Kühlleistung erhöhen durch 2. Kühler?

[tonnar]

Größerer Hauptkühler und zweiter Kreislauf klingt schon mal gut und sollte der Leistungssteigerung Rechnung tragen. Ich kenne zwar dein Fahrzeug und die Anordnung von Motor, Kühler und Zusatz-E-Lüftern nicht, allerdings würde ich mir trotzdem mal Gedanken machen, wie die demontierten Luftleitbleche zu ersetzen sind. Irgendwie muss schließlich Frischluft zum Motor und die warme Luft wieder weg - gerade bei einem Laster ohne Zwangslüftung durch den Kühlergrill. Das sollte technisch (und finanziell) wohl kein Problem darstellen, oder?!
Hast du evtl. weitere Fotos vom Fahrzeug und der Motor-/Kühlerposition für uns?

Gruß...

[Mischi]

Hallo Tonnar

Mich wunderte anfangs auch, wie ein Mittelmotor ausreichend mit Frischluft versorg wird, nachdem mir aber einige Finnen versichert hatten, dass es keine Probleme mit Überhitzung bei meinem Model gab, habe ich das Thema wieder vergessen. Erst jetzt weiss ich, wie wichtig z.B. die Luftleitbleche sind und mit dem Umbau werde ich mir auch hier wieder eine gute Lösung einfallen lassen. Allerdings gab und gibt es keine Leitbleche die die Luft zum Kühler bringen, es war lediglich um den Kühler herum ein Kasten und in der Mitte sitzt der Lüfter.
Bilder habe ich leider nicht wirklich viele, hier noch ein Bild eines ähnlichen Fahrzeugs ohne DoKa, gut zu erkennen wo der Motor sitzt.

Gruss Mischi

[unihell]

Hallo

man kann die Größen mal gob abzuschätzen. Motorleistung erzeugt ein Äquivalent von ca 1( beim Diesel mit Aufladung zwar etwas besser, dient aber nur der groben Abschätzung) an Wärmeleistung, also 200 bis 220kW, die im Wasserkühler abgeführt werden müssen.

Für die Ladeluft bei Annahme 6,6l Hubraum bei 3000U/min, Kühlung von 180° auf 80°, dann wären ca 20 bis 22 kW Kühlleistung erforderlich.

Für das Öl nehme ich mal eine Ölpumpe mit 60l/min und eine Kühlspanne von 120° auf 90° an, das wären dann ca 40 bis 45 kW Kühlleistung.

Was mir aber ein Rätsel ist, bei Verdoppelung der Leistung eine Verdreifachung des Drehmonentes .
Bekanntlich ist die Leistung das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl. An den Angaben klemmt irgendwas.

[mbmike]

uppps, hab mich in der Spalte vertan

[Mischi]

@Unihell

Ja..damit kann ich mal was rechnen.......und jetzt komme ich auf ca. 260kW Kühlleistung und zur nächsten Frage, was kann ein Kühler mit den Grundmassen von 650mm x 700mm x 95mm bei 10mm Kühlrippenabstand.
Mit der Antwort weiss ich dann auch ob ich 2 Kühler brauche und wie gross diese sein müssten. Falls also notwendig wäre also für einen 2.Kühler ca. 60kW Kühlleistung für Öl und Luft notwendig.
Zu den Kw und Dremomentangaben kann ich nur das angeben, was in der Literatur darüber steht.

Gruss Mischi

[unihell]

Hallo Mischi

was kann ein Kühler mit den Grundmassen von 650mm x 700mm x 95mm bei 10mm Kühlrippenabstand.

Gegenfrage, was kann der Truckerfahrer laden, wenn er vor einem Laster steht? Ne Quatsch.

Du sprichst jetzt hier sämtliche unbekannten Rahmenbedingungen an.
Welches Netz, welcher Luftdurchsatz, welche Luftein- und Austrittstemperatur, welche Abstrahlleistung, welcher Wasserdurchfluss

Nimm für den vorhandenen Kühler einfach mal die Ausgansbedingungen an. Der dazu verwendete Kühler hatte mit Sicherheit ein paar Reserven. Alles andere musst du neu installieren.

