Elektrische Wasserpumpe

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Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Markusz » Di Jun 05, 2018 16:06

Servus,

ich muss mal wieder eine Frage fragen. :-D

Mein RX-7 FD erreicht leider immer noch bedenklich hohe Kühlwassertemperaturen.
Ein großer Wasserkühler ist bereits drin, aber auch ein großer Ladeluftkühler, der entsprechend viel Kühlluft beansprucht.

Um dem Herr zu werden, optimiere ich zur Zeit die Anströmung des Kühlerpakets.

Wenn ich damit durch bin, wollte ich als letzten Schliff auf eine elektrische Wasserpumpe umrüsten.
Der Gedanke dahinter ist:
- Mehr Kühlmitteldurchsatz und damit bessere Kühlung im Gegensatz zur Serienpumpe
- Motordrehzahl unabhängige Kühlung
- Pumpennachlauf inkl. Lüfter nach Abstellen des Motors möglich

Besonders auf den 1. Punkt lege ich Hoffnung.
Jetzt ist die Frage, ob dies merklich zutrifft?
Kann eine stärke Pumpe die Kühlleistung in einer relevanten Größe erhöhen?

Mein Ziel sind 95°C auf der Rennstrecke.
Aktuell sind es 110°C.
Egal ob im Frühjahr wenn es kaum 20°C hat, oder im August bei über 30°C.

Der Wasserkühler ist bereits sehr gut und das größte, dass man einbauen kann.

Hat jemand Erfahrung zur Leistungsfähigkeit einer elektrischen Wasserpumpe?
In meinem Fall hatte ich an diese gedacht (Mit zugehöriger Steuerbox):
https://www.sandtler24.de/davies-craig-elektrische-wasserpumpe-989907.html

Danke schon mal
Markus
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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon ANDY0075 » Di Jun 05, 2018 17:50

Rennkollegen von mir haben das System inkl. der Steuerung in ihren Rennwagen verbaut der
auch immer zu hohe Wassertemperaturen hatte.

Seit dem Umbau ist alles bestens! Funktioniert also wunderbar. Ich glaube sie haben auch
gleich das normale Kühlwasser gegen dieses wasserlose Kühlmittel ausgetauscht. (Evans Kühlmittel)

Was du aber bedenken musst ist der erhöhte Stromverbrauch mit diesem System!
Bei ihnen wurde nach dem Umbau und den ersten Rennen auch ein Upgrade der LIMA erforderlich
->Batterie wurde nicht mehr ausreichend geladen

lg, Andi
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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Sportfahrer » Mi Jun 06, 2018 07:14

Moin Andy,

hast du mal versucht den Einschaltpunkt des Lüfters früher zu legen ?

Oder gar einen Test gemacht ob der Lüfter bei Dauerbetrieb ( Thermoschalter überbrücken) es schafft die Temperatur in den Griff zu bekommen ?
Gruß Dirk (Ich guck nur zu und putze ^^)


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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Sportfahrer » Mi Jun 06, 2018 09:57

Korrektur:

Ich meine natürlich Markus und nicht Andi !

Ist das Thermostat noch verbaut ?
Gruß Dirk (Ich guck nur zu und putze ^^)


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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Vinki » Mi Jun 06, 2018 12:51

Hallo,

leider kann ich Dir nur indirekt weiterhelfen.
Aber vielleicht hilft der Krempel den ich hier schreibe etwas zum Verständnis…


1. Es gibt Kühlerkreisläufe die sind für 110°C ausgelegt. Das Bedeutet aber der ganze Kühlerkreislauf steht min. unter 2,8bar!
Warum ist das so?
Je höher die Temperaturdifferenz ist (zwischen erhitztem Kühlwasser und Umgebungslufttemperatur) desto mehr Energie kannst Du über dem Kühler „ausschleusen“.
Wenn das so bei Deinem Auto ist, dann ist der Ganzekühlkreislauf auf den Betriebsdruck ausgelegt.
Vorteile: Kleiner Kühler, kleinere Kühlöffnungen = leichter, besserer Luftwiderstandswert

2. Eine elektrische Wasserpumpe gibt es auch in meinem Z4.
Die springt im kalten zustand gar nicht an, sondern erst wenn der Motorblock warm ist.
Es ist also sehr wichtig wie man den Pumpenmotor ansteuert.
Dir steht auch eine Motordrehzahlregelung offen, damit du die Pumpe temperaturgeregelt ansteuerst und möglichst wenig "Rollwiderstand" über die Lima nimmst.

