Ed Peeters vraagt op 27 augustus 2009:
Legenda : Lees voor 'water' ook: koelwater, koelvloeistof of MKW.
Er bestaat in dit forum een tweedeling van meningen tussen deze twee redeneringen:
Stelling1: hoger toerental > water wordt sneller rondgepompt > motor raakt zijn warmte beter kwijt > motortemperatuur daalt en:
Stelling2. hoger toerental > water wordt sneller rondgepompt > water verblijft te kort in de radiateur en kan zijn warmte dus niet kwijt > motortemperatuur stijgt.
Stelling 1 wordt door veel posters op dit forum onderschreven en die citeer ik niet.
Stelling 2 wordt door een poster onderschreven, waarvan hier twee citaten:
Van: ®oel
Datum: 28 June 2009 om 11:55
Sneller rondpompen van het koelwater geeft het geen gelegenheid in de radiateur af te koelen, daar is het ook weer sneller uit terug naar de motor waar het meer opgewarmd wordt.
Van: ®oel
Datum: 28 June 2009 om 13:16
Wordt het MKW snel rondgepompt dan krijgt het onvoldoende gelegenheid om terug te koelen.
Als bijdrage aan de beeldvorming wil ik proberen aan te tonen dat de tweede redenering in elk geval niet juist kan zijn.
I. LOGISCH
Als het waar zou zijn, dat bij een hogere omloopsnelheid van het water dat water door de korte verblijfstijd in de radiateur zijn warmte niet kwijt kan raken dan is het ook waar dat het water door de korte verblijfstijd in het motorblok onvoldoende tijd krijgt om warmte op te nemen. Ik zie geen logische redenen om aan te nemen dat de warmteoverdracht in het motorblok anders zou verlopen dan in de radiateur. (Het eerste citaat vind ik ook weinig consequent.) Het gevolg zou overigens zijn dat de motorbloktemperatuur nog sneller stijgt. Een merkwaardige gewoonte van de constructeurs is, om de waterpomp aan de motoras te koppelen zodat bij een hoger motortoerental (en dus vaak meer warmteontwikkeling) de koeling slechter gaat werken. "Merkwaardig" maar dat maakt de stelling 2 op zich niet onwaar. Alleen erg onwaarschijnlijk.
Een bewijs uit het ongerijmde:
Als het waar is dat bij een hogere omloopsnelheid van het water dat water door de korte verblijfstijd in de radiateur zijn warmte niet kwijt kan, dan is het omgekeerde ook waar:
Bij een lagere omlooopsnelheid van het koelwater kan het meer warmte kwijt in de radiateur en koelt dus meer af. [En kan door de langere verblijfstijd in het motorblok aldaar ook meer warmte opnemen: de motor koelt dus meer af.]
Nu is het eind dus zoek: Zet het water maar stil dan is de koeling maximaal.
De stelling 2 is dus ad absurdum niet juist.
Persoonlijk ben ik daar blij mee, want ik kan -per vandaag- geen logisch verhaal opdissen waarom stelling 1 juist zou zijn.
Overigens: ik heb geen ruimte gelaten voor het derde alternatief:
Stelling 3: Het maakt voor de koeling geen ƒ#©k uit hoe hard je het water rondpompt.
Ook dit is niet juist want ook dan zeg ik: zet het koelwater dan maar gewoon stil.
Deze bewering 3 zou wel een hoop rust geven in dit forum. 😉
II. FYSISCH
Warmtetransport is een lineair proces. (*)
Formulie van Fourier: Q = k × A × (T2 - T1)
(Ja, da's ook de man van de Fourier analyse uit de Elektrotechniek).
De temperatuur zit er dus NIET kwadratisch -laat staan exponentieel- in.
Warmtetransport in het warmere motorblok zal dus niet anders verlopen dan in de koudere radiateur.
Dat warmtetransport verloopt overigens (radiaal) loodrecht op het vloeistoftransport (axiaal).
Warmte is fysisch beweging van moleculen en warmtetransport ontstaat doordat bij botsingen tussen moleculen deze hun snelheid.(eigenlijk: impulsmoment) aan elkaar overdragen. Totdat ze tegen de wand botsen en die wand opwarmen. De gemiddelde snelheid van moleculen ligt rond 1 tot 2 km/sec. De vloeistofsnelheid in de pijpjes van de radiateur zal -wat is het- 1 meter/seconde zijn? Volstrekt verwaarloosbaar dus. Het warmtetransport (in radiale richting) gaat gewoon door, of dat koelmiddel nu snel of langzaam stroomt (in axiale richting).
Een notoire poster in dit forum stelt ergens: "Het gevolg van snellere doorstroming in de radiateur zal alleen als resultaat hebben dat het temperatuurverschil tussen het binnen stromende water en het uitstromende water kleiner wordt". Dat is correct.
Jantje -die even de klas uit was voor een boodschap- zou anders onmiddelijk zijn vinger hebben opgestoken en hebben geroepen: "Ja meester, maar er is dan wel méér water door de radiateur gestroomd waardoor er toch evenveel warmte is overgedragen".
En in een stationnaire toestand zou Jantje gelijk hebben gehad.
Dit beeld is extreem voor te stellen door het volgende gedachte-experiment:
Maak de rondstroomsnelheid waanzinnig groot. 1 km/sec bijvoorbeeld? Het motorblok en de radiateur zijn dan als het ware met elkaar verbonden door een isotherme massa koelvloeistof. 'Isotherm' omdat het water niet meetbaar afkoelt in de radiateur en niet meetbaar opwarmt in het motorblok. Het warmtetransport gaat gewoon door. Van het motorblok naar die massa en van die massa naar de radiateurwand. En naar de buitenlucht.
III CONSEQUENT?
De proponent van stelling 2 is niet consequent in de toepassing van het effect van (korte) verblijfstijden van het koelmiddel in het koelsysteem op de effectiviteit van die koeling, getuige deze twee citaten:
Van: ®oel
Datum: 27 June 2009 om 21:48
De onderbeplating van de motorruimte zorgt voor een gecontroleerde luchtstroom door en om de auto. Hierdoor is het mogelijk een ‘onderdruk’ in de motorruimte te creëren waardoor de luchtstroom door de radiateur toeneemt. Het koelend vermogen wordt hiermee groter.
en wat verder:
Een duurbelasting op hoge snelheid heeft het voordeel dat er een forse luchtstroom (flow) door de radiateur wordt gevoerd.
.
Zou ik -analoog aan het koelwater- dus mogen zeggen dat de lucht bij een hoge rijsnelheid te kort tussen de lamellen van de radiateur verblijft om daar goed warmte op te nemen? En de koeling dus slechter wordt als je meer rijwind hebt?
IV. SLOTOPMERKING
Hoewel ik dus denk dat de eerste redenering de enig juiste is, weet ik helaas niet wat de kwantitatieve effecten daarvan zijn.
M.a.w. hoe groot is het effect op de warmtehuishouding van een grotere rondpompsnelheid?
Roel stelt ergens -terecht, denk ik- dat voor elke 25 kW aan mechanisch vermogen dat je van de motor vraagt, je nog eens 50 kW kwijt moet aan warmte. Dat betekent een mechanisch rendement van 33% van deze inwendige verbrandingsmotor.
Een deel van die warmte gaat via de uitlaat (en daar zijn sommige katalysatoren blij mee, die 400 of zelfs 600 graden fijn vinden) en een deel van de warmte wordt afgevoerd via het koelsysteem. Gemakshalve fifty-fifty aannemend moet het koelsysteem zo'n 25 kW transporteren. Da's geen kattepis. Een goed koelsysteem is dus essentieel onderdeel van een goed motorontwerp. (VW versus Peugeot?) Dat de constructeurs de motorasgekoppelde waterpomp nog steeds niet vervangen hebben door een losse elektrische pompmotor, zoals dat bij de koelventilator jaren geleden is gebeurd, zal best wel goede redenen hebben. De belangrijkste reden is, denk ik, dat het koelwater niet te lang in het motorblok mag verblijven omdat het dan gaat koken. En bij hogere toerentallen (en dus meer verbrandingswarmte) dus nog korter. Want iedereen weet hoe steil de dampspanningscurve van water (stoom) verloopt. Een andere reden zou stelling 1 kunnen zijn. Maar dat is niet logisch beredeneerd, noch natuurkundig onderbouwd, noch op macroschaal quantitatief bepaald maar puur intuitief.
(*) Er is één effect in deze warmtehuishouding dat wél niet-lineair is en dat komt voort uit de vloeistofdynamica.
Bij een bepaalde (hoge) doorstroomsnelheid van het water zal de laminaire stroming van het koelwater overgaan in een turbulente stroming.
Het overgangsgebied wordt bepaald door het getal van Reynolds. Dat is -bij ronde pijpen- tussen 2300 en 3500. Een ruime marge van 50% dus. Uit de stromingsleer is bekend dat in een turbulente stroming het warmtetransport beter is dan in een laminaire stroming. Dat betreft echter het warmtetransport binnen de vloeistof zelf, en niet het warmtetransport van de wand naar de vloeistof (in het motorblok) of van de vloeistof naar de wand (in de radiateur).
Bovendien: in de dunne grenslaag van de vloeistof bij de wand is de stroming altijd laminair. Turbulentie is daar onmogelijk omdat het water niet loodrecht op (=door) de wand kan stromen. Ik laat dit niet-lineaire effect dus buiten beschouwing.
Ger antwoordt op 27 augustus 2009:
Goedemorgen zeg! Mooi stuk voor een goede discussie. Daar heb je wel even werk op gehad.
MD antwoordt op 27 augustus 2009:
Daar is over nagedacht en snijdt hout!
Misschien ook niet relevant, maar bij dit verhaal moest ik aan m'n CV denken. Wordt het te warm in een bepaalde ruimte dan draai ik de radiatorkraan ietsje dicht. Gevolg is dat het water in die radiator minder snel stroomt en de uitwisseling van warmte neemt af. Daarnaast zit er een pomp op met twee standen voor het toerental en ik gebruik stand 2 (hoger toerental) als ik de zaak wat sneller op temperatuur wil hebben. Het water wordt sneller rondgepompt en de uitwisseling van warmte neemt toe. In principe doen een CV en waterkoeling hetzelfde, opgenomen warmte moet eruit en ik neem aan dat beide dezelfde natuurkundige wetten volgen. Dus mijn conclusie (als leek) is, dat een hoger toerental van de motor de koeling effectiever maakt.
Gilbert antwoordt op 27 augustus 2009:
dit word allemaal veel te technisch, ik trek gewoon mijn caravan, en houd gewoon af en toe de temp meter in het oog, ik ben ook de mening toegedaan als je de gewichtsnormen van de constructeur nauwlettend volgt er geen enkel probleem optreed , als je tenminste je wagen regelmatig een goed onderhoud laat geven. Zo heb ik bv een wagen die maar binnen moet om de 30000km, ik ga nog steeds elke 10000km ik weet dat olie verbeterde tegen vroeger, en de mechaniek, maar ik weet dat ik buiten het inrijden van de nieuwe wagen nooit 1 druppel olie verbruik, tevens word de qualiteit en quantiteit van mijn vloeistof ook nagekeken en de board computter uitgelezen om mogelijke fouten te detecteren voor er iets erger gebeurt, met mijn vorige had ik 120000km zonder problemen van warmlopen of andere zaken, met de nieuwe doe ik net hetzelfde, alle stellingen kunnen kloppen hoor, ik geloof iedereen en werp geen stenen naar mensen die alles willen oderzoeken ed, maar ik hou het bij het rijden en trekken, en liefst zo relax en veilig mogelijk, en daar hoef ik geen kennis over rotatie ed voor te kennen een goed chauffeur voelt wel wanneer zijn motor te veel belast word, het nieuwe rijden bv is geen oplossig volgens mij met een caravan, dan zal warm lopen in de bergen zeker optreden, te snel in een lagere versnelling is ook geen oplossing zelfde probleem, alles komt er op neer om de zaak niet te overbelasten, vandaar dat ik de 75% zo een handige zaak vind, ieder doed en laat wat hij wil natuurlijk, en ik begrijp als je een dodge ram hebt dat die 75% regeling ook niet nodig is, maar bij de meeste normale auto's is het wel echt nodig. Ik neem regelmatig verlof maar als beroep ben ik ook al dagelijks op de baan, en geloof mij als ik er sommige zie rijden, vraag ik mij af of ze nog normaal een tunnel helling op kunnen, dus geen aardigheid dat die zullen warm lopen oderweg.
Met alle respect voor iedereen.
antwoordt op 27 augustus 2009:
Wanneer de flow toeneemt neemt de delta T af. Of dat nu een MKW stroom is of een luchtstroom maakt niet uit.
Juist is gesteld dat bij hoge rij snelheid meer koelluchtdoorstroming plaatsvindt. En Jantje heeft geheel gelijk wanneer hij stelt dat door de hogere luchtstroom bij hogere snelheid meer warmte wordt afgevoerd. Dus ook bij het hogere MKW-toerental. Maar dat hoge MKW-pomp toerental is niet bepalend voor de koeling, wel de luchtstroom.
In deze zou je ook kunnen stellen zoals je zelf hebt gedaan dat MKW-toerental dus niet uitmaakt. Vandaar dat een koppeling met het motortoerental niet zo belangrijk is als er maar circulatie plaatsvindt.
Als het waar zou zijn, dat bij een hogere omloopsnelheid van het water dat water door de korte verblijfstijd in de radiateur zijn warmte niet kwijt kan raken dan is het ook waar dat het water door de korte verblijfstijd in het motorblok onvoldoende tijd krijgt om warmte op te nemen. Ik zie geen logische redenen om aan te nemen dat de warmteoverdracht in het motorblok anders zou verlopen dan in de radiateur. (Het eerste citaat vind ik ook weinig consequent.) Het gevolg zou overigens zijn dat de motorbloktemperatuur nog sneller stijgt.
»
Dit hoeft per definitie niet zo te zijn omdat de MKW thermostaat de temp. regelt en niet het toerental van de MKW-pomp.
Dit gaat alleen op wanneer de thermostaat volledig open staat en als gevolg van het gevraagde vermogen teveel warmte wordt geproduceerd of de koelcapaciteit te krap is bemeten. En daar zijn voldoende voorbeelden van te vinden nietwaar.
Begrijp je nu dan ook dat een hoog toerental geen reet uitmaakt om de temp. naar beneden te krijgen. en dat het zelfs averechts werkt omdat het temp. verschil in de motor groter is dan die in de radiateur met zijn omgeving. Hierdoor is de temperatuuroverdracht in het motorblok groter.
Motor: Q = k × A × (T2 - T1) <> Radiateur: Q = k × A × (T2 - T1)
De thermostaat, daar draait het om. Koelings problemen ontstaan omdat er meer warmte wordt geproduceerd dan er kan worden vernietigd. Het regelend effect van de thermostaat is niet meer aanwezig doordat deze volledig is geopend. Het probleemgebied is nu de radiateur waar onvoldoende kan worden weggekoeld.
In deze toestand maakt een hogere flow van het MKW geen verschil meer. Bijkomend nadelig effect is dat een hoger motortoerental meer warmte produceert a.g.v. meer arbeidsslagen.
Alle geleerdheid ten spijt blijft het een eenvoudige zaak. 😉
antwoordt op 27 augustus 2009:
Misschien ook niet relevant, maar bij dit verhaal moest ik aan m'n CV denken. Wordt het te warm in een bepaalde ruimte dan draai ik de radiatorkraan ietsje dicht. Gevolg is dat het water in die radiator minder snel stroomt en de uitwisseling van warmte neemt af. Daarnaast zit er een pomp op met twee standen voor het toerental en ik gebruik stand 2 (hoger toerental) als ik de zaak wat sneller op temperatuur wil hebben. Het water wordt sneller rondgepompt en de uitwisseling van warmte neemt toe.
»
Uiterst relevant lijkt mij.
Wat je doet met de radiatorkraan komt aardig overeen met de werking van een thermostaat in het koelsysteem.
Deze beperkt de flow naar de radiateur/radiator en neemt de uitwisseling van warmte af. Het geheel blijft beheersbaar.
Voor wat de pompsnelheid betreft, wat doe je wanneer de het warm genoeg wordt?
Draai je de kraan dicht of schakel je naar een lager toerental?
Caravantrekker (Menno) antwoordt op 27 augustus 2009:
Mooie verhaal Ed!
Roel schrijft: Bijkomend nadelig effect is dat een hoger motortoerental meer warmte produceert a.g.v. meer arbeidsslagen.
Daar heeft hij weer een punt. Het rendement van een motor is te bepalen en dan zien we dat dit rond het toerental van het maximum koppel het hoogst is, om daarna weer af te nemen. Maak je dus veel toeren (of heel weinig) is het rendement ongunstiger en gaat er meer energie verloren in warmte (bij gelijke belasting).
De vraag is dan wat is het netto effect op de warmte huishouding? Oftewel, kan de betere koeling die extra hoeveelheid warmte wel kwijt?
antwoordt op 27 augustus 2009:
De betere koeling komt niet in de problemen. Daar blijft de naald van de temp. meter (indicator) gewoon in het ‘groene’ gebied.
Daar staat men niet voor de keus het alom gepredikte hoge toeren te draaien of niet. Daar blijft de thermostaat netjes de motortemperatuur regelen op de afgestelde waarde.
Bij hoog of laag toerental, maakt niet uit. 😉
Problemen ontstaan bij een te kort schietend koelssyteem.
Blijft men daar warmte produceren terwijl het niet kan worden weggekoeld dan steven je af op een probleem.
En of je nu op weg daar naartoe hoge of lage toeren draait maakt niet uit. Met hoge toeren ben je er wel sneller.
(bij dat probleem dan he.. 😉)
WL antwoordt op 27 augustus 2009:
De theorie is allemaal prachtig, maar uit het wat verdere verleden herinner ik me dat er auto's waren waarvan men beweerde dat de radiator te krap was bemeten en anderen hadden juist een erg ruim bemeten radiator. De 2cv en renault4 kregen in de winter een schermpje voor of direct achter de gril, want anders hkoelde de motor te veel af. ik herinner me nog een keer met storm tegen dat de motro maar niet lekker bleef lopen n dat dat over was toen ik de choke aanzette. bij de eerste de beste benzinepomp toen het schotje gemonteerd en het probleem was opgelost, de motor liep binnen 5 minuten weer als een zonnetje.
Met andere woorden: de theorie is prachtig, maar het kernpunt is de capaciteit van de radiator. Als de fabrikant die te krap heeft bemeten heb je een koelprobleem. Is die goed bemeten dan is die in staat veel warmte uit te wisselen, dus goed te koelen, met meer of minder doorstroomsnelheid. En ruim bemeten is geen probleem, want bij te veel koeling gaat er ergens een klepje deels of helemaal dicht in het koelcircuit.
MD antwoordt op 27 augustus 2009:
Na een korte maar serieuze zoektocht op internet de volgende twee linken gevonden:
http://wintersport.blog.nl/voorbereiding/2007/01/24/voorbereiding_wintersport_deel_4_je_auto_en_je_rijstijl_fit_voor_in_de_bergen
http://www.alfaforum.nl/forum/showthread.php?p=226168
Opvallend is dat in beide gevallen gesteld wordt: minder toeren -> minder koeling, meer toeren -> meer koeling. In de tweede link wordt het zelfs onderbouwd vanuit de praktijk. Het tegenovergestelde heb ik niet kunnen vinden.
RobD antwoordt op 27 augustus 2009:
Praktijkervaringen: Waar zijn de Peugeot rijders die dit in de praktijk hebben toegepast?
Hierover word toch het meest geklaagd/gevraagd!
antwoordt op 27 augustus 2009:
Een 2CV heeft een luchtgekoelde motor, daar is geen regeling voor mogelijk anders dan de luchtstroom. Een koude luchtstroom heeft meer koelend vermogen dan een warmere.
Combinatie van luchtstroom en temp verschil. Wordt één van beide veranderd heeft dat rechtstreeks effect op het koelend vermogen.
Vandaar dat bij koude bij de 2CV de luchtstroom wordt beperkt.
Bij vloeistofgekoelde motoren wordt een afdekking van de radiateur toegepast om de opwarmtijd te beperken. Eenmaal op temperatuur kan de koeling ook voldoende wegkoelen bij deels afgedekte radiateur a.g.v. het grote temperatuur verschil.
antwoordt op 27 augustus 2009:
In de eerste link staat al vrij rap de grootst mogelijk onzin te lezen:” Waarom: ten eerste vanwege het koelsysteem. Met lage toeren moet je auto een enorm vermogen leveren, maar het koelsysteem (dat met de motor meedraait) draait dus ook langzaam. Het schijnt dat de garage bij de Gotthard-tunnel heel veel mensen met koelsysteem-problemen moet helpen!”
»
Max vermogen wordt geleverd bij max. toerental en niet bij laag toerental. Bij laag toerental (max. koppel) is er tevens meer kracht beschikbaar. Pas wanneer dit onvoldoende is moet er op vermogen worden gereden. Dit komt het eerst in beeld bij flinke helling en een caravan erachter.
De tweede link is niet anders dan een bijdrage van ieder andere ‘ongeletterde’.
Dat een mening veel elders ventileert wil niet zeggen dat dat meteen waarheden bevat uiteraard.
Ik poneer de stelling dat de doorstroming geen invloed heeft op koelcapaciteit wanneer meer warmte wordt opgenomen dat er kan worden afgegeven. Het enige dat een hogere flow (doorstroming) teweegbrengt is een kleiner temp. verschil tussen ingaande uit uitgaande stroom. (Delta T)
Voor zover het een serieuze zoektocht betrof zou ik zeggen dat dat voor herhaling vatbaar is. 😉
WL antwoordt op 27 augustus 2009:
> Een 2CV heeft een luchtgekoelde motor, daar is geen regeling voor mogelijk anders dan de luchtstroom.
De afdekking moest er de hele winter op blijven en hielp zeker niet alleen bij het opwarmen. Het voorval dat ik noemde ontstond onderweg op de snelweg, daarvoor lag een stadsrit met behoorlijk opgewarmde motor. Hij koelde gewoon te veel af in de winter. Anderzijds bleef hij perfect functioneren bij bloedhitte in berggebieden; en ik heb er de gekste weggetjes mee gereden en bergen beklommen in die omstandigheden.
> Ik poneer de stelling dat de doorstroming geen invloed heeft op koelcapaciteit wanneer meer warmte wordt opgenomen dat er kan worden afgegeven.<
En dat sluit dan weer precies aan op wat ik beweer: alle technische discussies daargelaten is het van cruciaal belang dat de radiator ruim genoeg is bemeten. Net zoals je bij een CV de oppervlakte van de verwarmingsplaten -ofwel warmtewisselaars- moet berekenen aan de hand van de grootte van de ruimte, heeft ook een radiator meer of minder warmtewisselingscapaciteit.
Mijn mening blijft dat de hele discussie pas relevant is als de capaciteit van de radiator eigenlijk te krap is bemeten.
Een auto hoort niet in de situatie te komen dat je je moet afvragen wat je met toerental moet doen om de motor beter te koelen. De koelcapaciteit behoort genoeg flexibiliteit te bieden zodat de bestuurder normaal lekker de berg op kan rijden bij een redelijk toerental. Als zich daar een koelingsprobleem bij voordoet heb je een auto met ofwel een ontwerpfout op dat gebied, ofwel het opgegeven maximale trekgewicht is te hoog en de auto is niet geschikt is om caravan te trekken van dat maximale gewicht. Ook daar zit dan de producent fout.
Plat gezegd: een alfa-leerling die absoluut geen gevoel heeft voor allerlei berekeningen en technische eigenschappen moet ook in een auto met caravan kunnen rijden, waarbij hij afgaat op de door de producent opgegeven specificaties. Bij het halen van je rijbewijs leer je de auto te bedienen en te besturen, meer niet. O ja en wat verkeersinzicht.
antwoordt op 27 augustus 2009:
Mijn mening blijft dat de hele discussie pas relevant is als de capaciteit van de radiator eigenlijk te krap is bemeten.
»
De discussie is relevant in zoverre dat een er bijna onuitroeibare stelling bestaat dat een koelprobleem kan worden bevochten door meer toeren met de motor te maken en daarmee het koelprobleem op te lossen.
Dit is mi niet mogelijk en heb ik onderbouwd met een aantal feiten.
Die feiten worden door TS ter discussie gesteld.
Eén zienswijze delen wij ten minste dat de radiateur onvoldoende capaciteit bezit wanneer er zich koelproblemen voordoen. Je kan ook zeggen dat er teveel vermogen wordt gevraagd.
A-priori zijn auto niet gemaakt om er caravans mee te trekken. Ware dat wel zo dan was de maximaal te behalen topsnelheid beperkt gebleven tot zo’n 125-135 km/u.
Tevens had men een versnellingsbak gemonteerd waarmee het mogelijk zou zijn in elk gegeven situatie een caravan op de meest steile hellingen zonder problemen als eerste op de top te kunnen zetten. Een verwarming optioneel gemaakt want niet iedereen gaat winter kamperen. Een koelsysteem gemonteerd waardoor je het motorblok met ijsblokjes kan koelen en zo zijn er nog wat praktische zaken aan te voeren.
Een koelsysteem wordt niet berekend op de warmteafgifte bij max. vermogen voor langere duur. De koeling door rijwind neemt bij caravanbedrijf aanzienlijk af. M.a.w. de solo rijsnelheid waarbij hetzelfde vermogen benodigd is als een caravan de helling op trekken is veel groter waardoor een koelprobleem niet snel voorkomt. Mits interne vervuiling en doorstroom beperkingen geen rol spelen uiteraard.
Het is niet zozeer de fabrikant die verkeerd bezig is door zijn product zo te maken als dat-ie gedaan heeft als wel de gebruiker van het product die er dingen mee doet waar-ie eigenlijk niet voor gemaakt is.
Dat wil niet zeggen dat het niet kan maar wel dat je moet nadenken of het wel kan.
Een auto waar een max. trekgewicht van 1000kg voor staat krijgt een caravan van 3500kg best van z’n plek maar ga er geen 100km/u mee rijden.
Maar een caravan van 1000kg met 100km/u een berg op rukken daar schaamt de meerderheid zich niet voor, snappie?
Wie is er dan verkeerd bezig? De fabrikant? Dacht het niet. 😉
Plat gezegd: Het zijn de alfalfa leerlingen in deze wereld die hier de vraagtekens bij plaatsen. Voor hen komt het niet meer dan logisch voor dat een betere koeling wordt bereikt door meer toeren te draaien. Hier op het forum kan je eens wat anders leren. Of niet, en zo zal er altijd verschil blijven gelukkig. Maar blijf wel nadenken aub. 😉
WL antwoordt op 27 augustus 2009:
> Wie is er dan verkeerd bezig? De fabrikant? Dacht het niet. <
Wél als ik die 1000 kg caravan bij gewone snelheid, zeg 3e versnelling op 6% helling omhoog rij en ik krijg een koelingsprobleem. En dáár heb ik het over.
De opgegeven trekgewichten moeten wel realistisch zijn, uitgaande van een redelijk rijgedrag.
Als ik perse met 100 of 110 in zijn 5 naar boven wil op een 7% of 8% helling bij 25 graden celsius buitentemperatuur ben ik zelf verkeerd bezig.
Zelf rij ik graag met een 3000 toeren de helling op. Ik heb een Octavia Combi 1.9 Tdi, die mag 1400kg trekken. Mijn caravan mag max. 1200 wegen en daar hou ik me aan. En inderdaad bij behoorlijke warmte (boven de 30gr) in de Vogezen, Jura en Savoie heb ik erg lange hellingen gereden en voor mijn doen ook beste pittige hellingen. De hellingen waren nog al eens steiler en veel langer dan ik had bedoeld aangezien de kaartlezeres de verkeerde plaatsen uitkoos om in de GPS te zetten en dat leverde héél andere wegen op dan ik had bedoeld. De tevoren afgesproken en op de kaart uitgekozen route hebben we dus niet gereden, wel de kortste en snelste.
Maar de watertemperatuurmeter bleef, ook met airco aan, al die tijd keurig op 90 graden staan.
Leuke bijkomstigheid is wel dat waar ik tot dusverre erg huiverig was voor het rijden in 'echte' bergen en dat langzaam wilde opbouwen, die aarzeling nu wel is weggenomen...
WL antwoordt op 27 augustus 2009:
tweede alinea: 25 graden moet zijn 35 graden...
AJ antwoordt op 27 augustus 2009:
Het instructieboekje van mijn Sharan zegt nog steeds: loopt de temperatuur op dan dient het motortoerental VERLAAGD te worden. Misschien geen "wetenschappelijke" bijdrage maar het komt het meest overeen met wat Roel naar voren brengt.
Je kunt redeneren: dat staat er omdat je dan minder warmte produceert ( dat heb ik via deze site geleerd ) maar je kunt ook redeneren dat VW van mening is dat bij dat mindere toerental in ieder geval de warmteafvoer via de radiateur niet minder wordt.
Gr. Arend-Jan
J.Veld antwoordt op 29 augustus 2009:
"Het instructieboekje van mijn Sharan zegt nog steeds: loopt de temperatuur op dan dient het motortoerental VERLAAGD te worden."
Ik zie hier in een verschil in atmosferische motoren of turbomotoren. Een turbo produceert bij hoge toerentallen ontzettend veel warmte en verhoogt de motorolietemperatuur. Het precieze weet ik hier niet van, dus daar laat ik me dan ook niet over uit.
Een voorbeeld uit de praktijk. Ik ben in het bezit van een 32 jaar oude auto (Austin Allegro), watergekoeld met een elektrische koelventilator. Op het moment dat ik met 30C in de file sta begint mijn temperatuurmeter iets op te lopen en springt de koelventilator aan. Aangezien deze flink wat tijd nodig heeft om de boel te koelen verhoog ik het stationair toerental óf met mijn voet of met de choke (eerste stand is verhoogd motortoerental) binnen letterlijk tientallen seconden zakt de motortemperatuur volgens de temperatuurmeter naar de normale waarde. Terwijl de ventilator hier luttele minuten voor nodig heeft.
Nog een voorbeeld van een andere austin zonder elektrische koelventilator. In de zomer, al rijdend in de bergen (Zwitserland, passen op), loopt na een tijdje de temperatuurmeter gestaag op. Remedie: Niet met 40 in z'n 2 (laagtoerig omhoog rijden) maar met 35-40 in z'n 1 (veel toeren en rijwind behoudend) om de boel sterk te koelen, gevolg: geen koelprobleem. Oke, natuurlijk komt er ooit een punt waarop de motor zelfs in 1 te warm wordt, remedie: stoppen, en heel !voorzichtig met een jas o.i.d! het expansievat (in geval van een echte kookmotor) openen om de druk (en dus veel hogere warmte) er uit te laten.
