Modifikation Kühlsystem OM603 Turbo

Unterkühlt im Sinne von zu warm. Das ist der Motor. Trotz 80°C Thermostat und riesen Kühler zeigt sich bei den meisten Motoren, dass es eben doch Hitzenester gibt die sich nicht unbedingt in einer elektrischen Anzeige manifestieren. 😉 Längerfristig allerdings sorgen große Temperaturdifferenzen im Material für Risse. Zuerst tauchen die beim OM603 Turbodiesel an Zylinder 6 und 5 auf. Das sollte einem zu denken geben.

kopf-7Maßnahme Nummer eins: die große Wasserpumpe.  Diese stammt von der nächsten Generation Motor und lässt sich einfach adaptieren. Man benötigt dazu ein anderes Gehäuse und die Wasserpumpe. Diese hat anstelle des originalen 69mm ein 72mm Impeller.

Bei den Gehäusen gibt es zwei Varianten; mit und ohne Entlüftung. Eine zusätzliche Entlüftungsbohrung im Bereich des Impellers. Mein Werks-AT-Motor hatte diese Entlüftung im Block. Ist diese nicht vorhanden, so muss die Bohrung im Gehäuse verschlossen werden. om603_entluftung^hier zwei Gehäuse, 72 & 69mm, mit dieser Bohrung. Wie diese verschlossen werden kann, dazu gibt es verschiedene Meinungen. Üblicherweise wird wohl ein Gewinde eingebracht und eine Madenschraube eingeklebt. Ich kann dazu nichts sagen – Ich hab sie nicht verschließen müssen!

Doch nicht nur das, mit der großen Wasserpumpe wurde auch eine kleinere Riemenscheibe eingeführt. kopf-6^diese sorgt für mehr Umdrehungen der Wasserpumpe bei gleicher Motordrehzahl – und hebt damit das Volumen des von der Pumpe umgesetzten Kühlmittels an. In der Folge wird durch den größeren Impeller i.V.m. kleiner Riemenscheibe eine signifikant höhere Förderleistung erzielt. Mehr Strömung = mehr Abfuhr von Wärme.

Damit allerdings ist ein Problem noch nicht gelöst. Und dieses ist konstruktiver Natur.

Die Innenraumheizung. Die ist problematisch. Die Heizleistung wird durch getaktete Ventile im Rücklauf des Heizungs-Wärmetauschers geregelt. Ist die Heizung aus, sind die Ventile geschlossen. Der Vorlauf zum Heizungs-Wärmetauscher befindet sich an Zylinder 6. Also ganz hintem am Motor, am weitesten entfernt von der Wasserpumpe. Nicht zuletzt deswegen haben die Sechszylinder eine elektrische Zusatz-Wasserpumpe erhalten, um bei niedriger Motordrehzahl eine ausreichende Heizleistung im Innenraum zu gewährleisten.

Und was sagt uns das? Dort ganz am hinteren Ende wird wenig Kühlmittel umgesetzt. Ist die Heizung AUS, sind die Ventile ZU und die Zusatzpumpe ebenfalls AUS.

Das bedeutet: es erfolgt keinerlei Abstrom von Kühlmittel mehr am hinteren Endes des Zylinderkopfes. An der Stelle, wo zuerst Risse auftreten. Natürlich steht das Kühlmittel dort nicht still, es erfolgt aber eine geringere Durchströmung (auch Wasser nimmt den Weg des geringsten Wiederstandes). Den Umsatz der Wasserpumpe also zu erhöhen ist eine Lösung. Im Sommer allerdings, wenn der Bedarf an Kühlung am größten ist, bleibt das Problem bestehen; relativ zu den vorderen Zylindern (wo die Pumpe selber auch sitzt) besteht weniger Durchsatz an Kühlmittel.

Die Lösung ist ein Bypass! Wie Ich dies auch immer bei 1300er Mini-Umbauten empfehle. Auch beim OM603 Turbodiesel kann man hier das Kühlsystem verbessern. Dies haben auch andere vor mir schon getan: Diplomarbeit von Th. Lehmann. Scheinbar kam auch Mercedes beim 350GD auf den Trichter. Kurzes Schema zum angedachten Bypass:

bypass-schemaBei Fahrzeugen mit Scheibenwaschwasserheizung kann man den Ein- & Auslass dieser einfach brücken. Mir war dies nicht genug, da die engste Stelle in diesem System nur knapp 6mm Durchmesser hat. Ich habe deswegen ein klein bisschen Aluminium zerspant.

kopf-38 adapter-2 stutzen-4stutzen-25

stutzen-nippel-3 adapter-2 adapter-3Die gefertigten Stutzen erlauben nun einen durchgehenden Innendurchmesser der Bypassleitung von fast 7,5mm. Die Waschwasserheizung (thermostatisch geregelt auf 20°) läuft mit Ihrem Rücklauf mittels T-Stück in den Bypass und mit diesem zum Rücklauf des Heizungskühlers, welcher im kleinen Wasserkreislauf der Pumpe mündet. Auf die Spitze getrieben könnte man den Bypass auch im oberen Kühlerschlauch enden lassen und direkt der Kühlung zuführen.bypass-schema2 Rote Punkte: WiWaHeiz-Vorlauf, blaue Punkte; Rücklauf, grün Bypassbypass-9 bypass-10Die Version mit Kupferleitung dient der Erprobung, auf Dauer ist Kupfer hier das falsche Material (Ermüdungsbruch durch Vibrationen/Schwingungen). So bald gefunden, wird hier die originale Stahlleitung Einzug halten. Deren Verlauf ist identisch, der Innendurchmesser beträgt sogar 12mm! Dies erlaubt auch ggfs. eine Vergrößerung des Bypasses auf 9 oder 10mm. Viel größer ist vermutlich aber unklug, dies dürfte der Heizung zu viel an Wasser rauben.

Hoffen Wir, dass der nagelneue Zylinderkopf mit diesen Modifikationen etwas länger hält.

Die nächste Ausbaustufe sieht dann einen Wasser-Luft Ladeluftkühler vor, für diesen wurde schon Platz geschaffen. Der Niedertemperaturkühler stammt von einem W220 S400 CDI und ist relativ groß.wllk-4 wllk-5Schlecht zu erkennen, aber er ist etwa halb so groß wie der Wasserkühler des OM603 Turbo. Der Ladeluftkühler selber ist noch im Planungsstadium, es wird vermutlich auf einen Eigenbau hinauslaufen… Lösungen aus der Großserie lassen sich schlecht adaptieren. Inspiration wird die Auslegung des LLK vom W203 C30 AMG CDI liefern.

amg-2Dieser ist sehr effizient gestalltet und aus thermodynamischen Gesichtspunkten sinnvoll konstruiert. Leider kranken diese Ladeluftkühler an Leckagen… Tja, irgendwas ist immer.

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