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Warum steht das Kühlsystem eines betriebswarmen Motors unter druck?

Themenstarteram 14. Dezember 2011 um 12:59

hi leute ich brauche eure hilfe ??

 

Warum steht das Kühlsystem eines betriebswarmen Motors unter druck ??

Beste Antwort im Thema

Zitat:

Wie willst du denn bitte den Siedepunkt von Wasser heraufsetzen?

Der Siedepunkt ist der Punkt eines Stoffes, bei dem dessen Dampfdruck 1 bar erreicht. In Gemischen kann ein Stoffgemisch(!) wie Wasser/Ethylenglykol natürlich höher sieden. Der Trenneffekt der Destillation kommt vornehmlich daher, dass ein Stoff etwas früher siedet wie der andere, also im Dampf angereichert wird. Kondensiert man den Dampf und verdampft das Kondensat wieder neu, so ist der flüchtige Stoff nochmal angereichert. Und am Ende ausreichend "rein".

Details siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Siedepunkt#Siedepunkterh.C3.B6hung

Also: Natürlich kann ein Gemisch höher sieden. Unzureichender Frostschutz senkt auch den Siedepunkt deutlich ab, was ggf. zu Dampfblasenbildung und dann mangels Kühlung zu lokalen Überhitzungsschäden führt. Denn wo eine Dampfblase ist, ist kein kühlendes Kühlmittel...

 

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Weil Wasser, welches unter Druck steht, nicht direkt bei 100°C anfängt zu kochen, sondern weiter erwärmt werden kann. Somit wird Dampfbildung im System verhindert.

Klingt plausibel, aber könnte man das nicht auch mit irgendeinem Additiv (ähnlich den Viskositätsverbesserern beim Motoröl) erreichen? Ich stelle mir solch Additiv billiger vor als den Bau eines komplett druckfesten Wasserkreislaufs.

Andersrum könnte man auch sagen, dass Wasser sich ausdehnt wenn es erwärmt wird und somit die Luft im System komprimiert. Sieht man ja dann im AGB...

Zitat:

Original geschrieben von DeathAndPain

Ich stelle mir solch Additiv billiger vor als den Bau eines komplett druckfesten Wasserkreislaufs.

Die Kosten für einen druckfesten Wasserkreislauf sind nicht höher als für einen dichten Wasserkreislauf. Und dicht muß der Kreislauf sowieso sein.

Ist bestimmt billiger als extra ein Additiv zu entwickeln, dass Wasser nicht kochen lässt.

Ja, zumal der Druck im betriebswarmen Motor ja nicht so exorbitant hoch ist, als daß hier an die Bauteile außergewöhnliche Anforderungen bezüglich der Belastbarkeit gestellt werden müßten.

Zitat:

Original geschrieben von Drahkke

Die Kosten für einen druckfesten Wasserkreislauf sind nicht höher als für einen dichten Wasserkreislauf. Und dicht muß der Kreislauf sowieso sein.

Also das halte ich jetzt aber für ein Gerücht. Schau Dir mal an, was der druckfeste Wasserzulaufschlauch mit Berstschutzkarkasse einer Waschmaschine pro Meter kostet, und vergleiche das mit den billigen Plastikrohren, die für den Wasserablauf an Deiner Küchenspüle verwendet werden (und die einfach ineinandersteckt werden und sofort auseinanderfluppen würden, wenn Druck auf Deinem Abwasser wäre). Oder denke an elektrische Warmwasserboiler: Druckboiler, mit denen man z.B. auch duschen kann, sind bedeutend teurer als offene Niederdruckboiler, bei denen nur dann kaltes Wasser zufließt, wenn in gleichem Maße warmes Wasser entnommen wird.

Oder schau Dir an, warum Espressomaschinen so viel teurer sind als Kaffeemaschinen...

Zitat:

Original geschrieben von poloweb

Ist bestimmt billiger als extra ein Additiv zu entwickeln, dass Wasser nicht kochen lässt.

