Öl/Wasser-Wärmetauscher, Quatsch oder genial?

[capo]

Hallo Gemeinde!

 

Fast in jedem dritten Beitrag hier ist die Rede von der Notwendigkeit den Motor schonend warm zu fahren, um so den Verschleiß möglichst gering zu halten. Oft wird auch die Kopfrissproblematik damit in Verbindung gebracht.

Ich habe mich für das Thema Kaltstart + Motorverschleiß dann genauer interessiert. Allgemeiner Stand der Fachaufsätze in verschiedenen Veröffentlichungen ist:

 

-Der während der Warmlaufphase entstehende Verschleiß am Motor entspricht überschlägig demjenigen von 100 Kilometer Vollgasfahrt (!)

-Ursächlich für den hohen Verschleiß ist die nur langsam steigende Temperatur des Motoröls, genauer, dessen mangelnde Schmierfähigkeit unterhalb von 90 Grad Öltemperatur.

-Während das Kühlmittel (vulgo: Kühlwasser) schon nach 3 Kilometern Betriebstemperatur aufweist, braucht das Öl bis zu 20 Kilometern Fahrstrecke um die wünschenswerten 90 Grad zu erreichen.

 

Was ich nun an der ganzen Sache an nicht verstehe ist, daß mann nicht die Flüssigkeitskreisläufe von Öl und Wasser mit einem Wärmetauscher thermisch verbindet. Ein einfacher Wärmetauscher, (Mann stelle sich vereinfacht vor, ich würde ein Stahlrohr quer durch meine Ölwanne schweißen welches vom heißen Kühlwasser durchflossen wird) würde doch dann gleich dreierlei Nutzen bringen:

 

-Das kalte Öl wird vom schon heißen Kühlwasser schnell aufgeheizt, die Hochverschleißphase des Motors wird stark verkürzt mit der Folge längerer Motorlebensdauer

-Später im üblichen Betriebszyklus, in einer Vollastsituation, wenn das Motoröl oft über 130 Grad heiß wird, tritt durch diese thermische Verbindung der Kühlkreisläufe eine sanfte Kühlung des Motoröls ein weil das Kühlwasser, so weit ich es weiß, nicht über 110 Grad heiß wird. Folge: Mehr Motorlebensdauer

-Wenn die beiden Flüssigkeiten in Ihren Temperaturen ständig zwangsweise komunizieren, dadurch angenähert sind, müßten die Temperaturunterschiede im Motor geringer ausfallen (Oft ist wegen der Kopfrisse auch von thermischen Spannungen die Rede!)

 

Meine Frage ist: Erliege ich in meinen theoretischen Überlegungen irgendwelchen Denkfehlern oder anders herum: Warum hat kein Auto auf dieser Welt, nach meinem Wissen, Wärmetauscher zwischen Öl und Kühlflüssigkeit?

 

Gruß Capo

[ölfuss]

Schon mal etwas von Kühlwasserwärmespeicher gehört?

 

Gruss

[capo]

Dank für das Stichwort!

 

Ich kannte den Begriff nicht. Ich habe gleich mal gegoogelt: Offenbar erwärmen die Diesel/Salatölfreaks die zähflüssige Pampe in einem Wärmetauscher mittels heißer Motorkühlflüssigkeit. Jetzt weiß ich aber immernoch nicht warum keiner das kalte Motoröl mit Kühlwasser aufheizt?

 

Gruß Capo

[Jochen318iC]

vielleicht weil die Motoren sonst zu lange leben würden?

Es gibt genügend Patente, welche von der Industrie deshalb nicht (!) angewendet werden.

Gruß Jochen

[Mathes318iA]

das kalte motoröl mit heissem kühlwasser aufheizen??? wo nimmste das heisse kühlwasser her??? das kühlwasser müsste dann schon wesemtlich mehr wie 90grad haben solange das öl noch kalt ist. und das geht nicht. mit 40grad warmen wasser kannst du dein öl in der ölwanne nich soweit vorwärmen das du nach 3km schon vollgas geben kannst. damit das kühlwasser wärme ans das motoröl abgeben kann musst du so lange fahren das das öl dann schon "von selber" warm ist.

 

die "wärmespeicher" sind meiner meinung nach blödsinn. technisch nich voll durchdacht. weil der speicher kann das wasser erst erwärmen wenn er vorher genug warmes wasser zum speichern hat. das heisst ich muss den wagen einmailg warmfahren.

da der diesel wesentlich länger braucht um sein wasser warm zu bekommen is ne grössere strecke notwendig. zudem hat nen fahrzeug mit wärmespeicher fast das doppelte an kühlflüssigkeit. im täglichen kurzstreckenverkehr wird der speicher mehr und mehr kälter weil die zeit nich reicht den wärmespeicher zu speisen. letztendlich wird die kaltstartphase länger als bei nem auto ohne wärmespeicher.

also müsste man den wagen dann immer über ne längere strecke fahren um den speicher aufzuladen. aber der speicher soll ja explizit für den kurzstreckenverkehr sein und die dadurch häufigern kaltstarts vermeiden.