3. Du kannst die Strömungsverluste zum Kühler und vom Kühler reduzieren.
Nur bitte nicht im Kühler reduzieren!
Ein Luft Wasser Wärmetauscher muss (!!!) eine Turbulenz haben!
Warum?
Wir gehen mal aus die Kälte wandert in den heißen Kühler (völliger Blödsinn, ist genau anders herum, aber das ist jetzt einfacher verständlich)
Also die Rippen werden kalt, das Kühlwasser wird es ebenfalls.
Wenn die Strömung nicht verwirbelt wird, dann fließt also das „kalte“ Wasser in der Kühlrippe entlang und die Temperaturdifferenz ist nahe zu 0°C (ich übertreibe hier zum Verständnis). (Stichwort Laminare Strömung)
Nun ist es aber so, dass Du eine hohe Temperaturdiffernez brauchst, um effizient zu Kühlen!
Was machen wir also?
Wir erhöhen die Strömungsgeschwindigkeit oder wir reduzieren den Durchmesser der Kühlrippe, dann ändert sich Reynolds und die Strömung wird Turbulenter!
In der Regel wird ein Wärmetauscher mit so 2m/s ausgelegt…

Also richtig formuliert: Das Wassermolekül kommt an die Kühlrippenwandung kühlt sich ab und wird dann herumgewirbelt und macht so Platz für das nächste warme Molekül.
Dir Rippe leitet die Wärme und gibt dann die Temperatur an die Luft ab.

Im Stand wir eine Gebläse aktiviert (bei entsprechender Temperatur) um Luft in einer optimalen Geschwindigkeit dem Kühler zuzuführen.
Auch auf der Luftseite brauche ich eine Turbulenz.

Du kannst zwar einen größeren Kühler verbauen, aber dann bitte für Deine Kühlwassermenge richtig ausgelegt!

4. Du merkst - es ist eigentlich keine gute Idee die Temperatur zu reduzieren!
Denn dann bist Du gezwungen die austauschende Fläche zu erhöhen, um die gleiche Wärmemenge abzuleiten.
Je dicker, breiter, höher der Kühler, desto mehr Luftwiderstand wird generiert, was man ja nicht möchte.
Wenn der Motor und das Kühlsystem auf diese110 °C ausgelegt sind, dann ist alles gut.
Wenn aber bei 110°C alles rot blinkt und aufleuchtet, ist das sicherlich besser zu vermeiden ;-)

Ich hoffe das Hilft ein ganz klein wenig und Du bist nicht eingeschlafen…

MfG
Jan
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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Japanese » Mi Jun 06, 2018 14:30

hi Jan,

ich fand das ganz gut, auch mal ein wenig physikalische Hintergründe zu beleuchten, damit man nicht kontraproduktiv handelt.

Grüße

Dieter - Japanese
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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Markusz » Mi Jun 06, 2018 18:33

Danke Andi, das ist eine klare Ansage.
Dann wird es wohl diese Pumpe.
Ins Wasserlose Kühlmittel hab ich mich etwas eingelesen, bin aber noch nicht überzeugt.

Zur Frage von Dirk.
Der Einschaltpunkt vom Lüfter wurde im Zuge der Feinabstimmung vorverlegt.
Liegt jetzt bei 87°C.
Da die Temperatur immer noch auf 110°C steigt, kann der Lüfter leider nicht helfen.
Das Thermostat ist gegen die 60°C Variante getauscht.

Ich denke nicht, dass das Kühlsystem auf diese hohen Temperaturen ausgelegt ist.
Auch mein Wankelspezialist sagt, es ist hier an der Grenze.
Problematisch ist, dass der Wankel sehr viel Abwärme entwickelt und in einem kleinen Motorraum sitzt.
Hier staut sich die Hitze.
Ein weiteres Problem ist die Anströhmung der Kühler.
Die ist nicht mehr optimal, seit dem Umbau auf einen großen Ladeluftkühler.
Da bin ich grad dran und erhoffe mir merkliche Besserung.
Falls das schon hilft, kann ich mir auch die elektrische Wasserpumpe sparen, so die Hoffnung.

Gruß
Markus
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Re: Elektrische Wasserpumpe

Beitragvon Vinki » Do Jun 07, 2018 06:54

@ Dieter

Das sind so die Parameter beim auslegen eines Wärmetauschers in der Industrie.
Ob das hier wirklich 1:1 übertragen werden kann, kann ich nicht beurteilen.
Andererseits ist Physik Physik...

Mit freundlichen Grüßen
Jan
Vinki
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