Komponenten und Funktionsweise des Motorkühlsystems

Die Wasserpumpe

Die Wasserpumpe treibt die Kühlflüssigkeit an, indem sie diese durch den Kreislauf bewegt. Sie arbeitet nach dem Zentrifugalprinzip und nutzt die Bewegung der Kurbelwelle über einen Riemen. Da der Motor bei steigender Geschwindigkeit mehr Wärme erzeugt, muss die Pumpe einen höheren Durchsatz fördern, um die Kühlleistung zu erhöhen. Sie ist am Motorblock auf Höhe der Zylinder montiert, um die Flüssigkeit vom Kühler in den Motorraum zu leiten. Der Antrieb erfolgt über Zubehörriemen oder den Zahnriemen.

Antrieb: Poly-V-Riemen oder Keilriemen.

Der Radiator (Kühler)

Der Radiator fungiert als Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher. Die Wärme wird vom Kühlmittel durch den Motor transportiert und teilweise an die Luft abgegeben, während diese durch den Kühler strömt. Dieser ist optimal positioniert, um den Fahrtwind zu nutzen. Zusätzlich sorgt ein Lüfter für einen stetigen Luftstrom. Er besteht aus einem Grundkörper und zwei Behältern (Tanks). Der Körper umfasst dünne Rohre, welche die beiden Behälter verbinden, wobei dazwischen Lamellen verschweißt sind.

Kühlertypen:

• Vertical Flow (Fallstromkühler): Die Behälter sitzen oben und unten; die Flüssigkeit fließt vertikal.
• Crossflow (Querstromkühler): Die Behälter sitzen an den Seiten und die Flüssigkeit bewegt sich horizontal. Dieser Typ passt sich gut an flache Fahrzeugfronten an und wird heute überwiegend verwendet.

Druckkreislauf (Pressurized Circuit):

Das System ist wasserdicht versiegelt. Die Flüssigkeit dehnt sich beim Erhitzen aus und zieht sich beim Abkühlen zusammen. Ein Ausgleichsbehälter (Expansionstank) kontrolliert den Ein- und Auslass über ein Überdruck- und Unterdruckventil, die im Kühlerdeckel oder am Behälter integriert sind.

Das Thermostat

Im kalten Zustand schaltet das Thermostat den Wasserfluss zum Kühler ab, damit der Motor schneller seine Betriebstemperatur erreicht. Sobald diese erreicht ist, öffnet es den Weg zum Kühler. Es besteht aus einer Wachskapsel, die sich bei Erwärmung ausdehnt. Wenn das Volumen steigt, drückt sie gegen einen Gummi und bewegt einen Stab, der die Federkraft überwindet und das Ventil öffnet.

Der Lüfter (Fan)

Der Lüfter liefert einen Luftstrom durch den Kühler, um den Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel zu unterstützen. Seine Aufgabe ist es, die Temperatur unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit stabil zu halten.

• Thermokontakt (Thermoschalter): Ein elektrisches System mit einem Bimetall-Element. Wenn der Motor ca. 85 °C erreicht, wird der Stromkreis geschlossen, das Relais zieht an und der Lüfter startet.
• Elektrischer Lüfter: Angetrieben von einem Elektromotor. Er schaltet sich zwischen 90 und 98 °C ein und zwischen 82 und 90 °C aus. Die Differenz von 5–8 °C verhindert ein zu häufiges Ein- und Ausschalten.
• Viskokupplung: Nutzt das steigende Volumen eines Silikonöls bei steigender Temperatur über ein Bimetall-Element, um den Lüfter zuzuschalten.

Montagesysteme (Assembly):

Je nach Kühlbedarf, Motortyp und Ausstattung sind ein oder zwei Lüfter mit einer oder zwei Geschwindigkeitsstufen (gesteuert durch Thermokontakte) montiert:

• 1 Lüfter / 1 Geschwindigkeit
• 1 Lüfter / 2 Geschwindigkeiten
• 2 Lüfter / Zwei-Stufen-Funktion
• Antrieb teilweise über Keilriemen vereinigt.

Temperaturanzeige (Indicator): Ein ohmscher Geber, dessen Widerstandswert von der Temperatur abhängt. Er steuert die Anzeige im Bedienfeld und ist meist neben dem Thermostat montiert.