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Fahrzeug Kühlungssystem
 

Seit der Erfindung des Verbrennungsmotors im Jahre 1880 war es immer ein Thema, die während der Verbrennung auftretende hohe Wärme abzuführen, um eine Erwärmung der umliegenden Teile zu vermeiden.

Wenn die Wärme, welche bis zu 2000 Grad Celsius betragen kann, nicht rechtzeitig abgeführt werden kann wird der notwendige dünne Ölfilm zwischen allen beweglichen Teilen innerhalb des Motors karbonisiert, sprich verkohlt. Dies verursacht dann bei laufendem Motor erhebliche Motorschäden.

Unterschiedliche Kühlungssysteme wurden benutzt.

Schauen wir uns erst einmal die Luftkühlung an. Dieses System umgibt die Zylinder in einer Art “Kapuze” und durchströmt diese ringsum des Motorblocks, welcher mit Kühlrippen ausgestattet ist, mit kalter Luft.

Das andere Methode ist die Wasserkühlung, welche die populärste ist und in den meisten modernen Kfz-Motoren eingesetzt wird.

Wassergekühlte Aggregate enthalten eine “Wasserummantelung” die in den Zylinderblock/-kopf eingebaut ist und die Wärme vom Verbrennungsprozess aufnimmt. Dies geschieht durch zirkulierendes Kühlwasser im System, daß durch eine Serie von Schläuchen läuft, und letztendlich zum oberen Ende des Kühlers gelangt. Hier durchläuft das noch heiße Kühlwasser den Kühler und wird durch die entgegenströmende Außenluft, welche durch die vorwärts Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird, heruntergekühlt. Ist das “kalte” Wasser am unteren Ende des Kühlers angekommen, läuft es über einen Anschlußstutzen (Schlauch) wieder zurück zum Motor wo der Kühlungsprozess von neuem beginnt.

Dieser Prozess ist bekannt als “Thermo-syphon System”. Im Kühlkreislauf ist außerdem eine Pumpe integriert, die das Kühlwasser umwälzt und somit den Kühlungsprozess beschleunigt.

Eine zusätzliche Kühlung des Kühlers wird realisiert, besonders bei stehendem laufenden Motor, durch einen vom Motor angetriebenen Ventilator welcher Luft durch den Kühler bläßt. Eine zweite Variante ist ein elektrisch angetriebener Ventilator, der vor dem Kühler montiert ist und Luft durch die Kühlrippen des Kühlers bläßt.

Alle Motoren benötigen eine optimale Motortemperatur, um einen optimalen Wärmewirkungsgrad zu erzielen und somit eine komplette Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemisches zu gewährleisten. Um diese optimale Motortemperatur konstant zu halten, ist ein Thermostat im Kühlkreislauf integriert.

Diese Einheit enthält ein öffnendes-/schließendes Kugelsystem, daß dem Thermostat erlaubt zu öffnen wenn es wärmer wird, um so ein schnelles erwärmen des Motors zu ermöglichen. Wenn es geschlossen ist zirkuliert das Kühlwasser nur innerhalb der Ummantelung des Zylinderblocks, und ermöglicht so ein schnelles erwärmen des Motors. Bei zu starker Erwärmung öffnet das System und das Kühlwasser kann durch den Kühler laufen, wo es heruntergekühlt wird. Wenn nun das Wasser einmal ausreichend gekühlt ist schließt das Thermostat, um die optimale Motortemperatur konstant zu halten. Anmerkung: Diese Einheit darf nie entfernt werden, egal unter welchen klimatischen Bedingungen das Fahrzeug im Einsatz ist!

Um den Kühlungsprozess zu unterstützen ist es zulässig das Kühlwasser in einem abgeschlossenen Kühlungssystem unter einem Betriebsdruck von 0,5 bis 1,05 bar zu fahren. Dies erniedrigt selbstverständlich den Zeitraum bis zur Erreichung des Siedepunktes des Kühlwassers.
Die Druckregulierung erfolgt durch einen oben am Kühlerdeckel angebrachten Überlauf, welcher es ermöglicht, daß bei einem aufgebauten Überdruck das aufgestiegene Kühlwasser in einen in der Nähe angebrachten Ausgleichsbehälter ablaufen kann, falls erforderlich. Ist das im Ausgleichsbehälter befindliche Kühlwasser wieder abgekühlt öffnet eine Sperre und das Kühlwasser läuft wieder zurück in den Kühlkreislauf. Dies garantiert, daß im Kühlkreislauf immer die korrekte Menge an Kühlflüssigkeit vorhanden ist. Anmerkung: Bei heißem Motor darf der Kühlerdeckel nie entfernt werden!

Alle Motoren sind heute augestattet mit einem “Kühlflüssigkeitsgemisch” aus Wasser und Kühlmittel auf der Basis Äthylen-Glykol, wobei die Konzentration abhängig ist von den jeweiligen Umgebungstemperaturen unter welchen das Fahrzeug zum Einsatz kommt. Das Kühlmittel hat drei Funktionen:
Erstens gewährt es einen Korrosionsschutz aller Metalle mit denen es in Berührung kommt und schützt so den Motor. Zweitens erhöht es den Siedepunkt des Kühlwassers, was dann wieder den Wärmewirkungsgrad des Motors verbessert. Drittens verhindert es ein Einfrieren des Kühlwassers bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen, welche erhebliche Motorschäden verursachen könnte.
Anmerkung: Diese (Kühl-) Flüssigkeit sollte, egal unter welchen klimatischen Bedingungen das Fahrzeug eingesetzt wird, immer im Kühlkreislauf vorhanden sein!

Anmerkung: Sollte diese (Kühl-) Flüssigkeit auf den Boden gelangen, so sollte sie umgehend aufgewischt oder zumindest mit Wasser verdünnt werden, zumal es sich um gefährliche Stoffe handelt, besonders für Tiere!

Wie sie aus diesen Informationen ersehen können ist das Kühlsystem ein sehr wichtiger Teil des Motors. Hier einige Hinweispunkte an die man immer denken sollte:

1) Ein Thermostat muß immer eingebaut sein, egal unter welchen klimatischen Bedingungen das Fahrzeug arbeitet.

2) Stelle sicher, daß das Verhältnis zwischen Kühlwasser und Kühlmittel innerhalb des
Kühlkreislaufes immer korrekt ist.

3) Stelle sicher, das die Vorderseite des Kühlers immer sauber und frei von Geröll ist, um so einen guten Luftdurchfluß zu gewährleisten.

4) Vergewissere Dich das der Antriebsriemen des Ventilators in einem guten Zustand ist und regelmäßig überprüft bzw. gewechselt wird.

 

Gary Summers
Workshop and Technical services Manager

 
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