Meine Angaben sind auch nur grobe Richtwerte, da sind einige Annahmen zur genauen Bestimmung nicht korrekt.
Für deine Neuauslegung bedenke aber den geplanten Einsatz bei höherer Umgebungstemperatur, nimm also ruhig die oberen Werte meiner Abschätzung.

Zu berücksichtigen wäre auch, wenn Zusatzkühler im Stoßstangenbereich installiert werden, erhöht sich die u.U. Temperatur der Anströmung am Hauptkühler.
Für die Ladeluft käme vielleicht ein Luft/Luftkühler seitlich unter der Pritsche in Frage, ebenso ein Luft/Ölkühler.

Eine elementare Frage zur Haltbarkeit, ist eine ordentliche Kolbenbodenkühlung verbaut?

[Mischi]

@ Unihell

Der Motor hat Kolbenbodenkühlung da er wie gesagt serienmässig geblieben ist und nur komplett überholt wurde. Übrigens ist der gleiche Motor nur mit grösserer Einspritzpumpe leistungsmässig bei knapp 300PS sollte somit robust und halbar sein das ganze.
Der Valmet 611 ist über viele Jahre verbaut worden, von aussen und den Anschlussmassen ist dabei eigentlich alles gleich geblieben, innen natürlich nicht!
Deine Aussage "Zu berücksichtigen wäre auch, wenn Zusatzkühler im Stoßstangenbereich installiert werden, erhöht sich die u.U. Temperatur der Anströmung am Hauptkühler." verstehe ich nicht, wie ist dies gemeint?

Gruss Mischi

[Pirx]

Der Valmet 611 ist über viele Jahre verbaut worden, von aussen und den Anschlussmassen ist dabei eigentlich alles gleich geblieben, innen natürlich nicht!

Klingt für mich (kenne den Valmet-Motor nicht, aber dafür Mercedes-Motoren) ein bißchen wie der Unterschied zwischen einem OM352 und einem OM366LA ...

@Mischi:
Was mich noch interessieren würde: war denn Dein Motor ursprünglich die Saug- oder die Turboversion? Ich vermute, es war der 160-PS-Turbo?

Pirx

[unihell]

Hallo Mischi

der Hauptkühler sitzt doch wohl vor dem Motor unter der Hütte und wird von vorne/unten angeströmt. Wird die Luft durch vorgelagerte Wärmetauscher erwärmt, ist das bei der nutzbaren Temperaturdifferenz der Kühlluft am Hauptkühler zu berücksichtigen.
Das bedeutet dann, die Kühlleistung steigt nicht linear mit der Vergrößerung der Kühlfläche.
Bei Daimler ist der Unterschied zu den leistungsstärkeren Varianten auch ein Doppelthermostat, um den erhöhten Wasserdurchfluss zu gewährleisten, gibt es bei Valmet da auch verschiedene Aufrüstmöglichkeiten?

[Mischi]

@ Pirx
Mein Motor war schon immer so wie er jetzt ist, er ist nicht umgebaut...ich habe einen späteren Motor anstelle des alten eingebaut, optisch identisch doch im Kern komplett "modern". Der alte Motor war eine harmlose Turboversion mit 160PS

@Unihell
Ich habe nur einen Kühler vor dem Motor, nur ist eben mein Motor mittig unter dem Fahrerhaus, weitere Wärmetauscher in diesem Bereich gibt es nicht. Der Ölkühler sitzt seitlich beim Ölfilter und wird von dort mit Kühlwasser aus dem Hauptkühler versorgt. Mein Kühlkreislauf hat ebenfalls 2 Thermostate in 1 Gehäuse nebeneinander sitzen, kann man mit etwas Phantasie in meinem Bild weiter oben erkennen. Ich glaube motorseitig habe ich schon viel wenn nicht alles was möglich ist in meinem Autole, nur auf der Kühlerseite habe ich noch "kleine" Defizite....aber das wird hier ja gerade vortrefflich gelöst!!

Gruss Mischi

[Cord]

Hallo Mischi,

vielleicht hab ichs nur überlesen, was für einen Lüfter hast Du verbaut?
Ist es ein Viskolüfter, der mangels Luftleitblechen nicht genug warme Luft bekommt und somit die Kupplung nicht auf "starr" stellt?

