Die Betriebstemperatur eines Automotors liegt im Bereich von 90,5 bis 104,4 Grad. Dies liegt daran, dass aufgrund der hohen Verbrennungsrate im Motor viel Energie als Wärmeenergie freigesetzt wird.
Diese Wärmeenergie muss effizient abgeführt werden, um die Motortemperatur im optimalen Bereich zu halten. Wenn die Temperatur einen kritischen Wert erreicht, kann der Motor Schaden nehmen. Zur Wärmeableitung wird ein Automobilkühler eingesetzt.
Funktion des Kühlers
Im Wesentlichen ist ein Kühler eine Art Wärmetauscher, der Kühlmittel wie Wasser verwendet, um Wärme vom Motor aufzunehmen. Das Kühlmittel zirkuliert zwischen Motor und Kühler und erwärmt sich dabei. Hier spielt der neben dem Kühler angebrachte Kühlventilator eine entscheidende Rolle.
Wenn das Kühlmittel Wärme aufnimmt, steigt seine Temperatur, aber der Ventilator in Kühlernähe bläst Luft zur Kühlung zu. Die zugeführte Luft kühlt das Kühlmittel durch Konvektion erheblich. Dieser kontinuierliche Zyklus von Wärmeaufnahme durch Strahlung und erneuter Abgabe durch Konvektion des Ventilators trägt zur Aufrechterhaltung der Motortemperatur bei.
Moderne Kühler bestehen aus Kunststoff und Aluminium. Obwohl Aluminium eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Messing hat, verbessert die größere Bauweise von Aluminiumkühlern die Motorkühlgeschwindigkeit. Sie werden durch Löten von Aluminiumlamellenrohren und flachen Aluminiumrohren hergestellt und erreichen mit einer Reihe Aluminiumrohre die gleiche Leistung wie zwei Reihen Kupfer- oder Messingkühler.
Ein Thermostat ist ebenfalls vor dem Motor angebracht und erkennt, wenn die Motortemperatur Grenzwerte überschreitet. Bei Temperaturanstieg fließen Wasser und Kühlmittel aus dem Kühler ab und absorbieren die durch Motorreibung und Kraftstoffverbrennung erzeugte Wärme. Die Kühleroberfläche ist groß genug, um Flüssigkeitskühlung zu ermöglichen, und zusätzlich zum Ventilator wird Luft aus der Umgebung durch Öffnungen zur Motorkühlung zugeführt.
Symptome eines defekten Kühlers
Der Kühler spielt eine entscheidende Rolle bei der Wärmeableitung des Motors und gewährleistet seinen normalen Betrieb und Schutz vor Ausfällen. Im Laufe der Zeit kann der Kühler aus verschiedenen Gründen versagen. Die Hauptursachen sind nachstehend aufgeführt:
Niedriger Kühlmittelstand
Kühlmittel, normalerweise Wasser, idealerweise jedoch eine Mischung aus Frostschutzmittel und Wasser, zirkuliert durch eine Pumpe um den Motor und wird im Kühler gekühlt. Dieses Frostschutzmittel verhindert das Einfrieren von Wasser in kalter Umgebung und das Sieden in heißer Umgebung. Ein niedriger Kühlmittelstand ist eine häufige und grundlegende Ursache für Überhitzung. Kühlmittelmangel bedeutet weniger Flüssigkeitszufuhr zum Motor, was zu verminderter Wärmeaufnahme und -abgabe des Motors führt.
Normalerweise sinkt der Flüssigkeitsstand nicht, aber Probleme wie undichte Dichtungen oder Leitungen bzw. Kühlerleckagen können den Stand senken und Überhitzungsprobleme verursachen. Wenn unter einem geparkten Fahrzeug Kühlmittelverlust festgestellt wird, wird dringend eine Kühlerüberprüfung empfohlen, da dies zu ernsthaften Problemen führen kann.
Überhitzung
Ein niedriger Kühlmittelstand führt zur Motorenüberhitzung. Ein verstopfter Kühler kann ebenfalls Überhitzung verursachen. Bei Überhitzung sollte der Kühler unbedingt überprüft werden. Weitere Details zur Überhitzung finden Sie in unserem Artikel „Überhitzung“ auf dieser Website.
Ursachen für Überhitzung durch einen defekten Kühler
Verstopfter Kühler
Manchmal verstopft der Kühler durch Schmutz oder Ablagerungen und schränkt den Kühlmittelfluss ein. Hauptursachen für Kühlerverstopfungen sind Staub, Insektenreste und Fremdkörper. Diese Verstopfungen können im Motorraum sichtbar sein. Wenn sie nicht sichtbar sind, könnte eine innere Verstopfung vorliegen, die mit Infrarot-Thermografie erkannt werden kann.
Ungeeignetes Material
Kühler waren traditionell aus Kupfer oder Messing, später wurde Aluminium für geringeres Gewicht und niedrigere Kosten eingeführt. Neben Kosten und Gewicht ist Aluminium für seine bessere Kühlleistung gegenüber Kupfer oder Messing bekannt. Falls nicht bereits vorhanden, wird der Austausch alter Messingkühler gegen Aluminiumkühler empfohlen, da Messing ineffizient in der Temperaturregelung ist.
Defekter Kühlerdeckel
Ein defekter Kühlerdeckel kann zum Überlaufen von Kühlmittel führen. Ein fehlerhafter Kühlerdeckel ist einer der häufigsten, aber oft übersehenen Gründe. Wenn der Deckel nicht richtig schließt, kann Kühlmittel austreten und Motortemperaturanstieg verursachen.
Defekter Thermostat
Der Thermostat steuert nicht nur das Ein- und Ausschalten von Kompressoren, sondern fungiert auch als Ventil, das den Flüssigkeitsfluss zur Wärmeaufnahme je nach Motortemperatur reguliert. Wenn der Thermostat nicht richtig funktioniert, kann er kleben bleiben, was verhindert, dass Wasser in den Motor zurückfließt, und Überhitzung verursacht. Dies ist ein sehr häufiges Problem.
Ventilatorprobleme
Selbst wenn der gesamte Kühler in gutem Zustand ist, kann der angeschlossene Ventilator ausfallen. Dies kann auf elektrische Ausfälle oder Fehlfunktionen des Ventilatormotors zurückzuführen sein. Ein Ventilatorausfall führt zu unzureichender Kühlung des Kühlmittels. Je nach Zustand kann der Ventilator repariert oder bei Bedarf ausgetauscht werden.
Kühler sind auch mit Ein- und Auslasstanks ausgestattet. Diese Tanks transportieren heißes Kühlmittel vom Motor zum Kühler. Undichte Stellen können repariert werden, und bei Bedarf können die Tanks auch einzeln ausgetauscht werden. Im Allgemeinen liegen die Kosten für den Austausch eines Kühlers inklusive Arbeitskosten zwischen 350 und 400 Dollar.