Rijwind speelt ook een erg grote rol, laten we dat vooral niet vergeten. Het gezegde wat betreft oude auto's luidt niet voor niets " Zolang het maar rijdt, blijft het koel"
Mijn verstand zegt me wanneer de auto hard moet werken: meer toeren, meer vermogen beschikbaar, betere koeling.
Vergelijk jezelf eens met een fiets tegen de wind in. Ik ben véél vermoeider, heb minder kracht en transpireer me suf wanneer ik in de hoogste versnelling koppig tegen de wind in blijf fietsen. Schakel ik terug, en trap ik sneller, kost het fietsen me veel minder moeite, adem ik sneller (op het trapritme?) en voel ik me een stuk blijer en koeler.
Als ik zelf met de caravan rijd zorg ik ervoor dat wanneer de auto hard moet gaan werken (heuvelop e.d) dat er vermogen beschikbaar is, ofwel terugschakelen. De auto hoeft minder hard te werken wanneer ik met 4500 toeren (benzine) te berg op ga, dan wanneer ik stug met 2000 toeren en een hoop gebrom omhoog ga. Te lage toeren, te zware belasting veroorzaakt per definitie zware overbelasting van de motor. Uiteindelijk resultaat: brom, 'plof', rook, €
Voor beide stellingen zal uiteindelijk iets nuttigs te zeggen zijn. Welke dan ook de beste mag zijn, té warm is té warm voor een auto, ofwel, langs de kant en afkoelen.
Voor mensen die het wel geloven citeer ik een geweldig nuchtere opmerking Gilbert:
" dit word allemaal veel te technisch, ik trek gewoon mijn caravan, en houd gewoon af en toe de temp meter in het oog"
By the way, ook een prima methode!
Bert antwoordt op 29 augustus 2009:
Mag ik een conclusie trekken, voorzichtig? Niks wetenschappelijks (edoch dank daarvoor Ed). Het is een mix der dingen, oorzaken en gevolgen en oplossingen... Eén ding is duidelijk echter in mho: de flow van koelvloeistof als gevolg van lage of hoge toeren door de waterpomp, bij wel of niet gesloten thermostaat en het effect op de temperatuurverlaging tijdens die flow is ondergeschikt aan de andere veroorzakers van warmte. Simpel, de niet renderende warmteontwikkeling is 66% -zeg maar- van een motor. Het koelsysteem moet die enorme verlieswarmte kwijt, beter dus om de warmteontwikkeling niet zo ver te laten komen. Hoe? Door met gematigd gas bij een juist toerental grote (hellings)weerstand te overwinnen. Kies de versnelling die daar bij hoort. Is dat de V bij 100 (diesel) dan wordt er meer motorwarmte geproduceerd dan in IV bij 75. Zó los je koelingsproblemen op. Niet door grotendeels onbelast te hoge toeren te draaien. Zeg 5000 bij een benzinemotor en 3500 bij een turbo(diesel).
Maar de oorspronkelijke vraagstellers - of adepten van het hoge toerenfestival - hebben het volgens mij helemaal niet over die toerentallen. Behoudens enkele dieselaars en new age turbo downsized engines... We zoeken met z'n allen - ja echt waar - dat soort hoge toerentallen nooit op constant (!). Dat ten eerste en ten tweede - en dat is waar Roel terecht op ageert - een hoger toerental dan het koppeltoerental levert alleen maar meer motorwarmte op! Hoe het koelsysteem daar dan ook mee omgaat!! Er kunnen wel degelijk omstandigheden zijn waarom een hoger toerental gewenst is overigens. Op een smalle steile bergpas vooraf terugschakelen om plotselinge gaslos acties niet te laten resulteren in doodvallen. Bijvoorbeeld... Ontkoppelen bergop zorgt voor een vlug ongewenst snelheidsverlies.
Eigenlijk is het zóó simpel. 😉
Bert antwoordt op 29 augustus 2009:
Nog een voorbeeld van een andere austin zonder elektrische koelventilator. In de zomer, al rijdend in de bergen (Zwitserland, passen op), loopt na een tijdje de temperatuurmeter gestaag op. Remedie: Niet met 40 in z'n 2 (laagtoerig omhoog rijden) maar met 35-40 in z'n 1 (veel toeren en rijwind behoudend) om de boel sterk te koelen, gevolg: geen koelprobleem.
Andersom kan ook (Renault 14 met een Fendt 320 op de Felbertauern). Bij een goed toerental in twee omhoog wel veel gas vond ik teveel vragen van de motor en vond kalmer aan bij ook weer een goed (koppel)toerental in de één verstandiger. Motor werd te warm, met name door de lagere rijwind. Ik werd teruggedwongen naar de twee bij een hogere snelheid. Oplossing heb ik naderhand gezocht in vergroting van het koelsysteem.
Het verhaal van de fiets gaat wel op, maar niet in genoemd voorbeeld: een te hoog traptempo vermoeid je meer. Te hoog? Ja. Probeer maar eens je fiets bergop bij het gewenste tempo wat je goed kan trekken en lang kan volhouden in bijvoorbeeld de 8e (van de 24?) in de 4e te halen. Bij het gewenste tempo dus! Je gaat dood hoor...
antwoordt op 29 augustus 2009:
Een turbomotor benut warmte van de uitlaatgassen die anders de onbenut de uitlaatpijp zouden verlaten. De kinetische energie die hierdoor uit het uitlaatgas worden gerecupereerd dragen nu bij aan een hoger rendement van de motor. Een deel van de gerecupereerde warmte wordt door de smeerolie vanuit de turbo overgebracht naar de oliekoeler. Is dit een nat/nat warmtewisselaar dan zal de koelvloeistof dit naar de radiateur transporteren om weg te koelen. Is de oliekoeler een luchtkoeler dan wordt het MKW systeem daar diet voor belast.
Een ander deel van die gerecupereerde warmte wortd overgedragen op de inlaatlucht en die wordt gekoeld door de interkoeler. Dit is een lucht/lucht warmtewisselaar die in de rijwind is geplaatst.
Een 32 jaar oude auto heeft een groter risico op een vervuild koelsysteem. De doorstroming van de radiateur laat vaak te wensen over. Het werkt nog wel maar bij lage circulatie van het MKW ondervindt dit te veel weerstand om goed door te stromen en daardoor warmte vanuit de motor naar de radiateur over te brengen. Tevens zorgt de vervuiling voor een slechte warmte overdracht. Een ventilator koelt dan alleen MKW in de radiateur en niet in het motorblok.
Een verhoogd motortoerental brengt het MKW weer in circulatie en de koeling wordt daarmee weer enigszins hersteld.
In dit geval brengt een hoger (stationair) toerental dus wel snel uitkomst.
Een auto zonder elektrische koelventilator wordt aangedreven door de motor, als of niet met een thermo-koppeling. Hoger toerental motor is hoger toerental koelvin.
Een lagere snelheid in een lagere versnelling vraagt minder kracht van de motor.
En meneer Veld; NOOIT en dan ook NOOIT de druk van een te warme koelsysteem afhalen. De drukverlaging zorgt ervoor dat het kookpunt van het MKW daalt en de motor gaat per direct aan de kook. Niet alleen in het expansievat maar ook in het motorblok. Het MKW veranderd van fase (damp) en er komt een forse latente warmte vrij die nergens heen kan. Er ontstaan hotspots door dampbellen in het koelsysteem en de motor kan aanzienlijke schade oplopen door materiaalspanningen.
Mijn verstand zegt me wanneer de auto hard moet werken: meer toeren, meer vermogen beschikbaar, betere koeling.
»
Het verstand zou dat niet moeten hoeven zeggen.
Dat het gevoel dit ingeeft heeft te maken met het beperkt verstand hebben van…. Dat zijn twee verschillende zaken maar wel resulterend in aangeleerd gedrag.
Het is wel een actie die meestal voldoende is om het beoogde te behalen maar dat let onverlet of dat echt noodzakelijk is.
Een vlieg doodslaan met een stoeptegel is ook succes verzekert.
Een bergklim vraagt kracht evenals een caravan trekken. Is de kracht ontoereikend dat is vermogen de enige optie om nog iets te kunnen doen. Dat is wat we doen met terugschakelen. Een grotere vertraging en door meer toeren meer vermogen en meer warmte maken. Door meer vermogen te vragen wordt de koeling niet beter.
Fietsen tegen de wind in. Een veel gebruikt voorbeeld van de mens versus machine wat niet opgaat. Een machine wordt namelijk niet moe en een fietser maakt gebruik van de zwaartekracht en die is beperkt inzetbaar. Bij een te groot verzet is de zwaartekracht (of het eigen gewicht) simpelweg ontoereikend.
Wanneer u het heeft over een benzine motor dan lijkt mij de 4500 toeren dichter liggen bij het max. koppel dan bij 2000 toeren.
Bij 2000 toeren bent u zachtjes de motor om zeep aan het helpen daar kunnen we het over eens zijn.
Mensen als Gilbert zijn er veel. Het is/wordt ingewikkeld en het betreft materie waarin men niet in thuis is.
Het wordt dan lastig een inhoudelijke discussie te voeren over iets waar men eigenlijk geen verstand van heeft.
Ik probeer het voor een ieder vatbaar op te schrijven zodat ook de Gilberts kunnen volgen hoe e.e.a. in zijn werk gaat.
Vaak is 1+1=2 Alleen wanneer niemand de lantaarn hoog houdt zullen velen het niet zien.
Een mens is nooit te oud om wijzer te worden niet waar?
Wijsheid komt met de jaren 😉 (……zei de oude man)
Jan LMC antwoordt op 29 augustus 2009:
Euhh......... ik snap het niet meer veul te technisch allemaal 😉
Weet wel dat ik vorig jaar problemen had met de koeling en dit jaar het advies van Roel opgevolgt heb en geen problemen gehad heb.
dus.... 😉
J.Veld antwoordt op 29 augustus 2009:
Heren,
"Het koelsysteem moet die enorme verlieswarmte kwijt, beter dus om de warmteontwikkeling niet zo ver te laten komen. Hoe? Door met gematigd gas bij een juist toerental grote (hellings)weerstand te overwinnen. Kies de versnelling die daar bij hoort. Is dat de V bij 100 (diesel) dan wordt er meer motorwarmte geproduceerd dan in IV bij 75. Zó los je koelingsproblemen op."
Volledig mee eens. Met een oude auto kies ik er ook voor om dan rustig in 1 om hoog te tukkelen. (Dus ook met caravan als de auto écht hard moet trekken)
"Een 32 jaar oude auto heeft een groter risico op een vervuild koelsysteem."
Volledig vervangen, maar wel origineel gelaten.
"Het is wel een actie die meestal voldoende is om het beoogde te behalen maar dat let onverlet of dat echt noodzakelijk is.
Een vlieg doodslaan met een stoeptegel is ook succes verzekert. "
Prachtige vergelijking!
Eerder heb ik al aangegeven dat de technische kant mijn vakgebied is, gelukkig zijn er mensen die daar wel meer verstand van hebben, danwel denken een groot eind in de juiste richting te zitten en dat meestal ook wel zitten.
Wat ik wél weet is dat de praktijkvoorbeelden er voor hebben gezorgd dat ik nog géén enkele kookmotor heb gehad in welk gebied, met of zonder caravan, met welke temperatuur dan ook.
Uiteindelijk is te snel te snel, te steil te steil en te warm te warm. Daarom terecht, voor iedere belasting is een passend motortoerental met een bijbehorende versnelling. Zo ook voor mij op een flinke autobahnklim met caravan, 90 in z'n 4 kan wel bijna plankgas. Maar ik kies er liever voor om 80 in z'n 3 te rijden.
Met grote interesse ga ik deze leerzame topic volgen.
J.Veld antwoordt op 29 augustus 2009:
Aanvulling:
Eerder heb ik al aangegeven dat de technische kant NIET mijn vakgebied is.
renaat antwoordt op 29 augustus 2009:
een citaat van ®oel:
Fietsen tegen de wind in. Een machine wordt namelijk niet moe en een fietser maakt gebruik van de zwaartekracht en die is beperkt inzetbaar. Bij een te groot verzet is de zwaartekracht (of het eigen gewicht) simpelweg ontoereikend.
<<
imho. gebruikt de fietser niet de zwaartekracht, maar enkel zijn spierkracht om de ROLweerstand en de LUCHTweerstand op het vlakke te overwinnen.
Zwaartekracht komt er enkel bij kijken als er bergop of bergaf gefietst moet worden...
En bergaf is deze volledig inzetbaar tot in de vallei.")
zoals reeds meermaals vastgesteld, het "forumorakel " zit er nog eens naast.
Autotechnisch een genie, maar op andere terreinen...
grt renaat : fietsfanaat
Bert antwoordt op 29 augustus 2009:
Orakel of niet... Wel eens op je trappers gestaan Renaat? Is dat zwaartekracht of niet? Niks spierkracht, gewoon je gewicht er op zetten.
renaat antwoordt op 29 augustus 2009:
spierkracht: vanuit je rug + armen , via je bovenbenen (quadricepts / hamstrings) en je kuitspieren overgebracht via een hefboomsysteem naar de trappers.
M.a.w.lichaamsgewicht via SPIEREN overgebracht naar de trappers.
Met lichaamsgewicht ALLEEN bekom je niets; denk aan de mensen met overgewicht...
Bert antwoordt op 29 augustus 2009:
Het is een mix, zoals ik al eerder nuanceerde. Dit is misschien weer een zijsprong, maar de vergelijking fietser - trekauto boeit me omdat er ongetwijfeld veel overeenkomsten zijn. Niet dat ik het eens dus ben met Roel die machines en fietsers (menskracht blijkbaar anders beoordeelt, of de natuurkundige werking er van).
Zwaartekracht van een wielrenner is wel degelijk van invloed, maar massa compenseert dat. In negatieve zin. Per saldo: nul? Zou kunnen. Het stuur vastpakken en je spieren gebruiken, daarmee kom je snel vooruit bergop. Of je zwaartepunt verplaatsen, ook weer zwaartekracht. Bergaf gaat een zware wielrenner sneller, mits hij de bouw heeft van een slanke renner, anders doet de luchtweerstand hem de das om.
antwoordt op 29 augustus 2009:
Tja dat nodigt dan weer uit om het zijsprongetje uit te diepen natuurlijk.
Een motor maakt gebruik van, laat ik het maar even reactie kracht noemen.
Simpel gesteld drukt de kracht die de zuiger naar beneden dwingt net zo hard tegen de cilinderkop.
De fietser die de kracht op de pedalen zet heeft geen cilinderkop om zich tegen af te zetten. Het enige dat hij kan gebruiken is de zwaartekracht.
Een grote vent zal een groter verzet aankunnen dan een klein ventje om de rijweerstand te overwinnen.
Natuurlijk kan je het stuur vastpakken of lijm op je zadel smeren. Maar was dat de truuk dan hadden ook de biceps van de renners wat meer de omvang van de dijen benaderd en dat is meestal zeker niet het geval. Het zit hem dus in de benen.
Nee, fietsen is te vergelijken met een eindeloze trap oplopen. Men brengt het eigen gewicht op de trappers en laat de zwaartekracht het (meeste) werk doen. Dat is niet om niet moe te worden want dat wordt je van traplopen ook. In beide gevallen brengt men met arbeid potentiële energie in het lichaam volgens een natuurkundig proces.
Nou gaat het mij niet specifiek om het fietsen maar wel om het verschil tussen mens & machine.
Indien dit niet aanwezig zou zijn hebben we de industriële revolutie voor niets in de geschiedenis staan. 😉
renaat antwoordt op 30 augustus 2009:
®oel shrijft:
Simpel gesteld drukt de kracht die de zuiger naar beneden dwingt net zo hard tegen de cilinderkop.
De fietser die de kracht op de pedalen zet heeft geen cilinderkop om zich tegen af te zetten.
<
Zijn rugspieren en zijn armen vormen zijn 'cilinderkop'
nl. de mogelijkheid om de neerwaardse kracht op de pedalen over te brengen.
Al eens geprobeerd om een fietspedaal naar beneden te trappen, zonder het stuur vast te houden?? tja met lijm op het zadel misschien😉
.
Een grote vent zal een groter verzet aankunnen dan een klein ventje om de rijweerstand te overwinnen.
<
Zal ik enkele namen citeren die het tegenovergestelde bewijzen: Cavendish, Hinault, Maertens, Kuiper, Janssen, Vanpoppel, Kelly, Roche, Delgado...
En anderzijds: Boonen, Cancellara, Cipolini, Merckx, Indurain...
Spierkracht en groot verzet zijn niet noodzakelijk met lichaamslengte verbonden.
Maar was dat de truuk dan hadden ook de biceps van de renners wat meer de omvang van de dijen benaderd en dat is meestal zeker niet het geval.
<
Je moet de biceps van renners niet onderschatten, de triceps daarentegen...:-(
Nee, fietsen is te vergelijken met een eindeloze trap oplopen. Men brengt het eigen gewicht op de trappers en laat de zwaartekracht het (meeste) werk doen.
<
Een trap oplopen met behulp van de zwaartekracht? 😉
Ik had gedacht met spierkracht, en naar beneden met hulp van Z-kracht en spierkracht. EN van beide word je MOE.
In beide gevallen brengt men met arbeid potentiële energie in het lichaam volgens een natuurkundig proces.
<
Dat is correct. Boven op een trap of op een berg heb je een massa aan potentiële energie 😉
Nou gaat het mij niet specifiek om het fietsen maar wel om het verschil tussen mens & machine.
<
Nu zouden we nog een boompje kunnen opzetten over opwarmen en koelen van mens en machine en welk het optimale toerental / hartfrequentie is voor het beste rendement met het minste CO2 uitstoot /calorieverbruik
Maar dat zou een eindeloos / oeverloos debat kunnen worden
liever niet grt R.
ps.vandaag 3 uur op de trappers GESTAAN ")
antwoordt op 30 augustus 2009:
Zijn rugspieren en zijn armen vormen zijn 'cilinderkop'
nl. de mogelijkheid om de neerwaardse kracht op de pedalen over te brengen.
»
Nee, dat doet de zwaartekracht. Rugspieren en armen verrichten de arbeid om zijn zwaartepunt over te brengen op de pedalen.
(Neerwaartse kracht=zwaartekracht)
Spierkracht en groot verzet zijn niet noodzakelijk met lichaamslengte verbonden..
»
Wel het bijkomende gewicht of massa.
Je moet de biceps van renners niet onderschatten, de triceps daarentegen...:-(.
»
Worden die gebruikt om zich op de pedalen te drukken?
Maar ook die zijn bij de gekleurde truiendragers niet van imposantie. De mannen zijn wel afgetraind maar niet op primaire inzet van de armen.
Een trap oplopen met behulp van de zwaartekracht? 😉
Ik had gedacht met spierkracht, en naar beneden met hulp van Z-kracht en spierkracht. EN van beide word je MOE..
»
Een stukje natuurkunde dan maar.
Een fietser brengt door spierarbeid zijn gewicht op de pedalen en bouwt daarmee potentiële energie op.
De kracht die wordt gebruikt om dit op in een voorwaartse beweging om te zetten wordt geleverd door de zwaartekracht.
Die kracht drukt op de pedalen wordt met behulp van de overbrenging (naar keuze snelheid of kracht overbrenging) overgebracht naar het wiel die een reactiekracht oproept op de weg. Ziedaar, voorwaartse beweging.
Een trap oplopen is het zelfde verhaal echter met dit verschil dat de arbeid bovenaan de trap is opgeslagen in de potentiële energie en niet is weggezet op een voorwaarts afgelegde weg.
Zou men bovenaan die trap een pedaal van een hele grote fiets plaatsen waar men op zou kunnen gaan staan om daarmee de potentiële energie met behulp van de zwaartekracht weer om te zetten in een kinetische energie dan kan men deze weer gebruiken om een voorwaartse beweging te maken.
De mens is een van de meest oneconomische ‘machines’ ter wereld. Dat komt omdat er een groot deel van de tot ons genomen energie verloren gaat voor het leven. (o.a. een constante lichaamswarmte van 37 graden) die nergens voor kan worden ingezet en zelfs ongewenst is bij bv. het fietsen.
Een debat hierover is zinloos en moet voor iedereen vanzelfsprekend voorkomen. Daar zou ik snel mee klaar zijn evenals de vergelijking tussen een mens en een machine in ‘arbeidsverhoudingen’ op natuurkundige grond. Dat was men trouwens na de middeleeuwen al. 😉
Ps. F1 in Spa Francorchamps bekeken, van 3 uur fietsen wordt je moe. 😉
Renaat schreef eerder: zoals reeds meermaals vastgesteld, het "forumorakel " zit er nog eens naast.
Autotechnisch een genie, maar op andere terreinen...
»
Beetje onnodig op de man gespeeld vindt je niet.
Een correctie is dan gerechtvaardigd door op te merken dat vele zo niet alle van de vermeende “er naast zitten” uiteindelijk niet waar bleken te zijn. Lees de verschillende draadjes er maar op na.
Het is in de meeste gevallen nog niet voorgekomen dat er ‘vastgestelde’ onwaarheden van mijn hand zijn aangetoond door een een inhoudelijk feitenrelaas.
Veel blijft steken bij subjectieve meningen en voorbeelden van eigen waarneming of ervaringen al of niet van horen zeggen.
Dat geeft niet, maar zolang de feiten niet op tafel liggen vindt ik het ongepast om te stellen dat anderen het volledig mis hebben.
renaat antwoordt op 30 augustus 2009:
Ik zou beter niet reageren, maar toch:
citaten van ®oel:
Zijn rugspieren en zijn armen vormen zijn 'cilinderkop'
nl. de mogelijkheid om de neerwaardse kracht op de pedalen over te brengen.
»
Nee, dat doet de zwaartekracht. Rugspieren en armen verrichten de arbeid om zijn zwaartepunt over te brengen op de pedalen.
(Neerwaartse kracht=zwaartekracht)
<
zwaartepunt is een PUNT waar de zwaartekracht op aangrijpt. Zwaartepunt overbrengen naar de pedalen???
Spierkracht en groot verzet zijn niet noodzakelijk met lichaamslengte verbonden..
»
Wel het bijkomende gewicht of massa.
Dat een grote mens meer gewicht heeft...dat is de logica zelve, maar wat heeft dat met de vorige stelling te maken dat "grote mensen meer kracht hebben en dus een groter verzet kunnen trappen"
Je moet de biceps van renners niet onderschatten, de triceps daarentegen...:-(.
»
Worden die gebruikt om zich op de pedalen te drukken?
Maar ook die zijn bij de gekleurde truiendragers niet van imposantie. De mannen zijn wel afgetraind maar niet op primaire inzet van de armen.
<
biceps zijn weldegelijk goed ontwikkeld, maar niet zo extreem getraind als de beenspieren en bovendien een wielrenner is voor het overige extreem mager, dus geen vetlaagje op de armen en -ik val in herhaling- de kracht van de beenspieren kun je maar overbrengen op je pedalen via arm en rugspieren. Iedere renner kan je dat bevestigen: goede rug is essentiëel
en nog:
Zou men bovenaan die trap een pedaal van een hele grote fiets plaatsen waar men op zou kunnen gaan staan om daarmee de potentiële energie met behulp van de zwaartekracht weer om te zetten in een kinetische energie dan kan men deze weer gebruiken om een voorwaartse beweging te maken.
<
Om beleefd te blijven: wat een verhaal!
"pedaal van een zeer grote fiets waar men op kan staan"
Ik heb hiervoor geen trap en geen grote fiets nodig. Een bergje volstaat, ze rijdt naar boven tegen de zwaartekracht in en boven heb je potentiële energie, hoeveel hangt af van je massa en de hoogte, donder je naar beneden dan wordt de E-pot omgezet in E-kinetisch en is je E-pot beneden terug NUL
Maak het asjeblieft niet zo ingewikkeld met 'grote fietsen en pedalen en verplaatste zwaartepunten".
grt R met pijn in zijn cylinderkop
@Eric antwoordt op 30 augustus 2009:
Ligt het aan mij of wordt dit draadje wel erg onoverzichtelijk door al die quotes?
Kan er geen kaas meer van maken ondertussen...
Ed Peeters antwoordt op 30 augustus 2009:
@Eric
Kop onder de kraan houden! Koelt lekker af. Tenslotte gaat dit draadje over warmteafvoer.
Misschien helpt dat jou ook, Renaat?
antwoordt op 31 augustus 2009:
Gezien de indrukwekkendheid van het wetenschappelijk verbaal waar dit draadje mee werd gestart had ik iets meer inhoud in een bijdrage van jouw hand verwacht Ed.
Er is inmiddels toch e.e.a. in dit draadje vermeld waardoor voor jou min of meer duidelijk wordt of je erin geslaagd bent om aan te tonen dat de tweede redenering in elk geval niet juist kan zijn.
Ed Peeters antwoordt op 31 augustus 2009:
@MD
Daar is over nagedacht en snijdt hout![/-i]
Dank je. Mee eens ook.
Als ik reageer op jouw antwoord gaan we over CV's inderdaad erg off-topic. Belangrijk voor een relevante reactie is de vraag of jij misschien een HR ketel hebt? Je kunt dat waarschijnlijk met grote letters op de ketel zien staan. Ook wanneer er een buitentemperatuursensor is gemonteerd geeft dat een goede indicatie.
En zat die tweesnelheden pompmotor er al in toen je het huis betrok? 2-Speed circulatiepompen bij eenvoudige huisinstallaties zie je niet veel. Het kan zijn dat het bij jou een (erg) primitieve vorm is om de stooklijn te veranderen. Dat zou in jouw gebruiksaanwijzing te vinden moeten zijn met opmerkingen in de trant van: "Als het 's nachts kouder wordt dan 5 C. kunt u beter snelheid 2 kiezen". Een andere mogelijkheid is dat in de gebruiksaanwijzing iets staat zoals. "Van Dec. t/m Febr. kiest u pompsnelheid 2". Ik ben erg aan het gokken en het is dus beter dat je de helpdesk van de energieleverancier probeert te bellen.
Bij HR ketels is pompsnelheid in zoverre van belang dat de temperatuur van het retourwater onder de 55 C. moet blijven. Liefst ver daaronder. Dat wordt i.h.a. geregeld door de ketelthermostaat. Die weer beïnvloed wordt door de buitenthermostaat.
In het algemeen zal in de praktijk een pompkeuze 2 voor jou een wat comfortabeler gevoel in huis geven, vooral bij het opwarmen 's ochtends. Maar het kan je ook geld kosten in de vorm van overshoot. M.n. in voorjaar en najaar.
Jouw slotconclusie is op theoretische gronden en met algemene kennis van de procestechnologie correct, maar -toegepast op caracvantrekkermotoren- kwantitatief er misschien helemaal naast. Andere reacties in deze draad geven dat ook goed weer.
De door mij gekozen titel van deze topic luidde overigens Warmteafvoer[/-b] en alleen daarover had ik het willen hebben.
Daarom vind ik het voor mijzelf verstandig om mijn volgende reacties te laten voorafgaan door de tekst:
"Waarschuwing: Niets van hetgeen ik hier schrijf kan u op enigerlei wijze helpen om de temperatuur van het koelwater van uw auto omlaag te brengen, wanneer die teveel zou oplopen. Wanneer de koelwatertemperatur uitstijgt boven de bedrijfstemperatuur dan betekent dat, dat u uw motor_ met_ koeling overbelast of dat uw koelsysteem een defect vertoont. U moet dan de belasting die u van uw motor vraagt onder de gegeven rijomstandigheden verlagen resp. uw koelsysteem laten nakijken door een vakman. Wanneer u niet snapt wat ik schrijf, hoeft u uzelf niet na te laten kijken. "
antwoordt op 31 augustus 2009:
Wordt geloof ik een lastige inhoudelijke discussie zo. 😉
Ed Peeters antwoordt op 31 augustus 2009:
Vooral voor jou, Roel.
antwoordt op 31 augustus 2009:
Nee hoor, ik hoef zo geen onwaarheden meer te bevechten, hoe wetenschappelijk beschreven dan ook. Haha. 😉
renaat antwoordt op 31 augustus 2009:
@eric
quoten op deze manier wordt idd. een beetje ondoorzichtig, maar het gaat over quotes van ®oel op stellingen van mij, waarop ik dan weer commentaar lever.
De mogelijkheden van tekstopmaak zijn -voor ons- beperkt. Daarom staan de quotes van ®oel tussen "xxx" of worden ze gevolgd door een <
Dit om eea. duidelijk te maken.
Stel je voor dat sommige van zijn stellingen aan mij zouden worden toegewezen. ")
grt R. bij 31 °C 118 km gefietst. Nu lichtjes verhit.
antwoordt op 31 augustus 2009:
Renaat schreef: “Stel je voor dat sommige van zijn stellingen aan mij zouden worden toegewezen”
»
Alsjeblieft niet zeg, zou mij weer een boel moeite kosten om al die wijsheid weer te vergaren, en wat dacht je van al die prakrijkervaring. Zou toch eeuwig zonde zijn!
(Ik zou dan wel een boel van je kunnen leren Renaat. 😉)
Fietsen? Pak de auto wel effe!
Ben net aardappels wezen halen, na een paar km al netjes op temperatuur wat-ie netjes bleef, zoals het hoort. 😉
Jan antwoordt op 31 augustus 2009:
Ik denk dat je piepers al ver over het kookpunt zijn Roel 😉
antwoordt op 31 augustus 2009:
En de rapen zijn al gaar zeker? 😉
RobD antwoordt op 31 augustus 2009:
Doe er nog een stukje bief bij, medium.
antwoordt op 31 augustus 2009:
Biertjuh!??
Ed Peeters antwoordt op 21 september 2009:
Daar gaan we weer . . . Zucht . . .
NIET
Er waren een aantal redenen om niet deze topic opnieuw leven in te blazen:
- De minst belangrijke is wel: het was net zo gezellig geworden: patat en bier . . .
- De meeste commentaren gaan over warmte opwekken en niet over warmteafvoer wat de door mij gekozen topic titel was.
- Niet één commentaar richt zich op de door mij aangevoerde argumenten waarmee deze argumentatie dus geheel overeind blijft: de door mij geciteerde beweringen zijn onjuist, intern onlogisch, strijdig met de fysische realiteit en in strijd met de vakkennis die elke procestechnoloog in zijn dagelijks werk hanteert.
- Alle belangrijke gegevens over het gedrag van een koelsysteem zijn in mijn TS al gezegd. Verder discussiëren zou alleen maar leiden tot een herhaling van zetten. In sommige eerste replieken is dat al zichtbaar. En niemand zit te wachten op dat soort welles-nietes spelletjes.
