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- Ölkühler und Innenraumwärmetauscher setzen sich immer wieder zu (Golf VII 1.6 TDI)
Ölkühler und Innenraumwärmetauscher setzen sich immer wieder zu (Golf VII 1.6 TDI)
Hallo zusammen,
ich verzweifle an meinem Golf und hoffe, dass hier vielleicht jemand weiter weiß.
- Das Problem fing vor einiger Zeit an und äußerte sich als erstes dadurch, dass es im Winter im Innenraum (vor allem rechts) nicht mehr richtig warm wurde. Da es schon Ende des Winters war, habe ich zunächst nichts unternommen.
- Im Sommer kam dann zwei mal nach dem Starten die Meldung, dass der Kühlmittelstand niedrig war. Ich habe dann mit Leitungswasser nachgefüllt. (Ich weiß, das war sehr dumm aber kann ich jetzt nicht mehr ändern.) In der Werkstatt konnte keine Undichtigkeit oder andere Auffälligkeiten gefunden werden. Seitdem ist das Problem auch nie wieder aufgetreten.
- Nach einiger Zeit habe ich festgestellt, dass die Öltemperatur deutlich höher ist als vorher. Auf der Autobahn bei konstant 160km/h stieg sie auf fast 130 Grad an.
- Daraufhin wurde der Ölkühler und der Innenraumwärmetauscher gewechselt. Zunächst gab es dann einige Zeit keine Probleme mehr. Die Öltemperatur war wieder konstant unter 100 Grad und der Innenraum wurde schön warm.
- Nach einigen hundert Kilometern trat dann erneut das Problem mit der Heizung auf. Rechts wurde die Luft nicht mehr richtig warm. In der Werkstatt wurde dann festgestellt, dass der Wärmetauscher wieder verstopft ist und wurde daraufhin erneut getauscht. Die Vermutung war, dass das ggf. durch im Kühlsystem zurückgebliebenen Schmutz passiert ist.
- Nach ca. 1000km treten jetzt beide Symptome wieder auf: Heizung kalt und Öl zu heiß.
Irgendwie muss also immer wieder eine Verschmutzung im Kühlsystem entstehen. Die Frage ist nur wo... Ist es die Zylinderkopfdichtung oder der ARG-Kühler und es gelangt Abgas in Kühlwasser? Oder ist es immer noch eine Folge des Leitungswassers und irgendwo löst sich die Metallbeschichtung ab?
Hat jemand eine Idee? Oder weiß jemand, wie man die Ursache des Problems herausfinden kann?
Ich wäre für jede Hilfe dankbar!
Viele Grüße
Paul
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37 Antworten
Hört sich nach dem bekannten Problem mit dem G13 an!? Was wurde den danach eingefüllt? Etwa wieder G13 oder doch das G12evo (meine so hieß das was das G13 ersetzt).
Einfach mal danach googlen...
Ja, es wurde tatsächlich jeweils G13 nachgefüllt.
Beim Googeln bin ich über folgenden Thread gestoßen, der ein sehr ähnliches Problem beschreibt:
Komisch, mittlerweile sollte das doch jeder kennen bzw wissen dass man G13 nicht mehr verwendet!?
Dann war das aber keine VW-Werkstatt, die dir die Kühler erneuert hat? Denn dort ist das Problem bekannt! Und VW füllt auch kein Leitungswasser mehr auf, sondern nur destiliertes Wasser.
Ich war kurz bei VW und da wurdest du sofort an die Wand gestellt, wenn man nicht das benutzt hat, was Vorgabe war 
(egal ob Panodach, Tür oder Kühlmittel bzw Wasser)
Oje… hätte ich das mal vorher gewusst. Dann muss ich wohl nochmal Ölkühler und Wärmetauscher wechseln und dann G12 einfüllen
Soweit ich noch weiß wurde der Wärmetauscher gespült und wenn er wieder durchlässig war, wurde der nicht getauscht. Nur wenn es eben nicht mehr ging. Über den Ölkühler ist mir sogar gar nichts bekannt, aber auch den würde ich spülen und dann weiter sehen.
Dazu muss auch das gesamte Kühlsystem gespült werden, dann mit des. Wasser und G12evo befüllen. So mein Wissensstand.
