Kühlwasser in Motoren

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo Leute

Habe an einem Motor mit Wasserkühlung das Problem das sich der Alumotorblock und das Pumpengehäuse aus Magnesium nicht vertragen (elektroschemische Reaktion; Magnesium ist galvanisches Element und löst sich mit der Zeit auf)
Jetzt meine Frage:

  1. Hilft es wenn man destiliertes Wasser und G12 Kühlerschutz einfüllt? Ist dieses Gemisch dann nichtleitend? sodas die Reaktion gestopt ist?
  2. Schadet destiliertes Wasser dem Motorblock oder den Dichtungen?
  3. Weis jemand was sonst helfen könnte ausser anderes Material für das Pumpengehäuse zu verwenden? z.B.: spezielles Kühlmittel oder so
#2

Hallo,

eins ist sicher: destilliertes Wasser ist gegenüber Metallen weit agressiver als Leitungswasser, und elektrolytische Effekte verhindert es wohl auch nicht, weil es ja durch die gelösten Salze leitfähig wird. Das hilft also sicher nicht.

In der Technik von Grossrechnern nimmt man unpolare Flüssigkeiten oder Gase wie Freon zum Kühlen. Bei höheren Temperaturen wäre Ölkühlung geeignet, ist aber nicht so wirksam wie Wasser.

Gruss Reinhard

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#3

Hallo Alexander,
die Materialauflösung an der Wasserpumpe kann prinzipiell drei mögliche Ursachen haben:

  1. Elektrochemische Reaktion aufgrund des natürlichen Spannungsgefälles.
    Magnesium (Mg)ist noch „unedler“ als Aluminium (Al). Aber das Spannungsgefälle ist nicht so groß wie das zwischen Kupfer (Cu) und Mg und Al. Möglicherweise hast du irgendwo Cu im Kühlkreislauf, z.B. als Dichtelement oder Leitung oder … . Das fördert diese Spannungskorrosion. Abhilfe : Cu-Teil aus dem Kühlkreislauf raus. Nur eingeschränkt ist hier der Schutzeffekt des richtigen (vom Motorhersteller freigegebenen) Kühlwasserzusatzes.

  2. Erosion. Durch ungünstige/heftige Strömungsverläufe an scharfen Umlenkkanten (im Mg-Teil) wird Material abgetragen. Stell dir’s wie bei einem natürlichen Bach vor … Abhilfe in diesem Fall : no chance, es sei denn es gibt einen anderen passenden Pumpentyp.

3.) Kavitation. Das Kühlwasser ist sehr heiss geworden. Zudem hilft der generelle Überdruck im Kühlsystem, dass es nicht zur Dampfblasenbildung (Kochen) kommt. Bei Eintritt in die Wasserpumpe steigt die Geschwindigkeit des Kühlwassers, gerade an Querschnittsverengungen. Folglich fällt genau dort der Druck ab (Gesetz des alten Bernoulli) und es entstehen Dampfblasen. Im weiteren Verlauf der Strömung (mit vergrößertem Wuerschnitt) sinkt die Geschwindigkeit wieder, der Druck steigt wieder. Bei diesem Druckanstieg kollabieren die Dampfblasen (mit Überschallgeschwindigkeit). Die Wasserpartikel zerschlagen an der Stelle, an der sie auf dem Pumpenmaterial kollabieren.
Abhilfe : Den richtigen (vom Motorhersteller freigegebenen) Kühlwasserzusatz in ausreichend hoher Konzentration. Auch wäre zu prüfen, ob das Überdruckventil noch i.O. ist, d.h. der Druck im Kühlwasserkreislauf ausreichend hoch ist.

Mein Tip : bei dir handelt es sich um Kavitation. Ist ein bekanntes Problem in Kühlwasserkreisläufen.

Gruß
Karl

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#4

Hallo
Danke erstmal für die schnellen und hilfreichen Antworten

Also der Motor ist ca. 1 Jahr alt, original mit allen Betriebsmedien gefüllt und der Motor ist seither im höchstfall 10 Stunden gelaufen.
Daher vermute ich fast das es keine Gravitation ist sondern doch eher Korrosion. Desweiteren haben alle Baugleichen Motoren die das besagte Teil aus Mg haben das selbe Problem, Motoren früheren Baujahres die komplett aus Alu sind haben das Problem nicht. Das heist ich könnte den Deckel eines älteren Motors nehmen der würde aber ca. 300 Euro kosten. Daher dachte ich das es vielleicht ausreicht nur das Kühlwasser zu wechseln

mfg
A. Moser

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#5

Hallo
Danke erstmal für die schnellen und hilfreichen Antworten

Also der Motor ist ca. 1 Jahr alt, original mit allen
Betriebsmedien gefüllt und der Motor ist seither im höchstfall
10 Stunden gelaufen.

Dann ist das ein Garantiefall !!! Da hat der Hersteller ein fehlerbehaftetes Produkt in den Markt gebracht. Bzw war es von Anfang entgegen dem anerkannten Stand der Technik (siehe unten).

Daher vermute ich fast das es keine Gravitation ist

Ich tippte auf Kavitation.
Gravitation ist die gegenseitige Anziehung von Massen (auch Schwerkraft genannt)

sondern doch eher Korrosion. Desweiteren haben alle Baugleichen
Motoren die das besagte Teil aus Mg haben das selbe Problem,

Wegen des negativen Effekts von Cu beschränkt man in Kühlkreisläufen bei Al- oder Mg-Legierungen den Cu-Anteil auf ein Minimum *. Letzteres ist zwar kostenaufwändiger, aber notwendig. Sonst gibt’s unweigerlich Reklamationen. Da haben schon viele Hersteller ihr bitteres Lehrgeld bezahlt !!
Das kann auch sein, dass diese Pumpe aus einer fehlerhaften Guss-Charge kommt.
Gruß
Karl

Motoren früheren Baujahres die komplett aus Alu sind haben das
Problem nicht. Das heist ich könnte den Deckel eines älteren
Motors nehmen der würde aber ca. 300 Euro kosten. Daher dachte
ich das es vielleicht ausreicht nur das Kühlwasser zu wechseln

mfg
A. Moser

#6

Hallo,

die derzeit am Markt gängigen Kühlmittel sind auf den Korrosionsschutz von Aluminium, Stahl und auch Kupferlegierungen ausgelegt. Meines Wissens gibt es derzeit kein Kühlmittel, das einen ausreichenden Korrosionschutz für Magnesiumlegierungen hat. Wenn tatsächlich G12 für den Motor spezifiziert wurde, dann handelt es sich um einen Produktfehler und damit um einen Gewährleistungsfall. Der Hersteller muss Dir dann den Deckel aus Aluminium gratis zur Verfügung stellen.

Gruß
Martin

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