- De belangrijkste reden is wel: Bert heeft zijn synthese al verwoord en vaak is dat een waardevolle afsluiting van een topic. Een speciaal excuus aan Bert is dus op zijn plaats, te meer daar hij in de topic
WEL
Er waren ook een aantal redenen om wél een doorstart te maken:
- De minst belangrijke is: regels van elementaire forum etiquette om op zinnige commentaren toch even te reageren.
- het idee, dat er toch bij enkele forumlezers een gevoel is blijven hangen van "Het is niet af".
- het debiteren van onjuistheden gaat gewoon door.
- De belangrijkste is: ik heb een berekening kunnen maken van het effect dat een hogere omloopsnelheid van het koelwater heeft op de warmteafvoer. Bij een verdubbeling van de circulatiesnelheid (hoe die dan ook bereikt wordt) ligt dit in de orde van grootte van het uitschakelen van de airconditioning. En dat is toch wel iets om over naar huis te schrijven. Of naar dit forum.
HOE
- Er waren ook een aantal verschillende openingszetten denkbaar:
Een leuke zou zijn geweest:
"Roel heeft gelijk [zucht van opluchting door alle gelederen]
maar om de verkeerde redenen [ergernis alom].
In het Engelstalige usenet zou een acroniem daarvoor zijn: YRBFTWR."
Ik heb daar niet voor gekozen. Ik kies voor:
In een complex systeem waarin veel variabelen het resultaat (en elkaar) beïnvloeden, is het vaak makkelijk om zoveel mogelijk parameters constant te houden en slechts één variabele te veranderen om te kijken wat de invloed daarvan is. Voor mijn berekening ga ik uit van de volgende
PROEFOPSTELLING
- Ik ga uit van een VW Golf Cross Sport met het "International Engine of the Year Award 2009" 1,4 liter 118kW/166pK dubbel geblazen motorblok van VAG, dat de aantrekkelijke eigenschap bezit van een zeer lang toerentalgebied van constant en maximaal koppel.
- De bestaande radiateur vervang ik door een, op de sloop op de kop getikte, nieuwe radiateur van een (franse) auto die van achteren total loss was gereden. Deze radiateur heeft een koelfan die nog twee snelheidsstanden heeft ook.
De gekozen radiateur is zodanig (onder)bemeten t.o.v. het motorblok dat het mogelijk is om binnen het maximale koppeltoerental gebied zoveel vermogen te genereren, dat de grens van de koelcapaciteit van deze radiateur benaderd (of overschreden: ik kom daar later misschien nog op terug) kan worden. Dat scheelt weer twee parameters: toerental en mechanisch motorrendement.
- De Golf wordt geplaatst op een rollenbank in de werkplaats,
- Deze werkplaats is airconditioned en de radiateur kan dus koellucht met een constante temperatuur (20°C) aanzuigen. De koelfan draait met snelheid 1. Dat scheelt twee parameters: de rijwind en de temperatuur van die wind.
- De door de motoras aangedreven koelwaterpomp is vervangen door een externe schakelbare circulatiepomp met twee snelheden.
(Ik mocht daarvoor de CV pomp van MD lenen.) Dat is de enige, onafhankelijk te variëren parameter.
- In het thermostaathuis is een gat gezaagd dat van een perspex venstertje is voorzien, zodat de toestand van de thermostaatklep gecontroleerd kan worden. De thermostaat speelt verder geen rol want ik zorg steeds voor een zodanig stationaire toestand dat deze helemaal open staat. Op de grens van de koelcapaciteit van deze radiateur dus. Dat scheelt weer een parameter. En een hoop discussie.
IN WOORDEN
Wanneer de motor is warmgedraaid met de circulatiepomp op snelheid 1 en de stationaire toestand is bereikt, worden alle meterstanden genoteerd. De instelling van de rollenbank en van het gaspedaal is zo gekozen dat de thermostaatklep juist geheel open staat. Vervolgens wordt de circulatiepomp op snelheid 2 gezet, en worden nog twee instellingen (#) veranderd om een nieuwe, stationaire toestand te bereiken. De thermostaatklep staat dan weer juist helemaal open.
Het systeem is dus steeds in evenwicht. Alle (>) door de motor gegenereerde warmte wordt netjes door de radiateur afgevoerd. De temperatuur van het koelwater en van de motor daalt niet en stijgt niet. We noemen dat een stationaire toestand. Dit geldt zowel op pompsnelheid 1 als op pompsnelheid 2. Zichtbaar is, dat wanneer de circulatiepomp twee keer zo snel draait maar er weer een stationaire toestand. Jullie zien dat het water weliswaar minder afkoelt omdat het (2x) korter in de radiateur verblijft maar er loopt twee keer zoveel water door de radiateur dus de afgevoerde warmte is ongeveer gelijk is. Ongeveer? Jawel:
BEREKENING
Circulatiepompsnelheid 1.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 80°C
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 90°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 70°C
Dit temperatuurverschil is *de* bepalende factor voor het koelend effect.
Circulatiepompsnelheid 2.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 90°C (noot 2)
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 95°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 75°C
Ook hier is deze 75° *de* bepalende factor voor het koelend effect.
De verbeterde koeling als gevolg van een dubbele circulatiesnelheid zou aan de hand van deze 5 graden hoger temperatuurverschil als volgt kunnen worden geschat. Aangenomen dat het VAG motortje ongeveer 100kW via de radiateur kwijt moet (en ongeveer 100 kW mechanisch vermogen aan de rollenbank afstaat en ongeveer 100 kW via de uitlaat verliest (>) ) :
5/75 x 100 kW = 6,6 kW.
Ergens in dit forum gelezen hebbende dat een airco 7 kW vraagt, kom ik dus tot de formulering die ik in het begin heb gebruikt, "in de orde van grootte van".
DE PRAKTIJK
Omdat deze 'discussie' ook de bedoeling heeft dat we iets van elkaar leren, wil ik graag wat vragen stellen. Vragen die weliswaar over het topic "Warmteafvoer" gaan maar meer aansluiten bij de dagelijkse praktijk van het caravantrekken en wat verder af staan van de boven beschreven laboratorium situatie. Op sommige vragen weet ik het antwoord echt niet; andere vragen hebben iets van 'huiswerk' of 'overhoren' in zich.
- De door een riem vanaf de motoras aangedreven radiateurventilator (aanvankelijk zonder, later met een magneetkoppeling) is vervangen door een aparte elektrische fan. Waarom hebben de automobielconstructeurs dat gedaan?
- Autokoelsystemen zijn geleidelijk allemaal 'hogedruk' systemen geworden. Waarom hebben de constructeurs dat gedaan en wat is het effect daarvan op de warmtehuishouding?
- Moderne auto's hebben al vaker een elektrisch aangedreven radiateurventilator met twee snelheden. Heeft bij die hoogste fansnelheid de rijwind nog invloed en hoe groot is die invloed op de warmteafvoer? (Ongeveer; orde van grootte😉
- Waar zit in het koelcircuit de thermostaatklep en waarom zit die daar?
- Wat is de doorstroomsnelheid van het koelwater in de radiateur in liters per seconde; zeg bij een toerental van 2000 (diesel) tot 3000 (benzine) rpm.?
- Noem de vijf belangrijkste parameters die de (maximale) koelcapaciteit van een autoradiateur bepalen.
Hint 1: De door mij genoemde wet van Fourier.
Hint 2: Roel heeft het makkelijk: Die hoeft er maar vier te noemen.
- Een forens woont in de banlieu van Luik. Hij snelt dagelijks naar zijn werk de helling af en beklimt 's avonds weer de puist. Hij doet dat op de tweede rijstrook, zodat hij de vrachtwagens kan passeren. En hij doet dat al maanden lang waarbij hij steeds zijn temperatuurmeter goed in de gaten houdt. Uit ervaring weet hij dat hij de klim bij ongeveer 95 km/h goed kan volhouden maar dat het boven de 105 km/h echt einde verhaal is: de thermostaatklep staat helemaal open en de temperatuur gaat en blijft oplopen als hij geen gas zou terugnemen. Op een goede dag ziet hij bij 95 km/h toch de temperatuur oplopen. Wat is de reden dat dat toch gebeurt? (De thermostaat is ok; de waterpomp doet het gewoon; de radiateur is niet vervuild; de temperatuurmeter is evenmin defect; het is windstil; hij rijdt solo en heeft geen drie collega's meegenomen; ook geen zakken cement; alleen de aktetas en een leeg lunchtrommeltje.)
NOOT
Koeling gaat mij persoonlijk zeer ter harte. In de streek waar mijn caravan nu staat, heb ik vier weken achter de rug waarbij het dagelijks 37-38°C in de schaduw werd. 's Nachts koelde het lekker af tot 28°. Vorige week moest ik even naar het dorp om drank te halen en de autotemperatuurmeter wees de hele reis 43° aan. En ja, Roel: de koelwatertemperatuur stond vóór ik in het dorp was aangekomen (5,5 km) al op 90. Eergisteren heeft het geregend. Voor het eerst sinds mijn verjaardag ergens in mei. Het koelt nu 's nachts lekker af tot een graad of 20 en ik heb al twee dagen overdag de airco niet aan hoeven doen.
In een volgende post wil ik nog even doorrekenen hoe het temperatuur gedrag in het motorblok verloopt en tevens aantonen dat daar sprake is van een 'te verwaarlozen derdeorde effect'. Daarna is er wellicht nog tijd (en lust) over om te kijken hoe de situatie is bij de niet-stationaire toestand die Roel een aantal keren zo duidelijk beschrijft.
Ed Peeters antwoordt op 22 september 2009:
@Menno (27 Augustus 2009 om 10:09)
Je citeert Roel, wanneer die zegt:
Bijkomend nadelig effect is dat een hoger motortoerental meer warmte produceert a.g.v. meer arbeidsslagen.
Dat is correct. Vaak voegt Roel daar nog aan toe:
"Meer zuiger bewegingen dus meer wrijving = meer warmte".
Ook dat is -hoewel een tweede orde effect- correct.
Maar ik had het in eerste instantie over warmteafvoer en over de onjuiste beweringen die daarover gedaan worden.
Aan het slot zeg jij:
De vraag is dan wat is het netto effect op de warmte huishouding? Oftewel, kan de betere koeling die extra hoeveelheid warmte wel kwijt?
Ik denk het niet. In elk geval heb ik een eerste kwantitatieve benadering gegeven van de betere koeling als gevolg van een hogere circulatiesnelheid van het koelwater. Essentieel is, dat dat effect altijd positief is.
Misschien zal de Luikse forens of de forensende Luikenaar hier antwoord op kunnen geven?
En dit:
Het rendement van een motor is te bepalen en dan zien we dat dit rond het toerental van het maximum koppel het hoogst is, om daarna weer af te nemen. Maak je dus veel toeren (of heel weinig) is het rendement ongunstiger en gaat er meer energie verloren in warmte (bij gelijke belasting).
Soms heb ik de neiging om te zeggen: En dat leuke VAG 1,4 liter dubbelgeblazen blokje dan? Daar is alles constant . . .
Maar in dit geval wil ik inderdaad even kijken naar een atmosferische Ottomotor. Maximaal koppel bij 4000 rpm. Zwoegt in een te hoge versnelling met 2500 rpm helling op en raakt oververhit. Chauffeur schakelt een versnelling terug.
Hoger toerental met als gevolg:
1. meer koppel, dat misschien niet helemaal gebruikt wordt (80% gaspedaal) dus minder zwoegen
2. hoger rendement dus (procentueel) meer vermogen aan de wielen en minder warmte naar de radiateur
3. en bovendien hogere circulatiesnelheid van het koelwater dus betere koeling.
Wanneer iemand die dit zegt, afgekat wordt omdat punt 3. niet waar zou zijn, vind ik het nodig om in te grijpen.
Off Topic
twee vragen die eigenlijk voortkomen uit de draad
Vraag 1.
Hoe verloopt het rendement wanneer we langs het constante en maximaal koppel bewegen van 1500 tot 4500 rpm? Ik kan me nauwelijks voorstellen dat dat het hele traject 34% is, met alles wat de MMU moet regelen om dat koppel constant te houden. En ook de Lambda sonde nog tevreden moet stellen.
Vraag 2.
Hoe verloopt het motorrendement wanneer we -zeg bij 3000 rpm.- de belasting (rollenbank) langzaam opvoeren? Van loeiend in de vrijloop (0%) tot zwoegend bij vollast (34%)?
Ach laat ook maar: zwaar theoretisch en OT ook nog.
antwoordt op 22 september 2009:
Circulatiepompsnelheid 1.
Motor levert 100 kW mech.
Motor levert 100 kW warmte.
Motortemperatuur blijft constant.
Circulatiepompsnelheid 2.
Motor levert 100 kW mech.
Motor levert 100 kW warmte
Motortemperatuur blijft constant.
De omgevingsruimte bedraagt 20 graden in beide situatie’s
De a/c installatie van deze ruimte moet in beide situatie’s 100 kW warmte vernietigen.
De enige als variabele aanwezige grootheid hierin is de koelvloeistof stroom die in situatie 2 groter is.
De energietoevoer in de 2e situatie is vergroot door het hogere verbruik van de CV pomp agv een grotere stroom.
De aanname dat de koeling van de motor in situatie 2 is verbeterd is mi hier niet mee bewezen.
Derhalve zie ik te andermaal geen aanleiding mijn mening dat een hoger motortoerental geen betere koeling bewerkstelligt bij te stellen. Sterker nog, deze mentale proefopstelling toont dat eens te meer aan.
Even doorbordurend, (wetenschappelijk term daargelaten) zou het door Ed veronderstelde mogelijk kunnen betekenen dat er voortaan een kleinere radiateur zou kunnen worden toegepast wanneer er bij de standaardkoelwaterpomp een tweede (elektrische) pomp wordt toegepast om in het geval van een koelprobleem de koelwaterstroom te kunnen verhogen teneinde daarmee een koelprobleem te verhelpen.
Dit is zeker voor de automobiel ontwerpers een welkome gedachte.
Zoals eerder gemeld; “Eigenlijk is het zóó simpel 😉 “
Ik denk, (maar wie ben ik) dat er een aantal denkfouten gemaakt worden. Er zit overal wel een kern van logica in maar ook veel tegenstrijdigheden en incorrecte conclusies. Hoe prachtig beschreven dan ook.
Als we ons eens baseren op het geheel en niet de afzonderlijke aspecten dan moet vrij duidelijk worden dat er aan de ene zijde warmte wordt opgewekt en aan de andere kant moet worden vernietigd.
Om van de ene kant naar de nadere kant te komen is een transport systeem benodigd: het koelsysteem.
Vergelijk dit koelsysteem nu met een luchthaven en een parkeerterrein (schiphol) waar mensen van het een naar het ander dienen te worden vervoerd.
Neem twee gelijke systemen maar elk met een andere capaciteit; Grote bussen(50pers.) en kleine busjes(10pers).
De kleine bus rijdt sneller dan de grote heeft minder laad/los verlies. Is eerder op snelheid etc. etc.
Moraal van het verhaal, het maakt weinig verschil. (los van alle orde effecten uiteraard)
De vragen:
- De door een riem vanaf de motoras aangedreven radiateurventilator (aanvankelijk zonder, later met een magneetkoppeling) is vervangen door een aparte elektrische fan. Waarom hebben de automobielconstructeurs dat gedaan?
#1) Bij stationair draaien met (te) warme motor is er onvoldoende luchtverzet. Te weinig koeling. Dit is ook een van de redenen waarom men denkt dat hoge toeren beter koelt. De (ouderwetse) vaste vin trekt dan meer lucht door de radiateur.
2) Met de inbouw van de motor dwars op de rijrichting bij veel voorwiel aangedreven auto’s verviel de mogelijkheid de koelvin mechanisch aan te drijven.
3) De mechanische aandrijving is veel storingsgevoeliger dan een elektrische en geeft meer verlies.
- Autokoelsystemen zijn geleidelijk allemaal 'hogedruk' systemen geworden. Waarom hebben de constructeurs dat gedaan en wat is het effect daarvan op de warmtehuishouding?
# Dat is niet geleidelijker maar eigenlijk vanaf de thermosyphon koeling al zo en berust op het eenvoudige principe dat door drukverhoging het kookpunt wordt verhoogd.
- Moderne auto's hebben al vaker een elektrisch aangedreven radiateurventilator met twee snelheden. Heeft bij die hoogste fansnelheid de rijwind nog invloed en hoe groot is die invloed op de warmteafvoer? (Ongeveer; orde van grootte)
# Die ventilator werkt ter ondersteuning van de rijwind bij gebrek of onvoldoende daarvan. De getrapte aandrijving zorgt voor een gelijkmatiger koelverloop. De invloed van de ventilator op de koeling? Dat is van te veel factoren afhankelijk. Het meest illustratief wordt dan een situatie bij stilstand. De invloed is dan zo groot dat wanneer deze niet aanwezig zou zijn de motor oververhit raakt. De straling alleen is duidelijk onvoldoende.
- Waar zit in het koelcircuit de thermostaatklep en waarom zit die daar?
#Gebruikelijk is om de thermostaat in de toevoer naar de radiateur op te nemen. Op deze manier wordt de max. temp. In de motor bewaakt en een snelle opwarming gewaarborgd.
- Wat is de doorstroomsnelheid van het koelwater in de radiateur in liters per seconde; zeg bij een toerental van 2000 (diesel) tot 3000 (benzine) rpm.?
# Geheel afhankelijk van type en uitvoering schat ik tussen de 50-100 l/min.
- Noem de vijf belangrijkste parameters die de (maximale) koelcapaciteit van een autoradiateur bepalen.
# 1) Afmeting 2) Natte doorstroming 3) Droge doorstroming 4) Warmte overdracht koelblok 5) Specifieke warmte koelmiddel 6) Interne vervuiling(aanslag) 7 Externe vervuiling(vliegen & pollen) 8) Omgevingstemperatuur
- Een forens woont in de banlieu van Luik. Hij snelt dagelijks naar zijn werk de helling af en beklimt 's avonds weer de puist. Hij doet dat op de tweede rijstrook, zodat hij de vrachtwagens kan passeren. En hij doet dat al maanden lang waarbij hij steeds zijn temperatuurmeter goed in de gaten houdt. Uit ervaring weet hij dat hij de klim bij ongeveer 95 km/h goed kan volhouden maar dat het boven de 105 km/h echt einde verhaal is: de thermostaatklep staat helemaal open en de temperatuur gaat en blijft oplopen als hij geen gas zou terugnemen. Op een goede dag ziet hij bij 95 km/h toch de temperatuur oplopen. Wat is de reden dat dat toch gebeurt? (De thermostaat is ok; de waterpomp doet het gewoon; de radiateur is niet vervuild; de temperatuurmeter is evenmin defect; het is windstil; hij rijdt solo en heeft geen drie collega's meegenomen; ook geen zakken cement; alleen de aktetas en een leeg lunchtrommeltje.)
#Op die goede dag is het ook goed weer en de hogere buitentemperatuur zorgt voor een geringer temperatuurverschil tussen het radiateur oppervlak en de langsstromende lucht.
Gezien de 95km/u een grenssituatie is waarin de ‘stationaire’toestand kan worden gehandhaafd is dit net de spreekwoordelijke druppel die de emmer doet overlopen. Aangezien het hier om aanzienlijk warmtevermogens gaat is een zich snel openbarend serieus koelingprobleem voor de hand liggend. Wordt de snelheid tijdig naar beneden bijgesteld dan kan er opnieuw een ‘stationaire toestand’ worden bereikt.
Met welke snelheid ‘onze’ forens de puist kan bestijgen hangt in dit grensgeval dus oa af van de buitentemperatuur.
(in de winter kan hij dus wat langer uitslapen J)
Vraag 1.
Hoe verloopt het rendement wanneer we langs het constante en maximaal koppel bewegen van 1500 tot 4500 rpm? Ik kan me nauwelijks voorstellen dat dat het hele traject 34% is, met alles wat de MMU moet regelen om dat koppel constant te houden. En ook de Lambda sonde nog tevreden moet stellen.
#Antwoord 1. ongunstig, rendement daalt.
Vraag 2.
Hoe verloopt het motorrendement wanneer we -zeg bij 3000 rpm.- de belasting (rollenbank) langzaam opvoeren? Van loeiend in de vrijloop (0%) tot zwoegend bij vollast (34%)?
#Antwoord 2. gunstig, rendement stijgt.
Beste Ed,
Wellicht zinvol voor dit forum is een uitwisseling van i-meel adressen. (Bij Menno bekend)
Het gaat velen, ondanks dat het vrij simpel is, inmiddels boven de pet mede denk ik door het taalgebruik.
Wat jij in het vooruitzicht stelt mbt tot verdere discussie klinkt uitermate interessant en ik kan bijna niet wachten de retorische degens te kruisen maar ik denk dat we B&M daar geen plezier mee doen. Mochten zij of anderen daar anders over oordelen dan gaan wij daar wel van horen neem ik aan.
Andreas-NL antwoordt op 22 september 2009:
M'n complimenten Roel, een auto heeft voor jou weinig geheimen (meer). Apropos, mijn Outback heeft binnenkort een 60.000 km beurt nodig. Kan ik 'em niet bij jou brengen? 😉
AJ antwoordt op 22 september 2009:
Beste Roel en Ed,
Misschien dat het taalgebruik inderdaad hier en daar wat te moeilijk is. Maar ik kan het goed volgen en wil het eigenlijk ook blijven volgen. Ik neem tenminste aan dat jullie "dienstig" willen zijn en niet voor eigen eer gaan. De site gaat over auto's die caravan trekken. Omdat ik zelf met een "koelprobleem" zit ben ik erg geïnteresseerd.
Voorzichtige ( bescheiden ) tip: gebruik vaker wat voorbeelden. De fiets, de zwaartekracht en het moe worden kunnen misschien "onjuist" zijn....maar het spreekt wel aan. Er zijn als iemand de materie echt beheerst ( en dat doen jullie volgens mij heus wel ) toch wel "eenvoudige" voorbeelden te bedenken?
vr. gr. Arend-Jan
Ed Peeters antwoordt op 23 september 2009:
@AJ
Ik denk dat ik je hulp nodig heb. Misschien zou je een lijstje kunnen maken van de woorden waar je over struikelt, zodat ik die kan veranderen. Zelf had ik gedacht om te zeggen:
Een variabele is een ding dat kan veranderen.
Een parameter is een variabele die je gemakshalve even constant houdt als je een complex systeem onderzoekt.
Maar toen dacht ik: Wat is 'complex'. En wat is 'systeem'?
Dus dacht ik: Laat ik eens Googlen op
In de exacte wetenschappen is een parameter een onbekende of variabele die de uiteindelijke toestand van een systeem, dan wel de uiteindelijke waarde van een uitdrukking bepaalt wanneer deze een waarde toegekend krijgt. De stand van de lichtknop is bijvoorbeeld een parameter van het lichtsysteem in de kamer. De temperatuur en de stand van de thermostaat zijn parameters van het verwarmingssysteem.
😉
Van Googlen op
Hoewel ook Roel iets over 'taalgebruik' zegt, vraag ik het m.n. aan jou, AJ, omdat mij van jouw bijdragen is opgevallen dat je erg duidelijk formuleert. Het is net of je in de kamer tegenover mij zit. Ik kan dat niet, helaas, want het is wel mijn bedoeling om iets duidelijk te maken. Anders zou ik mij ervan af maken door te zeggen dat ieder vogeltje zingt, zoals het gebekt is. Dus: HELP! (@iedereen)
@Roel. Laat mij me even beraden over jouw slot voorstel. Ik ga nu naar bed.
Ed Peeters antwoordt op 23 september 2009:
@Webmasters,
Is er een maximale lengte aan de te plaatsen tekst in dit forum? Ik vraag dat, omdat het mij in eerste instantie niet lukte om mijn 'herstart' gepost te krijgen. Ik moest het dus in stukken hakken, wat de duidelijkheid verstoorde. Vind ik. .
Vr. gr., Ed.
Nog langer? Zucht. . . 😉
Ed Peeters antwoordt op 23 september 2009:
OT
Over fietsen gesproken:
Een ander groot verschil tussen spierkracht en motorkracht, dat ik noch in dit draadje noch in enig ander draadje heb zien noemen is:
Mensen kunnen het al warm krijgen van het uitoefenen van kracht alleen, zonder dat ze arbeid (*) verrichten.
1. Denk aan twee mannen die armpje drukken.
Zonder dat de vuisten zich verplaatsen druipt het zweet van hun lijf (na 10 minuten).
2. Denk aan de man die 1 kilo suiker staat op te tillen. Als hij die kilo 1 meter heeft opgetild, heeft hij 9,81 Joule aan arbeid verricht. (Die in de vorm van potentiële energie in dat pak suiker is gaan zitten.)
Maar wanneer die man die kilo met uitgestrekte arm stil houdt, zal hij het na de nodige minuten ook flink warm krijgen.
Maar dit is OT want er wordt warmte opgewekt en het topic was warmte afvoer.
(*) Zoals iedereen weet, verricht een kracht pas arbeid, wanneer het voorwerp (= fysisch: de massa) waarop die kracht werkt zich ook verplaatst. En liefst een beetje in de richting van die kracht.
De zwaartekracht van de aarde verricht dus geen arbeid op de maan, omdat die kracht steeds loodrecht staat op de richting waarin de maan beweegt.
Benno antwoordt op 23 september 2009:
Straks wel even een dutje doen Ed.
Bert.s antwoordt op 23 september 2009:
Ik ben blij dat ik een auto heb die niet te warm word.......
Maakt niet uit met veel .....of weinig toeren de berg op.
Temperatuur blijft altijd constant.
Ed Peeters antwoordt op 23 september 2009:
heb ik gedaan, Benno. Van 3 tot 5.
Dat heet hier siësta. TNX.
Ed Peeters antwoordt op 28 september 2009:
@Benno, Correctie: mijn siësta was van 15:00 tot 17:00.
@Roel,
voordat we ons terugtrekken in de veilige omgeving van infoATdezewebsiteDOTnl wil ik toch mijn oorspronkelijke herstart (die ik om onbekende redenen niet in een geheel kon posten) afmaken. Daarom reageer ik nu nog even niet op jouw antwoorden, want dan zou de privé discussie al beginnen.
@de vier lezers die nog meelezen: Ik schreef:
Vervolgens wordt de circulatiepomp op snelheid 2 gezet en worden nog twee instellingen (#) veranderd om een nieuwe, stationaire toestand te bereiken. De thermostaatklep staat dan weer juist helemaal open.
De door mij weggelaten voetnoot (#) was:
(#) Omdat -als gevolg van de betere koeling bij de dubbele circulatiesnelheid- de radiateur meer warmte (6,6 kW) verliest, moet ik om weer een stationaire toestand te bereiken -waarbij de thermostaat weer helemaal open staat- de rollenbank zwaarder instellen en de motor meer gas laten geven. Dat zijn dus die "twee instellingen", die ik heb veranderd.
Verder schreef ik:
Circulatiepompsnelheid 2.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 90°C (noot 2)
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 95°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
De door mij weggelaten opmerkingen waren:
(noot 1)
Ik heb deze intreetemperatuur bij circulatiesnelheid 2 gelijk gemaakt aan die in situatie 1 omdat ik veronderstel dat de thermostaatklep bij 100°C juist weer helemaal open staat. Dat is dus een aanname op technische gronden.
(noot 2)
Ik heb deze uittreetemperatuur bij circulatiesnelheid 2 op 90°C gesteld maar dat is in elk geval niet juist. Hij zal wat lager zijn want er wordt immers 106,6 kW weg gekoeld. Ongeveer 89,34 °C. (?) Dat is dus een aanname op rekentechnische gronden. In toekomstige berekeningen blijf ik ook bij deze eerste orde benadering.
Om na te gaan of ik er bij mijn aannamen van de bovengenoemde 80 graden en 90 graden niet al te ver naast zat, heb ik de volgende berekening gemaakt:
VERIFICATIE (Waarschuwing: hoog Wiki gehalte. )
Wat water tot een aantrekkelijke koelvloeistof maakt:
A. Het is goedkoop.
B. Het heeft een grote soortelijke warmte.
A. Met de diverse additieven zoals anti-vries, anti-corrosie- en smeermiddelen valt het met die prijs wel tegen.
B. Een grote soortelijke warmte betekent, dat water (per kilogram bijvoorbeeld) erg veel warmte kan opnemen voordat het (een graad bijvoorbeeld) in temperatuur stijgt. De sw van water is ongeveer 4186 en wordt uitgedrukt in J/kg.K In woorden "Joules per kilogramKelvin". Door de genoemde additieven zal de sw wel wat dalen en in onderstaande berekening neem ik gemakshalve 4000 aan. Pure glycol bijvoorbeeld heeft een sw van 3100 en nog wat.
Ter begripsverduidelijking:
De eenheid van warmte/energie/arbeid is de Joule, geschreven J
De eenheid van vermogen is de Watt, geschreven W
Een Joule is dus gelijk aan een Wattseconde, geschreven Ws
En een kilowattuur (kWh) is dus 3600 kilojoules (kJ)
Omgekeerd is dus 1 W = 1 J/s. Een Watt is een Joule per seconde.
Kijkend naar de bovengenoemde proefopstelling, en
- ervan uitgaande dat we ongeveer 100 kW aan het weg koelen zijn en
- ervan uitgaande dat de temperatuurdaling 20 °C (= 20 K) is en
- dat we de sw van de MKV op 4000 stellen en
- dat 1 kg. MKV ongeveer gelijk is aan 1 liter MKV,
wordt de doorstroomsnelheid door de radiateur 1,25 liter per seconde.
Deze berekening betrof de pompsnelheid 1. Bij pompsnelheid 2 (en de daarbij behorende temperatuurdaling van 10 graden) zou het pomp debiet 2,5 liter per seconde zijn. Dat leek mij persoonlijk wat aan de hoge kant, vandaar mijn vraag naar de realiteit bij een auto. Op de website van een leverancier van koelsystemen/warmtepompen zag ik voor een systeem dat 100 kW kan koelen/verwarmen een getal genoemd van 7000 l/h. Dat is 7000/3600 = ca. 2 liter per seconde. De schatting van Roel (50-100 l/min) komt neer op 0,8 tot 1,7 liter per seconde. Ik denk dus dat die 80 en 90 graden er niet ver naast zitten. Bij deze 100 kW motor.
De berekening van het temperatuur gedrag in het motorblok houden jullie nog van mij te goed. Ik ga nog ff pitten want om tien uur zit ik weer op school. Spaanse les.
Ed Peeters antwoordt op 29 september 2009:
Hoe ziet de warmte overdracht in het motorblok (mb) er uit:
BEREKENING MOTORBLOK
Circulatiepompsnelheid 1.