Auch weiß ich nichts zu dem besagtem Silikatbeutel. Im Zweifel weg damit.
Servus,
bin der Verfasser von dem Thread bei Oil-Club. Dieser Thread wurde leider von den Admins geschlossen.
Ich wusste jedoch, dass viele VW Fahrer dieses Problem hatten und eventuell haben werden, deswegen wollte ich sie damit vorwarnen.
Das war mein Thread:
Servus,
habe in meinem Golf 7 leider G13 Kühlmedium drin, welches ich unbedingt raus haben möchte. Grund siehe unten.
Möchte auf G12 Evo bzw G12++ umsteigen.
Ich kann nur jedem raten das Zeug so schnell wie möglich aus dem Auto zu schmeißen (VAG 2013-?2019?). Genau wie diesen Silikatbeutel im Ausgleichsbehälter. Ich dachte eigentlich, dass VW das Zeug nicht mehr verwendet. Leider steht auf der Rechnung vom Zahnriemenwechsel bei der VW-Vertragswerkstatt die Position "G013 DS". Es wurde also 3 L G13 nachgekippt.
Grund:
Hatte bei meinem alten Golf 7 GTD vermutlich Probleme mit dem Zylinderkopf, höchstwahrscheinlich wegen dem G13 Kühlmittel mit diesem Silikatbeutel im Ausgleichsbehälter.
G13 ist ein "Umweltfreundliches" Kühlmittel auf Glyzerin basis. Das Problem jedoch ist, dass das Zeug nicht temperaturstabil ist und es zu "Kristallbildung" kommt.
Als erstes setzt sich dann natürlich der Wärmetauscher zu, da dieser die dünnsten Rohre hat, also fällt die Heizung aus oder es wird nur die Fahrerseite beheizt (leicht).
Ich vermute auch, dass sich der Ölkühler zugesetzt hatte, da die Öltemperatur um die 140 Grad betrug...mit frischem Liqui Moly 5w-30 TopTec 4200.
Meiner Meinung nach haben dann diese und evtl. noch andere Verstopfungen im Kühlkreislauf dazu geführt, dass es in Teilbereichen des Zylinderkopfes zu Temperaturspitzen kam und haben dann vermutlich zu einem Haarriss im Zylinderkopf oder zu einer defekten Dichtung geführt. Meine Vermutung liegt auf den Wärmetauscher, da sich dieser im kleinen Kühlkreislauf befindet. Der Stand im Ausgleichsbehälter stieg immer an und lief sogar aus.
Habe dann den Wärmetauscher ausgetauscht, dieser war wie erwartet komplett zu. Ein Reiniger hätte da niemals was machen können. Dann funktionierte die Heizung wieder. Anschließend auch das G13 abgelassen und mit G12++ befüllt. Abgelassen hatte ich das alte Kühlmittel am Einlauf zum Kühler...da kamen aber maximal 3 L raus. Im System sind jedoch 8l drin. Habe dann den kleinen (ich denke es ist ein) Rücklauf bzw. Entlüftungsschlauch am Ausgleichsbehälter ab gemacht und den "Rücklauf" aufgefangen und immer Wasser nachgekippt in den Behälter.
Ich weiß jedoch nicht, ob diese vorgehensweise richtig ist, da so kaltes Wasser auf den heißen Zylinderkopf trifft. Möchte keinen Haarriss provozieren.
Habe mir nun gedacht jeden Tag bei kaltem Motor 2 Liter über den Rücklauf abzunehmen und 2 Liter Destilliertes Wasser reinzukippen (im Frühling).
Laut meiner Berechnung müsste ich den Vorgang jedoch 16 mal wiederholen um über 99% frisches Wasser im System zu haben. Anschließend hätte ich erst angefangen G12++ Konzetrat einzufüllen.
Meine Fragen also:
1. Kommt es zu Korrosion im Motor, wenn ich ca 2 Wochen nur mit Destilliertem Wasser fahre?
2. Wie sieht es aus mit Kavitation? Im Kühlsystem herrscht ja ein höherer Druck, also ist Kavitation normalerweise ausgeschlossen bei 90 grad Wassertemperatur.
