Mechanische Wasserpumpe ersetzen

[Bad Triple]

Mir gefällt der große Wasserkühler nicht, nun habe ich mit einem Techniker von ISA Racing gesprochen.

Dieser meinte mach die mechanische Wasserpumpe raus, und eine Elektriche rein, vorteil leichter, ca 260g Leistungssteigerung (nicht viel)

Wasserkühler kann um 20% kleiner sein, Wasserdurchfluss kann je nach bedarf geregelt werden, Autobahn weniger, Stadt mehr kein Überhitzen mehr, Ventilator bleibt fasst immer aus (auser nachkühlung im Stand)

Fährt einer ne E-Wasserpumpe in seiner Mopete???

Wasserpumpe kostet 137€

Gruß

Andreas

[Jochen !]

Moin !

Die Idee ist ok, wollte ichv or einigen Jahren auch mal so umbauen.

Bei mir ist das an meiner Unkenntniss in elektronischen Dingen

gescheitert.

Man muss nämlich auch eine elektronische Regelung einbauen,

welche das Teil vernünftig ansteuert.

Die Parameter wären :

Drehzahl, Wassertemperatur, aktuelle Geschwindigkeit.

Damit wäre die Geschichte alltagstauglich zu bekommen.

Rein für den Kringel reicht eine von der Drehzahl abhängige Regelung

oder eine simple Dauerdrehzahl für die Pumpe.

Wenn Du eine leicht umsetzbare Lösung findest

wäre ich dankbar für Infos.

Gruss, Jochen ! (Elektrolaie)

[Bad Triple]

Moin !

Die Idee ist ok, wollte ichv or einigen Jahren auch mal so umbauen.

Bei mir ist das an meiner Unkenntniss in elektronischen Dingen

gescheitert.

Man muss nämlich auch eine elektronische Regelung einbauen,

welche das Teil vernünftig ansteuert.

Die Parameter wären :

Drehzahl, Wassertemperatur, aktuelle Geschwindigkeit.

Damit wäre die Geschichte alltagstauglich zu bekommen.

Rein für den Kringel reicht eine von der Drehzahl abhängige Regelung

oder eine simple Dauerdrehzahl für die Pumpe.

Wenn Du eine leicht umsetzbare Lösung findest

wäre ich dankbar für Infos.

Gruss, Jochen ! (Elektrolaie)

Also vorgestellt hatte ich mir das so.

Die Pumpe soll über einen Doppeltemperaturschalter laufen.

Es gibt vom BMW oder anderen einen der schaltet bei 80° dann soll die Wasserpunpe angesteuert werden mit einer festgelegten Fördermenge

Stufe zwei bei 99° wird die Förderleistung der Pumpe erhöht

Mit einer nachlaufsteuerung kann die Pumpe auch eine bestimmte Zeit nachlaufen (gibt es bei Conrad)

Der Lüfter wird wie vorher gesteuert, denke aber der wird nicht oft anspringen.

Gruß

Andreas

[Jochen !]

In einigen Autos, auch BMW, gibts das schon länger.

Aber die steuern natürlich über ihre eigene Blackbox,

käme also nicht in Frage.

Wie gesagt, halt mich auf dem Laufenden.

Und geh weg mit Elektronik,

da bin ich fies vor mit den Fingern da dran zu gehen

Gruss, Jochen !

[MaT5ol]

Hallo Andreas,

wenn du nicht total bescheuert / angefressen (im positiven Sinne!) bist, dann laß da die Finger weg!

Was willst du:

Leistung? - Optimieren oder Turbo

Gewichtsreduzierung? - Siehe 'Gewicht abspecken (260g is eher 'n Joke, schon die kleine Batterie drin?)

1. Wasserpumpe braucht einiges an (Maximal) Leistung, was hat das gute Ding für 137€ denn???

2. elektrische Wasserpumpe bringt Vorteile vorausgesetzt du hast eine wärmeabhängige stufenlose Drehzahlregelung

3. deine Lichtmaschine kommt schnell an ihre Grenze

Habe bei B%sch in der Entwicklung von elektrischen Zusatzwasserpumpen und Hauptwasserpumpen gearbeitet.

Konventionelle Wasserpumpe (über Riementrieb) nimmt bis zu 6KW Leistung auf...