Intreetemperatuur koelwater in het motorblok = 80°C
Uittreetemperatuur koelwater uit het motorblok = 100°C
Gemiddelde temperatuur kw in het motorblok = 90°C
Temperatuur binnen de cilinder = 800°C
Temperatuurverschil kw - mb is - 710°C
Dit temperatuurverschil van 710° is *de* bepalende factor voor het koelend effect.
Circulatiepompsnelheid 2.
Intreetemperatuur koelwater in het motorblok = 90°C
Uittreetemperatuur koelwater uit het motorblok = 100°C
Gemiddelde temperatuur kw in het motorblok = 95°C
Temperatuur binnen de cilinder = 800°C
Temperatuurverschil kw - mb is - 705°C
Ook hier is deze 705° *de* bepalende factor voor het koelend effect.
De verslechterde koeling binnen het motorblok als gevolg van deze dubbele circulatiesnelheid zou aan de hand van deze 5 graden lager temperatuurverschil (710 - 705) als volgt kunnen worden geschat. Aangenomen dat het VAG motortje ongeveer 100 kW vanuit de cilinder aan het koelwater kwijt moet : 5/710 x 100 kW = 0,7 kW. En dit noemde ik een derde orde effect en dus verwaarloosbaar. (T.o.v. die 100 kW dus.)
(M.b.v. knip_en_plak heb ik dezelfde vormgeving behouden als bij de berekening van de koeling in de radiateur. Vandaar dat min-teken bij die 700 graden. Daar moet niemand nerveus van worden: het betekent gewoon dat de warmte naar het koelwater toe stroomt in plaats van er van af, zoals in de radiateur.)
Conclusie 1: Aan de gekozen getallen is te zien, dat bij beide situaties (snelheid 1 en snelheid 2) het systeem steeds in evenwicht is. De stationaire toestand dus:
- De uittreetemperatuur van het koelwater uit het motorblok is steeds gelijk aan de intreetemperatuur van het koelwater in de radiateur.
- De uittreetemperatuur van het koelwater uit de radiateur is steeds gelijk aan de intreetemperatuur van het koelwater in het motorblok.
Conclusie 2: Ook is te zien, dat het koelwater bij snelheid 2 korter in het motorblok verblijft en dus minder in temperatuur stijgt. Maar dat geeft ook niet want voor een stationaire toestand hoeft het maar 10 graden te stijgen om weer de intreetemperatuur van de radiateur te bereiken. En omdat er per tijdseenheid twee keer zoveel water door het motorblok stroomt wordt er toch (ongeveer) evenveel warmte aan het koelwater afgestaan.
Conclusie 3: Wanneer we in bovenstaande rij getallen de 90°C vervangen door het getal 89,34 °C (?) -dat ik bij de radiateur heb afgeschat om die 6,6 kW extra koeling af te kunnen voeren- en met dat getal de warmte overdracht binnen het motorblok doorrekenen, zien we dat die 0,7 kW bijna helemaal verdwijnt. Het klopt allemaal dus als een bus. Een pendelbus, zogenaamd.
ROEL
Ik vond het belangrijk om deze berekening aan jullie te laten zien. Roel weet namelijk doorgaans verrekte goed waar hij het over heeft. Toen hij dus ergens zei: "de koeling verloopt in het motorblok anders omdat de temperatuur daar hoger is." dacht ik: "Waar heeft die man het in 's hemelsnaam over? De wet van Fourier is toch lineair?" In eerste instantie heb ik me dus werkelijk suf gezocht naar niet-lineaire effecten. En die zijn er niet, althans niet bij warmte overdracht door geleiding. Bij warmte overdracht als gevolg van straling zijn die er wél. Daar komt de temperatuur voor in de vierde macht. Maar straling speelt bij deze temperaturen nauwelijks een rol.
Bovenstaande berekening, gebaseerd op de (lineaire) wet van Fourier, bevestigt dus de redenering van Roel dat de warmte overdracht bij de hogere temperatuur in het motorblok (die niet echt 'anders' verloopt maar wel) gewoon door gaat. En je dus afstevent op een ramp als je geen gas terugneemt, waar overigens niemand aan twijfelde. En ik zelf voeg daar aan toe: zelfs als de koelwatertemperatuur zou oplopen naar 120°C (wat in een hogedruk systeem best kan) dan neemt de warmteafvoer door de radiator weliswaar nog toe maar dan nog 'wint' die 700° het glansrijk. Meestal. Dit laatste overigens in het geval van de niet stationaire situatie wel te verstaan. En daar zou ik het pas later over hebben.
PENDELBUS
Dit is een goed moment om even te kijken naar het voorbeeld dat Roel geeft van een vliegveld. Hij doet dat neem ik aan om AJ te gerieven en ik vind het een goede analogie. De te vervoeren passagiers zijn de warmte; de pendelbus is het warmtetransportmiddel d.i. het koelwater.
Alleen maakt Roel het voor mij weer te ingewikkeld. Mijn beperkte brein kan dat allemaal niet aan: 10 personen, 50 personen; snelheden, acceleratie tijden. Ik wil het liefst maar één ding veranderen. En dan zien hoe het loopt.
In de vertrekhal (motorblok) van de luchthaven bevinden zich honderden passagiers (warmte), die willen vertrekken. Op het platform staan ettelijke vliegtuigen (radiateur), die elk meer dan honderd passagiers aan kunnen. Zodra een vliegtuig vol is, taxiet het weg en stijgt op. De passagiers en de warmte verdwijnen dus de lucht in. En het volgende vliegtuig kan van passagiers worden voorzien. Tussen de vertrekhal en de vliegtuigen rijdt een pendelbus (koelwater) heen en weer. Dat is een grote, gelede bus met vier deuren en 100 zitplaatsen. Er zijn ook nog wat staanplaatsen. De normale routine van de chauffeur op vrijdag ziet er als volgt uit:
1. Hij neemt 100 passagiers op bij de deuren van de vertrekhal;
2. hij rijdt naar het vliegtuig, waar die 100 passagiers uitstappen en aan boord gaan;
3. hij rijdt met een lege bus terug naar de vertrekhal.
Van zijn vriendin, die op de salarisadministratie werkt, hoort hij dat men daar vindt dat hij maar traag werkt. In het weekend laat hij de motor van zijn pendelbus chippen en hij besluit twee keer zo snel te gaan werken. Op maandag ziet zijn routine er als volgt uit:
1. Hij neemt 100 passagiers op bij de deuren van de vertrekhal;
2. hij peest 2 keer zo snel als voorheen naar het vliegtuig waar hij maar de helft van de tijd stopt.
In de helft van de tijd stappen 53 (*) van de 100 passagiers uit en gaan aan boord;
3. hij peest 2 keer zo snel als voorheen met 47 passagiers in zijn bus terug naar de vertrekhal.
4. hij stopt bij die vertrekhal maar de helft van de tijd als voorheen en in die tijd stappen 53 (*) passagiers in;
5. hij peest 2 keer zo snel als voorheen met 100 passagiers in zijn bus weer naar het vliegtuig waar hij maar de helft van de tijd stopt.
In de helft van de tijd stappen weer 53 (*) van de 100 passagiers uit en gaan aan boord;
6. hij peest 2 keer zo snel als voorheen met 47 passagiers terug naar de vertrekhal.
(*) Het effect van de betere warmte afdracht vanaf een gemiddeld warmere radiateur bij de dubbele circulatiesnelheid van het koelwater heb ik in deze analogie weergegeven door aan te nemen dat de jonge, onervaren reizigers zowel bij de vertrekhal als bij het vliegtuig snel instappen om een plaats aan het raampje te bemachtigen terwijl de ervaren reizigers het wat kalmer aan doen omdat ze het niet erg vinden om aan het gangpad te zitten.
Op vrijdag had hij dus 100 passagiers aan boord van het vliegtuig gebracht. (Dat is 100 kiloWatt gekoeld).
Op maandag heeft hij dus in dezelfde tijd 106 passagiers aan boord van het vliegtuig gebracht. (Dat is 106 kiloWatt gekoeld).
Op vrijdag had hij gemiddeld (100 + 0)/2 = 50 passagiers in zijn pendelbus.
Op maandag heeft hij gemiddeld (100 + 47)/2 = 73½ passagiers in zijn pendelbus.
(De gemiddelde temperatuur van het koelwater was op maandag dus hoger dan op vrijdag).
Ik weet het: een bloederige toestand op maandag met die halve passagier tussen de pneumatische deuren van de pendelbus.
En, slimme rakkers onder jullie: ik weet ook dat de bedaarde, ervaren reizigers op deze manier nooit aan boord van een vliegtuig komen.
Maar elke vergelijking gaat welk ergens mank. Mijn analogie is wel duidelijk.
Marcel antwoordt op 29 september 2009:
@Ed volgens mij maak je in het voorbeeld van de bus een kleine redenatie-fout. De hoeveelheid passagiers die je per vliegtuig vervoerd neemt niet toe (dus de hoeveelheid warmte die afgevoerd wordt). Maar de hoeveelheid passagiers die in de terminal staat te wachten om afgevoerd te worden neemt wel af. Ik zou dit dan minder warmtestuwing willen noemen. Ik veronderstel dan dat het evenwicht van warmte in en warmte uit bij een iets lagere temperatuur ligt.
Verder is dit een leuke discussie die ver boven m'n pet gaat 😉
Ed Peeters antwoordt op 29 september 2009:
Wat is nu de situatie in deze discussie?
Ed gaat uit van de stelling dat een verhoging van de koelwater circulatiesnelheid altijd een verbeterde warmteafvoer oplevert. Hij doet daar wat berekeningen aan en concludeert daaruit dat hij gelijk heeft. Hij berekent zelfs een getal voor een verdubbeling: 6,6 kW.
Roel gaat er van uit dat de circulatiesnelheid geen reet uitmaakt voor de warmte afvoer. Hij presenteert twee identieke situaties hetgeen met wat met knip _en_plak erg makkelijk is omdat alleen het getal 1 in 2 te veranderd hoeft te worden. Beide situaties (van 100 kW) zijn gelijk en de meerdere warmte zou afkomstig zijn van de toegevoegde elektromotor. Hij concludeert daaruit dat hij gelijk heeft.
Niets nieuws onder de zon, dus: Beide posters nemen een ander uitgangspunt en volgen een andere redenering om daarmee hun uitgangsstelling te bewijzen.
Voor de vier lezers, die dit nog volgen, is het interessant om na te gaan in hoeverre de argumenten van beide posters overeind blijven wanneer we de circulatiesnelheid van het koelwater verlagen.
Eerst de argumentatie van Ed Peeters:
Ik heb de schakelaar van de pomp van de CV-installatie van MB gesloopt en ook het aansluit doosje op de ketelpomp opengemaakt. Ik zag daarin, dat die pompmotor van MD een 16-polige motor is. Bij de (dubbele) circulatiesnelheid 2 was de motor als tweepolig geschakeld. Bij de (enkele) circulatiesnelheid als vierpolige motor. Door de schakelaar wat te veranderen kunnen we dus de motor als achtpolige of als zestienpolige motor schakelen. Daarmee krijgen we de halve en een kwart van de uitgangssnelheid terug. Na wat rekenwerk kom ik tot de volgende tabel. Daarbij heb ik de snelheden 2 en 1 even omgedraaid om een logische volgorde te krijgen.
BEREKENING LAGERE POMPSNELHEID
Circulatiepompsnelheid 2.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 90°C
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 95°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 75°C
Deze 75°C is *de* bepalende factor voor het koelend effect en dat had ik berekend op 106,6 kW. Ik had dat gedaan met 75°C in de noemer volgens 5/75 x 100 kW = 6,6 kW. Om symmetrie redenen met de laatste twee pomp snelheden hieronder berekend , herformuleer ik deze situatie als volgt (en dus met 70°C in de noemer):
Hier is deze 75°C *de* bepalende factor voor het koelend effect wat zich laat berekenen als 75/70 x 100 kW = 107,1 kW
Het verschil tussen 6,6 en 7,1 kW is niet wezenlijk; het gaat om de trend.
Circulatiepompsnelheid 1.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 80°C
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 90°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 70°C
Dit temperatuurverschil van 70°C is *de* bepalende factor voor het koelend effect van deze radiateur en die hadden we als uitgangssituatie gesteld op 100 kW.
Circulatiepompsnelheid ½.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 60°C (noot 3)
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 80°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 60°C
Ook hier is deze 60°C *de* bepalende factor voor het koelend effect wat zich laat berekenen als 60/70 x 100 kW = 86 kW
Circulatiepompsnelheid ¼.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 20°C (noot 4) (noot 5)
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 60°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 40°C
Ook hier is deze 40°C *de* bepalende factor voor het koelend effect wat zich laat berekenen als 40/70 x 100 kW = 57 kW
noot 1
We zorgen er steeds voor, dat de stationaire toestand wordt bereikt waarbij de thermostaatklep juist helemaal open staat omdat we de grens van de koelcapaciteit van deze radiateur hebben bereikt. We doen dat steeds door de belasting van de rollenbank en de stand van het gaspedaal aan te passen.
noot 3
Het koelwater is twee keer zo lang in de radiateur aanwezig en kan dus twee keer meer afkoelen. Ten opzichte van de uitgangssituatie -zijnde snelheid 1 met 100 kW en 20°C temperatuurdaling- wordt dat nu 40°C temperatuurdaling.
noot 4
Het koelwater is vier keer zo lang in de radiateur aanwezig en kan dus vier keer meer afkoelen. Ten opzichte van de uitgangssituatie -zijnde snelheid 1 met 100 kW en 20°C temperatuurdaling- wordt dat nu 80°C temperatuurdaling.
noot 5
Die 20°C uittreetemperatuur is -bij een luchttemperatuur van 20°C- natuurlijk niet juist en zal nooit gehaald worden. De weg volgend van een waterdruppel door de radiateur zal de temperatuur van die druppel vanaf de intreetemperatuur van 100°C niet lineair dalen naar 20° maar exponentieel afnemen naar een uittreetemperatuur die boven de 20° blijft. Dit is niet wezenlijk; het gaat om de trend.
Opm.: De berekende vermogens van 107,1 tot 57 kW vallen allemaal nog binnen het toerental-bereik van het constante en maximale koppel van dit VAG motortje en we hoeven ons dus niet druk te maken over motorrendement.
En nu de argumentatie van Roel: Dat mag hij zelf doen.
Ed Peeters antwoordt op 29 september 2009:
@Marcel
Bedankt voor de reactie. Het betekent dat er misschien wel vijf lezers meelezen.
Inhoudelijk meen ik gezegd te hebben:
Op maandag heeft hij dus in dezelfde tijd 106 passagiers aan boord van het vliegtuig gebracht.
Ook had ik geschreven:
Op het platform staan ettelijke vliegtuigen (radiateur)
Die vliegtuigen (meervoud) symboliseren bij elkaar één radiateur. Ik vermoedde op vrijdag al, dat ik maandag wel eens meer dan 100 zitplaatsen nodig zou hebben en heb dat
dan ook bij die vliegtuigen vermeld. Ook bij de pendelbus heb ik geschreven dat er boven de 100 zitplaatsen ook nog staanplaatsen waren. Maar die bleken niet nodig.
Toen ik de zin Zodra een vliegtuig vol is, taxiet het weg en stijgt op schreef, wist ik al dat ik met dat woordje "vol" wel eens in de problemen zou kunnen komen. Een betere formuleren ware geweest: "Zodra een vliegtuig honderd of meer dan honderd passagiers heeft ingeladen, taxiet het weg en stijgt op". Maar ik wordt af en toe zo moe van die pogingen om exact te formuleren.
Terwijl het eigenlijk allemaal zo simpel is. 😉
Jouw opmerking over de vertrekhal is treffend geplaatst. Daar worden inderdaad op maandag -per tijdseenheid van de pendelbus chauffeur- 106 passagiers opgehaald. Het motorblok wordt dus beter gekoeld.
antwoordt op 29 september 2009:
Voorop gesteld dat het niet gaat om het gelijk hebben of krijgen maar eigenlijk is de hele mentale proefopstelling al niet meer zo relevant als dat het zich in aanvang liet aanzien.
Er is immers na de cruciale voetnootvermelding geenszins sprake meer van een gelijke situatie waar het eigenlijk om te doen was.
Er is in deze discussie iets wonderlijks. Er wordt middels aanname’s naar resultaten toe gerekend en ‘bewezen’ door cirkel rekenen.
Ik houd het op een globale beschouwing zonder in deze rekenregels te verdrinken en zinloze aanname’s te doen. Heeft ook geen zin om in decimalen trachten te benaderen wat er in een stukje van het hele gebeuren gebeurd wanneer het totaal zorgt voor een koelprobleem.
Het simpele voorbeeld van de luchthaven Schiphol met zijn verderop gelegen parkeergelegenheid wordt volledig uit zijn verband gehaald en is niet meer van toepassing op zijn originele doel; het aantonen van het transport. Het gaat nu over vliegtuigen en passagiers die wel vertrekken maar nooit aankomen(?!) Hoewel Ed stelt dat zijn brein te simpel is genoemd voorbeeld (3 regels) te begrijpen doet hij zichzelf te kort waar het gaat om iets complex te maken.
Hij stelt daarbij dat hij het liefst maar één ding wil veranderen en dan zien hoe het loopt. Het had beeldender (en simpeler) geweest als het inderdaad gebleven was bij één parameterverandering in de mentale proefopstelling.. Namelijk het simpel verhogen van de koelvloeistofstroom.
Had men tevens de thermostaatklep verwijderd dan had er een verschil aangetoond geworden die wel of niet overeenkomt met het uitgangspunt van deze discussie.
Zoals ik in mijn eerste bijdrage in dit draadje al heb gesteld is de thermostaat de regelende factor voor het koelen.
Eerder werd gesteld dat deze discussie ook de bedoeling heeft om er iets van te leren. Dat gaat niet gebeuren als er niet inhoudelijk op (tegen) argumenten/commentaren wordt ingegaan en men slechts het eigen beeld verder blijft beschijnen. Helaas, dat wordt er niet fraaier op.
Denkfouten in de proefopstelling.
-De thermostaat sluit wanneer de uitstroomtemperatuur te laag wordt. Uitnemen van de thermostaat geeft een reëler beeld van de bereikte (bedrijfs)temperaturen.
In de pompsnelheid 1 situatie zal het koelwater in temperatuur dalen. In de 2e situatie zal deze meer gelijk blijven. Dit alleen als gevolg van de luchtstroom door de radiateur!
Bereikt men in de 1e situatie een evenwicht situatie door geleidelijk de radiateur af te dekken waardoor het koelend oppervlak afneemt en daardoor de temperatuur constant blijft en dan de vloeistofstroom verhoogt heeft men een 1 op 1 vergelijkbare situatie.
En wat is hierop uw mening?
-Warmtetransport is niet van invloed (buiten het warmteverlies) op de koeling zelf. Dit klinkt tegenstrijdig maar de waarheid ligt besloten in de wet van Fourier: Q = k × A × (T2 - T1)
Te denken geeft de stelling dat een verhoging van de circulatiesnelheid altijd een verbeterde koeling oplevert. Dit is niet zo.
Dit zou betekenen dat een mindere koelcapaciteit kan worden gecompenseerd door een hogere koelvloeistofstroom.
Ware dit zo dan had een autofabrikant dit natuurlijk al lang toegepast en daardoor meer ontwerpvrijheden gehad.
Bovendien zouden alle caravanners die nu een koelprobleem kennen hiervan verlost zijn door een kleinere waterpomp poelie te monteren (hoger toerental) of een elektrische pomp bij de plaatsen.
De circulatiesnelheid verlagen resulteert in een groter temperatuurverschil tussen in en uitredende koelvloeistofstroom.
Een situatie beschrijven bij verschillende doorstromingen, vermogens, toerentallen en temperaturen als een bewijsvoering voor een betere koeling bij hoge doorstroming gaat mi volledig voorbij aan wat je nu eigenlijk wil bewijzen. Onnodig complex en totaal niet relevant voor de vraagstelling.
Ik ben meer aanhanger van het KISS systeem en verwijs terug naar de mentale proefopstelling met radiateurafdekking zonder thermostaat want dat is dé regelaar voor een goede temperatuurhuishouding.
Verder is het vrij eenvoudig, een hoger toerental draaien geeft geen verbetering van de koeling, integendeel.
En voor wie Ed dé oplossing heeft aangevoerd voor een betere koeling, ….succes bij het inbouwen van een extra waterpomp. Ik denk dat een grotere radiateur of een extra ventilator meer resultaat geeft.
dirk antwoordt op 29 september 2009:
Zo ben ook weer terug van vakantie als ik zie wat een aantal forumbezoekers hier een tijd in steken zal moeder de vrouw ook wel erg slecht aan haar trekken komen mits ze er nog is.
Zo Dirk heeft geen last van warmlopers gehad niet in hoog en ook niet in laag toeren.
Ik zou zeggen brand los SPECIALISTEN
antwoordt op 30 september 2009:
Ed schreef: “Ik vond het belangrijk om deze berekening aan jullie te laten zien. Roel weet namelijk doorgaans verrekte goed waar hij het over heeft. Toen hij dus ergens zei: "de koeling verloopt in het motorblok anders omdat de temperatuur daar hoger is." dacht ik: "Waar heeft die man het in 's hemelsnaam over? De wet van Fourier is toch lineair?" In eerste instantie heb ik me dus werkelijk suf gezocht naar niet-lineaire effecten. En die zijn er niet, althans niet bij warmte overdracht door geleiding.
»
Nog even, omdat dit een vrij cruciaal punt van het geheel is.
De overdracht van energie (warmte) door verbrandingswarmte aan het koelmiddel verloopt inderdaad anders dan de overdracht in de radiateur aan de omgeving. Voordat we nu in moeilijke termen zoals Getal van Nusselt, temperatuur gradiënten, warmtegeleiding coëfficiënt, warmteoverdracht coëfficiënt en talloze berekeningen terechtkomen wil ik eerst eens een voorbeeld geven;
De verdamping van een druppel water op een hete plaat (800C) verloopt sneller dan op een warme plaat (80C)
Het is hetzelfde principe wat ervoor zorgt dat de opwarming van het koelmiddel in de hete motor op een andere (snellere) wijze plaatsvindt dan afkoeling in de warme radiateur. Er vindt dus in kortere tijd een grotere energieoverdracht plaats. Eén die zeker niet verwaarloosbaar is en misschien wel de crux in deze verhandeling herbergt. En dat is iets anders dan het transport van die zelfde energie richting radiateur want daar heeft het zich in dit draadje vooral om geconcentreerd.
Ed Peeters antwoordt op 5 oktober 2009:
@dirk
Welkom thuis en welkom als (zesde?) meelezer
Dank voor je meeleven maar wat mij betreft valt dat wel mee. Mijn partner logeert momenteel bij een alleenstaande, ernstig zieke vriend. Wij denken beiden dat het zijn laatste dagen worden en we hebben dat er graag voor over.
Je hebt door je vakantie de dynamiek in dit forum gemist. Anders had je gezien, dat ik bij het volgen van de door mij gestarte draad "Keuze Passat of Avensis" het posten in déze draad even heb laten rusten. En, zoals je misschien gaat opmerken, wacht ik altijd met een nieuwe post totdat er weer een aantal andere, meer relevante topics zijn gepasseerd. Wat dan ook dé functie is van dit forum. Ik heb dus voldoende tijd.
Je noemt specialisten? Ik denk dat slechts een van de volgende drie specialisten voldoende verheldering zouden kunnen brengen:
- Een fysicus, gespecialiseerd in thermodynamica.
- Een procestechnoloog voor wie warmtewisselaars, pompen en roerders de dagelijkse tools of trade zijn.
Ed en -ik neem aan ook- Roel zijn dat niet. Maar we zijn wel bereidwillig. De forumlezers zijn ook bereidwillig want ze wachten geduldig op het eindresultaat . . .
PS: Drie geheugensteuntjes voor mijzelf:
Vrijdag 21:30 - Roel Feliciteren- De derde man.
Topic Starter antwoordt op 5 oktober 2009:
Beste forumlezers,
HISTORIE
Op 29 Augustus 2009 om 05:09 heb ik deze topic gestart. Mijn TS was erg slecht. Ik vond hem te lang en heb dus na het schrijven ervan delen gewist. Ongeveer 40%. Door de nieuwe, ingekorte tekst werden een aantal mensen op het verkeerde been gezet en kreeg de discussie een vorm, die ik niet bedoeld had. De discussie werd daardoor misschien ook onnodig langer. Als enige excuus gold dat ik al een aantal dagen ziek was. Wie zijn gat verbrandt, moet op de blaren zitten. Ik heb zelf weken last gehad van deze slechte start.
Op 21 September 2009 om 20:34 heb ik een herstart uitgevoerd. Mijn bijdragen kregen -met redenen- de vorm van een aantal monologen. Het is volkomen terecht dat ®oel zich gaat ergeren aan mijn gebrekkige respons op zijn bijdragen. Van nu af zal mijn aandacht dus hoofdzakelijk naar zijn posts moeten gaan. Leuker zal het daardoor even niet worden. Een 'zure appel' dus. Maar jullie hebben in de reeks 'monologen' nog twee delen van mij te goed. Min of meer samenvattingen van deze hele topic. De eerste (op mijn PC 'filosofie' genoemd) gaat over koeling in het algemeen en de tweede (op mijn PC 'statement' genoemd) gaat over koeling bij caravantrekken en over deze discussie. De timing van deze twee bijdragen hangt af van het verloop van een eventuele discussie met Roel. Om de moed er in te houden en als extra tussendoortje stuur ik hierna de bijdrage "Jantje". Het is een wat andere vorm voor de presentatie van mijn BEREKENINGEN en ik hoop dat ik door de gekozen setting een betere aansluiting heb gekregen tussen het dagelijks leven en de (mentaal genoemde) proefopstelling. Met hier en daar een glimlach van herkenning?
KADER
Elk automobiel koelsysteem is in zijn koelcapaciteit begrensd.
Die grens wordt bepaald door een groot aantal (*) factoren.
Die grens is bereikt wanneer de thermostaatklep helemaal open staat.
BENEDEN deze grens zijn Roel en ik het volkomen met elkaar eens: De thermostaat regelt de temperatuur huishouding en de caravantrekker heeft er geen omkijken naar. EOD
BOVEN deze grens zijn Roel en ik het ook met elkaar eens: De caravantrekker heeft een probleem en zal iets belangrijks moeten moeten ondernemen om de temperatuur huishouding weer in balans te krijgen. Anders gaat er iets kapot of gaat het lampje 'STOPPEN NU' branden. Ik heb nooit beweerd, dat het domweg opvoeren van het motortoerental alleen om daarmee een betere koeling te krijgen de oplossing is. EOD
DE GRENS zelf is waar de onenigheid ligt. Ik beweer, dat de circulatiesnelheid van het koelwater een van de (*) factoren is die de koelcapaciteit bepalen en wel in die zin, dat een hogere circulatiesnelheid altijd een betere warmteafvoer betekent.
Roel stelt dat de circulatiesnelheid geen rol speelt (geen reet uitmaakt). Over deze strijdigheid gaat deze topic. En dat is logisch want daar beneden en er boven is geen strijdigheid van meningen. Het is dus niet het opzoeken ven een détail in een groter geheel, maar het is des Poedels Kern.
En in mijn BEREKENINGEN heb ik steeds naar die grens gezocht. En die wordt bereikt wanneer de thermostaatklep (juist) helemaal open staat.
VLAK BOVEN de grens van de koelcapaciteit is ook een interessant gebied. Ik heb dat genoemd "de niet-stationaire" toestand waar Roel regelmatig aan refereert. Niet met zoveel woorden maar het is uit zijn tekst wel op te maken. Ik heb daarvan steeds gezegd, dat ik daar later nog op terug zal komen als daar nog tijd (en lust) voor is. Ik blijf ook nu nog bij dat standpunt: ik wil eerst een consensus bereiken over de ligging van die grens van de koelcapaciteit vooraleer over wat daar vlak boven gebeurt, verder te praten. De Luikse forens speelt daarbij een rol maar ook de 'naald onder in het rode gebied' uit een later gepubliceerde topic.
SLOT BEREKENING
Het huidige deel wil ik nog even afronden, waarvoor ik deze bijdrage kan gebruiken. Aan het lijstje van vier verschillende circulatiesnelheden wil ik nog twee toevoegen. De vorm is identiek aan de eerder beschreven vier circulatiesnelheden.
Circulatiepompsnelheid 'Oneindig'.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 100°C (noot 1)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 100°C
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 100°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 80°C
Ook hier is deze 80°C *de* bepalende factor voor het koelend effect wat zich laat berekenen als 80/70 x 100 kW = 114,3 kW
Circulatiepompsnelheid 0.
Intreetemperatuur koelwater in de radiateur = 20°C (noot 7)
Uittreetemperatuur koelwater uit de radiateur = 20°C
Gemiddelde temperatuur kw in de radiateur = 20°C
(Constante) Temperatuur van de buitenlucht = 20°C
Temperatuurverschil kw - bl is 0°C
Ook hier is deze 0°C *de* bepalende factor voor het koelend effect wat zich laat berekenen als 0/70 x 100 kW = 0 kW
De circulatiesnelheid 'oneindig' zal natuurlijk nooit gehaald worden en het is de enige exercitie in deze proefopstelling die je 'mentaal' zou kunnen noemen. Het geeft wel feilloos aan, dat het getal van 114 kW dus de grens is van de koelcapaciteit van deze radiateur. Het is de situatie die ik in mijn TS heb aangegeven met een waanzinnig hoge rondpomp snelheid. Ik heb daar 1 km/sec genoemd. (De voortplantingssnelheid van geluid in water is 1500 m/s.) Daarbij heb ik het koelwater een isotherme massa genoemd. Hier is de temperatuur van die massa dus 100°C.
Het is overigens meer geluk dan wijsheid, dat deze 114 kW nog net valt binnen het bereik van de door mij gekozen 1,4 liter TwinCharged VAG motor (118 kW). Zoals het ook meer geluk dan wijsheid (of toch niet?) was, dat de door mij gekozen temperaturen in de uitgangssituatie voor mijn berekeningen, namelijk bij circulatiesnelheid 1, van 100°C en 80°C bij een aanname van 100 kW leidden tot rondpompsnelheden die wonderwel klopten met de schattingen van Roel en de catalogus van een leverancier van warmtepompen.
noot 7: De circulatiesnelheid 0 (=nul) heeft niets 'mentaals'. Het is de dagelijkse praktijk van eenieder die 's ochtends op weg gaat naar zijn werk. M.d.v. dat de motor in een a/c werkplaats staat, die de omgevingstemperatuur op 20°C stabiliseert. . Deze meting kan dan ook het beste aan het begin van de dag worden uitgevoerd. De motor starten en (in de vrijloop) laten draaien zal binnen een paar minuten leiden tot een koelwatertemperatuur (binnen het motorblok) van 100°C. Gas terugnemen kan niet meer dus: contact afzetten.
