Wasser hat eine höhere Wärmekapazität als Motoröl. Erwärmt sich das Kühlwasser trotzdem schneller als das Motoröl, weil Letzteres langsamer umgewälzt wird?
Die Frage ist was sich nach dem Kaltstart schneller erwärmt
3 Antworten
Das Wasser, weil es an der Zylinderwand mit den höheren Temperaturen in Kontakt kommt, während das Öl hauptsächlich mit den kälteren Oberflächen (Ölwanne, Zylinderkopf, Kurbelgehäuse, Kurbelwelle) in Kontakt kommt.
Hier ist erst einmal die Physik der Wärmeausbreitung zu klären:
In aller Regel sinkt die Wärmeleitfähigkeit eines Stoffes mit seiner spezifischen Wärmekapazität, das dürfte vermutlich auch bei Wasser und Motoröl so sein (im Zweifelsfall recherchieren!).
Damit dürfte sich also die Wärme im Wasser schneller ausbreiten als im Öl. Bei einer (theoretisch) laminaren Umwälzung verbreitet sich die Wärme nicht schneller im Wasser (Wärmeleitung), sondern nur schneller räumlich im zu kühlenden Objekt. Bei turbulenter Umwälzung (also realistisch mit Wirbelbildungen) erhöht sich die Wärmeausbreitung im Wasser durch die zusätzliche Konvektion. Und diese Größe steigt auch mit zunehmender Fließgeschwindigkeit.
Grundsätzlich müsste sich also die Wärme im Wasser schneller ausbreiten. Das ist aber beim Motorblock praktisch gar nicht zwingend, weil es dabei auch auf die Grenzfläche zwischen Motorblock und flüssigem Wärmemedium (Wasser, Öl) ankommt (Wärmeleitung an den Grenzflächen). Das ist eine konstruktive Frage, die hier besser technische Motor-Spezialisten beantworten sollten.
Das Wasser fliesst aussen an den Brennräumen vorbei. Das Öl wird u.a. von unten an die Kolben gespritzt. Da läßt sich die Temperaturzunahme nicht so einfach gegenüber stellen. Zumal es auch auf die Menge ankommt, die erwärmt werden muss.