3. Pures Wasser kann Wärme viel besser abführen als ein Glykol/Wassergemisch. Was passiert, wenn der Thermostat bei ca 90 Grad öffnet und sehr kaltes Kühlwasser nachkommt? Könnte es zu einem Haarriss kommen?
4. Im Kühlsystem sind sehr wahrscheinlich Ablagerungen vom G13 Kühlmittel. Könnten diese durch diese Prozedur mobilisiert werden und Wärmetauscher zusetzen?
5. Wie verhalten sich diese Ablagerungen mit G12++ Kühlmittel?
Freu mich auf eure Antworten!
Kurze info zu meinem damaligem GTD. Nachdem ich das Kühlwasser ausgetauscht hatte gegen G12 ++ bestand das Problem leider weiterhin. Eventuell lag es am verstopften Wärmetauscher, wenn du sagst, dass du eine Zeit lang keinen Kühlwasserverbrauch feststellen konntest und die Öltemperatur in Ordnung war. Meine lag bei 140 Grad bei 130/140Km/h.
Ich denke jedoch, dass ich einen Haarriss im Zylinderkopf oder dass die Zylinderkopfdichtung undicht war.
Das kann man jedoch einfach überprüfen mit CO Tester. Gibts bei Amazon für 20€
Am besten du schaust erstmal, ob dieser Test anschlägt. Wenn ja, musst du dir überlegen ob es sich noch rentiert.
Wenn dieser Test nicht anschlägt, dann aufjedenfall ERST G13 raus und ggf. durchspülen und dann, wenn benötigt wird, die Wärmetauscher austauschen.
UND JEDEM DER G13 UND EINEN SILIKATBEUTEL IM AUTO HAT, SO SCHNELL WIE MÖGLICH RAUS MIT!
1-5 keine Ahnung 
Also ich weiß wirklich nicht, wie man es am besten macht, bin kein Mechaniker aber ich hätte es so gemacht, wenn ich in deiner Lage stecken würde (ohne Gewähr):
Als erstes hätte ich den Ausgleichsbehälter abgesaugt und demontiert (WICHTIG). Dann hätte ich diesen Silikatbeutel entfernt (WICHTIG!)
Dann das Kühlsystem entleeren. Am meisten bekommt man raus, wenn man den unteren Schlauch am Kühler entfernt. Ich denke aber maximal 3-4liter leider nur. Weil der Thermostat geschloßen ist.
Dann das System mit destilliertem Wasser austauschen. Also Ausgleichsbehälter wieder dran, dann den kleinen Schlauch der zum Ausgleichsbehälter führt in eine Flasche o.ä. ...denke das ist eine Entlüftung, weil auf den Schlauch kommt Kühlmedium von mehreren Stellen (kleiner kreislauf / großer Kreislauf)....und immer den Ausgleichsbehälter nachfüllen.
Ich würde jedoch sehr aufpassen und das nicht lange machen. Nur bei kaltem Motor, da ich angst hätte, dass ich einen Haarriss bekomme im Zylinderkopf, wenn kaltes Wasser auf den heißen Zylinderkopf trifft.
Dann hätte ich den Motor warm gefahren, dass alle Kreisläufe offen sind und sich das rest G13 weiter verdünnt und hätte am Tag danach diese Prozedur mit dem Entleeren und austauschen wiederholt.
Wegen einem Reiniger bin ich mir echt überhaupt nicht sicher. Ich weiß aber, dass VW einen Spüler verwendet! Wenn ich einen Spüler verwenden würde, dann würde ich den nach dem 2. "Austauschen" einfüllen.
Dann würde ich mich an die Angaben auf der Verpackung halten bezüglich Spülzeit.
Wenn diese. Spülzeit nun rum ist und der Motor wieder kalt ist, am besten am nächsten Tag dann, das System wieder entleeren und austauschen mit destilliertem Wasser um den Reiniger rauszubekommen.
Dann am nächsten Tag bei kaltem Motor einen Teil destilliertes Wasser absaugen und G12++ Konzentrat einfüllen, bis das Kühlmittel den gewünschten Gefrierpunkt hat.
