Wissenswertes über die Motor Kühlung beim Auto

Die Voraussetzung für einen so weit wie möglich effizient und emissionsarm arbeitenden Verbrennungsmotor ist ein rasches Erzielen und anhaltendes Bewahren seiner Betriebstemperatur unter allen Bedingungen. Dafür ist die Kühlung unverzichtbar. Sie gibt die bei  der Luft-Kraftstoff-Verbrennung freiwerdende hohe Wärme entweder an die äußere Umgebung oder in den Fahrzeuginnenraum ab. Zugleich schützt die Kühlung den Motor und seine Bauteile vor Überhitzung.

Wissenswertes: Welche Funktion hat die Motor Kühlung beim Auto?

Verbrennt das Luft-Kraftstoff-Gemisch, wird eine enorme Energie frei. So beträgt die Temperatur im Motorbrennraum mehr als 2500 °Celsius. Diese Wärme geht auch auf den Motor und seine Bauteile über und muss abgeleitet werden, um sie vor massiven Schäden zu schützen. Genau hierfür ist die Kühlung verantwortlich.

Das in dem geschlossenen Kühlsystem zirkulierende Kühlmittel nimmt die Wärme auf und leitet diese ab. Dieses geschieht über den Kühler in die äußere Umgebung und bei Bedarf über das Gebläse in den Fahrzeuginnenraum, um diesen zu wärmen. Doch die Kühlung hat weitere wichtige Aufgaben. Durch sie:

• erlangt der Motor schneller seine optimale Betriebstemperatur.
• hält der Motor unter allen Bedingungen seine Betriebstemperatur.
• verbrennt der Motor das Luft-Kraftstoff-Gemisch möglichst effizient und emissionsarm.
• wird der Fahrzeuginnenraum rascher erwärmt.
• werden der Motor und seine Komponenten vor Überhitzung bewahrt.

Damit hat die Kühlung erheblichen Einfluss auf:

• die Motorleistung,
• den Kraftstoffverbrauch und
• den Schadstoffausstoß.

Die Kühlung zeichnet sich durch ein kleines und ein großes Kühlsystem aus. Beim Start des Autos agiert zunächst der kleine, damit der Motor seine Betriebstemperatur schneller erreicht. Bei diesem kleinen Kühlsystem fließt das Wasser zurück in den Motor und nicht über den Kühler. Wird die Betriebstemperatur erlangt, wird die Verbindung über den Kühler – und somit das große Kühlsystem freigegeben.

Wird die Heizung sofort nach der Zündung angemacht, beeinträchtigt dieses das Erreichen der optimalen Betriebstemperatur. Ratsam ist es, diese erst anzustellen, wenn die Kühltemperaturanzeige das Erreichen meldet.

Ob das kleine oder große Kühlsystem arbeitet, entscheidet das Thermostat. Doch nicht nur das Thermostat ist für eine leistungsstarke Motorkühlung erforderlich.

Welche Bauteile gehören zur Kühlung?

Zahlreiche Komponenten gehören zur Kühlung. Diese Bauteile sind:

• Ausgleichsbehälter,
• Kühlerbefestigungsteile,
• Kühlerschläuche,
• Ladeluftkühler,
• Leitungen und Flansche,
• Lüfter,
• Ölkühler,
• Thermostat,
• Wasserkühler und
• Wasserpumpe.

Welche Aufgabe hat der Wasserkühler?

In der Regel rüsten Automobilhersteller wie z.B. Audi, BMW, Mercedes Benz, Opel, Toyota, Skoda, Seat, VW und viele weitere, ihre Fahrzeuge mit einem Wasserkühlsystem, mitunter Flüssigkeitskühlung genannt, aus. Schließlich hat Wasser von allen in der Natur vorkommenden Stoffen die größte Wärmekapazität. Kurz: Wasser nimmt Wärme exzellent auf. Daneben ist es ein äußerst wirksames Transportmedium, um diese Wärme harmonisch weiterzuleiten. Wasser erhöht zudem die Leistungsdichte des Motors, da es die Temperaturdifferenz der Motorbauteile niedrig hält.

Die Bestandteile des Kühlmittels innerhalb der Kühlung sind:

• kalkarmes Wasser,
• Frostschutzmittel und
• Korrosionsschutzmittel.

Aus dem Kühlsystem entweicht etwa 10 % des Kühlmittels pro Jahr. Behalten Sie den Stand daher im Auge! 

Welche Aufgabe hat der Ölkühler?

Der Ölkühler kühlt das Motoröl zusätzlich, da dieses aufgrund immer leistungsstärkerer Fahrzeuge höher erhitzt wird. Er muss über eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügen und wird daher aus Aluminium oder Edelstahl produziert. Neben dem Material ist seine Fläche entscheidend. Sie muss möglichst groß sein, da der Ölkühler über sie indirekten Kontakt zum vorbeiströmenden Kühlmittel hat. Genau dieses kühlt das Motoröl ab.

Welche Funktion hat die Wasserpumpe?

