Kühlwasser-Ausgleichsbehälter sinnlos?

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Speed Freak 89
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Beitrag von Speed Freak 89 »

Hab da jetzt nur sehr flüchtig drübergelesen und so meine Bedenken was da alles geschrieben wurde...

Yamaha baut da nicht umsonst einen Tank dran...

Grundlagen:
Es gibt generell 2 Systeme
1) Geschlossene Systeme mit einem Duckgefäß (wer einen VW hat kennt die runde Blase)
Diese sind gekennzeichnet durch einen Drucktank an der höchsten Stelle im Kühlsystem.
Drucktank ist daran zu erkennen, dass alle Schläuche die zum Tank führen ins Kühlsystem integriert sind.
Es kann allerhöchstens ein Überlauf NACH dem Deckel ins freie gehen, dieser dient aber wirklich nur als Notüberlauf wenn der max. zulässige Druck überschritten wird (im Normalfall nie).
Der Drucktank hat eine definierte Luftblase die als Druckspeicher dient.
Sowas haben wir am Moped aber nicht.

2) Offene Systeme wie wir sie an unseren Mopeds finden.
Gekennzeichnet ist das System durch einen Druckverschluss an der höchsten Stelle im System (idr. der Kühler).
Der Deckel ist 2x gedichtet - 1x ein Federbelasteter Teller unten und noch einmal eine zweite Dichtung oben am Kragen.
Der Schlauch der dort angeschlossen ist endet im Raum zwischen den 2 Dichtungen.
Dieser Schlauch endet dann im Ausgleichsbehälter.
Dabei ist es egal wo dieser liegt (kann und soll unter dem Stutzen liegen, sonst rinnt einem der Inhalt vom Ausgleichsbehälter auf den Garagenboden beim öffnen vom Kühler - Honda NS400R...)
Der Schlauch kann unten in den Behälter münden oder aber auch oben.
Wichtiges Merkmal bei den Behältern wo der Schlauch oben mündet ist, dass sie im inneren einen weiteren Schlauch haben der UNTER den Wasserspiegel reicht.

!!!Sollte dieser nicht vorhanden sein hat schon ein Vorbesitzer nicht kapiert wie das System arbeitet!!!

Man füllt also das System (kalt) bis zum Kragen mit Wasser auf und verschließt es.
Beim erwärmen dehnt sich das Wasser - über den Daumen fallen also ~100ml an Wasser an das nicht mehr im Kreislauf bleiben kann weil es ihn sonst sprengt.
Da wir im System keine Luftblase haben die als Druckspeicher dient muss das Wasser (inkompressibel) irgendwohin.
Es drückt den federbelasteten Teller vom Deckel auf und rinnt in den Ausgleichsbehälter - und das ab der ersten Sekunde nach dem Motorstart.
Dabei entweichen auch letzte Luftblasen aus dem Schlauch.
Wenn wir in eine Abkühlphase kommen zieht sich das Wasser wieder zusammen.
Der Kühlerdeckel hat dafür ein Rückflussventil - das Metallkäppchen in der Mitte unten am Kühlerdeckel - probiert das einmal anheben ;)
Bei Druckbelastung dichtet dieses Käppchen, in die Gegenrichtung ist es aber nur mit einer sehr leichten Feder belastet und öffnet bei geringstem Unterdruck im System.
Da der Schlauch im Ausgleichsbehälter unter der Wasseroberfläche endet saugt es Wasser zurück ins System.


Was passiert jetzt bei denen die meinen der Ausgleichsbehälter sei sinnlos?
Beim ersten aufzeizen drückt es euch das überschüssige Wasser aus dem System, beim abkühlen saugt euer System Luft.
Ihr habt soeben ein geschlossenes System mit einer Luftblase als Druckspeicher erzeugt, der Deckel wird nur noch öffnen wenn das Moped überhitzt.
Weil das System aber nicht dafür ausgelegt ist wird die Luft die ganze Zeit munter im Kreis gepumpt... :roll:
Geschlossene Systeme dagegen haben den Behälter an einer Stelle wo sich die Luft zuverlässig sammelt und auch dort bleibt.

Oder anders ausgedrückt: Ihr werdet nicht viel davon merken, aber euer System arbeitet nicht mehr wie vorgesehen!
Möglich, dass daraus auch Folgeschäden entstehen wenn sich Luftblasen in irgendwelchen Taschen festsetzen und die Teile lokal überhitzen (ich denke da an verzogene Zylinderköpfe oder Fresser durch lokal überhitzte Auslässe).
Idr. verzeihen Serienfahrzeuge aber solchen Murks ziemlich oft weil sie nicht am Limit sind.

@GP350YPVS:
Weder verschließen noch mit dem Druckkreislauf kurzsschließen ist empfehlenswert - es würde dir (sofern du beim befüllen nicht ausreichend Luft im System lässt) in der ersten Aufheizphase den Kühler oder halt das schwächste Glied in der Kette sprengen.




