LT5 Motorkühlung

[SAM/CH ZR-1]

Hallo ZR-1 Gang

Als nach Mitte der 70ern mit der Entwicklung der C4 begonnen wurde, hätte niemand gedacht dass sie einmal ein Triebwerk wie den LT5 bekommt würde. Ein Triebwerk mit viel Leistungsausbaupotential.

Ursprünglich von einem +200 PS Wecker angetrieben, steigerten sich die Leistungszuwächse in der Serienproduktion bis auf 411 PS. Also eine Verdoppelung. Die LT5 Tuner taten ihr Übriges dazu und legten zusätzliche Pferdchen frei, sodass man am Schluss bei den Sauger Versionen bei 650 bis +700 PS landete.

Leistung erzeugt Wärme. Je höher sie wird, umso mehr Anforderungen werden an das Kühlsystem gestellt. Da muss einiges zusätzlich angepasst werden um dem Motor den benötigten Zusatzbedarf an Kühlung in Form von mehr Luft und guter Wasserkühlung zu geben.

Der LT5 ist, wenn man so will, ein Opfer der C4 Karosserie. Einerseits weil er aufgrund des Designs der Karosserie nur durch die von unten angesaugte Luft seine dringend benötigte Kühlung bekommt und andererseits ist wegen seiner Grösse das Kühlmittelvolumen um rund 2 Liter kleiner als bei einem L98 Motor. Hinzu kommt dass sich vor dem Wasserkühler der Ökühler und Klimakühler befinden, was die Luftmenge zusätzlich behindert. Er (der LT5) reagiert empfindlich auf Mangel an Kühlung in Form von Müdigkeit bei der Leistungsabgabe.

Wie hinlänglich bekannt, saugen die C4er alles vom Boden auf was nicht angenagelt ist. Vor allem Laub und Staub reisst es mit. Das dabei am meisten leidende Teil ist der Kühler. Es setzt ihn und den Kühlerkasten zu mit Dreck und verstopft ihn von aussen, was einer guten Kühlung hinderlich ist. Siehe Bild:


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[SAM/CH ZR-1]

Was macht man nun in so einem Fall?

Die günstigste Variante ist das Ausblasen des Kühlers und gut ist. DENKSTE
Wäre schön wenn dem so wäre. Bei einem L98 mag das zutreffen, bei einem LT5 leider nicht.

Das Problem liegt an der Grösse des Kühlers und an seinen Innereien und an der Wasserpumpe.

Der Serienkühler ist ein 2-Reihen Kühler. Für einen L98 mit seiner gerade mal 9:1 Verdichtung ausreichend. Auch für die Maximal-Motordrehzahl von irgendwo 5'600 U/min passt die Grösse des Kühlers mit der Fördermenge der Wasserpumpe.

Beim LT5 verhält sich das anders. Er ist 11:1 verdichtet und dreht bis 7'200 U/min. Aufgrund seiner Verdichtung und Leistungsabgabe produziert er auch deutlich mehr Wärme. Bei Drehzahlen bei irgendwo über 5'800 entwickelt die Wasserpumpe zudem eine zu grosse Fördermenge.

Ich habe mich letztens mit einem ehemaligen LT5-Konstrukteur über die Kühlung unterhalten. Er hat mir bestätigt dass die Wasserpumpe bei hohen Drehzahlen zu viel pumpt und dass der serienmässige 2-Reihen Kühler mit der Durchflussmenge überfordert ist. Das führt dazu dass das heisse Kühlwasser derartig schnell durch die Kühlerlamellen gepresst wird, dass es nicht mehr ausreichen Wärme abgeben bzw. gekühlt werden kann.

Jetzt könnte man meinen dass eine langsamer drehende Wasserpumpe die Lösung des Problems ist. Ja und nein. Ja bei einem Motor der Hauptsächlich für die Rennstrecke benutzt wird und Nein für einen Motor der auch im Stop-and-Go Verkehr unterwegs ist. Dann nämlich würde die Wasserpumpe zu wenig Wasser umwälzen und den LT5 überhitzen.

Man könnte auch eine elektrische Wasserpumpe einbauen, aber was ist wenn sie einmal ausfällt? Dann geht nichts mehr. Ein Dilemma also.

Eine alternative und stückweite Minderung des Problems ist der Einbau eines grösseren 3-Reihen Kühlers aus Alu zum Beispiel. Die 3. Kühlreihe hilft mit die Durchflussgeschwindigkeit zu senken und gibt dem Kühlkreislauf ein wenig mehr Volumen.

Um noch einmal kurz auf das oben erwähnte Ausblasen zurück zu kommen. Man bekommt den Kühler kaum ganz sauber von Aussen. Auch weiss man nicht, wie verdreckt er von Innen ist. Mit durchspülen ist nicht viel. Der Dreck hält sich vor allem unten ganz hartnäckig.