Wenn tatsächlich das Volumen vom Kühler nicht ausreichen sollte,
würde ich auch wie schon angesprochen, einen separaten Wasserühler für den LLK nehmen.
Diesen dann entweder vor den Hauptwasserkühler bauen oder ganz woanders hin.

Gruß Cord

[mercur41/1]

Hallo Mischi,
mal ein Vorschlag.
Was meinst du/ihr dazu.

Gruß Miche

[Flammkuchenklaus]

ich habe einen späteren Motor anstelle des alten eingebaut, optisch identisch doch im Kern komplett "modern". Der alte Motor war eine harmlose Turboversion mit 160PS

Für den "neuen" Motor wurde sicher auch die passende Kühlung entwickelt,die solltest du mal ansehen und dich beim nachrüsten orientieren.
Warum wurde das nicht gleich gemacht? Sowas ist doch zwingend.

[Mischi]

@Flammkuchenklaus

Der Ansatz ist gut.......nur leider nicht wirklich einfach umzusetzten.
Der "neue" Motor wurde in einem Fahrzeug gefahren dass eigentlich auch schon wieder ein Oldtimer ist und nur noch selten existiert, noch dazu ausschliesslich in Finnland.
Meine Finnisch Sprachkenntnisse halten sich in Grenzen......
Ausserdem hatte keiner das Kühlproblem bedacht.......in der Zwischenzeit habe ich genau diesen Punkt angefragt und hoffe irgendeine brauchbare Antwort aus Finnland zu kriegen, das kann allerdings dauern.
Da das Grundkonzept des Spenderfahrzeugs (Hauber) ganz anders ist als bei mir, wird der Kühler aber wohl nicht passen, deshalb die Suche nach Infos zum verbauen von 2 getrennten Kühlern.

Gruss Mischi

[Mischi]

@Mercur 41/1

Die Anordnung von 2 Kühlern hintereinander dürfte nicht gelingen aus Platzmangel. Ausserdem würde der 2.Kühler ja dann schon mit warmer Luft versorgt und hätte vermutlich einen schlechteren Wirkungsgrad....dies würde eine grössere Auslegung bedingen womit ich wieder beim Ursprungsproblem bin....Platz im Bereich vor dem Lüfter.

@Cord
Lüfter ist übrigens kein Viskolüfter sondern dreht immer mit, die Bauhöhe des Viskolüfterrades war zu hoch, deshalb nicht möglich. Aber dadurch wenigstens Zwangslüftung!

Falls ich tatsächlich 2 Kühler verbaue werde ich einen davon irgendwo seitlich befestigen und mit fetten E-Lüftern thermostatgesteuert versorgen!



Gruss Mischi

[Flammkuchenklaus]

Ok
Klärt so einiges.

Da das Grundkonzept des Spenderfahrzeugs (Hauber)

Da steht der Kühler schön in der Anströmung dürfte bei dir nicht so sein,die Luftleitbleche fehlen auch.
Hat deine Wasserpumpe auch die höhere Leistung?Denn der Wasserdurchsatz muss angepasst werden sonst ist es möglich das sich in schlechter durchstömten Ecken des Motors Wärme staut und kaum bemerkt wird,selbst wenn die Kühler ausreichend sind.

[felix]

Hallo,

Motorleistung erzeugt ein Äquivalent von ca 1( beim Diesel mit Aufladung zwar etwas besser, dient aber nur der groben Abschätzung) an Wärmeleistung, also 200 bis 220kW, die im Wasserkühler abgeführt werden müssen.

Ja, aber: Dir ist schon klar, das nur ein Bruchteil dieser Abwärme über der Wasserkühler läuft, oder? Der Löwenanteil wird als um 400-600°C erwärmtes Abgas in die Umwelt geblasen. Rechne mal mit 10-20° der gesamten Verlustleistung. Also 30-60kw bei 300PS Motorleistung, was immer noch eine ganze Menge ist.

Deshalb stirbt auch jeder Motor sofort an totaler Überforderung des Kühlsystems, sollte der Auspuff die Wärme, z.B. auf Grund einer hängenden Auspuffklappe, nicht mehr abtransportieren.