Und wer jetzt glaubt ich schreib da mühsam einen haufen Schei**e versucht folgendes:
- Kühler auf (Motor kaltf, komplett mit Wasser füllen.
Diejenigen die ohne Behälter fahren dürften so um die 50-100ml einfüllen können.
- Deckel drauf
- Ausgleichsbehälterschlauch durch einen kurzen durchsichtigen Schlauch ersetzen, diesen stetig steigend verlegen und in eine große Spritze enden lassen.
- Motor starten und warmlaufen lassen (es wird ab der ersten Sekunde Wasser in die Spritze drücken)
- Motor abstellen und abkühlen lassen (es wird mit wenigen Sekunden Verzgerung wieder Wasser zurücksaugen)

Beobachten und mit dem von mir geschriebenen vergleichen ;)
Und danach den Behälter wieder anbauen...
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Döllinger
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Beitrag von Döllinger »

Also ich fahre seit Jahren meine Motorräder ohne Ausgleichsbehälter und habe noch nie Probleme damit gehabt...Funktioniert immer bestens.
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StVOnix
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Beitrag von StVOnix »

Danke Speed Freak, sauber erklärt.
Das mit dem geschlossenen Drucksystem war mir bei meinem Skoda (mit Verlust am Wärmetauscher) auch nicht klar. Man lernt doch immer wieder dazu. :)

@Döllinger
Die beschriebene Luftblase wird sich in der Regel im Kühler direkt unter dem Deckel sammeln. In dem Fall verschenkst du nur Kühlfläche. Aber die Gefahr, Luft durch die Kühlkanäle zu schicken, besteht natürlich trotzdem. Dann hat man Verschleiß oder Schäden, die man sich nicht erklären kann oder vielleicht nichtmal bemerkt.

Gruß
Rene
moin

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Döllinger
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Beitrag von Döllinger »

Hi Rene,

ich persönlich halte das für eine rein akademische Dabatte.
Das Kühlsystem wird einfach bis kurz vorm Überlaufen gefüllt.
Die Motoren werden auf´s äußerste gefordert und wirklich ständig kontolliert.
Schäden oder mangelnde Kühlleistung sind mir noch nie aufgefallen.
Normalerweise liegt die Temperatur am Zylinderausgang bei 45-48°C.

Viele Grüße,

Bernd
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Beitrag von GP350YPVS »

Top Erklärung, vielen Dank. Ich nehme somit alles zurück und behaupte das Gegenteil. :-D
Grüße, Alex
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StVOnix
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Beitrag von StVOnix »

Döllinger hat geschrieben:Hi Rene,

ich persönlich halte das für eine rein akademische Dabatte.
Das Kühlsystem wird einfach bis kurz vorm Überlaufen gefüllt.
Die Motoren werden auf´s äußerste gefordert und wirklich ständig kontolliert.
Schäden oder mangelnde Kühlleistung sind mir noch nie aufgefallen.
Normalerweise liegt die Temperatur am Zylinderausgang bei 45-48°C.

Viele Grüße,

Bernd
Punktuelle Wärmespitzen würdest du wohl auch nicht an der Wassertemperatur erkennen.
Aber ich gebe dir schon Recht, dass diese Diskussion eher akademischer Natur ist. Zumal Du vermutlich von der Rennmaschine redest, wo die Zylinder schon getauscht werden, bevor sie fertig sind.

Gruß
Rene
moin

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Döllinger
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Beitrag von Döllinger »

Hallo Rene,

ich denke er spricht hier unter anderem von Kavitationsschäden, die entstehen können.
Diese können auch ohne Luft im System durch ungünstige Strömungsverhältnisse entstehen.
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Holliheitzer
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Beitrag von Holliheitzer »

Abschliessend kann man sich doch drauf einigen, das es im normalen Leben sehr gut ohne Behälter geht. Auch aus eigener Erfahrung kann ich das sagen.

Aus akademischer Ing. Sicht ,geht das natürlich nicht.

Aber auch die Welt der Ing. ist keine heile Welt, obwohl sie wirklich alles Wissen. Sehe ich immer wieder. Aber die Theorie ist halt nicht das normale Leben. Und da geht vieles, was für die Theorie ein nogo ist.

Gruß Holli
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StVOnix
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Beitrag von StVOnix »

Um Brummis Signatur zu zitieren:
Theoretisch gibt es keinen Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Praktisch schon.
moin

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Döllinger
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Beitrag von Döllinger »

Hallo Holger,

wieso abschließend? Der Meinungsaustausch ist doch sehr interessant.
Hat denn schon jmd. an seinem Fahrzeug oben genannte Schäden feststellen können?

Viele Grüße,

Bernd
Speed Freak 89
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Beitrag von Speed Freak 89 »

Solang die Luftblase im Kühler bleibt hat man tatsächlich nur den Nachteil der verschenkten Kühlfläche.

Daneben ist der Betrieb als "geschlossenes System" sogar noch vorteilhaft weil es dauerhaft unter Druck steht.