Elektrische Wasserpumpe braucht für einen 2Liter 100KW PKW mindestens 500W elektrisch um bei einem Wirkungsgrad von ca. 0,4 auf etwa 200W hydraulisch zu kommen. Bei unseren Mopped bist du vom Wärmeanfall (<=> Leistung) nicht so weit weg.

Bei 500W und 12V brauchst du auf Dauer 40A, da kann weder die Lichtmaschine noch die restliche Elektrik auf Dauer ab.

Is bestimmt toll aber nicht so einfach, du verheizt dabei in der Versuchsphase bestimmt 2...3 Motoren bis das läuft und der Gewinn ist eher marginal.

(Wie immer nur meine bescheidene Meinung) Mattol

[Bad Triple]

Hallo Andreas,

wenn du nicht total bescheuert / angefressen (im positiven Sinne!) bist, dann laß da die Finger weg!

Was willst du:

Leistung? - Optimieren oder Turbo

Gewichtsreduzierung? - Siehe 'Gewicht abspecken (260g is eher 'n Joke, schon die kleine Batterie drin?)

1. Wasserpumpe braucht einiges an (Maximal) Leistung, was hat das gute Ding für 137€ denn???

2. elektrische Wasserpumpe bringt Vorteile vorausgesetzt du hast eine wärmeabhängige stufenlose Drehzahlregelung

3. deine Lichtmaschine kommt schnell an ihre Grenze

Habe bei B%sch in der Entwicklung von elektrischen Zusatzwasserpumpen und Hauptwasserpumpen gearbeitet.

Konventionelle Wasserpumpe (über Riementrieb) nimmt bis zu 6KW Leistung auf...

Elektrische Wasserpumpe braucht für einen 2Liter 100KW PKW mindestens 500W elektrisch um bei einem Wirkungsgrad von ca. 0,4 auf etwa 200W hydraulisch zu kommen. Bei unseren Mopped bist du vom Wärmeanfall (<=> Leistung) nicht so weit weg.

Bei 500W und 12V brauchst du auf Dauer 40A, da kann weder die Lichtmaschine noch die restliche Elektrik auf Dauer ab.

Is bestimmt toll aber nicht so einfach, du verheizt dabei in der Versuchsphase bestimmt 2...3 Motoren bis das läuft und der Gewinn ist eher marginal.

(Wie immer nur meine bescheidene Meinung) Mattol

Also wenn ich die Daten der Pumpe sehe.

Förderleistung 13,3lt/min

Stromaufnahme max: 1,3Amp

Regelung EWP Controller

Schau mal bei ISA Rcing rein, seite 241

Die unterste und der Controller, aber den würde ich vieleicht nicht verbauen.

Gruß

Andreas

[Knacki]

Hallo Andreas,

wenn du mit einem DoppelThermoschalter arbeiten willst musst du bedenken das damit im Normalfall auch Zweistufige Lüfter geschaltet werden. Da müsstest du dir eine Lösung mit Wiederstand einfallen lassen.

Gruß. Wolfgang

[Bad Triple]

Hallo Andreas,

wenn du mit einem DoppelThermoschalter arbeiten willst musst du bedenken das damit im Normalfall auch Zweistufige Lüfter geschaltet werden. Da müsstest du dir eine Lösung mit Wiederstand einfallen lassen.

Gruß. Wolfgang

Habe mal bei Conrad nachgesehen

da gibt es einen Drehzahlsteller mit diesem könnte ich die erste Stufe einstellen, und die zweite dann mit voller Drehzahl laufen lassen.

Na mal sehen wenn ich so ne Wasserpumpe habe wie sich die Temperatur verhält.

Gruß

Andreas

[Knacki]

Was regelbares ist da bestimmt sehr sinnvoll. Bleib dran.

Wolfgang

[Bad Triple]

Was regelbares ist da bestimmt sehr sinnvoll. Bleib dran.

Wolfgang

Gestern noch ne E-Wasserpumpe gesehen die mach 22,5 L/min und ist für Dauereinsatz geeignet.

Preis 45€, die werde ich mal kaufen und mit versuche Starten.

Muß mir dann mal ansehen wie das ohne Wasserpumpe ausschaut, hatte die Originale noch nicht runter.