Ich werde es bei meinem jetzigen Golf ohne diesen Spülschritt machen, da die Temperatur von meinem Öl immer um die 90 Grad hat und meine Heizung voll funktioniert. Scheint keine oder wenig Ablagerungen zu geben.
Wenn mein Kühlsystem jedoch so verschmutzt wäre wie bei dir, hätte ich das System eventuell mit einem Reiniger durchgespült. Habe aber echt Angst vor sowas...sollte er zu viel Schmutz lösen könnte er eventuell selbst den Motorkühler verstopfen. Deswegen würde ich da aufpassen.
Aufjedenfall erst das Kühlmittel austauschen, bevor du wieder die Wärmeaustauscher austauschst.
Vielleicht ist das nach der Spülung ja nicht mehr nötig.
Würde mich und wahrscheinlich andere Golf ,vor allem Golf GTD Fahrer, sehr freuen, wenn du uns auf dem Laufenden hälst!
Zitat:
@Aeroxheizer96 schrieb am 16. November 2024 um 20:50:06 Uhr:
Servus,
bin der Verfasser von dem Thread bei Oil-Club. Dieser Thread wurde leider von den Admins geschlossen.
Ich wusste jedoch, dass viele VW Fahrer dieses Problem hatten und eventuell haben werden, deswegen wollte ich sie damit vorwarnen.
Das war mein Thread:
Servus,
habe in meinem Golf 7 leider G13 Kühlmedium drin, welches ich unbedingt raus haben möchte. Grund siehe unten.
Möchte auf G12 Evo bzw G12++ umsteigen.
Ich kann nur jedem raten das Zeug so schnell wie möglich aus dem Auto zu schmeißen (VAG 2013-?2019?). Genau wie diesen Silikatbeutel im Ausgleichsbehälter. Ich dachte eigentlich, dass VW das Zeug nicht mehr verwendet. Leider steht auf der Rechnung vom Zahnriemenwechsel bei der VW-Vertragswerkstatt die Position "G013 DS". Es wurde also 3 L G13 nachgekippt.
Grund:
Hatte bei meinem alten Golf 7 GTD vermutlich Probleme mit dem Zylinderkopf, höchstwahrscheinlich wegen dem G13 Kühlmittel mit diesem Silikatbeutel im Ausgleichsbehälter.
G13 ist ein "Umweltfreundliches" Kühlmittel auf Glyzerin basis. Das Problem jedoch ist, dass das Zeug nicht temperaturstabil ist und es zu "Kristallbildung" kommt.
Als erstes setzt sich dann natürlich der Wärmetauscher zu, da dieser die dünnsten Rohre hat, also fällt die Heizung aus oder es wird nur die Fahrerseite beheizt (leicht).
Ich vermute auch, dass sich der Ölkühler zugesetzt hatte, da die Öltemperatur um die 140 Grad betrug...mit frischem Liqui Moly 5w-30 TopTec 4200.
Meiner Meinung nach haben dann diese und evtl. noch andere Verstopfungen im Kühlkreislauf dazu geführt, dass es in Teilbereichen des Zylinderkopfes zu Temperaturspitzen kam und haben dann vermutlich zu einem Haarriss im Zylinderkopf oder zu einer defekten Dichtung geführt. Meine Vermutung liegt auf den Wärmetauscher, da sich dieser im kleinen Kühlkreislauf befindet. Der Stand im Ausgleichsbehälter stieg immer an und lief sogar aus.
Habe dann den Wärmetauscher ausgetauscht, dieser war wie erwartet komplett zu. Ein Reiniger hätte da niemals was machen können. Dann funktionierte die Heizung wieder. Anschließend auch das G13 abgelassen und mit G12++ befüllt. Abgelassen hatte ich das alte Kühlmittel am Einlauf zum Kühler...da kamen aber maximal 3 L raus. Im System sind jedoch 8l drin. Habe dann den kleinen (ich denke es ist ein) Rücklauf bzw. Entlüftungsschlauch am Ausgleichsbehälter ab gemacht und den "Rücklauf" aufgefangen und immer Wasser nachgekippt in den Behälter.
Ich weiß jedoch nicht, ob diese vorgehensweise richtig ist, da so kaltes Wasser auf den heißen Zylinderkopf trifft. Möchte keinen Haarriss provozieren.
