Nur wer die Kühlung verstanden hat wird Kühlprobleme finden und lösen können. Nachfolgend beschreibe ich wie die Kühlung funktioniert, was Fehler sein könnten und zeige Temperaturverläufe meines Motors während der Fahrt.
Der Volvo Penta 2003T hat einen Inneren und einen Äußeren Kühlkreislauf. Im Inneren zirkuliert Kühlmittel, im Äußeren Seewasser.
Wie funktioniert die Kühlung – der Seewasserkreislauf:
Die Seewasserpumpe (2) fördert das Seewasser (1) weiter zum Ölkühler (3). Hier erfolgt ein erster Wärmetausch mit dem Ölkreislauf des Motors.
Nach dem Ölkühler wird das nun etwas wärmere Seewasser in den Wärmetauscher gepumpt, wo es das (im Inneren des Motors) zirkulierende Kühlmittel herabkühlt und sich weiter erwärmt. Anschließend verlässt es den Wärmetauscher und wird in den Abgassammler gegeben bzw. dem Abgasrohr zugeführt und von dort aus zusammen mit dem Abgasqualm in das Meer gegeben.
Was könnte der Fehler im Seewasserkreislauf sein?
| Fehler | Ursache | Wirkung | Überprüfung |
| nicht genügend Seewasser | Seeventil (teilweise) zugesetzt | Motor überhitzt | Seeventil spülen, prüfen bzw. dem Motor testhalber von anderem Seeventil Wasser zuführen |
| Impeller defekt | kein/wenig Durchfluss, Motor überhitzt | Impeller prüfen, neuen Impeller einbauen, Wassermenge messen die das Boot verlässt (z.b. mit Eimer am Abgasstutzen) | |
| Ölkühler oder Wärmetauscher zugesetzt | Motor überhitzt | Temperatur vor- und nach den Kühlern messen, siehe dazu meine eigenen Messwerte als Anhaltspunkt Kühler ausbauen und spülen; Durchfluss messen; testhalber durch andere (auch artfremde) Kühler ersetzen | |
| Abgassammlerrohr verrostet | Durchfluss vermindert | Sammlerrohr prüfen; evlt. neues Innenrohr einsetzen oder anderes Rohr montieren | |
| Rohrleitungen verstopft | Durchfluss vermindert | Kühlrohrleitungen demontieren und sorgfältig prüfen ob sich da etwas drinnen verklemmt hat | |
| Seewasserpumpe defekt | Durchfluss vermindert | Überprüfen ob Seewasserpumpe in Ordnung ist | |
Der Kühlmittelkreislauf:
Im Inneren des Motors zirkuliert ein Kühlmittel. Dieses soll den Zylinderkopf+Zylinder kühlen und gleichzeitig nicht korrosiv wirken. Der Volvo Penta 2003 T wurde in 2 verschiedenen Versionen gebaut, die sich im wesentlichen in der Leitungsführung im Inneren Kühlkreislauf und kleinen Änderungen in der Gemischaufbereitung äußern. Bei der späteren Version (TB) wurde versucht der Qualmentwicklung der Motoren entgegenzuwirken. Meine Bilder beziehen sich auf die frühere (ältere) Variante.
Wie funktioniert nun der Innere Kühlkreislauf?
Das Kühlmittel fließt aus dem Ausgleichsgefäß (rote Nummer 1 in meiner Bildbeschriftung) nach unten in die Umwälzpumpe (2). Die Umwälzpumpe kann jetzt über 2 oder 3 weitere Anschlüsse verfügen:
- mindestens zwei obere Anschlüsse (Hinlauf des kälteren Kühlmittels zum Zylinderkopf und Rücklauf des aufgewärmten Kühlmittels zur Umwälzpumpe)
- einen optionalen dritten Anschluss (3) im Falle des Vorhandenseins eines Warmwasserboilers. Über diesen Anschluss kommt warmes Kühlmittel aus dem Warmwasserboiler zurück das zuvor die Aufgabe hatte das Trinkwasser im Boiler zu erwärmen. (Achtung: Besonders findige haben diesen Boiler schon zur Notkühlung des Inneren Kühlkreislaufes genutzt in dem sie immer kaltes Wasser durch den Boiler gepumpt haben und so das Kühlmittel heruntergekühlt haben)
Interessant sind jetzt die beiden oberen Anschlüsse der Umwälzpumpe.
- Umwälzpumpe (Aus- und Eingang auf diesem Bild nicht sichtbar) pumpt das Kühlmittel in den Zylinderkopf (dort der rechte der beiden Anschlüsse von vorn auf den Zylinderkopf geschaut)
- Dort wird das Kühlmittel über ein Verteilerrohr an den Zylindern entlang nach unten in den Block geführt
- Das Kühlmittel verlässt den Zylinderkopf an 3 Stellen (vorn, oben und hinten) und den Motorblock an 1 Stelle (links vorn)
- Zylinderkopf vorn (linker der beiden Anschlüsse von vorn auf den Zylinderkopf geschaut): Hier wird das Kühlmittel wieder der Umwälzpumpe zugeführt. Das ist der Haupt-Kühlkreislauf bei geschlossenem Thermostat (siehe Betriebszustände)
- Zylinderkopf oben über Thermostat (oberhalb von 74°C öffnet das Thermostat und ein Teil des Kühlmittels kann den Zylinderkopf in Richtung Wärmetauscher verlassen. (siehe Betriebszustände)
- Zylinderkopf Hinten: Das Kühlmittel tritt am Zylinderkopf aus und wird über ein U-förmiges Rohr der Unterseite des Abgasturboladers zugeführt. Anschließend verlässt das Kühlmittel den Abgasturbolader auf der Vorderseite (gestrichelte rote Linie) und es erfolgt eine Querschnittsreduzierung auf d=4mm mittels eines Stopfens.