Innerhalb der Kühlung muss das Kühlmittel zirkulieren. Nur so kann die durch die Luft-Kraftstoff-Verbrennung im Brennraum hervorgebrachte Wärme aufgenommen und an die Umgebung abgeleitet werden. Für diese Zirkulation und den Wärmeaustausch ist die Wasserpumpe zuständig. Elektrisch über den Keilriemen bzw. Keilrippenriemen angetrieben, hält sie die Zirkulation des Kühlmittels aufrecht. Somit wird durch die Wasserpumpe:

• die Betriebstemperatur des Motors schneller erreicht.
• die optimale Betriebstemperatur bei jedem Lastzustand aufrechterhalten.
• einem Überhitzen des Motors vorgebeugt.
• der Kraftstoffverbrauch reduziert.

Wofür wird der Lüfter benötigt?

Die Aufgabe des Lüfters ist es, den Abkühlungsprozess der Kühlung zu unterstützen. Und zwar dann, wenn es erforderlich ist und der Motor ohne ihn zu schnell und zu heiß werden würde: bei Staus und sehr häufigem Stop-and-go sowie bei Bergfahrten mit starken Anstiegen. Angetrieben wird der Lüfter über den Keilriemen oder elektrisch.  

Welche Aufgabe hat der Ausgleichsbehälter?

In der Kühlung ist auch der Ausgleichsbehälter unverzichtbar. Schließlich ist diese Komponente für den richtigen Druck im Kühlsystem verantwortlich. Indem das Kühlmittel die bei der Kraftstoffverbrennung entstehende Wärme aufnimmt, dehnt es sich aus. Damit steigt jedoch der Druck, der ausgeglichen werden muss. Genau das ist die Aufgabe des Ausgleichsbehälters. Zum Ausgleichsbehälter gehören je ein:

• Überdruckventil und
• Unterdruckventil.

Steigt der Druck im Kühlsystem, öffnet sich das Überdruckventil, um diesen über die Luftabgabe auszugleichen. Bei normaler Kühlmitteltemperatur herrscht ein Unterdruck, der ebenfalls nivelliert werden muss. Dazu öffnet sich im Ausgleichsbehälter das Unterdruckventil und Luft strömt hinein bis der Druckausgleich erzielt ist.

Welche Funktion hat der Ladeluftkühler?

Der Ladeluftkühler der Kühlung wirkt als Wärmetauscher. Interessant ist dieses Autoteil für alle, die eine stärkere Motorleistung möchten. Daher wird der Ladeluftkühler oft im Tuning eingesetzt. Eingebaut wird die Komponente zwischen Motor und dem Verdichter des Turboladers – also im Ansaugtrakt. Erhältlich sind unterschiedliche Typen:

• luftgekühlte,
• wassergekühlte und
• Dieser Ladeluftkühler erzielt eine größere Kühlwirkung durch das Befeuchten mit Wasser.

Merkmal des Ladeluftkühlers sind seine Kühllamellen. Sie senken die Temperatur der angesogenen Luft ab. Diese kühlere Luft hat eine geringere Dichte und ist somit weitaus wirksamer:

• mehr Sauerstoff gelangt in den Brennraum,
• das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt homogener und besser.

Damit bewirkt der Ladeluftkühler:

• einen steigenden Ladedruck,
• eine höhere Motorleistung,
• einen sinkenden Kraftstoffverbrauch und
• geringere Schadstoffemissionen.

Wozu ist das Thermostat erforderlich?

Der Thermostat entscheidet, welcher Kühlkreislauf agieren soll: das kleine oder das große über den Kühler. Beim großen Kühlkreislauf kann der Fahrzeuginnenraum erwärmt werden. Indem er die Temperatur des Kühlmittels überwacht, kontrolliert er zugleich die des Motors. Das Ziel ist es, die Motortemperatur möglichst konstant zu halten. Montiert ist das Teil häufig in der Nähe des Motorblocks oder dem Kühler.

Es gibt unterschiedliche Thermostate:

• mechanische und
• elektronisch regulierte.

Der mechanische Thermostat enthält ein spezielles Wachselement. Erwärmt sich das Kühlmittel, wird dieses Wachs flüssig und dehnt sich aus. So drückt es schließlich auf einen Kolben, der hingegen ein Ventil öffnet. Das Öffnen des Ventils erlaubt den Kühlmitteldurchfluss. Der große Kühlkreislauf ist freigegeben.

Sinkt die Temperatur, wird das Wachs wieder fest. Durch eine Feder erreicht der Kolben seine Ausgangsposition. Damit schließt sich der Durchgang für das Kühlmittel und somit der große Kühlkreislauf.

Präziser agiert der von der Motorsteuerung elektronisch regulierte Thermostat. Welchen Kühlkreislauf er freigibt, richtet sich nach der Betriebstemperatur des Motors. Sobald dieser eine bestimmt Temperatur erreicht hat, aktiviert der Thermostat über ein Ventil den Kühler. Nun arbeitet der große Kühlkreislauf. Ist es draußen sehr heiß, startet der Thermostat zusätzlich einen elektrischen Ventilator, um den Motor vor Überhitzung zu schützen.

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