Interessantes Detail: Ein Turbolader schafft mit der Vorverdichtung einen größeren Massestrom durch den Motor. Das bedeutet mehr kalte Luft! Wenn der Motor dann "mager" eingestellt wird, also viel mehr Luft und nur ein wenig mehr Diesel, dann kann es sein, dass der Motor hinterher weniger Kühllung benötigt, als zuvor. Und das, obwohl die Gesamtleistung angesteigen ist: Es wird schlicht mehr kalte Luft durch den Motor gepustet, als vorher.. Das kann vor allem dann spürbar werden, wenn die Einspritzpumpe keine vom Ladedruck abhängige Regelung hat und auch der Turbo ungeregelt ist und daher bei hoher Leistung unverhältnismäßig viel Luft in den Motor pumpt.

Und auch die Ölkühlung ist schwer so pauschal zu bestimmen. Im entscheidenen Moment nah an OT macht der Kolben fast die Hälfte der Oberfläche zur Verbrennung aus. Entsprechend hoch sind die thermischen Verluste an den Kolben (Und deshalb sind LKW-Motoren langsamdrehende Langhuber statt sprittfressender, hochdrehender Kurzhubmotoren). Der Kolben ist ausschließlich Ölgekühlt und auch der Zylinderkopf ist teilweise Öldurchströmt. Weiter werden nahezu alle mechanischen Reibunsgverluste in Lagern u.s.w vom Öl abgeführt. Bei einem Motor mit ölgekühlten Kolben, wie es für stark aufgeladene Diesel Pflicht ist, würde ich dem Öl ein Viertel bis zur Hälfte der gesamten Wärmeenergie zusprechen.

Komplizierte Dinge bleiben kompiziert und daher kann man hier dem Michi keine konkreten Vorschläge machen, sondern nur auf Zusamenhänge hinweisen.

MlG,
Felix

P.S: Mal ein unkonventioneller Vorschlag: Anhand der Abgastemperatur und dem Massenstrom aus dem Turbokennfeld kann man ganz gut errechnen, welche Energiemenge über das Abgas abtransporttiert wird. Dann kann man auch mal querrechnen, was passiert, wenn man im Abgas den Anteil der kalten Luft erhöht, indem man den Motor über einen größeren Lader mit einem höheren Ladedruck füttert. Brennraum-Innenkühlung quasi. Insbesondere wenn der Motor eine Ladeluftkühlung hat und die Spitzentemperatur der Verbrennung durch ein moderates Herabsetzen der Verdichtung angepasst wird.

[frizzz]

kurz und knapp-
mach lieber dein gesamtes ISTkühlsystem neu und spann die riemen.
es ist selten dass die eingebauten kühler zu gering bemessen sind.
und im winter willste ja auch warme füsse näch?

[Thomas W.]

Hi Frizzzz,

du hast die Beiträge von Seite 1-3 nicht wirklich gelesen oder???


Eigentlich ist der Fahrplan doch inzwischen auch klar, Wasserkühler größer mit den E Lüftern und Leitblechen, Ölkühler seperieren und wenn man dann noch Langeweile hat den LLk noch mit einem seperaten Kühlkreis versehen....

Der Ansatz von Felix mit dem erhöhten Ladedruck und eventuell noch etwas gesenkter Fördermenge wäre auch noch eine Variante ein bißchen Einfluß auf die Temperatur zu nehmen.

@ Mischi: Falls du das Abgasthermometer nicht in 24V findest nimm einfach einen Miniwandler auf 12 V und gut. Ich habe das verlinkte Teil Heute eingebaut und für das bißchen Kohle macht man da nichts verkehrt.

Grüße

Thomas

[mercur41/1]

Hallo Mischi,

Ausserdem würde der 2.Kühler ja dann schon mit warmer Luft versorgt und hätte vermutlich einen schlechteren Wirkungsgrad....dies würde eine grössere Auslegung bedingen womit ich wieder beim Ursprungsproblem bin....Platz im Bereich vor dem Lüfter.

hab heute bei einem neueren Model mal nachgeschaut, oberer Kühlerschlauch heiß (konnt ich nicht anfassen) und der untere kalt bis lauwarm (eher kalt). Also würde der zweite Kühler nicht sehr viel oder garnicht durch den ersten erwärmt werden.

Allerdings gab und gibt es keine Leitbleche die die Luft zum Kühler bringen, es war lediglich um den Kühler herum ein Kasten und in der Mitte sitzt der Lüfter.

