
(PS: Daher sind Leichtmetallfelgen seltenst leichter als Stahlfelgen 😉 )
Die Vorteile von Aluminium liegen bei Bauteilen die aufgrund ihrer geommetrischen Abmaße eine Funktion erfüllen, wobei es nicht auf die Festigkeit ankommt, bzw. diese sowieso überdimensioniert ist. Klassische Beispiele sind Karrosserieteile wie Motorhauben und Kotflügel oder auch Kühlwasserrohre.
Man ist auch von der Konstruktion ganzer Karrosserien aus Aluminium weggegangen, tragende Strukturen und stabile Bereiche wie die Fahrgastzelle werden wieder aus hochfesten Stählen gebaut, "Flächenbauteile" aus Aluminium.
Ausserdem hat Aluminium Vorteile bei der Korrosion und der Wärmeleitung, gerade letzter Punkt ist sehr wichtig beim Zylinderkopf.
So an die Besserwisser, einige dachten es wäre Schwachsinn und wozu der Thread.
http://www.zeit.de/.../seite-2Zitat:
Bei BMW dreht sich derweil ein Ansatz um ein besseres Wärmemanagement. Ein Motor verbraucht beim Kaltstart bis zu zehn Prozent mehr Sprit als im warmgelaufenen Zustand. Grund für den Mehrbedarf sind die innere Reibung und die Zähflüssigkeit des kalten Motoröls. Deshalb wollen die Ingenieure den Kaltstart möglichst vermeiden, indem sie die Restwärme des Motors speichern. Dazu haben die Entwickler in der BMW-Forschungsabteilung den Motor eingekapselt – der Mantel hält ihn nach der Fahrt deutlich länger warm. Nach zwölf Stunden liegt die Temperatur noch bei 40 Grad Celsius. Mit jedem Grad, das bis zum nächsten Start erhalten bleibt, verringere sich der Kraftstoffverbrauch um 0,2 Prozent, heißt es bei BMW.
Und es wird nun erstmals im kommenden 7er BMW verwendet.
😛
Da schraube ich doch lieber den Kühler ganz ab, da bleibt die Wärme auch im Motor und ich spare 53% Sprit !
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...und keiner wollte mir glauben, dass es gut ist wenn ich abends ein Teelicht unter Meine Ölwanne stelle. 😉
Zitat:
@Cupkake schrieb am 21. Mai 2015 um 00:48:46 Uhr:
So an die Besserwisser, einige dachten es wäre Schwachsinn und wozu der Thread.
Zitat:
@Cupkake schrieb am 21. Mai 2015 um 00:48:46 Uhr:
http://www.zeit.de/.../seite-2Zitat:
Bei BMW dreht sich derweil ein Ansatz um ein besseres Wärmemanagement. Ein Motor verbraucht beim Kaltstart bis zu zehn Prozent mehr Sprit als im warmgelaufenen Zustand. Grund für den Mehrbedarf sind die innere Reibung und die Zähflüssigkeit des kalten Motoröls. Deshalb wollen die Ingenieure den Kaltstart möglichst vermeiden, indem sie die Restwärme des Motors speichern. Dazu haben die Entwickler in der BMW-Forschungsabteilung den Motor eingekapselt – der Mantel hält ihn nach der Fahrt deutlich länger warm. Nach zwölf Stunden liegt die Temperatur noch bei 40 Grad Celsius. Mit jedem Grad, das bis zum nächsten Start erhalten bleibt, verringere sich der Kraftstoffverbrauch um 0,2 Prozent, heißt es bei BMW.
Und es wird nun erstmals im kommenden 7er BMW verwendet.
😛
Schau mal, was ich schon früher geschrieben habe:
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 1. März 2015 um 16:37:20 Uhr:
Nicht ganz zu Ende.
