Hoe houden we de boel koel!

[V70R^2]

Na massale inschrijvingen op groupbuys van dikke alu koelpakketten en koudere thermostaten is het misschien handig daar een topic omtrent te hebben.


Ik zal aftrappen en beginnen met de essentie, want voordat we gaan upgraden is de volgende kennis goed om te weten, zonder dat het geld kost (je bespaard het zelfs) kan je de boel flink koeler houden.


Stelling:

Koelvloeistof koelt niet!

In tegenstelling tot wat je zou verwachten, werkt koelvloeistof averechts op de koelcapaciteit van het systeem. Het is geen koel-vloeistof, het is zoals de engelse zeggen, een anti-freeze.

De enige doelstelling van koelvloeistof is anti-corrosie, anti-vries en het smeren van de waterpomp. Koelvloeistof heeft ook slechts 65% van de warmte opname-afgifte capaciteit van puur (gedemineraliseerd) water!

Grafiekje:


Je zou dus haast kunnen stellen dat met enkel water in het systeem de boel 35% koeler loopt!


Koelvloeistof, of zoals het dus beter genoemd kan worden, anti-vries, heeft als primaire doel dus het verleggen van het vriespunt in winterse omstandigheden. (het kookpunt gaat ook omhoog maar dat komt zo nog)

Volvo hanteert een 50-50 meng verhouding, en bij Zweedse winterse temperaturen adviseren ze zelfs een 60-40 verhouding (waarbij 60% KVS concentraat). Wat optimaal is voor het verlagen van het vriespunt, maar de koelcapaciteit van het systeem gigantisch verlaagd (wat niet zo erg is als het -40 graden Celsius is buiten  )

Grafiekje:


Anders wordt het wanneer wij met onze getunede wagens welke extreme hitte produceren in normale omstandigheden rijden (of met automaat, caravan, in de bergen, niet in de winter), dan willen we een zo optimaal mogelijke koeling!

Om met 100% water in de zomer te kunnen rijden, en toch het systeem gesmeerd, en beschermd te houden is wel een additief nodig, 1 flesje "WATER WETTER" van RedLine of "MOCOOL" van Motul (deze tweede gebruik ik altijd).

Dit flesje bevat geen Ethyleen glycol, Propyleen Glycol (de vriespunt verlagende en warmte opname/afgifte blokkeerende additieven) maar wel alles wat nodig is om het systeem intern gesmeerd en corrosie vrij te houden. Tevens heeft het een een oppervlaktespanning verlagend effect, waardoor de warmte overdracht van metaal-->water nog sneller verlopen kan.


Conclusie:

Met deze kostenbesparende ingreep kan je zomaar 10-20 of wel 30% efficiënter/ koeler rondrijden!


Dus allen, spoel het systeem in het voorjaar eens grondig door met gedemineraliseerd water. En voeg in de zomer enkel een flesje MOCOOL of WATER WETTER toe en kijk hoe koeeeeel  je bent dit jaar.

Of doe het nu al, en vul het systeem met 1 flesje additief toe, 2 (of als je durft slechts 1 litertje als we niet onder de -10 / -15 graden celcius komen) liter KVS concentraat en 5 liter water. Het vriespunt is dan alsnog -20, voor een Hollandse winter ruim voldoende.

[V70R^2]

kookpunt.


Koelvloeistof (anti-vries!) zorgt ook voor een verhoging van het kookpunt, echter marginaal (zie 50-50 verhouding).

Grafiek:




Aangezien onze systemen ontwikkeld zijn op een operatie temperatuur van 90-105 graden, is die verhoging niet zo interessant.


Daarbij werkt het systeem onder druk, wat een grotere invloed heeft op het kookpunt dan de anti-vries.

voor iedere 0,1 bar druk op het systeem gaat het kookpunt grofweg 1 graad Celsius omhoog.

dus 100% water op 1,5 bar gaat het kookpunt al naar 115 graden, iets waar het systeem (als het goed functioneert) nooit zal komen.

[V70R^2]

En voor wie een voordelig adres zoek voor:



Voor < €45,- incl verzenden naar Nederland heb ik hier 3 flesjes besteld voor komend jaar.

https://oeldepot24.de/motul-107798.html

**geen aandelen



In 2019 rijden we allemaal dus nog cooooooler 

[Ries van de Zilverschuit]

Een partnerbijdrage? Sponsored content?   

Nooit geweten trouwens, dat van die kvs.

[V70R^2]

disclaimer staat erbij, geen aandelen !


Voel je vrij hier allerhande kennis te delen omtrent koeling, misschien maken we het nog sticky-waardig 

[Benny850]

Intressant topic! De beste basis is denk ik gewoon om eerst alles omtrent het koelsysteem en verwarming te vernieuwen. Dat heeft dan misschien niet zo met temperatuur te maken maar meer met betrouwbaarheid.