Das heißt du hast keine Luftleitbleche, die die Luft zum Kühler führen. Aber du hast noch die Lüfterzarge verbaut, die für die Luftführung zwischen Kühler und Lüfter zustädig ist. Die ist sehr wichtig, sonst saugt der Lüfter die heiße Luft vom Motor an (zwischen Kühler und Lüfter) und nicht die kalte Luft durch den Kühler. Dein Starrlüfter hat schon die gleiche Saugleistung wie der Viscolüfter und deine E-Lüfter haben auch die gleiche Saugrichtung wie der Starrelüfter. Ich persönlich glaube ja, dass deine E-Lüfter nicht die gleiche Saug- Druckleistung haben wie ein Viscolüfter bei ca. 2000 1/min Motordrehzahl, der bläst nämlich gewaltig.

Gruß Miche

[Mischi]

Hallo Mercur41/1

Also...mein starrer Lüfter auf der Wapu saugt Luft von vorne durch den Kühler in Richtung Motor, soweit wie es sein soll!
Die 2 E-Lüfter sind vorne auf dem Kühler verbaut und blasen die Luft durch den Kühler, also in die gleiche Richtung wie der feste Lüfter, auch dies soll so sein.
Volumen der 2 E-Lüfter ist 1680m³/h also 3360m³/h...auch nicht schlecht.
Allerdings weiss ich mittlerweile auch, dass der feste Lüfter mehr Kraft hat und somit mehr Saugleistung bringen kann als ein E-Lüfter dies je schaffen würde.

Und....ich habe weder Luftleitbleche die die Luft unter dem Fahrerhaus zum Motor leiten noch wie Du es nennst eine Lüfterzarge, diese wird allerdings wieder gebastelt sobald ein passender Kühler feststeht....ich weiss, dieses Teil ist sehr wichtig!!

Gruss Mischi

und für den 2.Lüfter finde ich wohl eher Platz an der Seite, geht beim besten Willen nicht vor den Motor.

[tauchteddy]

Volumen der 2 E-Lüfter ist 1680m³/h also 3360m³/h...auch nicht schlecht.

So richtig viel ist das nicht, meiner macht 4000m³/h und mein Motor hat nur 230 PS und keinen LLK, der wärme einträgt. Lüfter mit 2700 und 4000m³/h werden in normalen Geländewagen eingesetzt ...

[Filly]

Das Gebläse von einem 8 Zylinder Deutz liegt so bei 8.000 bis 10.000 m³/h.

Interessant bei Axiallüftern ist immer der Gegendruck, der überwunden werden muß. Das Deutz Gebläse hat extra einen Stator mit Leitschaufeln, der einen höheren Wirkungsgrad und einen höheren Druck ermöglicht,
Elektro-Nachrüstlüfter, die ich kenne, sehen so aus wie große PC-Lüfter (ohne Leitschaufeln). Deshalb können sie nur einen geringen Druck aufbauen bzw. die Förderleistung geht bei höherem Gegendruck sehr schnell in den Keller.
Wenn die Lüfter für einen Pkw sind, dann können die schon mit dem etwas dickeren LKW Kühler nicht mehr im Auslegungspunkt arbeiten.

Christoph

[unihell]

Hallo

Dir ist schon klar, das nur ein Bruchteil dieser Abwärme über der Wasserkühler läuft, oder? Der Löwenanteil wird als um 400-600°C erwärmtes Abgas in die Umwelt geblasen. Rechne mal mit 10-20° der gesamten Verlustleistung. Also 30-60kw bei 300PS Motorleistung, was immer noch eine ganze Menge ist.

huch, da ist mir wohl eine neue Erkenntnis entgangen.
Der Abgasstrom transportiert nochmals die gleiche Wärmemenge wie die Kühlleistung.
Die ganz grobe Faustformel zur eingesetzen Energie sagt 1/3 Motorleistung, 1/3 Abwärme im Wasser und Strahlung, 1/3 im Abgas. Das Abgas transportiert demnach die gleiche Wärmemenge wie das Kühlsystem. Die Werte sind beim Diesel bzw beim Intercooler etwas günstiger, aber zur Dimensionierung reicht das.