Denn es gibt noch einen anderen Weg, den ein namhafter deutscher Hersteller vor einigen Jahren ernsthaft überlegte (und dann doch nicht in die Serie einführte): Der komplette Motorraum sollte isoliert werden. Genau aus dem Grund, die Restwärme bis zum nächsten Start zu speichern. Das hätte nicht nur im MVEG-Test, sondern auch im bereits beschriebenen Fall des morgendlichen und abendlichen Berufsweges etwas gebracht.Weshalb es letztlich nicht umgesetzt wurde, weiß ich nicht, aber Kosten und Überhitzung bei Volllast dürften bei den Gründen zu finden gewesen sein.
Und jetzt schau mal, von wann Dein ausgegrabener Artikel ist!!
Klingelt es?
... ob es hier schon erwähnt wurde ,weiss ich grad nicht , aber BMW hatte auch mal Versuche mit Latentwärmespeichern gemacht.
Vom Platz mal abgesehen,eine gute Idee. Könnte man wie eine Zusatzheizung steuern.
Und wenn dann der ganze Blödsinn für Millionen erforscht und entwickelt ist, wird der Otto/Diesel-Motor verboten, weil mir nun nur noch Elektro fahren müssen ! Daß es nur ums Geld verdienen geht, merkt wieder keiner. 😎
...ui, wieder metageschwafel über den Sinn der Welt und Verschwörungstheorien.
Mich interessiert nur ob der Speicher (obwohl bei BMW schlecht umgesetzt) für seinenMehraufwand und sein Mehrgewicht nicht sinnvoller als Kapselung (Motorraum) oder Isolierung(Block) wäre.
Blockisolierung ist aus meiner Erfahrung besser und einfacher zu installieren.Zitat:
@keildriemen schrieb am 21. Mai 2015 um 16:10:16 Uhr:
...ui, wieder metageschwafel über den Sinn der Welt und Verschwörungstheorien.Mich interessiert nur ob der Speicher (obwohl bei BMW schlecht umgesetzt) für seinenMehraufwand und sein Mehrgewicht nicht sinnvoller als Kapselung (Motorraum) oder Isolierung(Block) wäre.
An meinem alten Lloyd habe ich im Winter den Motor einfach mit einen alten Wintermantel abgedeckt. Der Unterschied war gewaltig und er sprang damit auch immer an, was nicht unbedingt gegeben war ohne Mantel...
Pete
...ein Schelm.
Und bei etwas Wind und Minusgraden ein paar Std...?
Tolle Wurst. Ich glaub' der Pete ist heut'mal ein lustiger...
Gut an einem LWS ist ja gerade ,das sich an der Zugänglichkeit nichts ändert. So brauchst du ja noch einen Schneider nach einer Rep..
Welchen Wärmespeicherwert hat eigentlich Beton ?
Naja ,Schelle ,bist einfach arm dran in letzter Zeit .Frühjahrsdepression?
Vieleicht gibt es Parallelen zwischen den Wärmespeichern und dir.
Ganz dicht waren die halt auch nie und am Ende wurden wohl alle ausgebaut oder stillgelegt.
Zitat:
@keildriemen schrieb am 21. Mai 2015 um 17:40:34 Uhr:
...ein Schelm.Und bei etwas Wind und Minusgraden ein paar Std...?
Tolle Wurst. Ich glaub' der Pete ist heut'mal ein lustiger...
Gut an einem LWS ist ja gerade ,das sich an der Zugänglichkeit nichts ändert. So brauchst du ja noch einen Schneider nach einer Rep..
Es Hat das anspringen nach der 8 Stunden Schicht wesentlich erleichtert. Mehr habe ich weder erwartet noch angedeutet...
Allerding sollte man den alten Mantel vor dem anlassen entfernen. 😉
Zum Auto: Lloyd AlexanderTS, BJ 59, 23PS, 2 Zylinder, 4 Takt, Luftkuehlung, Alublock, 4 Gang
Kennzeichen: TBB AS77
Pete
Zitat:
@schelle1 schrieb am 22. Mai 2015 um 01:44:51 Uhr:
Welchen Wärmespeicherwert hat eigentlich Beton ?
Ziemlich gut, brauchst aber Isolierung aussenrum sonst verliert er die Hitze zu schnell.
Quelle (english text)
Pete