Anders misschien een extra ventilator aan de krukaspoelie

[volvobug]

Ik weet uit de oldtimerscene dat er ook goede ervaringen zijn met waterloze koelvloeistoffen om temperaturen omlaag te krijgen, zie bijv. leverancier https://evanscoolants.nl/Coolants/Automobielen/classic_cool_180 (geen persoonlijk belang).

Iemand daar zelf ervaring mee?

[V70R^2]

Precies vanwege dat product ben ik de afgelopen weken mij gaan verdiepen hierin, ik dacht voor ik het bestel, wil ik wel zeker weten dat het gaat brengen wat ik ervan verwacht.



De conclusie was dat dat evans waterless inderdaad goed werkt, met name voor oldtimers waar nog hele andere legeringen en rode metalen gebruikt worden (en dus water in het systeem erg ongewenst).

Maar dat voor een optimale koeling, er toch altijd weer gekozen wordt voor puur water (met wat beschemende additieven/ oppervlakte spanning verminderaars).

Vandaar dat ik voor mijzelf heb besloten niets anders meer te hanteren dan 1L koelvloeistof concentraat en 1 flesje mocool in de sportieve/getunde auto.

En voor de daily geen 50/50 meer maar 30-70 (70% water) en een flesje mocool.


Het mooiste zou zijn als iemand een identieke situatie gelogd heeft met zijn huidige KVS, en dan met 100% water en een flesje mocool erin. Een woon-werk ritje van 100km o.i.d. en dan eens zien of/wat voor een verschil er is waar te nemen.

[razorx]

Interessant topic! 

[Piet]

Het mooiste zou zijn als iemand een identieke situatie gelogd heeft met zijn huidige KVS, en dan met 100% water en een flesje mocool erin. Een woon-werk ritje van 100km o.i.d. en dan eens zien of/wat voor een verschil er is waar te nemen.

Dat testritje gaat denk ik niet werken, daar de maximale koelcapiteit met alleen water weliswaar is toegenomen maar het systeem toch op dezelfde temperatuur gehouden zal worden door de thermostaat en koelfan.

[Peultje]

Sterker nog, ik denk dat de koelcapaciteit enkel bepaald wordt door de radiateur met de koelventilator. Dat is de enige plek waar de door de koelvloeistof, of dat nu water, mocool, evans of de urine van een op sint juttemis geslachte dove uil is, uit het blok opgenomen warmte afgevoerd wordt. De koelvloeistof dient enkel als transportmedium van die warmte. (Dat ook nog randvoorwaarden als corrosiebescherming, anti-schuim, e.d. handig zijn doet daar niets aan af)

Voor een goed warmtetransport van het blok naar die radiateur zijn de volgende zaken van belang:
- een voldoende groot koelvloeistofdebiet (hoe harder het stroomt hoe beter de warmteoverdracht en hoe meer warmte je per tijdseenheid kan transporteren
- een goede warmteoverdracht van blok naar koelvloeistof en van koelvloeistof naar de koellucht. Hiervoor zijn schone koelkanalen, een schone radiateur, een hoog dus turbulent vloeistofdebiet en een voldoende luchtstroom van groot belang
- een lage temperatuur van de koelvloeistof; hoe groter het temperatuur verschil tussen blok en vloeistof is hoe meer warmte er naar de koelvloeistof vloeit. Hetzelfde geldt voor de radiateur natuurlijk.

Uit de grafieken blijkt dat een -30 graden koelvloeistof 40% antivries bevat. De specifieke warmte van de koelvloeistof gaat hierdoor ten opzichte van puur water met 10% omlaag. Dat wil zeggen dat deze vloeistof bij een zelfde warmteaanbod 10% warmer wordt maar ook weer makkelijker kouder in de radiateur (want een groot temperatuurverschil daar vergroot het warmtetransport naar de lucht.

Kortom, ik weet niet of puur water ten opzichte van water met 40% koelvloeistof de motor nu echt zoveel beter koelt. Zeker is wel dat een goede warmteoverdracht door schone koelkanalen en een schone radiateur met veel oppervlak en gekoeld met veel koude lucht samen met een groot koelvloeistofdebiet een grotere invloed heeft op die motortemperatuur.

[volvobug]

kookpunt.

.......
voor iedere 0,1 bar druk op het systeem gaat het kookpunt grofweg 1 graad Celsius omhoog.

dus 100% water op 1,5 bar gaat het kookpunt al naar 115 graden, iets waar het systeem (als het goed functioneert) nooit zal komen.

Dit is dan toch 105 graden i.p.v. 115?

edit: mijn fout, ik ging uit van de verhoging vanaf 1 bar maar het telt blijkbaar vanaf 0 bar.