In Millionen von Autos Druckwassersysteme einzubauen ist billiger, als einmal ein einfaches Additiv zu entwickeln, das den Siedepunkt des Wassers heraufsetzt?!? Die Begründungen werden ja immer lustiger. :) Wenn ich richtig informiert bin, steigt der Siedepunkt sogar schon durch Zugabe von Kochsalz. Nun mag das nicht hinreichen oder Kochsalz für ein Kühlsystem aus anderen Gründen ungeeignet sein, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass es ein Hexenwerk ist, hier ein ebenso einfaches wie geeignetes Additiv zu finden.

Ich will nicht behaupten, dass es keinen guten Grund dafür gibt, aber hier genannt worden ist noch keiner, der überzeugt.

Zitat:

Original geschrieben von DeathAndPain

In Millionen von Autos Druckwassersysteme einzubauen ist billiger, als einmal ein einfaches Additiv zu entwickeln, das den Siedepunkt des Wassers heraufsetzt?!?

Ja.

Wenn das nicht so wäre, dann hätte man es längst gemacht, gerade in der Automobilindustrie, wo man jedem Cent Einsparpotential hinterherhechelt...

Wie willst du denn bitte den Siedepunkt von Wasser heraufsetzen? Durch Zugabe von Kochsalz mit Sicherheit nicht, das senkt nur den Gefrierpunkt (das kann das verwendete Frostschutzmittel aber besser, auch ohne Korrosion hervorzurufen).

Ich denke jeder weiß was Destillation bedeutet. Wenn man verunreinigtes Wasser (nennen wir es mal Wasser mit Additiven) auf 100°C erhitzt, verdampft es und die gelösten Stoffe bleiben zurück, sofern sie nicht schon vorher verdampft sind. Wenn das nicht so wäre, könnte man gar kein destilliertes Wasser herstellen.

Deswegen kann es ein solches Additiv nicht geben. Die einzige Möglichkeit wäre, statt Wasser einen anderen Stoff zu nehmen.

Hier noch ein paar Infos zu KFZ-Kühlsystemen:

http://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BChlung_%28Verbrennungsmotor%29

Zitat:

Wie willst du denn bitte den Siedepunkt von Wasser heraufsetzen?

Der Siedepunkt ist der Punkt eines Stoffes, bei dem dessen Dampfdruck 1 bar erreicht. In Gemischen kann ein Stoffgemisch(!) wie Wasser/Ethylenglykol natürlich höher sieden. Der Trenneffekt der Destillation kommt vornehmlich daher, dass ein Stoff etwas früher siedet wie der andere, also im Dampf angereichert wird. Kondensiert man den Dampf und verdampft das Kondensat wieder neu, so ist der flüchtige Stoff nochmal angereichert. Und am Ende ausreichend "rein".

Details siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Siedepunkt#Siedepunkterh.C3.B6hung

Also: Natürlich kann ein Gemisch höher sieden. Unzureichender Frostschutz senkt auch den Siedepunkt deutlich ab, was ggf. zu Dampfblasenbildung und dann mangels Kühlung zu lokalen Überhitzungsschäden führt. Denn wo eine Dampfblase ist, ist kein kühlendes Kühlmittel...

 

Und noch ein Link zum Thema.

Zitat:

Frostschutzmittel erhöhen den Siedepunkt. Vor allem bei Viertaktmotoren, die bei einer höheren Betriebstemperatur laufen, kommt dies zum Tragen. Der Siedepunkt erhöht sich bei einer 40:60 Mischung unter Normaldruck auf bis zu 106°C. Je nach Überdruck im Kühlsystem kann die Siedetemperatur der Mischung im Motor bis zu 135°C erreichen.

http://www.schmidtler.de/html/ht_technik/fst.htm

Zitat:

Original geschrieben von pininfarina007

hi leute ich brauche eure hilfe ??

 

Warum steht das Kühlsystem eines betriebswarmen Motors unter druck ??

Hallo,

eigentlich ist die Antwort ganz einfach:

Warum steht der Schnellkochtopf unter Druck? Warum der Dampfkessel einer Dampflokomotive? Warum die Heizkörper bei einer Zentralheizung? Warum tropft der Wasserhahn, wenn der Elektroboiler heizt?