Das offene System im Normalbetrieb hat in jeder Abkühlphase Umgebungsdruck.
Abkühlphase ist z.B. auch wenn man nach einer Geraden vom Gas geht, nicht nur wenn man den Motor abstellt.

d.H. dieses System schwankt immer zwischen Deckel Öffnungsdruck (~1bar Überdruck) und Umgebungsdruck.
Gerade beim Thema Kavitation und lokalem sieden haben diese Systeme Nachteile.


Wie schon erwähnt... Die hier eingesetzten Motoren sind alle nicht an der Grenze, selbst wenn die im Renneinsatz und ziemlich modifiziert sind.
Merken tut man solche Sachen nur wenn man entweder grundlegende Fehler im Kühlsystem hat oder tatsächlich an technische Grenzen geht.
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georg_horn
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Beitrag von georg_horn »

Moin,

als Verursacher des Dramas melde ich mich auch nochmal. Ich hatte ursprünglich nicht verstanden wie der Ausgleichsbehälter funktioniert und nicht gewusst dass der Kühlerdeckel 2 ineinander verschachtelte Rückschlagventile hat die in entgegengesetzte Richtung wirken, dass also beim Abkühlen durchaus Wasser ins System zurückgesaugt wird. Der Behälter ist also nicht sinnlos wie von mir vermutet.

Allerdings funktioniert es in der Praxis sicher auch ohne den Ausgleichsbehälter, gerade bei den Richtigtaktern die nicht so hohe Kühlwassertemperaturen haben. Man hat halt eine kleine Luftblase oben im Kühler die imho nicht mit rumgepumpt wird da Luft bekanntlich immer nach oben steigt. Vor Luftblasen die sich lokal an der Laufbuchse festsetzen und diese dort innerhalb von Sekundenbruchteilen durchglühen lassen, muss man also sicher keine Angst haben. ;-)

Auch dass feuchte Luft ausgeblasen und trockene wieder angesagt wird, ist vermutlich in der Praxis so unerheblich dass es ewig dauert bis dadurch ein nennenswerter Wasserverlust verursacht wird. Und sonst schüttet mal halt mal einen Schluck nach...

Dass die wirksame Kühlfläche nennenswert verringert wird, glaube ich auch noch nicht. Der Kühler hat ja oben und unten einen Kasten und dazwischen das Lamellennetz, so lange die Lamellen noch von Wasser bedeckt sind ist alles ok. Und da der Kühler, zumindest bei Serienmotoren, eine gewisse Reserve hat wird die Kühlung auch noch ausreichen wenn oben 1cm Lamellen frei liegen... Aussedem, je geringer die Kühlleistung, desto heiser wird das Wasser und desto mehr dehnt das Wasser sich aus wodurch es im Kühler wieder ansteigt und die Kühlleistung verbessert. ;-)

Wievel L Waser sind denn im Motor und wieviel deht das sich bei Erwärmung von sagen wir mal 0 bis 90 Grad?
Gruss,
Georg

Fahrt so schnell ihr könnt, so lange ihr noch könnt!
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ukofumo
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Beitrag von ukofumo »

Mmmh Männers...
bei euren ganzen Betrachtungsweisen vergesst ihr einen ganz wichtigen Apekt.
Wir sprechen zwar bei Möppis von offenen Kühlsystem - das heißt aber nicht das es Drucklos ist.
Denn in der Regel öffnet das Überdruckventil im Kühlerdeckel bei den meisten Möpps die mir bisher unter gekommen sind bei rund 0,8 - 1,2 Bar Überdruck.
Und wie wir alle im Physikunterricht vor grauer Vorzeit mal gelernt haben ist der Siedepunkt von Wasser vom Druck abhängig. (Kochtopf-Prinzip)
Für unser Kühlsystem bedeutet das, das der Siedepunkt des Wassers deutlich über 100°C liegt.
Wenn Ihr nun den Behälter weglast - und stattdessen den "Ausgleichsbereich" in den Kühler verlegt (die Luftblase die sich dann bildet) kann sich im System kein richtiger Druck aufbauen
folglich wird das Kühlwasser viel früher "überkochen"
Gruß Uwe

RD250 1A2 Bj.1977
*Es ist vollkommen egal, wie oft man im Leben hinfällt. Es ist nur wichtig, wie oft man wieder aufsteht.*
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Döllinger
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Beitrag von Döllinger »

Hallo,

der Deckel im Kühler öffnet z.B. bei 1bar Überdruck. Also kann überall im System 1bar herrschen, und wir wären wieder beim Kochtopf. Ich kann da beim Höchstdruck erstmal keinen Unterschied ausmachen.
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georg_horn
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Beitrag von georg_horn »

Wenn Ihr nun den Behälter weglast - und stattdessen den "Ausgleichsbereich" in den Kühler verlegt (die Luftblase die sich dann bildet) kann sich im System kein richtiger Druck aufbauen, folglich wird das Kühlwasser viel früher "überkochen"
Je mehr es kochen will desto mehr Druck ensteht der das kochen wieder verhindert. Dabei ist es imho wurscht ob keine Luftblase da ist und Wasser rausgedrückt wird oder ob eine Luftblase komprimiert wird.
Gruss,
Georg

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