TERMINOLOGIE
Mijn taalgebruik zou wat moeilijk zijn? Een term verklaard:
De grootte-orde of ook orde van grootte.
Hiermee wordt bedoeld: Ongeveer een factor 10 verschillend.
Wanneer bedrijvers van een exact vak over 'ongeveer' willen praten willen ze dat ook exact onduidelijk hebben. Daarom zeggen ze niet: 'Dat effect is ongeveer een factor tien kleiner'. Dat kan onmiddellijk leiden tot vragen als: Waarom tien? Waarom niet negen? Of elf? En valt vijftien daar buiten? Hij zegt dan 'Dat effect is van een kleinere grootte-orde' of: 'Dat effect is een orde van grootte kleiner'.
Wanneer die vakman inderdaad zou zeggen: 'Dat effect is ongeveer tien keer kleiner' dan bedoelt hij ook inderdaad iets tussen 9,8 en 10,2. En wanneer bij een controle berekening op de achterkant van een bierviltje het getal 10,3 blijkt te zijn, is er nog geen man overboord en kun je rustig nog een rondje bestellen.
In dit voorbeeld: Het eerste orde effect is die 100 kW. Dát is het beest waar we het over hebben. En dan mag dat 107 kW ("2" ) of 56 kW ("¼" ) zijn: dat is allemaal nog van dezelfde orde van grootte.
Het tweede-orde effect (7 kW) is de airco resp. een verdubbeling van de circulatiesnelheid. Je kúnt besluiten een tweede-orde effect te verwaarlozen maar dat is niet altijd zinvol, met name bij complexere systemen. Kleine oorzaken hebben soms grote gevolgen.
Die 0,7 kW, zijnde een correctie op de temperatuurbalans van het gemiddeld iets warmere koelwater binnen het motorblok, is een derde-orde effect en dat is altijd verwaarloosbaar. Soms is het leuk om te weten dat het er is . . .
Ed Peeters.
Ed Peeters antwoordt op 5 oktober 2009:
@dirk
Ga a.u.b. nog even terug in het juryhok? Roel en ik zijn er nog niet uit . . .
Ed Peeters antwoordt op 5 oktober 2009:
@Roel (Datum: 30 September 2009 om 01:03)
In jouw citaat van mij staat
Roel weet namelijk doorgaans verrekte goed waar hij het over heeft.
Dit was als compliment bedoeld. Ook stond er
Waar heeft die man het in 's hemelsnaam over?
Dit was niet sarcastisch bedoeld, maar een brevet van onvermogen, aan mijzelf uitgereikt.
Ik me werkelijk suf gezocht naar wat jij bedoelde.
En ik blijf graag met jou zoeken naar verschillen in de warmteoverdracht binnen het motorblok en in de radiateur,
omdat dit een vrij cruciaal punt van het geheel is.
Nogmaals mijzelf citerend, maar de tekst tussen haakjes weg latend:
Bovenstaande berekening, gebaseerd op de wet van Fourier, bevestigt dus de redenering van Roel dat de warmte overdracht bij de hogere temperatuur in het motorblok gewoon door gaat.
Dit was bedoeld als handreiking. Misschien zeggen wij het anders maar bedoelen wij hetzelfde. . .
Tip: In jouw speurtocht naar de crux in deze verhandeling breng jij de tijd naar voren en misschien is het dát wel, wat ik over het hoofd heb gezien. Omdat ik steeds naar een stationaire toestand heb toegewerkt.
Toch moeten we in de gaten houden dat er in de praktijk vaak sprake zal zijn (hoeveel sneller het er dan ook toegaat binnen het motorblok) van een stabiele situatie: Óf je kachelt rustig met 90 km/u op de vlakke weg (waarbij de thermostaat gewoon zijn werk doet) óf je zwoegt een helling van 6% op aan de grens van de capaciteit van het koelsysteem (waarbij de thermostaat juist helemaal open staat). Beide situaties kunnen lang aanhouden en er is dan toch een evenwicht.
Nog een tip: De materiaaldikte van het motorblok (tussen de cilinderwand en het koelwater) is aanzienlijk groter dan de materiaaldikte in de radiateur (tussen het koelwater en de buitenlucht). Misschien brengt dit je op een idee?
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
Slecht nieuws en goed nieuws, Roel.
Het slechte nieuws is dat MD zijn CV pomp terug wil hebben. Hij heeft geen goede HR ketel kunnen vinden en het wordt al weer herfst.
Het goede nieuws (voor mij althans) is, dat ik op de sloop vier poelies heb kunnen vinden van precies de juiste afmetingen.
Ik heb die dingen elk een naam gegeven en die naam in de flens laten stansen. Ze heten "2", "1", "½" en "¼".
Het tweede goede nieuws is, dat ik de thermostaat heb laten demonteren.
Ik heb hem immers alleen maar nodig gehad om te kunnen zien wanneer hij helemaal open staat omdat ik weet dat ik dán de grens van de koelcapaciteit van deze (franse) radiateur heb bereikt. Dat bleek steeds bij 100°C te zijn.
Ik heb dus voldoende aan een temperatuurmeter, die de (uit het motorblok) uitgaande koelwaterstroom meet.
Ik heb de metingen nog één keer over gedaan -dus mét poelies en zónder thermostaat- en wat bleek? De meetresultaten waren volkomen gelijk.
Deze openingsparagraaf moge weer lijken op het belichten van het eigen beeld. Daar is overigens niks mis mee. Hef valt mij zelfs op, dat ik langer in staat ben gebleven mijn eigen beeld te belichten dan jij het jouwe. Oftewel langer in staat ben, om mijn eigen redenering te volgen. Jij haakte na één rondgang al af.
Wanneer twee debaters verschillende redeneringen volgen om hun standpunt te bewijzen, komt er een moment dat beiden zullen moeten proberen in de redenering van de ander te treden om te proberen daarin de logische fouten bloot te leggen. Vandaar dat ik tegen jou nu zeg:
Ik heb deze praktische opstelling niet meer nodig. Ga je gang Roel: It's all yours.
En het is nu dus aan mij om jouw beeld belichten. Dat was:
Van: ®oel op datum: 22 September 2009 om 14:24
Circulatiepompsnelheid 1.
Motor levert 100 kW mech.
Motor levert 100 kW warmte.
Motortemperatuur blijft constant.
Circulatiepompsnelheid 2.
Motor levert 100 kW mech.
Motor levert 100 kW warmte
Motortemperatuur blijft constant.
De omgevingsruimte bedraagt 20 graden in beide situaties
De a/c installatie van deze ruimte moet in beide situaties 100 kW warmte vernietigen.
De enige als variabele aanwezige grootheid hierin is de koelvloeistof stroom die in situatie 2 groter is.
De energietoevoer in de 2e situatie is vergroot door het hogere verbruik van de CV pomp agv een grotere stroom.
Ik loop al meteen vast, Roel, want ik ben een paar Watt kwijt.
Je zegt: De energietoevoer in de 2e situatie is vergroot . . .
Maar je zegt ook: De a/c installatie van deze ruimte moet in beide situaties 100 kW warmte vernietigen.
Vraag:Waar blijft die extra energie, die de CV pomp in situatie 2 moet verrichten om meer water te verpompen?
Tot ik hier antwoord op heb gekregen, kan ik echt niet verder. Je zult dus óf dat antwoord moeten geven óf zelf jouw eigen beeld verder gaan belichten. Ook daar is niks mis mee.
[j]Het had beeldender (en simpeler) geweest als het inderdaad gebleven was bij één parameterverandering in de mentale proefopstelling.. Namelijk het simpel verhogen van de koelvloeistofstroom.
Ik heb deze praktische opstelling niet meer nodig. Ga je gang Roel: It's all yours.
Had men tevens de thermostaatklep verwijderd dan had er een verschil aangetoond geworden die wel of niet overeenkomt met het uitgangspunt van deze discussie.
Die thermostaatklep is er al uit. Ik heb hem eigenlijk nooit nodig gehad. En mijn meetresultaten werden er niet anders door. Maar ik heb deze praktische opstelling niet meer nodig. Dus ga je gang Roel: It's all yours.
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
@Roel
Op jouw verzoek wat meer gedetailleerdere reacties op jouw bijdrage
In mijn TherS had ik al gezegd:
De thermostaat speelt verder geen rol want ik zorg steeds voor een zodanig stationaire toestand dat deze helemaal open staat. Op de grens van de koelcapaciteit van deze radiateur dus.
Goed lezen is een kunst (zeggen sommigen) maar onthouden wat je gelezen hebt, is een wonder (zeg ik nu). Ik begrijp niet goed waarom ik steeds maar weer op die thermostaat terug moet komen, maar allez. . . :
Zoals ik in mijn eerste bijdrage in dit draadje al heb gesteld is de thermostaat de regelende factor voor het koelen.
Gedeeltelijk mee eens. De thermostaat heeft ook als taak te verwarmen. Verderop zeg jij:
. . . thermostaat want dat is dé regelaar voor een goede temperatuurhuishouding.
Daar ben ik het helemaal mee eens. De thermostaat zorgt ervoor dat de koelvloeistof eerst in de motor blijft om zo snel mogelijk naar de bedrijfstemperatuur te gaan. Zodra deze is bereikt heeft gaat hij open en kan de kvs ook via de radiateur gaan lopen, om te gaan 'koelen' en er zo voor te zorgen dat de bedrijfstemperatuur behouden blijft. Correct me if I'm wrong.
Ik lees bij herhaling dat jij veel waarde hecht aan de functie van de thermostaat en ik begrijp dus niet goed waarom je die eruit wilt hebben. Als dat een uitdaging aan mij is ga ik die aan. Ik zal proberen die berekening te maken. En dan tevens het motortoerental constant houden. Ik blijf daarmee wel mijn eigen standpunt belichten. Ik voorspel dat er onwaarschijnlijke bedrijfstemperaturen uit zullen volgen. Voorlopig ligt -sinds 29 September 2009 om 12:09- op jouw bordje nog steeds de uitdaging om jouw redenering te volgen in het geval van een verlaging van de circulatiesnelheid.
Eerder werd gesteld dat deze discussie ook de bedoeling heeft om er iets van te leren.
Ik zelf heb er al erg veel van geleerd. Tot voor twee maanden had ik nog nooit gehoord van het getal van Reynolds. Noch van het getal van Nusselt. Dat speelt een rol bij de beweging van lucht door de radiateur maar viel onder de 40% die ik bij mijn TS had weggehaald. En dat Fourier, die ik uitsluitend als wiskundige kende, zich ook heeft bezig gehouden met thermodynamica was mij ook onbekend. De essentiële taak van de thermostaatklep (snel opwarmen en vervolgens bedrijfstemperatuur handhaven) bij een auto ken ik al tientallen jaren. Getuige de volgende anekdote.
Bij de aanschaf van mijn eerste auto ging de keuze tussen een 2CV, een R4 of een VW kever. Ik had dus aan drie dealers gevraagd om een proefrit en daarbij als voorwaarde gesteld dat ik die proefrit wilde starten met een koude motor. Om te ervaren hoe snel de cabine op temperatuur zou komen. Het vroor een graad of 5. (En maakt de proefrit ook lekker langer, dacht ik erbij.) Er was één verkoper die zei, dat een watergekoelde motor sneller op temperatuur was dan een luchtgekoelde.
Internet gab es damals noch nicht dus het was: zelf denken en er met vrienden over praten. Ik begreep het toen wel.
OT: De keuze viel op de Kever. Deze werd twee jaar later total loss gereden door een vrachtauto die van links kwam. Mijn stoel had nadien de halve breedte. De verbaliserende brigadier (drie dagen later op het politiebureau) was een specialist op het gebied van verkeersongevallen, hetgeen de reden was om een extra PV aan mij te vragen, aanvullend op het PV dat ik al vanaf de ambulance stretcher had laten noteren. Hij bevestigde mijn vermoeden dat ik het in een 2CV of R4 niet overleefd zou hebben. Zou een hoop rust gegeven hebben in dit forum.
Denkfouten in de proefopstelling.
-De thermostaat sluit wanneer de uitstroomtemperatuur te laag wordt.
Alwéér die thermostaat, maar allez . . .
Correct wanneer je de uitstroomtemperatuur bedoelt van het koelwater dat uit het motorblok komt.
Dat gebeurde dan ook nadat ik de circulatiesnelheid van het koelwater had verdubbeld. Iets wat volgens jou niet had kunnen optreden want de circulatiesnelheid van het koelwater maakt geen reet uit. Ik moest toen dus meer gas geven en de rollenbank zwaarder instellen om weer een geheel geopende thermostaatklep te bereiken. Iets wat ik volgens jou niet had hoeven doen want de circulatiesnelheid maakt geen reet uit.
Hoewel jouw bewering 'correct' is, ontgaat de denkfout mij volledig.
Uitnemen van de thermostaat geeft een reëler beeld van de bereikte (bedrijfs)temperaturen.
Isser uit. Ga je gang.
In de pompsnelheid 1 situatie zal het koelwater in temperatuur dalen.
Eens. Sterker nog: Bij elke circulatiesnelheid zal de temperatuur van het koelwater binnen de radiateur dalen.
Behalve bij de snelheden 'nul en 'oneindig' uiteraard.
En niet wanneer de temperatuur van de buitenlucht hoger is dan de maximale temperatuur in de radiateur.
Dan zal de temperatuur van het koelwater bij elke circulatiesnelheid stijgen.
En ook niet wanneer de soortelijke warmte van het koelmiddel . . . . sorry, want 1° moeilijke term en 2° ik loop vooruit op de door mij toegezegde bijdrage die ik op mijn PC 'filosofie' heb genoemd.
In de 2e situatie zal deze meer gelijk blijven.
Eens. Overigens: Je drukt je voorzichtig uit en laat feilloos in het midden wat de gemiddelde temperatuur van het koelwater in de radiateur doet in situatie 2 t.o.v. situatie 1. Voel je al waar dit heen gaat?
Dit alleen als gevolg van de luchtstroom door de radiateur!
Eens. Het is trouwens een vanzelfsprekendheid. De enige plaats waar warmte wordt opgewekt is binnen de cilinder en de enige plaats waar overtollige warmte wordt afgevoerd is bij de radiateur naar de buitenlucht. Het uitroepteken dat je gebruikt suggereert dat het een bijzonder of een sterk argument is, maar dat lees ik er niet in. Wat bedoelde jij met dat uitroepteken?
De laatste drie citaten heb ik met 'Eens' beantwoord. Waar zat mijn denkfout?
Bereikt men in de 1e situatie een evenwicht situatie door geleidelijk de radiateur af te dekken waardoor het koelend oppervlak afneemt en daardoor de temperatuur constant blijft en dan de vloeistofstroom verhoogt heeft men een 1 op 1 vergelijkbare situatie. En wat is hierop uw mening?
Mijn mening is de laatste paar dagen een aantal malen veranderd. De eerste reactie was, dat je een nieuw element introduceert. Een nieuwe parameter zogezegd. En ik had al zo'n moeite om zoveel mogelijk parameters constant te houden. 😉 De tweede reactie was: Moeten we nou écht 40 jaar terug naar de tijd van de 2CV en de R4 en radiateurs gaan afdekken? De derde was: Ik heb de indruk dat je over alles wilt praten behalve over het koelend effect van de circulatiesnelheid in de radiateur. Over het opwarmen in het motorblok (waar ik al op gereageerd heb) en nu weer in de buitenlucht gaan spelen . . . Geen gek idee trouwens want het wordt hier nog steeds 's middags een graad of 36.
Mijn laatste reactie (nadat 'dirk' op hinderlijke wijze deze topic weer bovenaan in het lijstje heeft geplaatst) : Ik denk dat het een buitengewoon slimme vraag is, die het verdient in een aparte bijdrage te worden beantwoord. Akkoord?
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
@Roel
Ten derden male wat gedetailleerde reacties.
-Warmtetransport is niet van invloed (buiten het warmteverlies) op de koeling zelf.
In grote lijn mee eens. M.d.v. dat het warmtetransport in drie fasen plaats vindt. Fase een (van de cilinder naar het koelwater) en fase drie (van het koelwater naar de buitenlucht gedragen zich volgens de wetten van de thermodynamica i.c. -inderdaad; mee eens- de wet van Fourier. Fase twee is middels de koelvloeistof van het motorblok, via de pomp en de thermostaat naar de radiateur en weer terug en wordt beschreven door de wetten van de vloeistofdynamica. Waar zat mijn denkfout?
Om AJ et al ter wille te zijn een vergelijking met een verhuisbedrijf. (Nee, Roel: ik zal de verhuiswagen niet sneller laten rijden 😉 ). Er worden meubels en verhuisdozen (=warmte) verhuisd van een rijtjeswoning (= motorblok) middels een verhuiswagen (= koelwater) naar een villa (= buitenlucht). In deze barre economische tijden misschien andersom maar dat is niet ter zake. Het laden en lossen gebeurt door verhuismannen en het vervoer van de lading door de verhuiswagen. Hoewel de verhuizers en de verhuiswagen hetzelfde spul verplaatsen houden beiden andere regels aan. De verhuizers hun CAO en ergonomie regels; de verhuiswagen het rijtijdenbesluit en de verkeersregels. De verhuizers zijn allemaal familie van elkaar (in de mannelijke lijn) en ze heten allen "Fourier". Op de verhuiswagen staat de naam van hun bedrijf: "Water, Glycol & Co. b.v.".
Te denken geeft de stelling dat een verhoging van de circulatiesnelheid altijd een verbeterde koeling oplevert. Dit is niet zo.
Frapper, frapper toujours, Roel?
Dit zou betekenen dat een mindere koelcapaciteit kan worden gecompenseerd door een hogere koelvloeistofstroom.
Je chargeert, Roel, maar dit is in beperkte mate juist. In mijn rekenvoorbeeld (van een 100 kW motor die een paar procent vanaf de maximale koelcapaciteit van zijn radiateur zit) net zo beperkt juist als de bewering dat het uitschakelen van de airco een koelprobleem zou kunnen oplossen.
Een voorbeeld, waarbij ik jou vraag om het forum uit te leggen wat er gebeurt:
Stel je rijdt met een constante snelheid op een constant vlakke weg. De thermostaat zit binnen zijn werkgebied. Je rijdt vervolgens een tijd door wolken met vliegen en ander ongedierte die ervoor zorgen dat de radiateur van buiten vervuilt. Genoeg vervuilt om het te merken in de temperatuurhuishouding zodat de thermostaat moet reageren maar niet genoeg vervuilt om de thermostaat buiten zijn werkgebied (= helemaal open) te brengen. Wat gebeurt er precies?
Tussendoor vraagje: Waarom werkt een thermostaatklep überhaupt?
Ware dit zo dan had een autofabrikant dit natuurlijk al lang toegepast en daardoor meer ontwerpvrijheden gehad.
Ik denk dat automobielfabrikanten dit principe (a) al toepassen en (b) niet zo'n behoefte hebben aan meer ontwerpvrijheden.
(a) Ze passen dit principe al toe door de waterpomp rechtstreeks aan de motoras te koppelen. Daardoor zijn ze automatisch verzekerd van een snellere circulatie bij een hoger motortoerental. Het effect is gering: In mijn rekenvoorbeeld praat ik over een toerental bereik van een factor 8. Mijn Diesel haalt 5 (850 - 4250 rpm). Ottomotoren zullen wat hoger liggen en een V6 haalt die factor 8 misschien wel. Het effect op de maximale koelcapaciteit (van deze radiateur) noemde ik gering: Dat is in mijn rekenvoorbeeld.maar een factor 2. (Van 57 kW naar 107 kW).
Ik denk overigens dat het in de praktijk meevalt en het in het voordeel uitvalt van de constructeur. Ik vermoed namelijk dat er geen lineair verband bestaat tussen het pomp toerental en de circulatiesnelheid maar dat dat verband progressief is, d.w.z. dat een verdubbeling van de pomp rotatiesnelheid meer dan een verdubbeling van het debiet oplevert. Met bepaalde grenzen uiteraard. Dat vindt zijn oorzaak in het gegeven, dat het water in de pomp een kinetische energie meekrijgt, gegeven door E=½mv². Maar zeker weten doe ik dit niet. Ik heb geen goede grafieken gevonden over centrifugaalpompen.
(b) De fabrikant heeft geen behoefte aan meer ontwerpvrijheden. Hij is zich er van bewust dat het effect van een hogere circulatiesnelheid op de koelcapaciteit beperkt is, en zich bovendien gedraagt volgens de wet van het afnemende grensnut. Je kunt dat ook zien aan de getallen uit mijn 'berekening': Verdubbeling van "¼" naar "½" geeft 50% (29 kW) verbetering; van "1" naar "2" nog maar 7% (7kW).
Misschien is dit een goed moment om voor een grafische presentatie. Een beeld zegt meer dan 1000 woorden. Naar de getallen kijkend moest ik meteen denken aan een exponentiële curve. Het
PLAATJE
daarvan staat op http://home.hetnet.nl/~hafysica/basis%20formules/Verloop.htm#Exponentieel_verloop en wel het tweede plaatje op die pagina. Op de x-as staat de circulatiesnelheid van het koelwater; op de verticale as de maximale koelcapaciteit. De horizontale lijn met 1 op de y-as is de maximale koelcapaciteit die dus nooit gehaald wordt. Duidelijk is de wet van het afnemende grensnut. En dat bepaalt de optimale plaats van de koelwaterpomp voor de autoconstructeur.
Bovendien zouden alle caravanners die nu een koelprobleem kennen hiervan verlost zijn door een kleinere waterpomp poelie te monteren (hoger toerental) of een elektrische pomp bij de plaatsen.
Je chargeert en onwaarheidt: Geen extra pomp maar een vervangen pomp. EOD.
De circulatiesnelheid verlagen resulteert in een groter temperatuurverschil tussen in en uittredende koelvloeistofstroom.
Eens. Roerend mee eens. Het is de basis waarop mijn 'berekening' berust.
En weer omzeil je keurig wat de gemiddelde koelwatertemperatuur in de radiateur doet.
Verdere reacties, zo nodig, houd je te goed; nu alleen nog deze:
Ik denk dat een grotere radiateur of een extra ventilator meer resultaat geeft.
Helemaal mee eens.
dirk antwoordt op 13 oktober 2009:
@Ed ga eerst eens langs de huisarts
AJ antwoordt op 13 oktober 2009:
Mijn huisarts gebruikt soms ook "simpele" voorbeelden. Als je pillen moet slikken tegen hoge bloeddruk dan legt hij uit dat het in feite vaatverwijderaars zijn. Hij zegt dan: neem nu een tuinslang. Als die een beetje dun is dan gaat er niet zoveel water doorheen. Neem je nu een dikke slang dan gaat er meer doorheen. Maar.....als je nu door die dunne slang evenveel water wilt sturen ( in dezelfde tijd ) dan moet je de druk opvoeren. Als je de druk wilt verlagen dan moet je de diameter vergroten. Dat doen pillen tegen hoge bloeddruk.
Dus Ed, maak het mij ( en de forumlezers! ) maar duidelijk met voorbeelden.
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
@Roel
Ik heb de door jou gevraagde berekening gemaakt dus met een constant af te voeren warmte (100 kW) en met de thermostaatklep verwijderd. Het resultaat is wel grappig.
Ik heb de resultaten in een tabelvorm gezet en wacht nu op een hint van onze webmasters welk lettertype ik moet gebruiken om die tabel goed weer te geven in dit forum.
(Mijn Kladblok staat ingesteld op Microsoft Sans serif - Normaal - 10 punts. Ik gebruik in de tabel zowel tabs als spaties dus ik weet vrijwel zeker dat dat fout gaat bij een ander lettertype.)
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
Sorry, AJ, ik had je bijdrage gemist.
Vond je mijn voorbeeld van de verhuiswagen geen leuke?
Overheen gelezen? Sla op je toetsenbord met deze draad geopend Ctrl + F in en type vervolgens in het zoek venster het woord 'verhuiswagen' in. Zonder quotes uiteraard.
Je hebt overigens eerder gezien hoe mijn voorbeeld van de vlieghaven Düsseldorf (*) volledig werd ondergeschoffeld. Hoewel ik keiharde verbanden heb aangebracht tussen het transport van warmte (=passagiers) van het motorblok (=vertrekhal) middels het koelwater (=pendelbus) naar de radiateur (=vliegtuigen) wordt dit door ®oel volledig uit zijn verband gehaald genoemd en niet meer van toepassing op zijn originele doel; het aantonen van het transport.
Zelf vond ik het beeld van een vliegtuig dat met zijn passagiers 'de lucht in' gaat en verdwijnt, erg sprekend. Dat wordt door ®oel geridiculiseerd met Het gaat nu over vliegtuigen en passagiers die wel vertrekken maar nooit aankomen(?!) Het zal mij worst wezen of die vliegtuigen naar Timboektoe of naar Tietjerkstradeel vliegen. Net zoals ®oel en ik ons nooit bekommerd hebben over waar de warmte blijft, wanneer die eenmaal vanuit de radiateur door de buitenlucht is opgenomen.
Je ziet maar, AJ, hoeveel tijd voorbeelden kunnen kosten . . .
antwoordt op 13 oktober 2009:
Dus als ik het goed gegrijp Ed, begrijp ik het niet helemaal en zie ik het helemaal verkeerd?
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
Sorry, Roel, nog even geduld, please???
Mijn op 05 oktober 2009 om 01:08 toegezegde bijdrage "Roel feliciteren" komt vanavond nog. En de ontknoping. Eigenlijk zat ik te wachten op een advies hoe ik foutloos een goede tabel opmaak in dit forum kan posten. Ik ga het nu maar zelf proberen.
Zag dat ik een voetnoot (*) aan AJ was vergeten:
Ik ken Schiphol niet zo goed. Wanneer ik op Schiphol vloog, waren dat meestal intercontinentale vluchten en dan werd ik door een taxi thuis opgehaald en ook weer teruggebracht. Het parkeerterrein van Schiphol (voor langparkeerders) ken ik van één keer toen iets met die taxi bestelling fout was gegaan. Ik moest toen met mijn eigen auto weg. Die Audi 100 was net een jaar oud, en die laat je dan niet graag tien dagen staan. Ik heb de afstand Eindhoven-Schiphol in 55 minuten gereden, het reisbureau had vooruit gebeld en de incheckbalie was speciaal voor mij open gehouden, hoewel de boarding al was begonnen. Ik kreeg een oranje 'Rush' kaartje mee. Best geinig: Vier rijen met elk meer dan 20 wachtenden passeren en pal voor de neus van de marechaussee gaan staan. Memories. . .
Nu ik het zelf moet betalen vlieg ik meest met AirBerlin of Transavia. Die toestellen hebben niet eens een business class. En omdat deze low-budget mij-en in Düsseldorf vaak verder weg en niet aan de slurf staan heb ik daar wel ervaring met pendel busjes. En het verbaast mij nog steeds hoe de mensen dringen om in de bus of in het vliegtuig te komen. Terwijl de 'plaats aan het raampje' al bij het inchecken vast is gelegd.
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
Op verzoek van ®oel heb ik de proefopstelling gedraaid zonder thermostaat en met een constant te koelen vermogen.
Tabel A is een andere weergave-vorm voor mijn berekeningen van 29 September 2009 om 12:09.
TABEL A: Op de grens van de koelcapaciteit van deze radiateur.
Gekozen poelie (=circulatiesnelheid) 2 >1< ½ ¼
Intree temperatuur kw in radiateur 100 100 100 100 °C
Temperatuurverschil kw in radiateur 10 20 40 80 °C
Uittree temperatuur kw uit radiateur 90 80 60 20 °C
Gemiddelde temperatuur kw (gem) 95 90 80 60 °C
Constante temperatuur buitenlucht 20 20 20 20 °C
Temperatuurverschil kw(gem) - bl 75 70 60 40 °C
Totaal weg gekoeld vermogen 107,1 100 86 57 kW
Circulatiesnelheid koelwater 2,5 1,25 0,625 0.3125 lit/s.
TABEL B: Zonder thermostaat en met constant af te voeren vermogen.
Gekozen poelie (=circulatiesnelheid) 2 1 ½ ¼
Intree temperatuur kw in radiateur 95 100 110 130 °C
Temperatuurverschil kw in radiateur 10 20 40 80 °C
Uittree temperatuur kw uit radiateur 85 80 70 50 °C
Gemiddelde temperatuur kw (gem) 90 90 90 90 °C
Constante temperatuur buitenlucht 20 20 20 20 °C
Temperatuurverschil kw(gem) - bl 70 70 70 70 °C
Totaal weg gekoeld vermogen 100 100 100 100 kW
Circulatiesnelheid 2,5 1,25 0,625 0.3125 lit/s.
De berekening die ik gevolgd heb om tabel B te maken is ontzettend simpel. Het is meer een redenering. Deze redenering loopt in de tabel B van beneden naar boven (terwijl die in de tabel A van boven naar beneden liep):
- De circulatiesnelheid zelf is pro forma vermeld maar heeft bij déze berekening geen rol gespeeld.
- Het weg te koelen vermogen is constant (100 kW)
- Daarmee is ook het verschil tussen de gemiddelde kw temperatuur en de buitenlucht constant (70 °C)
- De temperatuur van de buitenlucht is ook steeds constant gehouden (20° C)
- Optellen levert de gemiddelde temperatuur van het koelwater op die eveneens constant is (90 °C)
- Het temperatuurverschil is omgekeerd evenredig aan de circulatiesnelheid (van 10 tot 80 °C)
- Dit temperatuurverschil halveren en dan die helft optellen bij de gemiddelde temperatuur en er van aftrekken levert de intree temperatuur respectievelijk de uittree temperatuur op. En dat was het enige rekenwerk. Maar misschien verdrinken sommigen daar al in. 😉
Opm.: In de eerste tabel is de circulatiesnelheid 1 omgeven met > < omdat dat mijn uitgangssitutatie was.
COMMENTAAR
Ik zie in de tabel maar één keer de bedrijfstemperatuur optreden en dat is situatie "1".
De andere drie zou ik als bedrijfstemperaturen niet realistisch willen noemen noch adviseren.
Bij "2" blijft de motor -die maar 100 kW aanbiedt aan een radiateur die bij die circulatiesnelheid 107 kW kan weg koelen- duidelijk te koud. Dat kost (is mij verteld) meer brandstof en (denk ik) extra slijtage.
Bij "½" wordt de motor -die toch 100 kW aanbiedt aan een radiateur die bij die circulatiesnelheid maar 86 kW kan wegwerken- te warm.
Bij "¼" wordt de motor -die toch 100 kW aanbiedt aan een radiateur die bij die circulatiesnelheid maar 57 kW kan wegwerken- véél te warm.