Alle Stoffe dehnen sich bei Erwärmung aus. Da der Kühlkreislauf ein geschlossenes System ist, erhöht sich beim Erwärmen der Druck. Dazu muss das Wasser noch gar nicht kochen.

Einzige Ausnahme bei meinen Beispielen ist der Elektroboiler. Das Wasser dehnt sich auch aus, aber der hat ein Überdruckventil, in Richtung Wasserhahn, weil es aus hygienischen Gründen nicht erlaubt ist, Wasser in Richtung Wasserwerk zurückzudrücken.

 

Gruß,

diezge

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Der Siedepunkt ist der Punkt eines Stoffes, bei dem dessen Dampfdruck 1 bar erreicht.

Wenn Du mal Deinem eigenen Link gefolgt wärst, dann hättest Du festgestellt, dass das Quatsch ist. Oben auf der von Dir verlinkten Wikipedia-Seite steht die richtige Definition von "Siedepunkt".

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Der Trenneffekt der Destillation kommt vornehmlich daher, dass ein Stoff etwas früher siedet wie der andere, also im Dampf angereichert wird. Kondensiert man den Dampf und verdampft das Kondensat wieder neu, so ist der flüchtige Stoff nochmal angereichert.

Der Unterschied zwischen "Sieden" und "Destillieren" bzw. "Destillation" ist Dir aber klar? Ich frage deswegen, weil Du hier völlig unmotiviert einen Destillationsvorgang beschreibst, der mit dem bisher Gesagten gar nichts zu tun hat.

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Also: Natürlich kann ein Gemisch höher sieden.

Das stimmt zwar, doch frage ich mich, woraus Du es jetzt geschlossen hast. Aus dem Destillationsvorgang?

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

Unzureichender Frostschutz senkt auch den Siedepunkt deutlich ab

!? Wenn, dann andersrum: Das Frostschutzmittel setzt (möglicherweise?) den Siedepunkt herauf. Da hätten wir dann also schon solch ein Additiv.

Zitat:

Original geschrieben von GaryK

was ggf. zu Dampfblasenbildung und dann mangels Kühlung zu lokalen Überhitzungsschäden führt. Denn wo eine Dampfblase ist, ist kein kühlendes Kühlmittel...

Diese Argumentation kann schon eher überzeugen, wenngleich sie nicht zu Ende gedacht ist. Denn natürlich ist auch in der Dampfblase Kühlmittel, nämlich die gasförmige Kühlflüssigkeit. Aber Gase leiten Wärme typischerweise bedeutend schlechter als Flüssigkeiten, und zudem mag solch Blase Auftrieb haben und sich damit der (gepumpten) Zirkulation der Kühlflüssigkeit widersetzen. Hierin dürfte das eigentliche Problem liegen.

Zitat:

Original geschrieben von diezge

eigentlich ist die Antwort ganz einfach:

[...]

Alle Stoffe dehnen sich bei Erwärmung aus. Da der Kühlkreislauf ein geschlossenes System ist, erhöht sich beim Erwärmen der Druck. Dazu muss das Wasser noch gar nicht kochen.

Ganz so einfach ist es nicht, denn es stünde den Konstrukteuren ja frei, den Kühlkreislauf als (nach oben) offenes System zu gestalten. Der Ölkreislauf steht ja meines Wissens auch nicht unter nennenswertem Druck. Schnellkochtöpfe schon, aber normale Kochtöpfe nicht. Und billige Elektroboiler, die man sich unter das Waschbecken hängen kann, sind auch offene Geräte, die auslaufen würden, wenn man sie auf den Kopf stellen würde, und die dementsprechend keinen Überdruck haben, den sie über den Wasserhahn entsorgen würden.

Der Druck im Kühlkreislauf muss also als solcher gewollt sein. Wäre er nur ein unerwünschter Nebeneffekt der Erwärmung, dann ließe er sich leicht vermeiden.

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