Auch kommt dazu die Alterung des Kühlers. Die Alu-/Plastik Kombination wird mit den Jahren brüchig und undicht. Die Alu-Querlamellen werden weich und können sich ausdehnen wie auf dem Bild unten:


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[Sadibaer]

Hallo Sam

das Problem wird man nur mit einer elektronischen Steuerung als Lösung in den Griff bekommen.
Dazu sind aber Eingriffe in das Motormanagement und der zusätzliche Einsatz von besonderen Kühlkomponenten nötig. ( Elektronisch gesteuerte Wasserpumpe und Lüfter ) auch die Bauart des Kühler kann da Abhilfe schaffen.

Das wird dir als Spezialist aber nicht unbekannt sein

Gruß Wolfgang

Für alle die mehr über die Fahrzeugkühlung wissen möchten.
Siehe Hier

https://www.hella.com/hella-at/assets/me...kstatt.pdf

[Corvette.ZR1]

Ich habe mich letztens mit einem ehemaligen LT5-Konstrukteur über die Kühlung unterhalten. Er hat mir bestätigt dass die Wasserpumpe bei hohen Drehzahlen zu viel pumpt und dass der serienmässige 2-Reihen Kühler mit der Durchflussmenge überfordert ist. Das führt dazu dass das heisse Kühlwasser derartig schnell durch die Kühlerlamellen gepresst wird, dass es nicht mehr ausreichen Wärme abgeben bzw. gekühlt werden kann.

Die Aussage das die Kühlleistung bei hören Wasserdurchfluss sinkt ist definitiv falsch.

Als Beispiel die Auslegung von zwei Kühl / Heizregistern

Hier kann man die deutlich höhere Leistung bei gleicher Vorlauftemperatur ( Wassertemperatur im Eingang Kühler ) steigt wenn das Deta T zwischen Ein- und Auslaufendem Wasser sinkt.
Je größer der Unterschied zwischen Ein- und Auslaufendem Wasser, je geringer die
Kühlleistung !



[IMG]Bild 1[/IMG]

[IMG]Bild 2[/IMG]



Gruß

Raimund

[SAM/CH ZR-1]

Und wo hast Du das gemessen?

[Marcus_MS]

Das kann sich jeder selbst ausrechnen.

Wenn der Kühler nicht mehr Wärme abgeben kann bringt auch ein höherer Wasserdurchsatz nicht viel.
Die Wassermenge steigt zwar an aber das dT wird kleiner und somit wird sich die Menge der abgeführten Wärme nicht großartig ändern.

Wenn der Kühler also jetzt schon am Ende ist, da er wenig dT schafft, würde noch mehr Wasserdurchsatz nichts bringen.
Die bessere Lösung wäre mehr Luftdurchsatz oder Oberfläche.

Q=m*c*dT

Q=Wärmemenge
m=Durchflussmenge
c=4,19 (Wasser)
dT=Temp. Differenz


*Klugscheissermodus aus*

[Sadibaer]

Hallo
elektronische Kühlung ,
Audi , Motorenbau
da ist meine C4 wohl Meilenweit von entfernt.


https://maben.homeip.net/static/auto/vw/...system.pdf


Gruß Wolfgang

[andree]

Hallo,
rein vom logischen her dürfte eine höhere Kühlwassergeschwindigkeit nichts ausmachen.
Angenommen, das Wasser fließt doppelt so schnell und kann deshalb auch nur die hälfte der Wärme abgeben,
dann kommt es doch wieder aufs gleiche heraus...

Lg. André

[mijosch]

Je größer der Unterschied zwischen Ein- und Auslaufendem Wasser, je geringer die
Kühlleistung !

Aha......... wenn vorne 100 Grad reingehen und hinten 30 Grad rauskommen, taugt der Kühler nix

[Corvette.ZR1]

Aha......... wenn vorne 100 Grad reingehen und hinten 30 Grad rauskommen, taugt der Kühler nix

Die Abgabe der Kühlleistung ergibt sich aus der Wassermenge und dem Delta t

z.b.
Wenn der Kühler innen verstopft ist, wird die Wassermenge kleiner, das Delta t steigt
und die Kühlleistung sinkt.

Mann muss die ganzen zusammenhänge verstehen, dann kann man auch bei Problemen im
Kühlsystem eine Lösung finden.

Für die Auslegung von Kühlern gibt es Zahlreiche Programme um so
einen Kühler richtig zu definieren, so das auch bei plus 40°C
Außentemperatur genug Kühlleistung zur Verfügung steht.

Und die ZR-1 hat vor dem Kühler noch einen Ölkühler und den Kondensator sitzen