....of de urine van een op sint juttemis geslachte dove uil is....

Heb je daar een specificatieblad van? Wat kost dat per liter?

[rjverbrugh]

En als er te goed gekoeld wordt, begint de thermosstaat vanzelf te knijpen, waardoor er minder water door de radiator vloeit, en de temperatuur weer op de gewenste bedrijfstemperatuur komt.
Leuk is ook het verschil tussen koelwatertemperatuur en olietemperatuur. Helaas zit er op onze roffels geen olietemp meter. Heb een audi 200 turbo gehad met een 2.2 20v blok, die had een oliedruk - en temperatuurmeter.  Bij stevig doorstampen bleef het koelwater netjes op de ca. 90 graden staan, de olietemperatuur ging echter richting de 120 graden. Tot je bij het tolpoortje kwam, zakte de olietemp in  ( je draait minder toeren) maar blok moest wel z'n warmte kwijt dus steeg de watertemperatuur zeer snel tot de fan aansloeg. Dan is zoals Peultje schrijft een goede doorstroming en dus warmteafgifte van de radiateur belangrijk.

[V70R^2]

Dat testritje gaat denk ik niet werken, daar de maximale koelcapiteit met alleen water weliswaar is toegenomen maar het systeem toch op dezelfde temperatuur gehouden zal worden door de thermostaat en koelfan.

Sterker nog, ik denk dat de koelcapaciteit enkel bepaald wordt door de radiateur met de koelventilator. Dat is de enige plek waar de door de koelvloeistof, of dat nu water, mocool, evans of de urine van een op sint juttemis geslachte dove uil is, uit het blok opgenomen warmte afgevoerd wordt. De koelvloeistof dient enkel als transportmedium van die warmte. (Dat ook nog randvoorwaarden als corrosiebescherming, anti-schuim, e.d. handig zijn doet daar niets aan af)

Voor een goed warmtetransport van het blok naar die radiateur zijn de volgende zaken van belang:
- een voldoende groot koelvloeistofdebiet (hoe harder het stroomt hoe beter de warmteoverdracht en hoe meer warmte je per tijdseenheid kan transporteren
- een goede warmteoverdracht van blok naar koelvloeistof en van koelvloeistof naar de koellucht. Hiervoor zijn schone koelkanalen, een schone radiateur, een hoog dus turbulent vloeistofdebiet en een voldoende luchtstroom van groot belang
- een lage temperatuur van de koelvloeistof; hoe groter het temperatuur verschil tussen blok en vloeistof is hoe meer warmte er naar de koelvloeistof vloeit. Hetzelfde geldt voor de radiateur natuurlijk.

Uit de grafieken blijkt dat een -30 graden koelvloeistof 40% antivries bevat. De specifieke warmte van de koelvloeistof gaat hierdoor ten opzichte van puur water met 10% omlaag. Dat wil zeggen dat deze vloeistof bij een zelfde warmteaanbod 10% warmer wordt maar ook weer makkelijker kouder in de radiateur (want een groot temperatuurverschil daar vergroot het warmtetransport naar de lucht.

Kortom, ik weet niet of puur water ten opzichte van water met 40% koelvloeistof de motor nu echt zoveel beter koelt. Zeker is wel dat een goede warmteoverdracht door schone koelkanalen en een schone radiateur met veel oppervlak en gekoeld met veel koude lucht samen met een groot koelvloeistofdebiet een grotere invloed heeft op die motortemperatuur.

Dat is de theorie, en dat geld natuurlijk voor de korte route VOOR de thermostaat. Maar, wat gebeurd er verder nog meer NA de thermostaat?


Ik denk dat de praktijk toch hele andere resultaten gaat geven en wel vanwege het volgende:

Even simplistiesch: als uit de motor 20% meer warmte wordt opgenomen, en deze 20% extra ook eenvoudig weer afgeeft dan zal de thermostaat 20% minder koelvloeistof hoeven doorlaten, wat resulteerd in een langzamere flow door de radiateur, waardoor de koelvloeistof temperatuur in de radiateur veel lager zal zijn. Met tot gevolg dat de warmtewisselaar waar de motor-olie (en eventueel de automaat olie) veel efficiënter zijn werk zullen doen.

Resultaat: de olie zal efficiënter gekoeld worden, en daarmee draait de motor toch echt koeler..


Maargoed, bovenstaande is niet de intentie van waarom we upgraden naar ALU koelpakketten en thermostaten welke eerder openen, totaal irrelevant eigenlijk.

Dit is dan toch 105 graden i.p.v. 115?

edit: mijn fout, ik ging uit van de verhoging vanaf 1 bar maar het telt blijkbaar vanaf 0 bar.