Gruß

Andreas

[MaT5ol]

Gestern noch ne E-Wasserpumpe gesehen die mach 22,5 L/min und ist für Dauereinsatz geeignet.

Preis 45€, die werde ich mal kaufen und mit versuche Starten.

Muß mir dann mal ansehen wie das ohne Wasserpumpe ausschaut, hatte die Originale noch nicht runter.

Gruß

Andreas

Ich denk mal laut...

Nach der Daumenformel haben Verbrennungsmotoren einen Wirkungsgrad von 0,33. Je ein Drittel der zugeführten Energie wird in Mechanische Eneregie (zum Fahren), nicht nutzbare Wärmeenergie (im Abgas) und nutzbare Wärmeenergie (Kühler) umgewandelt. Letztere muß man aber leider auch abführen (nutzbar beim Auto zur Heizung...!)

Wir reden also von gößenordnungsmäßig 50kW (bei Bedarf auch mehr!)

Das sind also 50.000J/s oder 3Mio J/min.

Bei einem Volumenstrom von 22,5liter/min (was so schon mal Quatsch ist, da hydraulische Leistung P=V x p ist, also Volumenstrom gegen Druck und jede Pumpe eine Kennlinie hat - Viel Volumen bei wenig Druck oder umgekehrt) hast du also 22500g Wasser/min. Die Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,8J/gxK, wenn du also die 3Mio J mit 22,5 Liter Wasser abführen willst bedeutet das eine Erwärmung von dT = 3MioJ/ 4,8 J/gxK x 22500g =28K.

28K bei 50kW, bei 75Kw also 42K!

Das schafft dein Kühler nie! schon gar kein kleinerer /wenn auch der Wärmeübergangskoeffizient mit der Strömungsgeschwindigkeit steigt!)

Ich weiß leider nicht, welches Temperaturdifferenz man im Kühler erhält, denke aber je nach Aussentemperatur sind nicht viel mehr als 20K drin - also Wasser mit ca. 100°C rein und mit 80°C raus!

Ich kann mich daran erinnern, daß wir von Förderleistungen von 6000...8000Liter / h ausgegangen sind, macht also Minimum 100l/min.

Die angebotene Pumpe kommt mir eher wie eine Zusatzwasserpumpe vor (das sind die Teile die in Luxuslimousinen die Heizung auch nach abschalten des Motors am laufen halten durch umwälzen des Kühlwassers, die haben aber nur einen Bruchteil der geforderten Leistung)

Der Volumenstrom muss bei einer recht hohen Strömungsgeschwindigkeit (= guter Wärmeübergang durch enge Kanäle) eine Druckdifferenz von mindestens 0,5bar (...1bar) überwinden, dabei kackt die Pumpe bestimmt ab.

(P = 22,5dm³ x 0,5bar / 60s = 0,0225m³ x 50.000N/m² /60s = 18,75Watt; bei 100 Litern gegen 1 bar brauchst du aber schon 166 Watt! hydraulisch! macht bei einem geschätzten Wirkungsgrad von 0,4 also 416 W, bei 12V folglich 35A. Dann suchst du dir dafür einen geeigneten Regler der das abkann...)

Kurz und bündig: sorry aber das klappt so (einfach!) nicht.

Wenn ich natürlich seh, was die genial Bekloppten hier sonst noch bwewerkstelligen (siehe 'Herztransplantation) dann ist das bestimmt nur eine Herausforderung für dich.

Wollte nur Unterstützung geben, daß du nicht mit einer Aquariumpumpe aus'm Baumarkt anfängst!

Schau dir mal die Größe der Originalken Wasserpumpe an, und die Drehzahl mit der die läuft (meistens so 1:2 untersetzt) genausoviel muß die elektrische nicht können, aber die Größenordnung sollte gleich sein! - So ist die Fiesik halt - deswegen heißt sie ja auch so! - echt fies eben!

Mattol

[Jochen !]

Interessant.

Mal wieder was gelernt

Und wenn man so eine Pumpe über den Turbo antreiben lässt ?

Dürfte ein interessanter Springbrunnen werden ... kurzfristig zumindest ...

Gruss, Jochen !

[BlackT]

@Mattol: Welche Förderleistung traust du denn der origanalen WaPu zu?