@Roel: Graag gedaan.
Ed Peeters antwoordt op 13 oktober 2009:
Die tabellen gingen dus toch fout.
De webmaster heeft mij per e-mail geïnstrueerd maar dat werd echt te moeilijk voor mij. Liefhebbers kunnen ze met knip_en_ plak naar hun Kladblok brengen en dan zelf wat met tabs spelen. T'is allemaal niet zo belangrijk; het leed is zo geleden.
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
Proficiat, Roel. Van harte en uitbundig gefeliciteerd.
WAARMEE?
Je hebt de boel grandioos en langdurig voor het lapje gehouden en om de tuin geleid.
Niet alleen ik ben er volledig ingetuind, maar ook het hele forum trapte erin.
Wat mij betreft een paar weken en wat het forum betreft misschien al een aantal jaren.
(B& M reken ik hierboven even niet tot het forum.)
Je ziet maar wat je je kunt permitteren wanneer je als deskundige te boek staat.
Het kan natuurlijk ook gevaarlijk zijn. Stel je voor wanneer een expert er faliekant naast zit en de mensen hem toch zouden geloven.
HOE je dat gedaan hebt, kan iedereen zelf nalezen.
WAAROM
jij dit gedaan hebt is natuurlijk de meesten ook duidelijk. Het is naar de andere, veel grotere effecten kijkend een foutief idee, dat je door een hoger motortoerental alleen een koelingsprobleem kunt oplossen.
Dat was voor jou, opgegroeid tussen het rubber en in de wieg al spelend met een smoorklep zó duidelijk dat je nooit de moeite hebt genomen om er aan te gaan rekenen. Dat heb ik voor je gedaan. Er rust geen copyright op.
Voor het leereffect van andere forumleden heb ik geen formule gebruikt maar een rijtje van acht zinnetjes onder elkaar gezet. Vier keer. En om het zelf na te kunnen 'rekenen' vond ik het publiceren van mijn tabelletjes belangrijk. Dat is alleen maar optellen, aftrekken en één keer door twee delen.
Dat jij bij het bestrijden van de urban legend -stammend uit de tijd van de door de motor aangedreven koelventilator- dat een hoger toerental een betere koeling geeft, het niet uit de weg ging om fysisch onjuiste beweringen te doen, ging mij te ver.
Ik vond dat niet alleen fout maar dacht ook dat jij dat niet nodig had. (Zie hieronder bij HOOP.)
Je hoeft dat nu ook nooit meer te doen. Je kunt vanaf nu volstaan met beweringen als:
"Hoewel het waar is dat een hogere circulatiesnelheid altijd een betere warmteafvoer geeft, is het effect daarvan -uitgerekend- klein en meestal nog kleiner dan het uitschakelen van de airco." Of iets soortgelijks. Ik kan dat rustig aan jou overlaten.
-
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
HOOP
Ik heb je een topprestatie zien leveren in een Topic dat ging over het effect van een hogere kogeldruk met name wanneer een auto + caravan op een helling staat. Nee, het was niet de topic automatische nivoregeling waar je overigens ook een goed verhaal neer zet maar een andere draad.
Ik zag je daar goochelen met getallen en vectordiagrammen alsof het niks was.
Jij toonde aan, dat je de materie volledig beheerste en ook zoiets ruimtelijks als het massamiddelpunt van de trekauto duidelijk voor de geest had.
Niet alleen waren je berekeningen foutloos, je kon ook zonder tekeningen duidelijk maken hoe die vectoren stonden en boven alles toonde je een behoorlijke dosis geduld. Waar het je overigens in deze draad ook niet aan heeft ontbroken.
(Zelf struikel ik nog steeds over vectordiagrammen. Toen ik wilde uitrekenen hoe hoog een stoeprand moet zijn om van een helling van 50% of 45° te kunnen spreken, moest ik na vier pogingen op papier toch maar naar buiten om met een meetlint en wat blokjes hout bij het wiel van mijn caravan te gaan zitten spelen. Ik kwam toen -geloof ik- uit op 13 cm.)
Toen ik deze Topic startte, had ik gehoopt op eenzelfde vuurwerk maar werd daarin wat teleurgesteld.
Jouw commentaar leek vaag (globaal) en vaak de kern vermijdend.
Logisch natuurlijk want jij hebt vanaf het begin geweten hoe het werkelijk in elkaar zit.
Iedereen, die wel eens in een debating groep heeft gezeten, weet hoe moeilijk het is om een stelling te verdedigen waar je zelf niet in gelooft maar die je als taak meekreeg. Dat wordt al vlug giebelen en geinen maar jij bleef met een stalen smoel mij tot nadenken dwingen. Erg knap gedaan, Roel.
DE WAARHEID is in één volzin samen te vatten.
Als de de stelling van Roel, dat de circulatiesnelheid van het koelwater geen invloed heeft op de warmteafvoer, juist is KAN DE THERMOSTAATKLEP HELEMAAL NIET WERKEN want het enige dat die thermostaatklep doet is de circulatiesnelheid van het koelwater door de radiateur veranderen om daarmee de warmteafvoer te veranderen waarbij het overtollige koelwater gewoon rechtstreeks naar de motor terugstroomt en daarmee de bedrijfstemperatuur van die motor handhaaft.
Daarom heb je mij steeds gedwongen na te denken over wat de thermostaatklep eigenlijk doet. En daarom heb jij in mijn recente bijdragen ook niet gereageerd toen ik je tot twee maal toe uitdaagde om te beschrijven hoe de thermostaat functioneert.
Goed gedaan, Roel: Een geweldig staaltje van toneelspel en manoeuvreren.
-
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
Ik hoop dat je niet teleurgesteld bent, dat ik zelf ontdekt heb, wat je aan het doen was. Jouw lol zou natuurlijk groter zijn geweest, als je - nadat Ed Peeters de handdoek in de ring had gegooid- zelf met deze ontknoping had kunnen komen. Ik betreur het niet dat ik je nu de mogelijkheid heb ontnomen voor deze grande finale. Dat -vind ik- is mijn beloning voor de tijd die ik erin gestoken heb. En verontschuldigingen over jouw suggestie dat ik onwaarheden debiteer, hoef ik ook niet. Dat hoorde gewoon bij het spel, zullen we maar zeggen.
Dus nogmaals van harte en uitbundig gefeliciteerd.
En bedankt, Roel: Het was voor mij erg leerzaam.
WAARSCHUWING
Laat nu niemand in de toekomst uit dit hele verhaal citeren dat Ed Peeters heeft uitgerekend dat een verdubbeling van de circulatiesnelheid een even grote verbetering op de warmtehuishouding heeft als het uitschakelen van de airconditioning. Dat geldt alleen voor deze 100 kW motor met deze gedachte radiateur met de door mij aangenomen temperaturen van 100° in en 80° uit waardoor deze combinatie van motor en radiateur al dicht bij de grens blijkt te zitten van de maximale koelcapaciteit. Houd daarbij ook in gedachten dat een factor twee in motortoerental meestal niet één maar twéé versnellingen betekent.
DE JURY
mag wat mij betreft uit de jurykamer komen. Behalve bert die zich als jurylid heeft gediskwalificeerd en alleen nog maar vanuit de zaal mag joelen en fluiten. Wanneer B&M zich geen jurylid voelen, zitten ze misschien op de rechterstoelen. Dan hebben Roel en Ed hun pleidooien gehouden voor een Meervoudige Civiele Kamer. En dat is toch ook een leuke gedachte . . .
@Eric antwoordt op 14 oktober 2009:
Van: ®oel
Datum: 31 August 2009 om 00:00
Gezien de indrukwekkendheid van het wetenschappelijk verbaal waar dit draadje mee werd gestart had ik iets meer inhoud in een bijdrage van jouw hand verwacht Ed.
Tja, ik geloof dat Ed zich daar als een leeuw op geworpen heeft.
Roel heeft zich vervolgens niet het kaas van z\\\'n brood laten eten maar ik heb toch de indruk dat \\\'t hem boven z\\\'n hoofd is gegroeid mede gezien onderstaande reactie, inhoudelijk heeft hij niet meer gereageerd en da\\\'s geen schande toch?
Van: ®oel
Datum: 13 October 2009 om 12:41
Dus als ik het goed gegrijp Ed, begrijp ik het niet helemaal en zie ik het helemaal verkeerd?
Ed en Roel, ik kan in deze absoluut niet als jurylid fungeren daar mij simpelweg de kennis ontbreekt.
Wel chapeau voor de mooie (soms voor mij zelfs nog te onduidelijke 😉 ) betogen die ik met veel belangstelling heb gelezen!
Wellicht voelen anderen zich geroepen wel een oordeel te vellen, ik kan het helaas niet...
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
@ @Eric. Dat is een.
Je doet jezelf tekort. Je hebt uit de ongelofelijke brij van tekst toch twee relevante citaten opgepikt.
Maar je doet ook Roel tekort die erg lang een onverdedigbaar standpunt heeft hooggehouden.
Als je maar onthoudt dat een hogere rondpomp snelheid van het koelwater altijd een betere warmteafvoer geeft, maar meestal niet voldoende om een bestaand koelprobleem op te lossen, zijn wij tevreden.
Koen antwoordt op 14 oktober 2009:
Is ®oel nu een trol ?
AJ antwoordt op 14 oktober 2009:
Ik heb heel veel gelezen over de warmteafvoer. Ed dank je wel voor de voorbeelden. Prima!
Maar nu mijn praktijk. Ik schreef in een andere bijdrage dat ik in de zomer te maken had met een oplopende olietemperatuur. Iedereen bedankt voor de bemoedigende woorden! Ik reed met een toerental van rond de 2500 tot 3000 met een 1.9 TDI van VW ( Sharan ).
Ik heb een paar weken geleden over de afsluitdijk met stevige tegenwind gereden. Op Roel z'n advies het toerental ergens rond de 2000 gehouden. Wat denk je? Olie stond op 100 en bleef op 100. Ik weet wel, het is geen wetenschappelijke berekening. Maar ik wilde het toch even melden omdat deze site volgens mij juist ook bedoeld is om elkaar te helpen met praktijkvoorbeelden. Voor de rest blijf ik alles ( voor zover ik kan ) volgen! Roel en Ed bedankt!!
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
@ Koen (2)
ABSOLUUT niet!
Roel is een zeer ervaren vakman met een brede en diepgaande kennis op het gebied van auto- en caravan techniek. Hij vond het -denk ik- belangrijk om de urban legend dat een hoger toerental een betere koeling geeft te vuur en te zwaard te bestrijden (en daarmee mede caravanners te helpen).
Ed Peeters antwoordt op 14 oktober 2009:
@AJ (3)
Moest jij toen -om die 2000 rpm te halen- een versnelling terugschakelen of heb je alleen maar gas teruggenomen om dichter bij het maximale koppel toerental (1900 rpm) van jouw VW Sharan te komen?
AJ antwoordt op 14 oktober 2009:
Ed,
Ik reed rond de 85 tot 90 in de vier met ongeveer 2500 tot 2800 toeren. Toen ik naar de vijf ging ( met ongeveer dezelfde snelheid ) zakte het toerental naar ongeveer 2000 tot 2200.
Ik heb dat in 2006 en 2007 ook gedaan. In de vijf en rond de 2000 toeren. Toen mijn motor vorig jaar stuk ging heb ik op aanraden van mijn garagehouder de vierde versnelling gekozen met het daarbij horende hogere toerntal. ( steeds dus zo rond de 85 a 90 km per uur. Dat was volgens hem beter. Maar voor Maastricht ( dat is een helling van misschien maar 2% ( ??? ) begon de olie al iets op te lopen. Nu ik met stevige tegenwind ( vergelijkbaar met een beetje helling dacht ik, de caravan is 2.50 breed ) in de vijf rond de 85 a 90 reed had ik nergens last van.
@Eric antwoordt op 14 oktober 2009:
Van: AJ
Datum: 14 October 2009 om 09:22
Ik heb een paar weken geleden over de afsluitdijk met stevige tegenwind gereden. Op Roel z'n advies het toerental ergens rond de 2000 gehouden. Wat denk je? Olie stond op 100 en bleef op 100.
==================================================
Da's logisch toch, extra geforceerde koeling door de stevige tegenwind?
Of kun je zo (ala 2CV6 eigenlijk 😉 ) niet denken?
Luchtkoeling maakt zelfs bij de nieuwere autos toch ook nog wel een belangrijk deel uit van het totale plaatje?
Ben benieuwd wat de temperatuur op de terugweg (dus met stevige wind mee) zou zijn geweest.
antwoordt op 14 oktober 2009:
In een notendop.
Wanneer de grens van de koelcapaciteit van een radiateur bereikt is, is de werking van de thermostaat uitgeschakeld.
Er wordt in de motor warmte opgewekt die niet meer door de radiateur kan worden weg gekoeld.
De warmtestroom in de motor verloopt agv een exponentiele niveaulering en dus een logaritmische gemiddeld verschiltemperatuur sneller dan die in de radiateur.
Er wordt in het kort gezegd meer energie op transport gezet dan er kan worden af gezet. Ergo, een koelprobleem die met een hogere flow niets oplost.
Een vergelijk met de CV installatie van MD gaat in zoverre op dat de ketel afvalt wanneer de radiator zijn afgifte capaciteit heeft bereikt. Een verbrandingsmotor blijft draaien en dus meer warmte produceren.
In de openingsstelling wordt dit veronderstelt:
Warmtetransport is een lineair proces.
Het warmtetransport is lineair, correct, maar de warmtestroom door overdracht niet. Anders gezegd, het lineair toepassen van de wet van behoud van energie kan niet toegepast worden omdat de lijnen van het temperatuur verloop logaritmisch verlopen.
Op 29 september schrijft Ed:
Bovenstaande berekening, gebaseerd op de (lineaire) wet van Fourier, bevestigt dus de redenering van Roel dat de warmte overdracht bij de hogere temperatuur in het motorblok (die niet echt 'anders' verloopt maar wel) gewoon door gaat.
De berekening bevestigd niets omdat van het verkeerde wordt uitgegaan.
De vraag die Menno in aanvang stelde vormt de kern in dit verhaal.
Kan die betere koeling die extra hoeveelheid warmte wel kwijt?
Een hogere flow geeft een kleiner temperatuurverschil in de radiateur. Dit geeft wel weer een groter temperatuursverschil met de omgeving temperatuur en daardoor een marginaal grotere warmtestroom in de afgifte door de radiateur.
Ed heeft gelijk wanneer hij stelt dat ik dit in het begin al wist maar ik koos ervoor dat niet toe te lichten. Zoals je weet ben ik fervent voorstander van het KISS systeem. (Keep It Simpel Stupid)
Maar we hebben het nog steeds over een verbrandingsmotor die een hoger toerental zal moeten draaien en daardoor ook meer warmte produceert agv meer verbrandingen en interne verliezen en daarmee die extra warmteafgifte van de radiateur ruimschoots compenseert. Netto resultaat is negatief.
Dit is de reden en de motivatie van mijn stelling die Menno kennelijk wel begreep.
Ik heb daar geen ingewikkelde berekeningen voor nodig om (een deelproces) te bewijzen. De hier gemaakte berekeningen berusten goeddeels op aannames en cirkelredenatie en zijn zeer rudimentair. Dat ga ik niet bewijzen, niet omdat dat boven mijn pet zou groeien, al zal ik daar voor de juiste decimalen en formules de schoolboeken soms moet afstoffen (wat ik inmiddels wel een beetje gedaan heb hoor), maar omdat deze berekeningen met Nusselt, Reynolds Prantl en Newton’s Warmtewet zeer complex zijn en zoals bv een met de temperatuur veranderende soortelijke warmte en daardoor andere warmtestromen. Niet alles is zo basic als dat het wordt voorgesteld. Thermodynamica gaat over systemen die in evenwicht zijn en is niet hetzelfde als warmtestromen die gaan over afkoeling. Warmteleer, een vak apart, waar ik wel wat van weet maar niet meer dagelijks in de praktijk nodig heb. Ik zie de noodzaak daar ook niet zo toe.
It’s all Yours. En daarmee wordt de “praktische” motoropstelling bedoeld. Ik heb deze nooit nodig gehad en ook nu niet. Wil ik deze berekeningen weerleggen ben ik verplicht om tot in detail te treden. Dat nodigt mij namelijk niet zo uit. Temeer omdat de basis niet klopt.
Wat ik wel belangrijk vindt is het rijdend geheel in bestaande configuratie waarin deze koelproblematiek een serieus probleem is nl het caravannen en daarbij de mogelijkheden om een oververhitting te voorkomen. En dat is mi niet a-priori het motortoerental verhogen hoe ‘bewezen’ dat ook moge zijn in voorgaande cijferbrij.
Heel juist wordt gesteld dat er een verdubbeling van het toerental moet plaatsvinden om een ca 10% verbeterde koelcapaciteit in de radiateur te bewerkstellingen bij gelijkblijvende warmteafgifte door de motor.
Dit is natuurlijk een contradictie. Of men moet het waterpomp toerental onafhankelijk van de motor verhogen.
In de openingsstelling wordt eveneens dit veronderstelt:
Ik zie geen logische redenen om aan te nemen dat de warmteoverdracht in het motorblok anders zou verlopen dan in de radiateur.Als argument tegen ‘een bewijs uit het ongerijmde’.
Alle cijferbrij die hierna volgt is daar ook op gebaseerd.
Het is met name het logisch denken dat in deze verhandeling verschilt en niet de cijferbrij, hoe reëel of irreëel dan ook.
Transport van Energie (warmte) wordt bereikt door het product van warmte inhoud en de massa van het transportmedium.
De geproduceerde warmte in de motor wordt getransporteerd naar een warmtewisselaar. Een verbeterde koeling kan dus pas bewerkstelligt worden in de radiateur (warmtewisselaar).
Hier moet het werkelijkheid worden. De energie, aangevoerd door het medium in het leiding systeem blijft gelijk ongeacht de flow er vanuit gaande dat de specifieke warmte inhoud van het medium daarvoor toereikend is. Is dat namelijk niet het geval dan dient de flow te worden verhoogd om een gelijke hoeveelheid energie te kunnen afvoeren.
Het is misschien ook hierom dat een motorconstructeur kiest voor een relatief lage flow. Hierdoor kan de spec. Warmte inhoud van het medium beter worden benut wanneer dit nodig mocht zijn bij vollast. Tevens wordt voorkomen dat de waterpomp een onnodig hoog (wrijvings)verlies veroorzaakt.
Een voorbeeld voor AJ: Een pendelbus(transport) met een capaciteit van 50 personen zo snel kort laten stoppen dat deze 50p niet de tijd krijgen allemaal te boarden voordat hij weer vertrekt. Deze ongebruikte capaciteit kost onnodig veel energie.
DE WAARHEID is in één volzin samen te vatten.
Als de de stelling van Roel, dat de circulatiesnelheid van het koelwater geen invloed heeft op de warmteafvoer, juist is KAN DE THERMOSTAATKLEP HELEMAAL NIET WERKEN want het enige dat die thermostaatklep doet is de circulatiesnelheid van het koelwater door de radiateur veranderen om daarmee de warmteafvoer te veranderen waarbij het overtollige koelwater gewoon rechtstreeks naar de motor terugstroomt en daarmee de bedrijfstemperatuur van die motor handhaaft.
De thermostaat. Tja deze waarborgt de bedrijfstemperatuur door de warmtestroom te reguleren. Dit gebeurd door de flow te regelen. In dit hele verhaal is de thermostaat niet van belang omdat er vanuit wordt gegaan dat de koelcapaciteit van de radiateur reeds uitgenut is.
Dit is ook de reden dat deze uit de mentale proefopstelling zou moeten worden verwijderd om duidelijk te krijgen wat er met de temperatuur gebeurd.
Een volledig onjuiste conclusie om daar de (absolute) waarheid aan op te hangen want de thermostaat werkt helemaal niet bij maximum vernietiging door de koeler (radiateur).
Hij maakt echter wel gebruik van de flowregeling, wat moet ie anders want hij kan zelf geen invloed op de temperatuur uitoefenen. Maar dat doet hij in de situatie dat de max. koelcapaciteit van de radiateur nog lang niet is bereikt.
Neem het voorbeeld van de koude start. Er is geen koeling gewenst in deze situatie en er is geen enkel effect van een hoge flow door de motor in de opwarmfase bij gesloten thermostaat mbt de opwarmduur, al is die oneindig. Een isotherme massa dus. Motortoerental verhogen geeft agv een hoger intermitterend getal van de cilinderverbranding wel een kortere opwarmtijd.
Proficiat, Roel. Van harte en uitbundig gefeliciteerd..
Je doet mij teveel eer Ed.
Ik houd niemand voor het lapje en leidt niemand om de tuin.
OK, ik ben niet ingegaan op de juistheid van de door jou aangetoonde hogere radiateur temperatuur die door een grotere deltaT (maar niet zoals door jou berekend) marginaal beter koelt. Daar ben je volledig juist. Alleen,……………(nog maar eens) dit voordeel valt weg tegen het nadeel van een hoger motortoerental.
Zo zie ik het in de praktijk, als een werkend geheel in het vooronder. En niet als een losse radiateur voorbijgaand aan wat er in de motor verder gebeurd. Dat heb ik vergeefs proberen aan te geven met het pendelbus voorbeeld.
Het is zeker niet het geval dat ik het forum al jaren om de tuin leidt.
Ik vindt dat een onterechte opmerking en kan de motivatie daarvoor niet plaatsen.
Wat zou ik daar in godsnaam mee opschieten?
Vwb het advies in voorkomende koel problemen blijft overeind staan om het toerental naar beneden aan te passen. Om al de hiervoor door mij aangevoerde redenen.
Ik heb hier legio mensen met koelproblemen mee van dienst kunnen zijn, ook hier op het forum zoals je hebt kunnen lezen.
Zelfs in instructieboekjes kan je dit terugvinden.
Mocht het zelfs een onbewuste dwaling van mij mogen zijn dan zit ik er toch niet echt naast lijkt mij.
Echter, ik meen hier niet te dwalen en wijs jou er juist op nog eens goed te bezien of je de juiste formules toepast in jouw berekeningen en goed in het oog te houden wat er nu eigenlijk in de motor gebeurd wanneer je knutselt aan de radiateur en de doorstroming daarvan.
Hoewel het waar is dat een hogere circulatiesnelheid altijd een betere warmteafvoer geeft, is het effect daarvan -uitgerekend- klein en meestal nog kleiner dan het uitschakelen van de airco.
Dit lijkt mij de meest zinvolle conclusie.
Ik begrijp alleen niet waarvoor het zo lang geduurd heeft voordat je tot dit inzicht kwam.
Voor wat betreft de fysisch onjuiste beweringen wil ik je een spiegel voorhouden.
@Eric schrijft:”Roel heeft zich vervolgens niet het kaas van z'n brood laten eten maar ik heb toch de indruk dat 't hem boven z'n hoofd is gegroeid mede gezien onderstaande reactie, inhoudelijk heeft hij niet meer gereageerd en da's geen schande toch?”
»
Geef me wat lucht zeg. Ed doet er een paar dagen over een reply te schrijven. En de laatste is nog wel een hap ineens zeg.
Maar zie ik het verkeerd? Ben ik de boel voor de gek aan het houden?
Ik heb daar geen jury voor nodig. Ik kan met de hand op het hart zeggen dat de kennis en ervaring mij tot deze wijsheden hebben gebracht.
Wel merk ik dat er soms interpretatie verschillen doorheen spelen en verbazend genoeg zijn er voldoende raakvlakken.
Zelfs zoveel dat je bijna zou kunnen zeggen dat het niet van respect getuigt mij weg te zetten als manipulator, toneelspeler en ‘leugenaar’ voor een meervoudig civiele kamer om beoordeeld te worden. Dank je de Koekoek.
Of zou dat ook aan de interpretatie liggen?
In een al eerder voorbereid opzetje had ik dit geschreven:
“Ik zwicht voor zoveel verbaal geweld en laat de eer aan jou in de wetenschap dat ik de eer in de kennis vindt.
Ik heb ik deze verhandeling jouw vragen beantwoord maar geen antwoord op mijn vragen anders dan het wederom toelichten van jouw stellige gelijk. Daarvan ben ik nog steeds niet overtuigd.
Een mooie ‘getuige’ is het door AJ zo gewaardeerd voorbeeld.
Het vliegveld voorbeeld wat door mij zo uit zijn verband zou zijn gehaald.
Hoe frappanter wil je het hebben, door mij in beeld gebracht voor een simpel transport probleem van aankomsthal naar parkeer terrein.
Dat is te moeilijk! Er wordt niet op ingegaan maar volledig voor eigen nut verbouwd naar vliegtuigen en op en neer reizende passagiers. Er wordt van alles bijgesleept tot vriendinnen en voetnoten.
Om het eenvoudig te houden.(!?!)
Ik ben klaar met reageren op theoretische voorstellingen die niets aantonen wanneer van het verkeerde wordt uitgegaan, parameters veranderd of essentiële zaken buiten beschouwing laat.
Mijn bordje is leeg. De appetijt is over, alleen dit toetje nog.
Ik wil alleen nog overwegen te reageren op de mentale proefopstelling met afgedekte radiateur waarbij de MKW flow verhoogd wordt. Dat is tenslotte mijn vraag geweest.
Je praat veel Ed, veel van wat ik hoor heeft een bekende klank maar wat je uiteindelijk zegt blijkt niet zo, of bedoel je toch anders.
Dat maakt deze schriftelijke discussie uitermate lastig omdat ik het gevoel heb dat wanneer we onder de luifel zouden zitten, we een heel eind dichter tot elkaar zouden kunnen komen.
Jammer hoor, want ik weet ook niet alles en wil graag wat nieuws leren alleen je bent niet overtuigend genoeg. Voor mij althans.
Jouw betoog ziet er imposant uit en daarin schuilt tevens het gevaar. Men is daardoor geneigd het voor waar aan te nemen omdat het schijnbaar zo goed ‘onderbouwd’ is. Maar er bestaat een spreekwoordelijk gezegde; Theorie en praktijk verschillen. En in dit geval gaat dat zeker op.”
Maar dit dekt niet geheel de lading meer.
Je zou kunnen stellen dat ik in dit “toneelstuk” de globalist speel, het hele plaatje in beeld hou en Ed de detaillist die zich niet bij zijn leest houdt en verdrinkt in detail. Die op zich wel kloppen maar buiten het geheel geprojecteerd worden.
Leerzaam? Best wel. Al blijft de wens dit nog eens onder de luifel 1 op 1 uit te diepen. 1 op 6 (alle lezers) mag ook. Koen is ook welkom. 😉
Benno antwoordt op 14 oktober 2009:
Mocht het zijn dat de importantie van doorstroomsnelheid echt van belang is, dan zou een moderne HR++ verwarmingsketel een variabele pompsnelheid hebben.
Dat heeft ie niet.
Koen antwoordt op 14 oktober 2009:
"""Koen is ook welkom. """
schreef ®oel op 14 October 2009 om 18:38
----------------------------------------------------------------------------------------------
Nu wordt het écht tijd dat M of B ingrijpen !
😉
antwoordt op 15 oktober 2009:
@eric schrijft:”Da's logisch toch, extra geforceerde koeling door de stevige tegenwind?
(…)
Ben benieuwd wat de temperatuur op de terugweg (dus met stevige wind mee) zou zijn geweest.”
»
Logisch in zoverre dat hij daar ook meer gas voor moet geven. De luchtweerstand loopt kwadratisch op met de snelheid. De tegenwind tikt dan, zeker met de caravan erachter aardig mee. Dus meer motorvermogen nodig en dus meer warmte. De koeling door de radiateur zal door de grotere flow koellucht een voldoende koelend effect geven. De thermostaat regelt dan de motortemperatuur en indirect de olietemperatuur omdat die als een nat/nat warmtewisselaar in de radiateur is gehuisvest.
Windje mee werkt die extra weerstand dus weer negatief. Een vermindering van de weerstand en daardoor minder benodigd motorvermogen dus minder warmte. De extra koellucht wordt nu gemist maar er is voldoende koelende werking door de radiateur.
Gaat AJ nu voor de wind de puist bij Luik besteigen dan loopt de temperatuur als gevolg van de kleinere luchtstroom wel weer op wanneer de thermostaat niets meer te regelen heeft.
AJ antwoordt op 15 oktober 2009:
Bij Maastricht was het 21 juli rond de dertig graden. Op de Afsluitdijk was het rond de 20 graden.
In een eerdere bijdrage schreef Roel dat een hogere buitentemperatuur relatief weinig invloed heeft op de temperatuur van de motor. ( ook de olie neem ik dus aan )
Mij staat zoiets bij als: "wanneer een auto bij 20 graden geen koelingsproblemen heeft zal hij dat ook bij dertig graden niet hebben".
Als ik de puist bij Luik volgend jaar weer ga rijden ( en dat is wel mijn plan ) en de wind is mee dan zal er geen extra flow aan lucht door de radiateur zijn. Maar.....als dat nodig mocht zijn dan slaan de ventilatoren toch aan? En is dan niet beslissend hoe warm de lucht is die door de radiateur gaat?
Met andere woorden: is het feit dat mijn olietemp op de Afsluitdijk met tegenwind niet opliep te danken aan het advies van Roel ( minder toeren ) of aan het feit waar Eric op doelt namelijk de extra hoeveelheid wind die alles afkoelt en dat dan ook nog eens tien graden minder dan destijds bij Maastricht en verder?
JH Vis antwoordt op 15 oktober 2009:
Wat in het algemeen sowieso meespeelt bij een lagere temperatuur is een betere cylindervulling waardoor meer vermogen geleverd wordt. Zeker bij turbo-motoren. Of dit nu echt een dusdanige rol speelt om verschil te maken in deze weet ik niet....
antwoordt op 15 oktober 2009:
Dit klopt wel maar dan alleen bij volgas situatie.
In deellast wordt het gevraagde vermogen bij een Ottomotor geregeld door een min of minder geopende smoorklep die dan de vullingsgraad bepaalt.
Bij een diesel is in deellast agv de kwalitatieve regeling sowieso al een luchtoverschot (O2) aanwezig.
Inlaatlucht temperatuur is wel minimaal van invloed op het rendement bij een Ottomotor.
Bij een turbo wordt de inlaatlucht verhit en teruggekoeld door een tussenkoeler. De invloed van de buitenlucht wordt daardoor sterk gereduceerd.
JH Vis antwoordt op 15 oktober 2009:
Koelere lucht bevat meer O2/m3 omdat de dichtheid hoger is. Daar gaat het om. Heeft toch niets met de stand van de smoorklep te maken??
Tevens hoe koeler de aangevoerde lucht hoe lager de temperatuur na het werk van de tussenkoeler toch??
antwoordt op 15 oktober 2009:
De smoorklep regelt de cilindervulling en dus de O2 massa.