Habe mir nun gedacht jeden Tag bei kaltem Motor 2 Liter über den Rücklauf abzunehmen und 2 Liter Destilliertes Wasser reinzukippen (im Frühling).
Laut meiner Berechnung müsste ich den Vorgang jedoch 16 mal wiederholen um über 99% frisches Wasser im System zu haben. Anschließend hätte ich erst angefangen G12++ Konzetrat einzufüllen.
Meine Fragen also:
1. Kommt es zu Korrosion im Motor, wenn ich ca 2 Wochen nur mit Destilliertem Wasser fahre?
2. Wie sieht es aus mit Kavitation? Im Kühlsystem herrscht ja ein höherer Druck, also ist Kavitation normalerweise ausgeschlossen bei 90 grad Wassertemperatur.
3. Pures Wasser kann Wärme viel besser abführen als ein Glykol/Wassergemisch. Was passiert, wenn der Thermostat bei ca 90 Grad öffnet und sehr kaltes Kühlwasser nachkommt? Könnte es zu einem Haarriss kommen?
4. Im Kühlsystem sind sehr wahrscheinlich Ablagerungen vom G13 Kühlmittel. Könnten diese durch diese Prozedur mobilisiert werden und Wärmetauscher zusetzen?
5. Wie verhalten sich diese Ablagerungen mit G12++ Kühlmittel?
Freu mich auf eure Antworten!
Zu 2:
Kavitation entsteht, wenn der Dampfdruck unterschritten wird. Entscheidend ist der statische Druck. Die größte Gefahr besteht an der Pumpensaugseite (niedrigster Totaldruck, hohe Strömungsgeschwindigkeit -> niedrigster statischer Druck).
Wasser/Glykol hat einen höheren Dampfdruck als Wasser. Insofern kann es zu Kavitation kommen.
Deshalb geht aber nicht gleich deine Pumpe kaputt. Die hält das einige Zeit aus.
Entscheidend dürfte vielleicht eher der reduzierte Kühlmittelmassenstrom sein (es wird ja z. T. Gas bzw. Dampf gefördert, statt Wasser).
Zu 3:
cp von Wasser/Glykol bei 90 °C ca. 3.5 von Wasser ca. 4.2 kJ/kgK. Das ist der größte Stoffunterschied.
Aber deshalb kann Wasser nicht wesentlich besser Wärme abführen. Ich meine, diesbezüglich brauchst du dir keine Gedanken machen (ohne es nachgerechtet zu haben)
Wenn du es ausrechnen willst, dann google nach Nusseltke nfeld oder Nusseltzahl und Reynoldszahl. Ist nicht so schwer, wie es sich vielleicht anhört.
Servus, ja habe vorhin ein Siedediagramm gesehen von Wasser / Glykol. Tatsächlich ist der Siedepunkt von 50% Glykol bei 108 Grad. Habe echt gedacht, dass der Siedepunkt höher wäre. Genau wie die spezifische Wärmekapazität. 3,5KJ/kg*K . Wasser hat ja nur geringfügig mehr mit 4,19KJ/kg*K.
Dennoch führt Wasser die Wärme besser ("schneller") ab, aufgrund der niedrigeren Viskosität -> höhere Reynoldszahl -> höherer Wärmeübergangskoeffizient -> besserer Wärmeaustausch
Bezüglich Kavitation: Habe gelesen, dass im Kühlsystem ein Überdruck von 1-1,5bar herrscht. Somit beträgt die Siedetemperatur von Wasser ca 120-127 Grad. Somit dürfte es nicht zu Kavitation kommen, da die Temperatur im Kühlsystem ca 90 beträgt.
Um den NPSHA zu berechnen fehlen mir leider einige Werte, dann könnte ich sogar berechnen ob es zu Kavitation kommen würde, deswegen bezweifle ich sogar, dass bei 90 Grad Kühlwasser, Dampf im Kühlsystem gebildet und gefördert wird.
Vielen Dank für deine ausführliche Antwort mit Anleitung zur Eingrenzung und Lösung des Problems @Aeroxheizer96.