Oder hat sonst jemand eine Idee, wieviel Liter Wasser die in der Minute durch den Motor pumpt?

[eltron]

@Mattol: Welche Förderleistung traust du denn der origanalen WaPu zu?

Oder hat sonst jemand eine Idee, wieviel Liter Wasser die in der Minute durch den Motor pumpt?

Versuch macht kluch!

Der Ein und Ausgang der Pumpe ist ja gut zugänglich.

Was brauchst du:

Zwei Regentonnen.

Stoppuhr.

Versuch:

Also man klemme am Zulauf die volle Regentonne an.

Am Ausgang die Leere.

Jetzt kannst du ne Messreihe fahren

[BlackT]

Jetzt kannst du ne Messreihe fahren

Hmm, war wohl eine blöde Frage

[Schiller]

nabend

Hatt keiner nen ausgebauten Motor liegen??

Eine KW- Umdrehung macht dann wieviel Umdrehungen der WaPu?

Dann ne ausgebaute WaPu mit Eltrons Vorschlag an nen E-Motor ran und schon kennt man die Fördermenge bei x-Drehzahl.

Gruß Schiller

P.S. Biergenuß zu später Stunde macht unglaublich kreativ.

[BlackT]

Alles klar, schon kapiert. Dann pump' ich auch mal ein Bier durch meinen Motor

[starfighter1967]

ÄHm der Tröööt ist aus 2007 Ob der Mattol da noch drauf anspringt Na mal g´spannt , wäre ja mal Interessant wie das ganze weitergegangen ist

Bearbeitet 5. Oktober 2010 von starfighter1967

[MaT5ol]

Hatt keiner nen ausgebauten Motor liegen??

Eine KW- Umdrehung macht dann wieviel Umdrehungen der WaPu?

Dann ne ausgebaute WaPu mit Eltrons Vorschlag an nen E-Motor ran und schon kennt man die Fördermenge bei x-Drehzahl.

Moin Jungs,

die Lösungsansatz ist nur sehr bedingt zielführend weil wir hier von dynamischen und nicht von Verdrängerpumpen reden, d.h. die Fördermenge hängt vom Gegendruck ab! P (Leistung) = V (gefördertes Volumen) x p (Druckdifferenz).

Wenn du jetzt zwischen den Regentonnen den halben Strömungswiderstand hast (was leicht passieren kann und du so nicht weisst, (- da müsste man erst die Motorkanäle und Kühler auf Strömungsverlust hin untersuchen!) hast du gleich mal den doppelten Volumenstrom.

Wer sich die mathematisch /physikalische Herleitung ersparen will, kann jetzt zum Ende springen!

Ich würde mal einen anderen Ansatz probieren... - ganz frech alte Maschbauer Daumenregel:

1. Die zugeführte Energie (in Form von Sprit) drittelt sich etwa in a) mechanische nutzbare Energie zum Fahren; b) verlorene Wärmeenergie durch Wärmestrahlung und Abgaswärme c) abzuführende Energie durch Kühlung

d.h. die abzuführende Energie entspricht von der Grösse her der mechanischen Energie, also bis max. 100kW!

2. Temperaturdifferenz über den Wasserkühler setze ich mal pi X Daumen mit 10K an

3. dann ergibt sich mit der Wärmekapazität von Wasser von 4,2J/gxK ein Volumenstrom von... - äh, überleg, grübel??

P (abzuführende Energie) = M. (Massenstrom) x cp (wärmekapzität) x dT (Temperaturdifferenz)

P = M x c x T => M = P / c x T

M = 100kW/ 4,2J/gxK x 10K =100kw x g / 42J = 100J/s x kg / 42J = 2,38kg/s

Also grob 2,5 Liter / Sekunde oder 150Liter / Minute

Das ist jetzt an sich noch nicht so viel… - betrachtet man aber den Kühler und die recht engen Motorkanäle, wird klar, dass man da durchaus einen Druck von ca. 2 – 3 bar braucht, damit ergibt sich eine hydraulische Leistung für die Pumpe von P = 2,5 kg/s x 2,5 x 10Exp5N/m² =

6,25 x 10Exp5 kg/s x kg x m/s² / m² = 6,25 kg² / s³x m – Scheißeinheiten, sollte jetzt irgendwie Watt ergeben…!