 

also sinnfrei das ding! zumindest für den preis!

[Jonas325]

Meine Frage ist: Erliege ich in meinen theoretischen Überlegungen irgendwelchen Denkfehlern oder anders herum: Warum hat kein Auto auf dieser Welt, nach meinem Wissen, Wärmetauscher zwischen Öl und Kühlflüssigkeit?

 

Die ganzen VW tdi´s haben das alle.

[Berti 316 i]

Sogar schon alte 75 PS Dieselgolf haben einen Wärmetauscher am Ölfilterkopf. Der ML von meinem Vater hat gleich mehrere. Einen für das Motoröl, einen für das Servoöl und einen für den Dieselvorlauf.

Achso und fast jeder LKW hat so ein Teil in der Ölwanne innen am Boden.

[isStefan]

Öl und Kühlmittel machen doch eh "nebeneinander" durch Motorblock und -kopf. Der ganze Motor wirkt doch da schon fast wie ein Wärmetauscher...

 

Bei Dieselmotoren ist so ein Wärmetauscher sicher noch eher von nöten, weil die weniger Wärme produzieren als Ottomotoren.

 

 

Kauf dir halt ne Standheizung wenn, du die Warmlaufphase verkürzen willst. Musst du nur immer 30mins vorm losfahren anschalten :)

 

 

PS: Das Thema Zuheizer hatten wir gerade - sogar mit praktischer Umsetzung ;)

[cabbiman]

das problem ist, das öl die wärme langsamer aufnimmt...

wer mal werkstoffkunde hatte erinnert sich bestimmt an folgende weissheiten:

unlegierte stähle sind wasserhärter (sofern sie über 0.03% co haben), niedrig legierte stähle sind ölhärter und hochlegierte stähle sind lufthärter.

 

auch da drängt sich die frage auf --> warum nimmt man ned flüssigen stickstoff, der ist doch viel kälter... geht bestimmt schneller als mit wasser??? gaaaaanz einfach --> weils verdampft und duch die damfblasen den stahl langsamer abkühlt als wasser oder öl!!!! (in genau dieser reihenfolge)

damit ist erstmal beantwortet, warum öl länger braucht zum warmwerden (nimmt die hitze langsamer auf als das wasser) und wenn da jetzt noch nen wärmetauscher reinkommt wirds wasser auch noch langsamer warm --> allein schon, weil das wärmetauscher auch noch gefüllt werden muss (das wärme tauschen kommt noch dazu ;) )

bei den tollen tdi's ists klar --> die brauchen sonst ja ne woche zum warm werden *G* da lohnts noch :)

 

gruß cabbiman

[Höbber]

Nur zur Info

 

Der neue Mg 6 Zylinder von BMW hat auch einen Öl/Wasserwärmestauscher.

Dir restlichen Motoren sicher auch, das hat man heutzutage einfach.

 

Es spart Platz in der Front und Leitungen. Ich werde mir sowas eventuell auch mal dranpappen. Die älternen Alfa 164 haben sowas serienmässig.

(Damals hat Alfa ja auch noch Motoren gebaut.)

[T_Uwe]

Hi,

mein E280T Bj.95 (W124) hat so ein Teil ab Werk eingebaut. Leider kann ich kein Bild machen weil der gut Versteckt am Ölfiteranschluss sitzt. Mus mal schauen ob ich eine Zeichnung finde.

[capo]

Danke für die unterschiedlichen Antworten, die jeweils unterschiedliche Aspekte der Frage beleuchten!

 

Weder war mit die Theorie klar (Schlechterer Wärmeübergang beim Öl im Vergleich zum Wasser) noch hatte ich bedacht, daß in der Praxis da wohl schon Andere daraufgekommen sein müßten.....

 

So lernt man dazu. Gleich Morgen werde ich meinen Familien TDI untersuchen. Die ganze Front mit Kühlern vollgebaut, das habe ich gesehen, und im Fahrbetrieb thermisch unerbittlich stabil. Auch mit 2Tonnen Wohnwagen im Schlepp bei 30 Grad Celsius auf der Gotthardsüdrampe bewegt sich die Temperaturanzeige nicht ein Stück. Die Autotechnik hat da doch Fortschritte gemacht. Die thermische Zusammenschaltung der verschiedenen Kühler über Wärmetauscher wird einen Teil dazu beitragen.

 

Danke, Grüße, Capo

[fortytwo]

Den größten Teil dazu wird die extrem gedämpfte Temperaturanzeige beitragen. Autofahrer verkraften echte Messinstrumente nicht.

 

Das Problem dass sich der Wärmespeicher nicht ganz auflädt ist klar - trotzdem werden wir nicht drumrumkommen. Zukünftgige Abgasnormen werden noch strengere Grenzen für die Emissionen in der Startphase setzen, die mit kaltem Motor nicht zu schaffen sind. Ob es technisch sinnvoll ist, ist dabei eher egal - siehe KLR.