Ich habe direkt einen CO Tester bestellt und werde so als erstes die ZKD prüfen. Sollte damit alles in Ordnung sein, gehe ich den Verdünnungs- und Ablassprozess des alten Kühlwassers an und wende dann ggf. eine Spülung an. Wenn nötig, werden danach dann nochmal die Wärmetauscher gewechselt.
Ich werde in diesem Thread über die weitere Entwicklung berichten.
Zitat:
@Aeroxheizer96 schrieb am 17. November 2024 um 01:25:08 Uhr:
Servus, ja habe vorhin ein Siedediagramm gesehen von Wasser / Glykol. Tatsächlich ist der Siedepunkt von 50% Glykol bei 108 Grad. Habe echt gedacht, dass der Siedepunkt höher wäre. Genau wie die spezifische Wärmekapazität. 3,5KJ/kg*K . Wasser hat ja nur geringfügig mehr mit 4,19KJ/kg*K.
Dennoch führt Wasser die Wärme besser ("schneller") ab, aufgrund der niedrigeren Viskosität -> höhere Reynoldszahl -> höherer Wärmeübergangskoeffizient -> besserer Wärmeaustausch
Es gibt bei der Wärmeübertragung bei turbulent ausgebildeten Strömungen zwei wesentliche Effekte:
1. Wärmeleitung in der laminaren Unterschicht
2. Durchmischung der Teilchen in der turbulenten Oberschicht
Zu 2:
Es wird davon ausgegangen, dass die Querbewegung (Durchmischung) in einer turbulent ausgeprägten Strömung so groß ist, dass die Wärmeübertragung unendlich ist. Das ist so, als ob man kalte Milch in den Kaffe schüttet und mit dem Löffel umrührt. Wenn man schnell genung rührt, erhält man schlagartig eine gleichmäßige Temperatur.
Soll heißen: Die turbulente Oberschicht ist nicht für den Wärmeabtransport relevant und wird deshalb auch nicht betrachtet (berechnet).
Zu 1:
Die laminare Unterschicht an der Rohr- oder Bauteiloberfläche ist für die Wärmeübertragung die relevante Größe, die berechnet werden muss. Es gibt bei JEDER Strömung, die kleiner als Schallgeschwindigkeit ist, unmittelbar an der Bauteiloberfläche eine laminare Grenzschicht. Laminare Strömung bedeutet "Schichtströmung". Das bedeutet, es gibt keine Querbewegung der Teilchen, wie bei einer turbulent ausgebildeten Strömung. Das bedeutet wiederum, dass Wärme NUR mittels WÄRMELEITUNG (Konvektion) senkrecht zur Strömungsrichtung transportiert wird.
Die Strömungsgeschwindigkeit dirket an der Bauteiloberfläche ist IMMER 0 m/s. Sie nimmt mit zunehmenden Abstand linear bis zur Grenzeschicht (Umschlagpunkt zur turbulenten Strömung) zu.
Die Berechnung der Wärmeübertragung ist damit eher eine Berechnung der laminaren Grenzschichtdicke (charakteristische Länge). Wenn man die Dicke kennt, wird mittels Wärmeleitung die Wärmeübertragung berechnet.
Formel:
Nu = alpha * L / lambda
-> alpha = Nu * lambda / L
alpha = Wärmeübertragungskoeffizient
Nu = Nusseltzahl
lambda = Wärmeleitfähigkeit des Fluids
Die Reynoldszahl ist ein Maß für die Strömungsform. Sie gibt also an, ob eine Strömung laminar, turbulent oder turbulent abgelöst ist. Bei Durchströmungen gibt es nur die ersten zwei Strömungsformen. Bei Re > 2300 stellt sich eine turbulente Strömung ein. Dieser Wert wird i. d. R. IMMER erreicht bzw. weit überschritten. Es gibt nur die Ausnahme, dass es bei Öffnungsbeginn die Strömung im Kühler (sehr kleiner Volumenstrom) zu einer laminaren Strömung kommt. Dieser Zustand ist also eher nicht relevant.
Entscheidender ist also eher der Unterschied bei der Wärmeleitfähigkeit zwischen Wasser und Wasser/Glykol. Die Reynoldszahl spielt keine (so große) Rolle.