1,5 bar absoluut bedoelde ik ook, dus eigenlijk 2,5 bar ja 



Maar, bovenstaande theorie en geschetste scenario's zijn totaal irrelevant voor deze discussie. Het probleem en de motivatie omtrent deze stappen is omdat wij (sommigen vaker dan anderen) op de rand van de capaciteit van het koelsysteem opereren, en lopen een reëel risico daar overheen te gaan.

Juist in de situaties waar je 100% van de koel-capaciteit benut, net die berg op moet met je zware caravan, of die 400pk aan wilt spreken 15 minuten lang, of als het circuit net een stuk heuvelopwaarts gaat.
Daar, op dat moment dat je koelsysteem te kort schiet en de thermostaat al 100% open staat, daar is deze kleine ingreep van 10~20% efficiëntie toename HET verschil tussen koken of niet koken, HET verschil tussen wel of geen lekke koppakking, HET verschil tussen een 2,5t scheuren of niet...

Dit is stap 1, zorgen dat je systeem optimaal presteert, dikkere koelers koudere thermostaten en een fan herprogrammeren zijn stap twee.

Met als bijkomend voordeel dat de olie temperaturen lager zullen zijn indien je warmte wisselaars hebt welke aanzienlijk efficiënter kunnen opereren, daar de KVS er omheen een veel lagere temperatuur zal hebben.

[Piet]

Dat is de theorie, en dat geld natuurlijk voor de korte route VOOR de thermostaat. Maar, wat gebeurd er verder nog meer NA de thermostaat?


Ik denk dat de praktijk toch hele andere resultaten gaat geven en wel vanwege het volgende:

Even simplistiesch: als uit de motor 20% meer warmte wordt opgenomen, en deze 20% extra ook eenvoudig weer afgeeft dan zal de thermostaat 20% minder koelvloeistof hoeven doorlaten, wat resulteerd in een langzamere flow door de radiateur, waardoor de koelvloeistof temperatuur in de radiateur veel lager zal zijn. Met tot gevolg dat de warmtewisselaar waar de motor-olie (en eventueel de automaat olie) veel efficiënter zijn werk zullen doen.

Resultaat: de olie zal efficiënter gekoeld worden, en daarmee draait de motor toch echt koeler..


Maargoed, bovenstaande is niet de intentie van waarom we upgraden naar ALU koelpakketten en thermostaten welke eerder openen, totaal irrelevant eigenlijk.




1,5 bar absoluut bedoelde ik ook, dus eigenlijk 2,5 bar ja 



Maar, bovenstaande theorie en geschetste scenario's zijn totaal irrelevant voor deze discussie. Het probleem en de motivatie omtrent deze stappen is omdat wij (sommigen vaker dan anderen) op de rand van de capaciteit van het koelsysteem opereren, en lopen een reëel risico daar overheen te gaan.

Juist in de situaties waar je 100% van de koel-capaciteit benut, net die berg op moet met je zware caravan, of die 400pk aan wilt spreken 15 minuten lang, of als het circuit net een stuk heuvelopwaarts gaat.
Daar, op dat moment dat je koelsysteem te kort schiet en de thermostaat al 100% open staat, daar is deze kleine ingreep van 10~20% efficiëntie toename HET verschil tussen koken of niet koken, HET verschil tussen wel of geen lekke koppakking, HET verschil tussen een 2,5t scheuren of niet...

Dit is stap 1, zorgen dat je systeem optimaal presteert, dikkere koelers koudere thermostaten en een fan herprogrammeren is stap twee.

Met als bijkomend voordeel dat de olie temperaturen lager zullen zijn indien je warmte wisselaars hebt welke aanzienlijk efficiënter kunnen opereren, daar de KVS er omheen een veel lagere temperatuur zal hebben.

Mja de ketting is zo sterk als de zwakste schakel.
Ik denk (let wel weet niet, maar denk  ) dat de zwakste schakel in ons koelsysteem de koelcapaciteit van de radiator is en niet de warmtetransportcapaciteit van het koelmiddel.
De warmteafgifte wordt voornamelijk bepaald door het temperatuurverschil tussen het koelwater (en daarmee de radiator) en de temp van de rijwind, de hoeveelheid en snelheid van de rijwind, en het koeloppervlak van de radiator.
Je kan wel snel en heel veel warmte naar de radiator kunnen transporteren maar de radiator moet het ook kunnen afstaan.

Als je koelsysteem bv in de bergen op een warme dag tekortschiet zou ik meer heil zien in het vergroten van het radiator koeloppervlak en/of extra warmteafvoer creeeren met een aparte oliekoeler.

Wil je een lagere koelwatertemperatuur bij een verder niet tekort schietend koelsysteem dan zou ik het setpoint verlagen door een koelere thermostaat.