4.10 Betriebsverhalten der Kühlmittelpumpe im Kühlkreislauf

Die Auswahl der Kühlmittelpumpe und ihres Auslegungspunktes für das jeweilige Kühlsystem erfolgt unter Berücksichtigung des aus den vorangegangenen Optimierungsrechnungen für unterschiedliche Betriebsfälle (z.B. Thermostat Richtung Kühler offen, geschlossen oder regelnd mit und ohne Heizungsbetrieb) erhaltenen Gesamtströmungswiderstandes des Kühlkreislaufes sowie der drehzahlabhängig ermittelten Arbeitspunkte des Kühlkreislaufes.

Die untenstehenden Kennlinien zeigen für flache und steile Pumpenkennlinienverläufe die sich einstellenden Pumpenarbeitspunkte bei Kühlkreisläufen mit regelungsbedingten stark abweichenden und wenig abweichenden Gesamtströmungswiderständen:

Bei Kühlkreisläufen, wo nach Bild oben links die Kreislaufwiderstände bei unterschiedlichen Betriebsfällen stark voneinander abweichen, hat der Pumpenkennlinienverlauf einen großen Einfluss auf  Pumpenleistung, Pumpendruckerhöhung und Volumenstrom. Bei Kühlkreisläufen mit geringen Unterschieden zwischen den Widerständen der verschiedenen Kreislaufbetriebsfälle ergibt sich nach Bild oben rechts ein geringerer Einfluss auf Pumpenleistung und Volumenstrom. Bei stark abfallender Kennlinie lassen sich aber auch hier große Abweichungen im Pumpendruck bzw. Förderhöhe oder spezifischer Stutzenarbeit erreichen.

Mit der Kennliniensteilheit, z.B. durch Änderung des Austrittswinkel \beta_2, kann also der Pumpenarbeitspunkt beeinflusst werden. Dies spielt dann eine Rolle, wenn z.B. bei vorgegebenen Einbauverhältnissen im Motorblock ein maximaler Schaufelraddurchmesser festgelegt ist und eine Erhöhung der Pumpenkennlinie ohne Drehzahländerung notwendig wird, z.B. bei Entwicklung einer leistungsgesteigerten Motorvariante mit erhöhtem Kühlbedarf. Dies kann so weit gehen, dass das Schaufelrad ungeachtet geringerer Wirkungsgrade vorwärtsgerichtete Schaufeln bekommt.

 

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