So ganz richtig ist meine Aussage von oben natürlich nicht, weil die Nusseltzahl je nach Übertragungsform von der Reynoldszahl abhängt. Für Rohrströmungen kann man für eine gute Abschätzung z. B. folgende Formel verwenden:
Nu = 0.023 * Re^0.8 * Pr^0.4
Pr = Prandtlzahl (in der Zahl stecken nur Stoffwerte).
Ich glaube aber nicht, dass es hier bei den Unterschieden zwischen Wasser und Wasser/Glykol zu relevanten Unterschieden kommt (ohne es nachgerechnet zu haben). Auch gilt obige Formel nur für Rohrströmung mit Kreisquerschnitt. Für die Temperatur im System ist ja die Wärmeübertragung an den Finnen im/am Kühler auf der Luftseite entscheidend. Und hier haben wir ja keine Rohrströmung.
Aber jetzt hast Du ja alle Formeln. Rechne doch einfach mal nach ;-)
Und das mit dem "nicht so kompliziert" nehme ich zurück. Eigentlich ist die Berechnung der Wärmeübertragung eine doch ziemlich komplizierte Sache.
Zitat:
Bezüglich Kavitation: Habe gelesen, dass im Kühlsystem ein Überdruck von 1-1,5bar herrscht. Somit beträgt die Siedetemperatur von Wasser ca 120-127 Grad. Somit dürfte es nicht zu Kavitation kommen, da die Temperatur im Kühlsystem ca 90 beträgt.
Um den NPSHA zu berechnen fehlen mir leider einige Werte, dann könnte ich sogar berechnen ob es zu Kavitation kommen würde, deswegen bezweifle ich sogar, dass bei 90 Grad Kühlwasser, Dampf im Kühlsystem gebildet und gefördert wird.
Die ersten zwei Sätze sind richtig. Der Rest aber nicht.
Entscheidend ist der Druck an der Pumpensaugseite. Wenn hier Kavitation entsteht, bildet sich Dampf. Dampf hat ein sehr großes Volumen gegenüber Flüssigkeiten. Pumpen fördern pro Umdrehung ein geometrisches Volumen. Daraus folgt, wenn Dampf gefördert wird, dann wird nur wenig Masse gefördert.
Auf der Druckseite der Pumpe fällt der Dampf durch den hohen Druck in sich zusammen; es entsteht wieder Flüssigkeit. Beim Zusammenbruch des Dampfs entstehen Mikrojets, die zur Erosion des Materials führt (die Pumpe geht kaputt).
Es kann auch an anderen Stellen in einem Kühlsystem lokal zu Kavitation kommen, wenn dieser schlecht konstruiert ist (z. B. an scharfen Kanten). Entscheiden ist, dass der Druck im System immer dafür sorgt, dass nach einer solchen Ströstelle der Dampf wieder kondensiert und man eine Flüssigkeit hat.
Entscheidend bei der Kavitation ist also primär erstmal nur die Reduzierung des Volumenstromes bei der Pumpe.
Was den Überdruck im System angeht, hast Du nur zur Hälfte recht. Insgesamt wird der Druck erhöht, das ist richtig. Entscheidend ist aber der Druck an der Stelle, wo Kavitation entsteht. Wenn Du einen Überdurck von einem bar hast, ist der Druck vor der Pumpe aber nicht zwangsläufig 2 bar (1 bar Umgebungsdruck + 1 bar Überdruck).
Zur Erklärung:
Physikalisch gesehen, erzeugen Pumpen (auch Kolbenpumpen!!!) KEINEN Volumenstrom, sodern eine Druckdifferenz. Ähnlich, wie eine Batterie keinen Strom erzeugt, sondern "nur" eine Spannung. Der Strom der sich in einem Stromkreislauf einstellt, hängt vom Innenwiderstand des Stromkreises ab; die Batterie ist eine Spannungsquelle.