Moderne motoren worden gestuurd door een CPU.
Aan de stand van de smoorklep wordt een bepaald vermogen gerelateerd. De smoorklep laadt een gemeten luchtmassa en daar wordt de brandstoftoevoeging op aangepast.
Is er meer vermogen benodigd dan wordt de smoorklep verder geopend. Er wordt immers meer ‘gas gegeven’ door de bestuurder.
Het afgegeven vermogen wordt bepaald door de smoorklep en niet de dichtheid van de lucht.
In het geval van volledig geopende smoorklep regelt deze niets meer.
In dat geval is het wel een gegeven hoeveel O2 wordt geladen. Koude lucht en hoge luchtdruk bevat dan specifiek meer O2 dan warme lageluchtdruk.
Een turbo verwerkt uitlaatgassen waardoor deze enorm opwarmt. (750 graden C) De gecomprimeerde lucht wordt door diezelfde turbo weer enorm opgewarmd. Deze wordt door de tussenkoeler weer teruggebracht. De invloed van een aanvangstemperatuurverschil van 10 graden raakt grotendeels verloren in deze gigantische energie wisselingen om een merkbaar effect te sorteren.
Een kleine drukwijziging in het laadsysteem heeft meer resultaat in het binnenbrengen van meer O2.
Diesel draaien altijd op een luchtoverschot.
Bert.s antwoordt op 15 oktober 2009:
In een eerdere bijdrage schreef Roel dat een hogere buitentemperatuur relatief weinig invloed heeft op de temperatuur van de motor. ( ook de olie neem ik dus aan )
Toch is het wel zo dat in de zomer met extreem hoge temperaturen meer mensen met koelproblemen langs de weg staan.
Of heeft dit een andere oorzaak ?
antwoordt op 15 oktober 2009:
Is het maximum bereikt dan helpen natuurlijk alle beetjes, nietwaar.
Grondoorzaak ligt meer gelegen in de koelcapaciteit van de radiateur.
Wordt deze snel bereikt dan speelt een 10 graden buitentemperatuur natuurlijk wel een rol.
Zoals eerder in dit draadje duidelijk werd is koelen het af voeren van energie en afhankelijk van de doorstroming en het temperatuurverschil.
Het gaat hierbij om het vernietigen van energie aan de buitenlucht.
Het temperatuurverschil kunnen we nagenoeg niet beïnvloeden.
Volgens Ed wel, en daar heeft ie gelijk in, maar het neveneffect is nog meer warmte van de motor en dat kunnen we er niet bij hebben. Rest alleen de grotere doorstroming door de radiateur en dat gebeurd door de (nood)ventilator(en).
Het is hierdoor dat de invloed van een hogere buitentemperatuur op de motortemperatuur relatief weinig is. De ventilatoren compenseren dit.
De motorolie wordt verwarmd en gekoeld door het koelwater. Dit gebeurd door een warmtewisselaar die is opgenomen in de koelwaterstroom van de radiateur.
Zo wordt onvoldoende capaciteit van de radiateur ook een probleem voor de motorolie temperatuur.
Veel koelproblemen zijn terug te voeren tot het gebruik van de auto.
Caravannen is een gebruik waarbij meer vermogen nodig is en dientengevolge natuurlijk meer warmte op levert die weggekoeld moet worden. Maar denk ook aan lagere rijsnelheid dus minder doorstroming van koellucht. Een tropische temperatuur geeft minder temperatuurverschil.
De grenzen van wat normaal mogelijk is komen op koelgebied op zo’n manier snel in zicht.
Komt dit vaak voor dan is er een mogelijk een ‘grotere’ radiateur te monteren. Een ‘winter’ thermostaat monteren helpt ook weer een beetje door een hogere temperatuur en dus grotere temperatuurverschil, maar let op; deze verkleint wel de marge tussen warm en koken.
In het verleden werden, en nog steeds, auto’s voorzien van een tropenuitrusting waarbij de koeling van de motor speciale aandacht kreeg door een tropenradiateur te monteren.
Een andere mogelijkheid is om wat minder vermogen van de motor te vragen. 5 of 10 km minder snel doet wonderen voor de temperatuurhuishouding. Maar ja voor sommige laagvliegers is dat natuurlijk wel een opgave.
En natuurlijk zijn er mensen die geen flauw benul hebben wat er in het vooronder gebeurd. Mensen rijden op vakantie zoals als altijd van huis naar kantoor en terug en opeens wordt-ie warm. Passen hun rijgedrag niet aan en komen te staan. Niet iedere caravanner is behept met een technisch gevoel nietwaar. 😉
Bert.s antwoordt op 15 oktober 2009:
Van: ®oel
Datum: 15 October 2009 om 22:16
Is het maximum bereikt dan helpen natuurlijk alle beetjes, nietwaar.
Klopt roel en dan moet je dus ook met veel of weinig toeren de berg op.....Ik weet het niet meer??
Maar het draaid gewoon om het feit dat je dus eigenlijk een koelprobleem of een te krap bemeten koeling hebt.
antwoordt op 16 oktober 2009:
“Klopt roel en dan moet je dus ook met veel of weinig toeren de berg op.....Ik weet het niet meer??”
»
Lees dan dit topic nog eens door Bert.s
Ik denk dat het ‘veilig’ is het volgende daaruit naar voren te halen:
“Hoewel het waar is dat een hogere circulatiesnelheid altijd een betere warmteafvoer geeft, is het effect daarvan klein.”
Waarbij opgemerkt moet worden dat door een hoger motortoerental meer brandstof wordt verbruikt waardoor per saldo meer warmte wordt gegenereerd.
Het antwoord op de vraag met meer of minder toeren de berg op blijft dus na meer dan honderd bijdragen in dit topic onveranderd.
“Maar het draait gewoon om het feit dat je dus eigenlijk een koelprobleem of een te krap bemeten koeling hebt.”
»
Jij weet dus nu hoe je daar mee om moet gaan. 😉
dirk antwoordt op 16 oktober 2009:
De Cirkel is rond we zijn weer bij vraag een
Koen antwoordt op 16 oktober 2009:
Heb je vraag 1 dan wel gelezen, Dirk ?
Dat is ook al een heel epistel... 😉
Maar terug on-topic (huh ?) : zelfs het laatste antwoord van Roel is (nog te) onduidelijk. Ja sorry Roel, het is echt zo.
Mag ik samenvatten ? Of toch een poging...
Om te hoge koelwatertemperatuur (en zeker ook olietemperatuur) te voorkomen : iets trager de berg(je) omhoog in een toerental iets boven het maximumkoppel met een gaspedaal ongeveer 2/3 à 3/4 ingedrukt. Uiteraard in de daar bijhorende versnelling (dat kan 5 , 4 of 3 zijn, misschien zelfs 2. Hangt er van af hoe steil die helling is).
Zo goed verwoord, Roel - Ed - en anderen ?
Ja = Oef
Nee = Verbeter in een zo kort mogelijk epistel 😉
Extra vraag en instinker 😉 : mijn auto heeft geen temperatuurmeter voor de koelwatervloeistof, enkel een verklikkerlampje als het te hoog wordt. Wat nu ? Help ! 😉
Koen
antwoordt op 16 oktober 2009:
Laat ik het antwoord in het beantwoorden van de laatste vraag nesten Koen.
Bij oplopende motortemperatuur (brandend verklikkerlampje) is het vooral van belang het gevraagde vermogen te verminderen.
Dat betekend in de meeste gevallen gewoon van het gas af.
Stil gaan staan is het andere uiterste dus dat hoeft ook weer niet. Blijven rijden geeft nog rijwindkoeling en het is niet zo dat de motor nu opeens helemaal niets meer kan verdragen natuurlijk. Mits er een storing (lekkage) aanwezig is.
Kies daarbij een toerental in een lagere versnelling die rond het max. koppel ligt of wanneer je hoog in de toeren zat in dezelfde versnelling maar meestal komt het neer op terugschakelen.
Wanneer je de keuze hebt een bergie te besteigen met dezelfde snelheid in 4 of 5 dan kies ik voor 5.
Dat betekend dat hetzelfde vermogen is benodigd maar bij een lager motortoerental, en dus lagere koelwaterstroom(flow), waardoor minder warmte wordt opgewekt agv minder verbrandingen en kleinere (warmte)verliezen.
Uiteindelijk zal je zien dat er op deze manier meer rendement uit de brandstof wordt gehaald (zuiniger) en dus minder warmte verloren gaat. (ondanks de lagere koelvloeistofstroom). Een mogelijk koelprobleem blijft dus verder weg op deze manier.
Kort genoeg? 😉
Koen antwoordt op 16 oktober 2009:
Ja dat is (wonderbaarlijk) 😉 kort genoeg.
Het (her)opent wel de discussie uit een ander topic : """Wanneer je de keuze hebt een bergie te besteigen met dezelfde snelheid in 4 of 5 dan kies ik voor 5."""
Best niet hier heropenen... :-p
AJ antwoordt op 16 oktober 2009:
Roel, ik ben er direct bij als jij schrijft "indien er geen lekkage is".
Aan welke lekkage denk jij dan? En wat "doet" zo'n lekkage dan zodat de temperatuur hoger wordt? Met andere woorden leg aub uit wat er technisch in het vooronder gebeurt als er lekkage is?
De laatse bijdrage was zeer duidelijk!
Purist antwoordt op 16 oktober 2009:
Is er iemand die mij kan uitleggen hoe je een berg besteigt?
antwoordt op 16 oktober 2009:
@AJ,
Door lekkage van koelvloeistof (MKW) zal het warmtetransport van motor naar koeler worden verstoort.
Op de plaats van MKW komt er lucht en dat is een slechte warmtedrager (6:1). Het gevolg zal zijn dat de motor zijn warmte niet kan afgeven aan het MKW en de warmte de koeler niet bereikt. De koeler heeft niets te koelen en de motor wordt te warm en loopt daarbij schade op door smeerproblemen en materiaalvervormingen.
Het is in dit geval raadzaam de motor tijdig te stoppen om totaalverlies te voorkomen en reparatiekosten te beperken.
AJ antwoordt op 16 oktober 2009:
Hoe zit het dan met een zogenaamde lekke koppakking? Dan blaast de cylinder na de ontsteking "lucht" weg naar...?? een water kanaal of een oliekanaal?? Of misschien wel gewoon tussen de kop en het blok door naar buiten. Hoe kan dan de temperatuur oplopen? Ik stel het me zo voor dat de warmte die vrijkomt via een lekke koppakking direct de olie of het water gaat verwarmen. Maar is dat ook zo?
Koen antwoordt op 17 oktober 2009:
Als ik me niet vergis kunnen beide zaken gebeuren : het koelwater kan verdwijnen (in de motor) en/of de olie kan zich mengen met het koelwater(circuit).
Telkens vermindert de koelcapaciteit door of te weinig water of een mengeling van olie-water (wat niet echt koelt).
Roel ?
antwoordt op 17 oktober 2009:
De lekke koppakking.
Er bestaan verschillende lekke koppakingen.
Er kan lekkage zijn van gas, MKW of smeerolie of een combinatie van alles.
Een MKW verlies agv een lekke koppakking komt uiteindelijk een keer MKW tekort.
Een weglekken van MKW gebeurd vaak in de afkoelperiode na gebruik. De breuk of scheurtjes gaan dan als gevolg van krimp openstaan die bij uitzetting door warmte dicht(er) gaan of beter afsluiten.
Tijdens bedrijf(-stemperatuur) kan de motor vrij probleemloos gebruikt worden en merkt men in aanvang vrij weinig van het mankement.
Zo’n storing ‘geneest’ niet vanzelf maar wordt mettertijd wel erger. Hoe snel dat gaat verschilt van geval tot geval. Feit is dat er geregeld een tekort van MKW kan ontstaan en dit leidt onvermijdelijk tot koelproblemen.
Het lekken gebeurd via de verbrandingsruimte. Er wordt dus niet direct MKW buiten de auto aangetroffen die kunnen alarmeren. Een uiteindelijk vrij ernstige lekkage kan leiden tot waterslag bij het starten. Dat was dan tevens voorlopig de laatste start.
Een lekke koppakking kan ook een externe lekkage vertonen. Dit kan zowel olie als MKW zijn uiteraard.
Gaslekkage zal zich eerder binnen de motor manifesteren door via de olie- of MKW kanalen voor de nodige problemen te zorgen. Wanneer de cilindergasdruk in het koelsysteem terecht komt zijn er tal van onderdelen die daar onder kunnen bezwijken. Lekkage is het gevolg en uitval evident.
Gasdruk in het smeersysteem is wat kwalijker en daar kan de motor een vrij terminale schade van oplopen. Een gebrek aan smering is uiteraard funest.
Gasdruk kan uiteindelijk ook tussen verschillende cinlinders plaatsvinden. Het motorvermogen laat dan te wensen over.
Hoe kan de temperatuur oplopen?
In geval van gas lekkage naar het koelsysteem zal er ergens in het systeem gas zitten waar normaal MKW zou zijn.
Het gas kan niet voor koeling zorgen zoals het MKW zou doen en wordt er niet of slecht gekoeld. De motortemperatuur loopt dan uiteindelijk op.
AJ antwoordt op 17 oktober 2009:
Heel hartelijk bedankt voor de beantwoording Roel!
Ik denk dat bij mij inderdaad zoiets gespeeld moet hebben.
In één van de vorige stukjes in dit draadje schrijf je dat de olie wordt "verwarmd" door het MKW. Inderdaad onder mijn oliefilter zit een "warmtewisselaar". Water gaat erdoorheen en de olie wordt dan verwarmd. Maar.....waarom staat mijn olietemp meter dan normaal op 100 graden en mijn watertemperatuur op 90 graden?
En waarom liep ( in 2008 ) de olie eerst op naar 130 graden en begon toen ineens de watermeter met grote snelheid van 90 naar helemaal rechts ( ergens 130 graden ) te lopen?
Ik vraag hiernaar omdat ik graag wil weten dat de olie ( zoals Bert enige tijd geleden al zei ) best 120 graden mag worden en ik me over het water geen zorgen hoef te maken.
Overigens, juist met het het oog op dit draadje, hebben sommige TDI motoren een extra koelertje voor de brandstof. Dat is niet de koeler die onder de rechterstoel zit, maar daadwerkelijk een klein radiateurtje van pakweg 20 bij 20 cm.
Kan ik van zo'n "extra" koelertje ( ongeveer kachelradiateur- grootte ) veel verwachten voor warmteafvoer?
antwoordt op 17 oktober 2009:
“ waarom liep ( in 2008 ) de olie eerst op naar 130 graden en begon toen ineens de watermeter met grote snelheid van 90 naar helemaal rechts ( ergens 130 graden ) te lopen?”
»
wellicht omdat er lucht in de waterzijde van de warmtewisselaar is gekomen. De motorolie wordt daardoor niet gekoeld en de temperatuur daarvan loopt op.
Inderdaad is 130 graden niet meteen een probleem voor de motorolie. Goede synthetische oliën kunnen tot ruim 200 graden C hun werk blijven doen.
Oliekoelers worden toegepast omdat afkoeling in het carter niet langer volstaat. Met de huidige vermogens is dat natuurlijk wel voor te stellen.
Hoge temperaturen dienen voorkomen te worden ivm kwaliteitsvermindering, een snelle veroudering, waardoor een kortere standtijd.
Een brandstofkoeler wordt toegepast omdat de brandstof tevens de injektoren koelt. Deze zitten in de cilinderkop gebouwd en dat is na de uitlaat zo’n beetje de warmste plek in de auto.
Er bestaat daardoor een flinke warmtestroom richting de tank waardoor de brandstof voorraad wordt opgewarmd. De brandstof in de tank gaat doordoor (sneller) vervliegen en geeft reukoverlast. De brandstofkoeler die is opgenomen in de retourleiding wordt bij de VW gekoeld door het MKW een andere mogelijkheid is om dit te laten gebeuren door de rijwind.
“ Kan ik van zo'n "extra" koelertje ( ongeveer kachelradiateur- grootte ) veel verwachten voor warmteafvoer?”
»
Zoals eerder gesteld: In grensgevallen helpen alle kleine beetjes.
Maar je moet niet vergeten dat ook deze warmte behoort tot de warmte die moet worden vernietigd als gevolg van het gevraagde vermogen. In de warmtebalans is het dus geen ‘extra’ warmte. 😉
AJ antwoordt op 17 oktober 2009:
Oke, die lucht zal er dan wel ergens uit de cylinders in het watersysteem terecht zijn gekomen en toen in die warmtewisselaar. Dat klinkt heel aannemelijk.
Maar....dan zit ik nog met de vraag van nu terwijl ik een "goede" koppakking heb. Als de motor bedrijfswarm is dan staat de watermeter op 90 en de oliemeter op 100. Waarom is de olie "heter" dan het water. Volkswagen zegt dat deze waarden de waarden zijn die horen bij een bedrijfswarme motor.
antwoordt op 17 oktober 2009:
Het MKW wordt op een nagenoeg constante temperatuur gehouden in de orde van grootte van 90° C.
De olie kan veel warmer worden (120° C is al genoemd) en wordt door het MKW gekoeld. Daar is natuurlijk een temperatuurverschil voor nodig. De temperatuur zal niet hetzelfde worden uiteraard dus 100° C is het resultaat na koeling in de warmtewisselaar.
Ed Peeters antwoordt op 18 oktober 2009:
Sorry mensen. Was even weg. Blikseminslag - Modem kapot - nieuwe bestellen - installeren en zo.
@Roel
Als in nog even mag inspringen en voor mijn begrip:
Als de VW Sharan van AJ geen 1,9 TDI had gehad maar een 2,8 VR6 zou jij hem dan bij een temperatuur probleem helling op met 2500 rpm hebben geadviseerd om terug te schakelen zodat het toerental dichter bij het maximum koppel kwam?
Opgezocht: 235 Nm @ 4200 - 128 kW @ 5800.
En, daarop aansluitend: Zou het een tip zijn voor caravan trekkers om het maximum koppel toerental met een viltstift/markerpen op hun toerenteller aan te geven?
antwoordt op 18 oktober 2009:
“ Als de VW Sharan van AJ geen 1,9 TDI had gehad maar een 2,8 VR6 zou jij hem dan bij een temperatuur probleem helling op met 2500 rpm hebben geadviseerd om terug te schakelen zodat het toerental dichter bij het maximum koppel kwam?”
»
Neen, wanneer die bij 2500 geen kracht tekort komt lekker laten gaan. Indien mogelijk zelfs nog minder toeren (2350) waarbij je wel op moet passen de motor niet af te wurgen.
Dit is het ‘met verstand caravannen’ waar Menno aan refereert en waarbij men gebruik maakt van de mogelijkheden en weet waar men mee bezig is.
Bert adviseert daarbij wat meer ruimte onder het gaspedaal te houden. Dit is verstandig wanneer men in onvoorziene situaties het gas moet lichten of een duwtje erbij moet geven. Je hoeft dan niet meteen te schakelen wat een interruptie in de vermogenstoevoer geeft en daarbij (te) veel snelheid kan verliezen. Je bent dus wat flexibeler en mogelijk relaxter bezig.
Wanneer je op een snelweghelling bezig bent dan kan je kiezen het laagst mogelijk toerental te rijden wat bij de gewenste snelheid nog mogelijk is. De motor hoeft daarbij niet per se op zijn qui-vive te zijn omdat dan goed valt te anticiperen.
De 1,9 TDI heeft zijn koppel natuurlijk bij een veel rianter toerental daarom (Diesel) een meer geschikter trekkerkarakter.
Maar ook hierbij geldt wanneer het koppel wat bij een lager toerental beschikbaar en toereikend is, is het geen wet van meden en perzen om dat hogere max. koppeltoerental aan te houden.
Het warmlopen is een gevolg van het gevraagde vermogen.
Wanneer in aanvang het toerental lager gehouden kan worden scheelt dit in de (teveel) ontwikkelde warmte.
Is die (teveel) warmte er eenmaal dan is het zaak daar niet nog meer bij te krijgen en er indien nodig vanaf te komen.
“ En, daarop aansluitend: Zou het een tip zijn voor caravan trekkers om het maximum koppel toerental met een viltstift/markerpen op hun toerenteller aan te geven?”
»
Dat verschilt voor een ieder, maar kan natuurlijk best een hulp zijn.
Wanneer je geen toerenteller aan boord hebt is het wel een goed idee dit bij de verschillende snelheden het max. koppel toerental te markeren op de snelheidsindicator.
Bert antwoordt op 18 oktober 2009:
Correct imho. Ik wil nog toevoegen dat het karakter van een turbomotor en een atmosferische duidelijk verschilt en dientengevolge een aangepast schakelgedrag (op toeren rijden) vereist onder omstandigheden. Voorwaarde is dat je aanvoelt hoe de kracht zich ontplooit. Een theoretisch begrip daarvoor en een afgebeelde koppelkromme kan verhelderend zijn. In algemene zin: een turbomotor kent een hoger absoluut max. koppel en ook vanaf een lager toerental, maar is altijd min of meer aggressief inkomend. Draait de turbo niet, dan is er weinig koppel. Zeker zijn er vorderingen gemaakt dit turbogat te dichten d.m.v. variabele, kleinere of dubbelte turbo's en combinaties van compressor én turbo. Het principe... Een turbomotor hou je dan ook echt liefst boven of rond dat eerste koppeltoerental. Dat is niet altijd noodzakelijk bij atmosferische motoren (veelal rond de 4000 rpm). De opbouw van trekkracht is door het toerenbereik heen bij een recht-toe-rechtaan meerklepper al meer gelijkmatig en zeker bij motoren met een trucendoos, variabele luchtinlaattrajecten en verstelbare inlaatnokkenassen (VVTi, VTec, Vanos etc.). Een 2.0 VVTi van Toyota heeft zo voelde ik laatst ook al bij 3300 rpm ergens een bijna maximum aan koppel.
Goed, dit kun je uitleggen, verklaren... Beter is dit zelf te ervaren, te voelen. Trek een atmosferishce motor nu eens lekker door op de helling bij Luik. Begin bij een niet te laag toerental (zeg 2500), geef plankgas en trek door tot de redline op de toerenteller. Voel je tijdens die toerentalopbouw ergens duidelijk meer versnelling dan weet je hoe het zit met die motor; wat z'n ideale toerengebied is wanneer er echt gewerkt moet worden.
Ed Peeters antwoordt op 19 oktober 2009:
Gelezen, herlezen, nachtje over geslapen en weer gelezen, maar ik ben er nog niet uit. En ik hoop dat ik niet in een discussie beland ben, die uiteindelijk leidde tot dit citaat van Roel:
Zo kan ik mij herinneren dat ik een boompje met Bert heb opgezet over het wel of niet volgas een berghelling bedwingen. Het door Bert gebezigde ‘virtueel volgas’ rijden is hierin tot in hevige diepgang uitgediept.
Uiteindelijk meen ik te kunnen stellen dat door inhoudelijke uitwisseling van kennis er een consensus is bereikt waarin beider zienswijze grotendeels zoniet geheel overeenkomen maar er een mogelijkheid blijft in het toepassingsgebied waar een ieder een eigen keus maakt. (correct me if I’m wrong Bert)
@Roel
Als ik jou goed begrijp zit er, bij een benzine motor met een temperatuur probleem ónder het maximum koppel, niks anders op dan gas terugnemen? M.a.w. het toegenomen rendement door dichter bij dat maximale koppel te gaan rijden is onvoldoende om de hogere warmteontwikkeling te compenseren? (Dit is géén trick question in het kader van deze topic: hoger toerental etc. etc. warmteafvoer blah blah
blah.)
@Bert.
Als ik jou goed begrijp is het met een benzinemotor zonder trukendoos waanzinnig belangrijk hoe je de klim van een berg inzet. De puist van van Luik zal met deze VR6 geen probleem zijn maar ergens in het Alpenland waar de motor al flink heet is geworden door eerdere puisten zul je bij de eerstvolgende berg moeten nadenken (over je eigen motor) en dan helpt gevoel dus niet.
Dat praten over een Ottomotor voor mij inderdaad theoretisch is omdat de volgende toch een Diesel wordt, is juist. Maar ik ben nog steeds op zoek naar de effecten rond dat maximale rendement want eigenlijk rijd ik het liefst op de portemonnee.
Daarom ging die Scorpio met ingebouwde draaikolk er ook voortijdig uit.
antwoordt op 19 oktober 2009:
“Als ik jou goed begrijp zit er, bij een benzine motor met een temperatuur probleem ónder het maximum koppel, niks anders op dan gas terugnemen?”
»
Correct.
Een atmosferisch motor heeft zijn max koppel bij een relatief hoog koppel liggen. Het is daardoor dat de hogere versnellingen niet tot nagenoeg niet ingezet kunnen worden wanneer er gewerkt moet worden. Het is kiezen tussen kracht of snelheid uit een bepaald vermogen.
Een (Turbo)diesel motor levert veel kracht bij lage snelheid.
Een atmosferische Ottomotor levert veel kracht bij hoge snelheid.
(lees voor snelheid toerental) Kracht wordt dus gemaakt in de versnellingsbak ten koste van toerental.
De (Turbo) diesel en benzine motoren zijn dus bij het caravannen duidelijk in het voordeel.
Om met een atmosferische Ottomotor bij een helling toch zoveel mogelijk gebruik te kunnen maken van de aanwezige kracht moet er snelheid zijn.
Je kan dus in de lage versnellingen veel toeren draaien of je kan zorgen dat er bij aanvang van de klim veel snelheid is.
De laatste manier is het meest economisch en dus het snelst.
Een hogere aanvangssnelheid zorgt ervoor dat het max. koppel reeds gebruikt kan worden in de hogere versnellingen.
Daardoor duurt het langer voordat men terug hoeft te schakelen om weer op het max. koppeltoerental uit te komen. Dit kan men doen totdat er een evenwicht situatie ontstaat waarbij de snelheid niet verder terugloopt.
Doet men het andersom, dus van een bestaande koerssnelheid (bv 90km/u) steeds meer gas bijgeven omdat de snelheid eruitgaat dan eindigt men steevast op de ‘slow traffic lane’.
Het is in deze aanpak dus niet mogelijk gebruik te maken van het Max. koppel in de hogere versnellingen door het niet gebruik maken van het momentum van de combinatie.
In de gradaties van de helling ligt het verschil van het resultaat natuurlijk.
Bert antwoordt op 19 oktober 2009:
Snelheid meenemen, prima. Ottomotoren (atmsoferisch) zonder of met trucendoos... Leer ze kennen, zoals ik heb ervaren tijdens een Bergtraining met zo'n 2.0 VVTi motor, waar zit er eventueel een piek in trekkracht of is het een heel geleidelijke krachtsontwikkeling en is er (bijna) net zoveel kracht (over) bij een lager toerental dan de 4200 van deze Toyota motor. Je hoeft dan imho echt niet bij elke pukkel dat max. koppeltoerental op te zoeken, vooraf of tijdens... Ik heb het eigenlijk niet meer sec over warmteproblemen of -ontwikkeling, maar over effectief omgaan met kracht, vooral wanneer genoeg genoeg is.
In de praktijk kies je dus uit een paar variabelen: gewenste (maximale) of vereiste (minimale) snelheid. Dáár laat je vanaf hangen welke versnelling nodig is. Dan kies je er voor om indien noodzakelijk het koppeltoerental op te zoeken of bij Otto atmosferisch soms lager indien maximum power niet noodzakelijk is. Rij met de VVTi met 4200 een steile helling op in twee. Laat de snelheid zakken tot 3000 rpm en geef weer gas bij. Hangen en wurgen? Dan had je beter op 4200 kunnen blijven. Geen verschil in krachtsontwikkeling, dan bevestigt dat mijn ervaring dat die VVTi ook al bij een lager rpm net zoveel (bijna dan) motorkoppel ontwikkelt. Of: !! Het hangt en wurgt allebei, dan ga je langzamer rijden en dan niet meer in twee maar in één. Daarna een herhaling van bovenstaande. Op de snelweg is dat bijv. keuzes tussen 4 of 3 (of bij minder sterke danwel zwaardere combinaties) de 2.
Keuzes.... Woorden.... Doen.... We zijn en hebben in div. draadjes hier al heel veel woorden aan gewijd en daar is niks mis mee. Maar voor ieder die dit allemaal nog min of meer kan volgen? Volg een training dan is het allemaal zo veel makkelijker te ervaren door 'het' toe te passen, daar mee te experimenteren.
vince! antwoordt op 1 augustus 2011:
Een hele boterham om te lezen en in ieders verhaal zit wel een waarheid.
Mijn visie ;
Stel om een helling met een combinatie op te rijden heb je 100 eenheden energie nodig. Deze 100 eenheden blijven dezelfde of je de helling nu in 3e of in 5e versnelling oprijdt.
Wanneer je de helling in 5e versnelling omhoogrijdt nemen we aan dat de motor 5.000 toeren heeft moeten draaien.
Wanneer de helling in 3e genomen wordt heeft de motor 8.000 toeren nodig gehad.
Dus 5.000 toeren tegenover 8.000 toeren voor dezelfde 100 eenheden energie.
Wat wil zeggen dat in 3e versnelling de motor per arbeidsslag minder hard heeft moeten presteren, terwijl het koelend vermogen van de radiator dezelfde was.
Dus de geleverde energie per arbeidsslag in een lagere versnelling is kleiner, daardoor onstaat er minder hitte, terwijl het koelend vermogen van de raditor dezelfde is. Conclusie ; Warmte wordt beter afgevoerd bij een hoger toerental ?
Jan antwoordt op 1 augustus 2011:
Je vergeet de efficiëntie.
Heb je al naar het verbruik gekeken bij dat hogere toerental?
De helft van de verbruikte energie gaat verloren in warmte.
Conclusie: Bij hetzelfde koelend vermogen loopt de motor bij hoger toerental eerder warm.
vince! antwoordt op 2 augustus 2011:
Op dit forum heb ik al meerdere keren gelezen dat het verbruik daalt door een versnelling terug te schakelen bij zware hellingen.
Wanneer ik op de bc van mijn wagen kijk is het verbruik ook lager in 5e dan in 6e bij het nemen van een stevige helling, weliswaar zonder caravan.
Je moet trouwens eens de cruise control vastzetten op bv 70km/h en dan het verbruik aflezen in 5 en 6, scheelt bij mijn diesel zo goed als niks.
Jan antwoordt op 2 augustus 2011:
“ het verbruik daalt door een versnelling terug te schakelen bij zware hellingen.”
Wanneer de snelheid mee daalt klopt dat wel ja. Ook wel logisch toch?