- Motorblock linke Seite von vorn gesehen: Das ist der Austritt des heißen Kühlmittels für den Warmwasserboiler. Nach dem Pumpen durch den Boiler (und damit der Wärmeabgabe) wird das Kühlmittel wieder der Umwälzpumpe zugeführt.
- Betriebszustände:
- Motortemperatur < 74°C: Das Thermostat ist geschlossen. Das Kühlmittel zirkuliert hauptsächlich (92,5%) im Inneren des Zylinderkopfes über die Umwälzpumpe. Die Kühlmittelverteilung ist wie folgt (bei einer Gesamtquerschnittsfläche von 166,5mm²):
- ~92,5% Rücklauf von Zylinderkopf → Umwälzpumpe : d=14mm, A=154mm²
- ~7,5% Rücklauf aus Abgasturbolader → Wasserkühler: d=4mm, A=12.5mm²
- Motortemperatur > 74°C: Das Thermostat öffnet. Damit gibt es eine weitere Möglichkeit für das Kühlmittel den Zylinderkopf zu verlassen. Diese Möglichkeit hat auch den gleichen Querschnitt (d=14mm → A=154mm²) wie der Rücklauf zur Umwälzpumpe. Damit gibt es rechnerisch folgende Kühlmittelverteilung (bei einer Gesamtquerschnittsfläche=320mm²):
- ~48% Rücklauf von Zylinderkopf → Umwälzpumpe : d=14mm, A=154mm²
- ~48% Rücklauf von Thermostat → Wasserkühler: d=14mm, A=154mm²
- ~4% Rücklauf aus Abgasturbolader → Wasserkühler: d=4mm, A=12.5mm²
- Motortemperatur < 74°C: Das Thermostat ist geschlossen. Das Kühlmittel zirkuliert hauptsächlich (92,5%) im Inneren des Zylinderkopfes über die Umwälzpumpe. Die Kühlmittelverteilung ist wie folgt (bei einer Gesamtquerschnittsfläche von 166,5mm²):
Testen:
- Wie ist der Seewasserdurchsatz: (Ohne Gartenschlauch ist der 10L Eimer bei ca. 1500 Touren nach spätestens 20“ leer. Würde daher auf eine Förderleistung von
ca. 30L pro Minute schätzen…aber echt nur ganz grob geschätzt. )
Detailzeichnungen und Anschlüsse (aus www.marinepartseurope.com):
| 14 Kühlmittelrohr 840952 1 201,11 Ausgleichbehälter-Wärmetauscher-Umwälzpumpe, 2003T 14 Kühlmittelrohr 860532 1 484,33 Ausgleichbehälter-Wärmetauscher-Turbo-Umwälzpumpe., 2003TB 10 Schlauch 942700 0 6,55 Ausgleichbehälter-Thermostatgehäuse od. Turbo. | |
| Detail: Ausgleichbehälter | |
| 14 Kühlmittelrohr 840737 1 68,31 Umwälzpumpe-Zylinderkopf 15 Rohr 840739 1 84,13 Zylinderkopf-Umwälzpumpe 17 Kühlmittelrohr 840952 1 201,11 Ausgleichbehälter-Wärmetauscher-Umwälzpumpe, 2003T 18 Schlauchnippel, heizungsAnschluss 961653 1 13,92 | |
| Detail: Umwälzpumpe für Kühlmittel | |
| 19 Kühlmittelrohr 840952 1 201,11 Ausgleichbehälter-Wärmetauscher-Umwälzpumpe 16 Kühlmittelrohr 840953 1 268,94 Wärmetauscher-Thermostatgehäuse-Abgasturbolader 23 Rohr 840949 1 224,91 Ölkühler-Wärmetauscher 21 Rohr 840950 1 224,91 Wärmetauscher-Abgaskrümmer | |
| Detail: Wärmetauscher Seewasser/Kühlmittel |
| 49 Schlauch 942700 0 6,55 Ausgleichbehälter-Thermostatgehäuse, Schlauchlänge gilt für im Schott eingeb. Ausgleichbehälter., L=1000mm 8 Rohr 840950 1 224,91 Wärmetauscher-Abgaskrümmer 28 Stopfen für Querschnittsreduzierung 29 Kühlmittelrohr 840953 1 268,94 Thermostatgehäuse-Abgasturbolader-Wärmetauscher |
| Detail Volvo Penta 2003T: Thermostat – Turbolader |
| 22 Kühlmittelrohr 840948 1 61,05 Seewasserpumpe-Ölkühler 18 Rohr 840949 1 224,91 Ölkühler-Wärmetauscher |
| Detail: Ölkühler |
| 10 Kühlmittelrohr 860474 1 296,31 14 Seewasserrohr 1 Nicht mehr hergestellt Alter Artikel gestrichen, Wendegetriebe-Seewasserpumpe, Siehe Gruppe 4A |
| Volvo Penta Explosionszeichnung SeewasserPumpe mit Einbauteilen: A 2003T: A |