Im Kühlsystem ist das analog genauso. Eine Pumpe ist eine Druckquelle oder bzw. erzeugt eine Druckdifferenz. Der Volumenstrom, der sich im System dann einstellt, hängt vom Druckverlust im System ab. Nur so ist erklärbar, warum sich eine stehende Wassersäule einstellt, wenn man eine Pumpe Wasser in einem senkrechten Rohr nach oben fördern lässt. Das bedeutet genau genommen auch, dass eine Pumpe keinen Druck erzeugt, sondern eine Druckhöhe. Der Druck der sich einstellt ist von der Dichte des geförderten Fluids abhängig.
Wenn die Pumpe z. B. Quecksilber fördert, ist die Förderhöhe gleich wie bei Wasser, der Druck, den die Pumpe erzeugt ist aber um ein Vielfaches größer.
Zur Veranschaulichung ist es aber leichter, wenn man sich vorstellt, dass eine Pumpe ein System ist, das eine Druckdifferenz erzeugt.
Es gilt also: Der Absolutdruck an einer beliebigen Stelle im System hängt ganz wesentlich davon ab, wo der Bezugsdruck dem System aufgezwungen wird.
Die Zwangsbedingung ist der Zulauf des Ausgleichsbehälters. Wenn der Ausgleichsbehälter offen wäre, dann sorgt der Umgebungsdruck dafür, dass der Druck hier 1 bar (absolut) ist. Das ist die Zwangsbedingung. Dieser Druck (1 bar) pflanzt sich bis zur Zulaufstelle im Kühlkreis fort (statische Druckhöhe mal vernachlässigt).
Wenn der Ausgleichsbehälter zu ist und man einen Überdruck von einem bar hat, dann hat man an dieser Zulaufstelle genau zwei bar statischen Druck (das ist die Zangsbedingung). Aber eben nur an dieser einen Stelle (wenn etwas strömt)!
Die Rohrleitung von dieser Stelle bis zur Pumpensaugseite erzeugt einen Druckverlust dp (dp = zeta * rho/2 * v²). Das bedeutet, vor der Pumpe hast Du schon nicht mehr die zwei bar sondern: 2 bar - dp.
Dann hast Du vor der Pumpensaugseite i. d. R. immer eine Verjüngung des Strömungsquerschnittes. Das bedeutet, die Strömungsgeschwindigkeit nimmt zu. Nach Bernoulli (schreibt man den so?) nimmt der statische Druck deshalb noch einmal ab (statischer Druck wird in Geschwindigkeitsdruck umgewandelt), der ja für den Dampfdruck relevant ist.
Du siehst, man kann gar nicht so genau sagen, ob es an der Saugseite zur Kavitation kommt. Das muss man genau ausrechnen.
Die NPSH-Kurve gibt übrigens an, dass bei diesem Punkt die Kavitation für eine 5 %ige Volumenstromreduzierung geführt hat (was noch akzeptiert wird).
Wenn Du dazu was wissen willst, schau' mal auf der Homepage vom Pumpenhersteller KSB nach. KSB hat absolut geniale Broschüren/Infomateriel zu diesem Thema. Ich hoffe, die bekommt man noch kostenlos zur Verfügung gestellt.
Übrigens ist das der Grund, warum der Zulauf des Ausgleichsbehälters immer möglichst nah vor der Pumpensaugseite ist. Legte man den Zulauf z. B. auf die Druckseite der Pumpe, so hätten wir hier 1 bar wenn der Behälter offen wäre (das ist ja die Zwangsbedingung). Nach dieser Stelle fiele der Druck bis zur Pumpensaugseite aufgrund des Drückverlustes in den Rohrleitungen und Komponenten immer weiter ab bis dann irgendwo im System der Dampfdruck erreicht würde. So ein System könnte nicht funktionieren.
Lange Rede, kurzer Sinn:
Vom Gefühl her glaube ich, dass Du bei Wasser und 90 °C bei hohen Drehzahlen (= hoher Volumenstrom bei einer starren KMP) auf jeden Fall Kavitation erhältst. Trotzdem glaube ich, dass man durchaus mal eine Woche so rumfahren kann. Man muss in dieser Zeit ja nicht unbedingt voll beladen den höchsten Pass rauffahren.
Eine Garantie will ich aber nicht geben. Ich kenne mich nur mit Strömungsmechanik und Wärmeübertragung, aber nicht mit Bauteilfestigkeit oder dgl. aus.