Der Wärmespeicher muss dann eben mittels kraftstoff- oder elektrisch-betriebenem Zuheizer schnell wieder geladen werden, hauptsache das Wasser ist in den ersten Sekunden nicht ganz kalt.

 

42

[WolfManE30]

sehr interessante frage und auch viele kompetente antworten :)

 

ich finde auch, dass es durchaus sinn macht, solch eine "oelheizung" bei tdi's einzusetzen, die ja wesentlich groessere fluessigkeitsmengen haben (der bmw 3l bi-turbo (535d) hat ja glaub irgendwas um die 8l motoroel drin).

allerdings haben die e30-otto-motoren im vergleich dazu sehr geringe kuehlwasser- und oelmengen, weshalb wohl der metallblock des motors naeherungsweise als waermetauscher ausreicht. schliesslich muss man auch bedenken, dass in der kaltlaufphase der thermostat des kuehlwassers noch zu ist, um dieses schnell zu erwaermen. dieser effekt wuerde wieder stark abgeschwaecht, wenn man das kuehlwasser durch das oel wieder kuehlt.

haben nicht sogar die neuen motoren mit groesseren oelmengen einen thermostat im oelkreislauf, aus genau dem gleichen grund?

 

wenn man bedenkt, dass selbst ein so unvorteilhaft aufheizender, alter bmw motor locker 200tkm laeuft, ist es fraglich, ob es unterm strich sinn machte (aus damaliger sicht) einen sehr viel komplexeren oel/wasser-kreislauf zu verwenden, der ausserdem die schadstoffwerte verschlechtert (ich wuerde ausserdem behaupten, dass die meisten kopfrisse, die durch temp-spannungen verursacht werden, durch "bedienfehler" verursacht werden. demnach waere wirklich nur der verschleiss bei kurzstreckenfahrten interessant).

ich weiss ja nicht welche jaehrlichen laufleistungen vorrausgesetzt werden, wenn die lebensdauer eines motors berechnet wird. zumindest damals wurden kfz-teile auf 15 jahre lebensdauer ausgelegt (mittlerweile sind die hersteller glaub schon auf 10 jahre runtergegangen). keiner sagt, dass automotoren auf perfektion ausgelegt sind, stattdessen muessen sich die technischen vorteile immer mit der wirtschaftlichkeit die waage halten. es waere sicher moeglich autos zu bauen, die 30 jahre ohne groessere reparaturen fahren (durch verwendung besserer materialien und geringerer fertigungstoleranzen)...nur waere das weder im interesse der hersteller, noch in dem der kunden.

[T_Uwe]

Hier mal eine Strichzeichnung wie der Wärmetauscher angeschlossen ist bzw. ausschaut. Man sieht deutlich das hier das Wasser vom kleinen Kühlwasserkreislauf das Öl das durchs Ölfiltergehäuse gepumpt wird erwärmt. Ob das in der anderen Richtung auch klappt, also das das Öl durch das Kühlwasser gekühlt wird weis ich nicht da keine Öltemp. Anzeige vorhanden.

 

Oh je,

 

ich bin zu Dusselig!

[eickzone]

So sieht ein Ölkühler vom Audi 80 2,0 aus, Vw hat die selben motoren. Das Teil müsste wir m20 Fahrer auch dran bekommen, wird einfach zwischen Ölfilterflansch und Ölfilter getan, ob es wirklich Sinn macht.

 

Der Kühler gibt es neu bei ebay für wenig Geld.

 

wenn man den Wasserkreislauf per thermosthat anschließt hat man wahrscheinlich ein gute Lösung.

[T_Uwe]

So, jetzt aber!

[ölfuss]

Kühlmittelwärmespeicher.

Dieser dient dazu den Motor nach der Start phase schneller auf die ervorderliche Betriebstemp.zu bringen.

Das hat nichts mit einem Wasser/Öl kühler zutun.

Der Wärmespeicher beinhaltet Salzkristalle die Wärme aufnehmen und Speichern um sie dann wieder an das erkaltete Kühlmittel abzugeben und somit den Motor schneller auf Betriebstemp.zubringen.

 

Entwicklung und Versuche bei BMW!

 

Mfg

[WolfManE30]

Kühlmittelwärmespeicher.

 

ich glaub, ich haeng mir einfach ne thermoskanne in den kuehlkreislauf rein

[fortytwo]

ich glaub, ich haeng mir einfach ne thermoskanne in den kuehlkreislauf rein

Gibts auch, alternativ zu dem Salzpack

[e30User]

ich glaub, ich haeng mir einfach ne thermoskanne in den kuehlkreislauf rein

 

Gute Idee, dann ist der Kaffe bei Ankunft am Ziel auch noch schön warm

[WolfManE30]

das is auch was wert