Im entscheidenen Moment nah an OT macht der Kolben fast die Hälfte der Oberfläche zur Verbrennung aus.

Da ist wohl das Verhältnis von Gleichraum- und Gleichdruckverbrenunng (Seiliger-Pozess) zu beachten.

[tauchteddy]

Interessantes Detail: Ein Turbolader schafft mit der Vorverdichtung einen größeren Massestrom durch den Motor. Das bedeutet mehr kalte Luft!

Wenn ich mir überlege, dass ein LLK die Luft auf 50° kühlt und der Sauger die Luft mit Umgebungstemperatur - hierzulande fast immer unter 30° - holt, dann relativiert sich das mit der "kalten Luft", oder?

[felix]

Moin Chris,

ich denke wir dürfen noch ein wenig abschweifen:

Das Gebläse von einem 8 Zylinder Deutz liegt so bei 8.000 bis 10.000 m³/h

Du kannst irgendwo den Luftdurchsatz vom Gebläse lesen? Eventuell auch von anderen Motoren. Weil mir stellt sich folgende Frage: Von den Abmessungen her gibt es bei den Gebläsen von V6-V8-V10 keine für mich erkennbaren Unterschiede. Aber die Kühlluftbedarf wird beim V10 schon etwas größer sein. Ist der Luftumsatz im Gebläse bei allen Motoren gleich und Deutz regelt das nur in der Visco, oder haben die Gebläse unetrschiedliche Untersetzungen und damit auch andere Fördermengen?

MlG,
Felix

[Thomas W.]

Hi TT,

nein den die Luftmenge die die Zylinder "durchspült" und damit auch kühlt ist beim aufgeladenen Diesel wesentlich größer. Auch wenn die Temperatur der Ansaugluft etwas höher ist als beim Sauger. Ein guter LLK sollte die Ladelufttemperatur halbwegs konstant auf 20 Grad über Außenlufttemperatur halten, das ist dann auch keine große Differenz zum Sauger.

Ich bin gerade akut an der Thematik und messe gerade Abgastemperatur an meinem Iglhaut, vor der nächsten längeren Strecke werde ich den Ladedruck mal dezent anheben ohne die Fördermenge anzugleichen. Ich schreib das Ergebniß dann mal hier mit rein.

Grüße

Thomas

[Filly]

Du kannst irgendwo den Luftdurchsatz vom Gebläse lesen?

Ja, das hab ich hier im Forum gelesen Da stand auch für kleinere Deutze der Luftdurchsatz, ich hab mir nur den 8 Zylinder in etwa gemerkt. Es gibt also sehr wohl unterschiedliche Gebläseleistungen je nach Zylinderzahl. Vielleicht findest du mit der Suchfunktion den alten Beitrag.

Ich habe die Gebläse der unterschiedlichen Motoren noch nie verglichen mangels Anschauungsmaterial. Wenn der Durchmesser gleich ist, dann kann der Luftstrom nur durch die Schaufelgeometrie oder die Drehzahl variiert werden. Gefühlsmäßig hätte ich jetzt gesagt, daß die Schaufelgeometrie geändert wird. Jedes Gebläse hat einen optimalen Betriebspunkt bzw. Betriebsbereich. Durch plumpes Erhöhen der Drehzahl sinkt der Wirkungsgrad überproportional.

Christoph

[mercur41/1]

vor der nächsten längeren Strecke werde ich den Ladedruck mal dezent anheben ohne die Fördermenge anzugleichen

@Thomas
meines Wissens erhöht sich die Fördermenge automatisch, durch die Ladedruckregelung in der Einspritzpumpe.

Gruß Miche

[felix]

Hallo Christoph,

hmm, an einen anderen Rotor habe ich noch gar nicht gedacht. Der Stator ist optisch gleich, aber der Rotor entzieht sich natürlich der einfachen Anschauung. Plausibel wäre es. Eventuell auch beides. Auf mich machten die Zahnräder des Gebläseantriebs nicht den Eindruck, als wenn man hier sonderlich viel variieren kann. Zumal der Antrieb der ESP konstat 1:1 bleiben muss.

Dann gäbe es, ein Ähnliches Problem beim Deutz vorausgesetzt, auch immer noch die Option eines Gebläses der nächst größeren Maschine bis hin zum BFC12F...

MlG,
Felix