Also W = J/s (Leistung = Arbeit / Zeit) = Nxm / s (Arbeit = Kraft x Weg) = kg x m / s² x m/s (mit Kraft = Masse x Beschleunigung) =kg x m²/s³

Ah jetzt ja: Volumenstrom – nicht Massenstrom, also ersetze kg durch m³ 10exp-3

6,25 10exp5 x 10exp-3 x kgm²/s³ = 625 Watt!!!

Das ist die nur hydraulische Leistung der Kreiselpumpe! – Wirkungsgrad liegt bei etwa 0,5, d.h. die Antriebsleistung muss in etwa dem Anlasser (ca. 1,3KW) entsprechen!

Das gilt natürlich nur für Maximalleistung und Maximaldrehzahl, aber selbst bei ¼ Nenndrehzahl benötigt man noch locker >250W

Jetzt wißt ihr auch, warum ich von elektrischen Hauptwasserpumpen nichts halte – keine Ahnung wie Durbahn das macht, den halte ich eigentlich nicht für so naiv eine Aquariumspumpe ans Mopped zu hängen.

Selbst wenn wir die Temperaturdifferenz über Kühler (und sinnigerweise analog Motor) verdoppeln und den Druckverlust halbieren benötigt man noch 300-400W elektrische Antriebsleistung!

So jetzt noch mal zur eigentliche Frage:

Volumenstrom durch den Motor: Grössenordnung 100Liter / Minute

1. Natürlich drehzahlabhängig (mit der Drehzahl steigt üblicherweise auch die Last / Leistung, glückliocherweise aber auch bei der mechanisch gekoppelten Wasserpumpe die Förderleistung!)

2. Temperaturdifferenzabhängig…

Antriebsleitung (elektrische) Wasserpumpe: Grössenordnung > 300-500W

(gerade mal ein paar Vergleichszahlen für die Zweifler: 1. Benzinpumpe (und da wird kaum was gefördert) 100W; 2. mechanische Wasserpumpe beim Auto (Golf!) 6KW bei max. Drehzahl; 3. Nockenwellenantrieb Mittelklassewagen: 10kW!)

Äh, alles klar? Sorry wenn ich jetzt mehr verwirrt als geholfen habe, wenn noch was unklar ist bitte einfach kurze konkrete Frage, werde dann auch kurz und knapp antworten.

[BlackT]

So jetzt noch mal zur eigentliche Frage:

Volumenstrom durch den Motor: Grössenordnung 100Liter / Minute

Den Punkt hab ich verstanden und hilft mir schon mal weiter (Ob's mich weiter bringt, wird sich zeigen)

Danke Dir!

Den Rest muss ich mir mal in Ruhe zu Gemüte führen

[P!AX]

hi mattol,

erstmal *respekt* für die herleitung

bei der abzuführenden wärmeleistung lagst du zwar leicht daneben, aber was den volumenstrom

angeht, würde ich sagen ... punktlandung! zumindest wenn man dieser publikation hier glauben schenkt.

// axel

[MaT5ol]

erstmal *respekt* für die herleitung

bei der abzuführenden wärmeleistung lagst du zwar leicht daneben, aber was den volumenstrom

angeht, würde ich sagen ... punktlandung! zumindest wenn man dieser publikation hier glauben schenkt.

Jo, danke für die Blumen...

kann in deinem interessanten link aber nichts über den Wasservolumenstrom finden (dafür was über den Ölvolumenstrom nach dem ich mich auch schon gefragt hab! )

[P!AX]

kann in deinem interessanten link aber nichts über den Wasservolumenstrom finden

Seite 169 Mitte

// axel

[MaT5ol]

Seite 169 Mitte

- alles klar! - bei mir kommt da die Meldung:

'Die Seiten 169 bis 170 werden in dieser Vorschau nicht angezeigt...!'

war mir zuerst nicht aufgefallen... - aber jetzt wissen wir's ja!

Bearbeitet 8. Oktober 2010 von Mattol

[Jochen !]

MoinZ !

Hier mal eine kleine Anregung von jemandem

der schon Erfahrung damit hat : KUCKSU !

Wie ist das nun mit der Umsetzbarkeit ?

Gruss, Jochen !