“ de cruise control vastzetten op bv 70km/h en dan het verbruik aflezen in 5 en 6”
Dat zal vast geen 3000 rpm schelen waardoor er niet echt een significant verschil ontstaat.
johan antwoordt op 2 augustus 2011:
Op dit laatste: bij ons zakt het verbruik ook bij inschakelen lagere versnelling, zowel solo als met caravan. En ik houd dan dezelfde snelheid aan. Enkele keren uitgeprobeert door de CC in te schakelen en ipv automatisch manueel te gaan schakelen. En dus in 4, 5 en 6 de heling op. In 6 was soms een illusie, van 5 naar 4 gaf bij 90 a 95 een verlaging van verbruik te zien. Maar wel bij hellingen die wat steiler waren. Niet elk heuveltje of bobbeltje in de weg. Op de steiging bij Luik, of op de Duitse Bundesbahn richting Zwitserland was het duidelijk te zien.
Overigens geeft dit geen verhoging van de temperatuur van onze C5 te zien(2.0HDIF 138 pk, met automaat 6 bak)
Dat was bij onze 1e C5, 2.0HDI 110pk automaat 4 bak wel anders. Die had duidelijk meer last van buiten 30 graden en goed stijgen. Dezelfde wegen met dezelfde caravan, maar met nieuwere C5 gaf geen enkel probleem. met de 1e C5 heb ik een keer gestopt op af te laten koelen. En ben toen langzamer gaan rijden. Beiden hadden ook een oliekoeler.
En de buitentemperatuur was in beide gevallen een 28 a 30 graden.
Bij de C5 fase 2, 2.0 HDIF, heeft Citroen blijkbaar geleerd van de koeling en deze een grotere capaciteit gegeven.
Johan
johan antwoordt op 4 augustus 2011:
Yes, yes, yes.
Ik heb de oplossing gelezen in autoweek 31 pagina 52:
Wat je zelf kunt doen bij een kokende motor:
Bij meter in rood en 130 graden water:
"De koelvloeistof is te heet, er is een probleem met de koeling. Rijdt rustig en houd het toerental laag. Kookt de radiateur over, zet dan de motor af. Pas op met het openen van de motorkap". Tot zover Autoweek.
Alle berichten in dit item ten goede, maar half nederland kan dus nu de profesionele oplossing en adviezen hier in AW lezen. Compleet met tip om snel koelwater bij te vullen EN niks over oppassen voor kokend water/damp bij openen reservoir!!!
Nu maar hopen dat er geen discussie ontstaat over kwaliteit van adviezen. Waar zijn hier smiley's te vinden met bv "grijns, twijfel, wanhoop" etc.
Johan
Ed Peeters antwoordt op 4 augustus 2011:
In de onderbouwing van jouw visie, vince!, zie ik een vijftal punten waar ik een probleem mee heb.
1. Bij de vooronderstellingen ben je vergeten te vermelden dat je in beide gevallen met dezelfde snelheid naar boven rijdt, d.w.z. dat je in dezelfde tijd de top bereikt. Deze veronderstelling is nodig omdat je dan in beide gevallen hetzelfde vermogen vraagt van de motor. Dan pas kun je goed praten over eventuele verschillen als gevolg van de twee verschillende versnellingen/toerentallen combinaties.
Bij de warmteopwekking zeg je twee keer
2. de motor per arbeidsslag minder hard heeft moeten presteren,
3. de geleverde energie per arbeidsslag in een lagere versnelling is kleiner
maar je vergeet erbij te zeggen dat je per tijdseenheid in beide gevallen wel 60% meer arbeidsslagen hebt moeten maken. Aan de warmteopwekkingskant wordt dus per tijdseenheid meer prestatie/energie geleverd dan jij suggereert. En dat moet ook want je hebt in beide versnellingen evenveel vermogen nodig om in dezelfde tijd boven te komen.
(vermogen = arbeid,energie,warmte per tijdseenheid)
Bij de warmteafvoer zeg je twee keer:
4. terwijl het koelend vermogen van de radiator dezelfde was
5. terwijl het koelend vermogen van de radiator dezelfde is
Misschien kun je me uitleggen, hoe je erbij komt dat het koelend vermogen van de radiateur gelijk blijft bij deze twee verschillende toerentallen? Volgens mij is dat fysisch onmogelijk.
Maar gelukkig, vince! : Je conclusie:
Warmte wordt beter afgevoerd bij een hoger toerental
is helemaal correct en geldt altijd.
De reden is dat de thermostaatklep - bij het op de bedrijfstemperatuur houden van het motorblok - gebruik maakt van hetzelfde principe namelijk dat een grotere doorstroomsnelheid van de koelvloeistof altijd een betere koeling geeft. Maar deze conclusie zoals jij hem formuleert praat alleen over de warmteafvoer en heeft niets te maken met je voorgaande beschouwingen over de warmteopwekking.
Waar jij eigenlijk een uitspraak over wilde doen is -laat ik het maar noemen- de warmtebalans.
Aan beide kanten van die balans staan:
1. de warmteafvoer. Dat gebeurt in de radiateur. (En was het onderwerp van deze topic.)
2. de warmteopwekking. Dat gebeurt in de motor.
Deel 1 De warmte afvoeren.
Het (theoretisch) maximaal haalbare koelend vermogen van een radiateur wordt bepaald door de geometrie van de radiateur, de gewenste bedrijfstemperatuur, de temperatuur van de buitenlucht en de doorstroomsnelheid van die koellucht door de radiateur. Dit maximum haal je in de praktijk nooit. (Doorstroomsnelheid oneindig).
Het feitelijk beschikbare koelend vermogen van die radiateur wordt (op elk moment) bepaald door de doorstroomsnelheid van de koelvloeistof door die radiateur (op dat moment). Volgens deze figuur:
http://www.ahafysica.nl/basis%20formules/exponentiele%20nivelering%20tau%20(2gif).gif
De horizontale limietlijn is het maximale koelend vermogen.
De exponentiële kromme geeft de feitelijke warmteafvoer weer als functie van de doorstroomsnelheid van de koelvloeistof.
[Om de twee begrippen van elkaar te onderscheiden heb ik gebruik gemaakt van twee bijvoeglijke naamwoorden: 'maximale en 'feitelijke' Als dit een wetenschapsforum was geweest, dan zou ik 'feitelijke' hebben vervangen door 'momentane'. Dat zegt namelijk precies waar het om gaat: een procesparameter die van moment tot moment kan veranderen; andere doorstroomsnelheid > andere warmteafvoer.]
In de volgende bijdrage wat cijfers over de andere kant van de warmtebalans, de warmteopwekking.
Ed Peeters antwoordt op 4 augustus 2011:
Sorry, foutje. Het plaatje:
Fr@ns antwoordt op 4 augustus 2011:
Ed, goed bezig! Hier is geen speld tussen te krijgen en v.w.b. de warmteafvoer een mooie, beknopte samenvatting.
vince! antwoordt op 4 augustus 2011:
bij uw derde punt wilde ik het volgende stellen ;
het koelend vermogen van de radiator blijft bij dezelfde snelheid constant, ongeacht de doorstroomsnelheid.
Bij dezelfde snelheid en een hogere versnelling zal inderdaad het temperatuurverschil van het water dat uit de radiator gepompt groter zijn dan bij een hogere pompsnelheid, (langere afkoeltijd) maar het water dat toekomt zal ook hoger zijn, dus ik wilde stellen van laat ons aannemen dat het koelend vermogen dezelfde is.
Fr@ns antwoordt op 4 augustus 2011:
@vince! Warmteafvoer in een radiateur vindt plaats door warmtewisseling met de lucht. Hoe groter het temperatuurverschil met de lucht des te warmer wordt de lucht, anders gezegd des te meer warmte wordt aan de koelvloeistof per tijdseenheid onttrokken.
Bij een gegeven luchttemperatuur (dezelfde, constante aanvoer van koellucht) moet daarom voor de hoogste warmteafvoer de koelvloeistoftemperauur zo hoog mogelijk zijn en dat wordt bereikt bij een grotere vloeistofvolumestroom. Het gaat dus om energiestromen in de tijd; lokale temperatuurverschillen zijn daarvoor geen maat.
Voor de goede orde: het koelend vermogen van de radiateur staat volkomen los van de warmteopwekking elders in het circuit. Het is terecht dat Ed dat separaat oplepelt.
Jan antwoordt op 4 augustus 2011:
En toch loopt de temperatuur op.
Waar gaat het nu dan uiteindelijk om?
Ed Peeters antwoordt op 5 augustus 2011:
En toch loopt de temperatuur op.
Welke temperatuur?
En wanneer?
Waar gaat het nu dan uiteindelijk om?
De waarheid?
Feitelijk inzicht?
Ed Peeters antwoordt op 5 augustus 2011:
Hoi, vince!. Je zegt:
het koelend vermogen van de radiator blijft bij dezelfde snelheid constant, ongeacht de doorstroomsnelheid.
Uit je volgende zin maak ik op dat je nog niet geschakeld hebt.
Kun je uitleggen hoe de thermostaat dan nog zijn werk kan doen?
Praktisch gesproken: je tuft de helling op met constante snelheid. Het wordt efkes wat steiler en je geeft iets meer gas bij om de (door jou genoemde) snelheid constant te houden. Er wordt meer vermogen gevraagd, meer brandstof verbrand, meer warmte opgewekt, de koelvloeistof temperatuur loopt op, de thermostaatklep voelt dat en gaat iets verder open, er gaat meer koelvloeistof naar de radiateur, de doorstroomsnelheid van koelvloeistof door de radiateur stijgt, maar . . . ?
Ocharme: het koelend vermogen van de radiator blijft constant, ongeacht de doorstroomsnelheid. Paniek? Dacht het niet.
OT: Ik slaap overdag. Het is nu buiten 24°C, binnen 27°C.
Ed Peeters antwoordt op 5 augustus 2011:
@vince!. Verderop zeg je:
. . . maar het water dat toekomt zal ook hoger zijn . . .
en ik begrijp wat je hiermee zeggen wil. In mijn woorden:
Het zoveel hetere water dat de radiateur instroomt zorgt ervoor dat de gemiddelde temperatuur van de radiateur -ondanks de lagere uitstroom temperatuur- gelijk blijft en dus is de warmteafvoer gelijk.
Echter: De regel karakteristiek van de moderne thermostaat kleppen is erg steil. Bij -zeg maar 89°C- is de klep helemaal dicht en bij -zeg maar 91°C- staat hij helemaal open. Praktisch kun je zeggen dat de instroom temperatuur van de radiateur gelijk is aan de bedrijfstemperatuur. Het zijn juist de grote temperatuur verschillen in het uitstromende koelwater die het mogelijk maken om de grote variaties in de af te voeren warmte (van stationair tot vollast) te realiseren.
Ed Peeters antwoordt op 5 augustus 2011:
@Fr@ans,
In mijn volgende bijdrage wordt jouw naam genoemd. De tekst stond al klaar en het is dus geen reactie op jouw bijdrage van 04 August 2011 om 19:13. 😉
OT: Ik ga nu lekker mijn zwembad stofzuigen voordat de zon te hoog aan de hemel staat.
Ed Peeters antwoordt op 5 augustus 2011:
Deel 2 Warmte opwekken.
Er is in dit forum erg veel kwalitatief over de warmteopwekking in de motor gezegd. Dat werd echter nooit kwantitatief onderbouwd. Het is dus tijd om maar eens wat getallen te noemen. Na die cijfers wil ik nog een kwalitatieve opmerking maken, die het proces intuïtief wat dichter bij ons gevoel brengt.
DE THEORIE
Uit grafieken die ik hier voor me heb liggen, en die het verband aangeven tussen toerental en rendement resp. brandstofverbruik, heb ik onderstaand tabelletje opgesteld. Voor een beter inzicht in wat er werkelijk gebeurt, heb ik tussen 3 en 5 de 4-de versnelling toegevoegd met een geschat toerental van 6700 rpm.
Ik heb het woordje 'ongeveers' toegevoegd voor 'toerental' maar daar moet je geen andere betekenis aan hechten dan dat met die 9 toegevoegde letters iets van een tabel opmaak ontstaat. Om dezelfde reden heb ik wat x-en, y's en z's toegevoegd. Ook de gebruikte letter 'g' in de brandstof regel heeft die functie. Hij staat voor gram.
De getallen zijn met behulp van een liniaaltje afgelezen uit grafieken en er zit een onnauwkeurigheid in die overigens steeds minder is dan een half procentpunt.
Gezien de genoemde toerentallen is hier duidelijk sprake van een Ottomotor.
OTTOMOTOR [max. = 8000 rpm]
Bij ongeveers een toerental van 5000 via 6700 naar 8000 gaat :
1. het mechanisch rendement van 83% via 88% naar 90%
2. xxhet thermisch rendement van 59% via 58% naar 56%
3. yyyyyyhet brandstofverbruik van 48g via 46g naar 47 g/MJ
4. zzzzzzhet totaal rendement van 49% via 52% naar 50%
Conclusie in woorden:
Het mechanisch rendement stijgt aanvankelijk snel en daarna langzamer.
Het thermisch rendement daalt aanvankelijk langzaam en daarna sneller.
Het totaal rendement vertoont een maximum.
Het brandstof verbruik vertoont een minimum.
De conclusie -alleen kijkend naar de twee uitersten, 5000 en 8000 rpm, die vince! in zijn uitgangspunten noemt- luidt:
Het mechanisch rendement stijgt (redelijk)
Het thermisch rendement daalt (matig)
Het totaal rendement stijgt (iets)
Het brandstof verbruik daalt (iets)
De bewering "Een hoger toerental geeft meer warmteontwikkeling (bij gelijk te leveren vermogen)" is bij de gegeven toerentallen niet juist. Integendeel.
Ik heb ook nog gezocht naar de karakteristieken van een Diesel.
Daarbij heb ik de halve toerentallen genomen en de vierde versnelling maar weggelaten.
DIESELMOTOR [max. = ca. 5000 rpm]
Bij een ongeveers toerental van 2500 naar 4000 gaat :
1. het mechanisch rendement van 78% naar 87%
2. xxhet thermisch rendement van 59% naar 58%
3. yyyyyyhet brandstofverbruik van 53g naar 47 g/MJ
4. zzzzzzhet totaal rendement van 46% naar 52%
Conclusie in woorden:
Het mechanisch rendement stijgt en behoorlijk
Het thermisch rendement daalt maar vrij langzaam
Het totaal rendement stijgt continu
Het brandstof verbruik daalt continu.
Deze getallen maken voorgoed een einde aan de dubbele onwaarheid: "Een hoger toerental geeft meer warmteontwikkeling". 'Dubbel' want niet alleen daalt het brandstof verbruik en daarmee de opgewekte warmte maar het mechanisch rendement stijgt, dus ik heb per opgewekte warmtehoeveelheid meer mechanische arbeid over (om de berg te bestijgen).
[In mijn grafieken is te zien dat de curven brandstofverbruik en mechanisch rendement niet elkaars inverse zijn.]
Let wel: het verschil in de tabellen van benzine en diesel wordt niet veroorzaakt door een wezenlijk verschillende motorkarakteristiek maar doordat het maximaal toerental van de gekozen benzinemotor inderdaad 8000 rpm is, en van de dieselmotor dichtbij 5000 rpm ligt.
Het bij de Diesel door mij gekozen toerental van 4000 ligt dus vrijwel op het punt van het hoogste rendement. Bij de Otto heb ik de vierde versnelling meegenomen omdat bij die motor daar ongeveer dat punt van het hoogste rendement ligt.
Dat dit zo is, wist onze webmaster Menno allang, getuige:
Van: Menno op Datum: 27 August 2009 om 10:09
Het rendement van een motor is te bepalen en dan zien we dat dit rond het toerental van het maximum koppel het hoogst is, om daarna weer af te nemen.
DE PRAKTIJK.
Bovenstaande getallen gaan over motoren die steeds het bij elk toerental maximaal mogelijke vermogen leveren. In de praktijk ziet de warmteopwekking er voor de warmtebalans nog gunstiger uit.
Het geleverde vermogen van een (moderne) motor is het hoogst bij maximaal toerental.
Als dat bij de motor van vince! die 8000 rpm is, dan zal het leverbare vermogen bij 5000 rpm liggen in de buurt van 63%. Ik neem aan dat je met die 5000 rpm nog net de berg op kunt maar eigenlijk aan het 'planken' bent. Schakel je twee versnellingen terug dan heb je 37% vermogen 'over' en als je niets doet (= blijft planken) zul je dus accelereren. Met dezelfde snelheid omhoog willend, neem je dus gas terug. Dit is de derde reden dat een hoger toerental minder warmteontwikkeling betekent. Bij die 8000 toeren maak je niet gebruik van het, bij dat toerental maximaal leverbare vermogen. Je hebt, zoals de volksmond dat zegt 'ruimte onder je gaspedaal'.
Wat dit betekent, wist onze webmaster Bert ook allang, getuige zijn laatste bijdrage in deze topic van bijna twee jaar geleden.
Er is tenminste ook een tweede forumlid dat weet van de hoed en de rand en in een andere topic zegt Fr@ns dat erg elegant en compact, Met smiley :
Van: Fr@ns op Datum: 13 June 2011 om 12:36
. . . klopt, maar de warmteafvoer (-koeling) verandert wèl. En je kunt om te koelen ook toeren maken met halfgas. 😉
Voor de slechte lezers onder jullie: met halfgas. Wat je noemt 'in a nutshell'. Chapeau, Fr@ns!
CONCLUSIE
De getoonde veranderingen in de percentages zijn erg klein. De grafieken verlopen namelijk vrij vlak. Wat natuurlijk nooit een rechtvaardiging kan zijn om onjuistheden te debiteren. De percentages werken namelijk meestal zelfs ten gunste van de warmtebalans. En met enige ironie stel ik vast dat het door mij in deze topic (in een specifieke situatie) berekende percentage van 7% aan de warmteafvoer kant groter is. Wat begrijpelijk is gezien het enorme potentieel van de thermostaatklep om grote veranderingen in warmteaanbod middels verandering van de doorstroomsnelheid weg te werken. Hiermee heeft Menno -eindelijk- een beter antwoord op de door hem gestelde vraag in bovengenoemd citaat.
AJ antwoordt op 6 augustus 2011:
Beste forumleden, in 't bijzonder Ed,
Ik ben weer helemaal blij met de "herstart" van dit topic. Nu geen tijd om alles weer opnieuw te lezen, maar dat ga ik zeker doen.
Eén ervaring: afgelopen week ben ik heen en weer gereden naar Oostenrijk met een 1.9 TDI Sharan ( BVK motor, 85 kW 310 Nm, OCT getuned naar 107 kW en 350 Nm ) en Hobby 450 UB beladen tot ongeveer 1250 Kg. In de auto zal ongeveer 400 kilo hebben gezeten.
Geen probleem zou je de denken. Bij Spittal de klim naar de Katschbergtunnel ( dubbele buis, net zoals de Tauerntunnel!! ) gemaakt, 2000 toeren, vijfde versnelling, ongeveer 90 km/uur.
Na een minuuut of tien liep de olietemp op.
Teruggeschekeld naar vier, 80 km/u, 2200 toeren.....en....de oliemeter ging weer naar de "normale" 100 graden.. Overigens goede trip gehad.
Ik geef het maar even door.
Jan antwoordt op 6 augustus 2011:
Logisch AJ, de snelheid ligt aanzienlijk lager dus minder vermogen nodig dus minder warmteontwikkeling.
“ Conclusie in woorden:
Het mechanisch rendement stijgt en behoorlijk
Het thermisch rendement daalt maar vrij langzaam
Het totaal rendement stijgt continu
Het brandstof verbruik daalt continu.”
Leve het ‘nieuwe rijden’ dan toch, of niet? 😉
Fr@ns antwoordt op 6 augustus 2011:
Jan rijdt ‘nieuw’ met gas op de plank en verbetert de koeling met een verstopte radiateur…. 😉
Fr@ns antwoordt op 6 augustus 2011:
@AJ. Het oplopen van de olietemperatuur is onder die omstandigheden absoluut normaal. Olie wordt bij een turbodiesel in belangrijke mate verhit door de turbo, welke weer verhit wordt door de uitlaatgassen. Zeker bij een getunede turbomotor is daarom de olietemperatuur – bij gebrek aan info over de uitlaatgastemperatuur – een belangrijke maat voor de belasting en mag niet genegeerd worden, omdat er meer achter steekt dan alleen sec de belasting van de smeerolie.
Zie ter oriëntatie bijvoorbeeld dit artikel: http://home.zonnet.nl/leeoscar/ugt.htm
Jan antwoordt op 6 augustus 2011:
Fr@ns: "Jan rijdt ‘nieuw’ met gas op de plank en verbetert de koeling met een verstopte radiateur…"
Nu nog even de ondertiteling svp.
Ed Peeters antwoordt op 7 augustus 2011:
@vince!
Op dit forum heb ik al meerdere keren gelezen dat het verbruik daalt door een versnelling terug te schakelen bij zware hellingen.
Dan heb je dus meermalen bijdragen gelezen van mensen wier waarnemingen kloppen met de theorie. Ook die van 'johan' drie uur na jouw bijdrage geplaatst.
Zomertijd = komkommertijd (in de journalistiek) = smileytijd (in deze topic). Allez:
@AJ
In de auto zal ongeveer 400 kilo hebben gezeten.
Ik hoop voor het welzijn van jou en je reisgeno(o)t(e)(n) dat een aanzienlijk deel van die 400 kg ook gelegen heeft. 😉
Voor een uitleg van de betekenis van 'aanzienlijk' moet ik je verwijzen naar Jan, die zegt:
Logisch AJ, de snelheid ligt aanzienlijk lager . . .
Tip 1, AJ: Kwantitatief
Een vermogensdaling van 90 naar 80 km/h = - 11,1 % noemt Jan 'aanzienlijk'.
Een toerentalstijging van 2000 naar 2200 = + 10 % vindt Jan: Onaanzienlijk? - Peanuts? - Verwaarloosbaar? Kweenie . . . Vraag het hem maar.
Mij lijkt het onwaarschijnlijk dat die 1,1 % doorslaggevend zou zijn voor de terugkeer van je olietemperatuur naar de normale bedrijfstoestand.
Onwaarschijnlijk maar niet onmogelijk. Ik denk dat er meer aan de hand is. 😉
Tip 2, AJ: Kwalitatatief
Lettend op de gebruikte zelfstandige naamwoorden: Zou 't kwartje aan het vallen zijn? 😉
@Forumlezers
Het citaat:
"Conclusie in woorden:
Het mechanisch rendement stijgt en behoorlijk
Het thermisch rendement daalt maar vrij langzaam
Het totaal rendement stijgt continu
Het brandstof verbruik daalt continu."
moet in zijn context geplaatst worden en die context is:
PRAKTIJK
Bovenstaande getallen gaan over motoren die steeds het bij elk toerental maximaal mogelijke vermogen leveren.
Opdat jullie je niet op het verkeerde been gezet voelen.
Ik was enigszins verbaasd - ziende wat op deze website allemaal geschreven staat over het rijden met de caravan, ook in de bergen- toen ik las
Leve het ‘nieuwe rijden’ dan toch, of niet?
Het voordeel van de twijfel gunnend, beschouw ik dit meer als discussietechniek dan als gebrek aan inzicht.
Kwalitatief (feitelijk inzicht):
Automotoren zijn wat hun vermogen betreft overbedeeld t.o.v. het vermogen dat normaal tijdens het rijden wordt gebruikt. Dat extra vermogen is nodig om de auto in beweging te zetten en te versnellen. De opgebouwde kinetische energie wordt bij het eerstvolgende stoplicht via de remschijven als warmte afgegeven aan ons milieu. Het nieuwe rijden probeert onder meer de autorijders bij te brengen hoe verstandiger om te gaan met dat extra vermogen.
Kwantitatief:
Van de meer dan 20 tips gaat er één (1) over sneller opschakelen.
Bovenstaande stuk vond ik geen smileys waard. Die kan ik gelukkig gebruiken voor
@Fr@ans
In jouw bijdrage van 06 August 2011 om 08:07 zouden, gezien het aantal 'zaken' (instituties zou ik haast zeggen) dat jij in één zin op de korrel neemt, vijf smileys op hun plaats geweest zijn. En, lerend van jouw compactheid, voor de toekomst misschien: 😉 × 5
AJ antwoordt op 7 augustus 2011:
Beste Ed,
Dat zitten ziet op een zevenzitter. Als er 5 inzitten die gem 80 kilo wegen....dan kom je zomaar aan 400 Kg.
Dank voor je tips maar ik snap die bereking niet. Jij zegt dat 10 km minder en 200 toeren meer omgerekend naar procenten van elkaar kunnen worden afgetrokken. Dat staat te bezien.
Ik zeg het even in mijn eigen woorden: een hoeveelheid maasa moet de berg op. Doe je dat sneller dan zal er meer warmte ontstaan. Doe je het iets rustiger dan zal er minder warmte ontstaan.
Dan weet ik jouw mening ( met theorie onderbouwd ) maar ik ken die goede oude Roel ook nog. Bij het koppeltoerental zal de brandstof meer gebruikt worden voor energie aan de wielen en minder voor warmteontwikkeling. Ik kan me voorstellen dat sommigen zeggen dat we deze discussie gehad hebben maar ik ervaar het in de praktijk.
Na de chiptuning is het koppeltoerental van 1900 naar 2200 gegaan. Dat klopt dus met mijn waarneming in de vier. En....zoals je zegt: "er zal meer aan de hand zijn".....ja dat zal dan niet alleen die 1.1 % zijn maar ook het verhaal van Roel. Ik hoop toch zo dat hij stiekem toch nog meeleest en zich overwint en oa samen met jou ons dient op dit forum!!
Jan antwoordt op 7 augustus 2011:
“Wanneer ik op de bc van mijn wagen kijk is het verbruik ook lager in 5e dan in 6e bij het nemen van een stevige helling, weliswaar zonder caravan.
Je moet trouwens eens de cruise control vastzetten op bv 70km/h en dan het verbruik aflezen in 5 en 6, scheelt bij mijn diesel zo goed als niks.”
Het verschil is de snelheid en de reden van een lager verbruik.
Datzelfde is het geval bij de motortemperatuur.
In het eerste geval zal de motortemperatuur afnemen, in het tweede geval oplopen.
Zo simpel is het en niet anders.
In dit hele draadje geeft TS blijk van veel theoretische kennis en een gebrek aan feitelijk (motortechnisch) inzicht.
Dit wordt gepareerd met eveneens veel theoretische maar vooral praktische kennis.
Het gebrek aan feitelijk inzicht wordt versterkt wanneer deelprocessen tot in den treuren met veel aannames en cirkelredenatie worden beschreven.
Hier tegenover worden vragen uit een praktijksituatie niet, slecht en onvoldoende beantwoord.
“ Het citaat:
"Conclusie in woorden:
Het mechanisch rendement stijgt en behoorlijk
Het thermisch rendement daalt maar vrij langzaam
Het totaal rendement stijgt continu
Het brandstof verbruik daalt continu."
moet in zijn context geplaatst worden en die context is:
PRAKTIJK
Bovenstaande getallen gaan over motoren die steeds het bij elk toerental maximaal mogelijke vermogen leveren.”
In de praktijk is dat dus niet van toepassing wanneer men ervoor kiest de motortemperatuur omlaag te krijgen door een hoger toerental te draaien. Oftewel met meer lucht onder het gaspedaal waardoor men niet het maximaal mogelijke vermogen krijgt geleverd.
Op dat moment daalt het rendement.
Met het ‘Nieuwe Rijden’ beoogt men smoorklepverlies te beperken.
Overigens zijn die resultaten in de conclusie relatief en niet absoluut. Een tweede waarom dit ‘bewijs’ mank zou gaan. De motortemperatuur zou alleen nog maar sneller stijgen. Er wordt immers steeds meer vermogen geleverd.
Bij te hoog oplopende motortemperatuur:
gas terug nemen en toerental laag houden.
Automotoren hebben een vermogen om de eigen massa te versnellen. Het benodigd vermogen is logischerwijs groter dan om een eenmaal ingestelde snelheid te behouden.
Anders wordt het bij stijgen en additionele lasten zoals lading en caravannen.
De motor is er namelijk niet toe uitgerust om continue alle vermogen te leveren.
Dit enerzijds om levensduur en betrouwbaarheid te waarborgen en anderzijds omdat de koeling daar niet op is uitgelegd.
Bij sommige auto’s wordt fabriekswege het koelsysteem groter uitgelegd wanneer daar een trekhaak onder wordt gemonteerd.
Maar ondanks alle adviezen en tips die in instructieboekjes te vinden zijn vindt TS dat hij als Don Quichot met ‘waarheden’ moet bevechten wat motortechnisch beter onderlegden al meer dan een eeuw weten.
Btw iemand die "zichzelf" zo nodig 😉 x5 toekent neem ik niet zo serieus meer.
😉😉😉😉😉
Jan& antwoordt op 7 augustus 2011:
Deze discussie mag hier van mij eindigen. We weten het nu wel...
Dirk antwoordt op 7 augustus 2011:
Helaas hele volksstammen zullen het nooit weten laat staan onthouden vandaar deze ellenlange onzin.
michiel antwoordt op 8 augustus 2011:
Je moet gewoon een auto kopen met een heel ruim bemeten koeling....nooit koelproblemen gehad......met Daihatsu Sirion 1.3, Corolla 1.6VVT-i, Materia 1.5, Impreza 2.0 en Auris 1.6 valvematic.
Conclusie, rijdt een japanner en je hoeft die 150 posts niet door te akkeren.....
johan antwoordt op 8 augustus 2011:
Michiel,
Ik heb geschreven dat onze huidige C5 HDIF beter met warmte om kan gaan dan de vorige C5 HDI. Naast jou japanner dus ook een fransoos. Misschien omdat hij er een japanse automatische versnellingsbak in heeft liggen? Smile, smile smile en knipoog.
Jan& antwoordt op 8 augustus 2011:
Ik geloof dat er nu ook al warme gevoelens mee gaan spelen. Koop toch een Subaru, dan heb je die problemen niet😉
@Eric antwoordt op 8 augustus 2011:
Tjonge jonge, die laatste 5 bijdragen vragen toch echt om een slotje op dit draadje...
JH Vis antwoordt op 8 augustus 2011:
Nou, ik vind de opmerking over een ruim bemeten koeling toch wel een hele nuttige.....
RobD antwoordt op 8 augustus 2011:
Motorkap open?? 😉😉😉
michiel antwoordt op 9 augustus 2011:
Dan wel kijkgaten erin, of gewoon thuis laten mss wanneer je gaat caravannen
Reageren kan niet meer!
Selecteer een auto voor een trekkrachtberekening.
Veel antwoorden op vragen zijn te vinden via het informatie overzicht.
Onderwerpen
Lees de beoordelingen van gebruikers die het Trekadvies hebben gekocht.