Optimierung der Motorkühlung: Luft- vs. Wasserkühlung

1.2 Motorkühlung

Die Motorkühlung sorgt dafür, dass die Verbrennung den Motor innerhalb der Grenzen hält, damit die Komponenten nicht beschädigt werden. Gleichzeitig wird die Wärme genutzt. Die Betriebstemperatur ist optimal für die Motorleistung. Das System muss die Temperatur schnell erreichen und unabhängig von der Umgebungstemperatur halten. Unterhalb der Regelung ist die Vergasung von Brennstoffen nicht optimal und die Schmierung durch die Viskosität des Öls mangelhaft. Bei Überlastung verschlechtern sich die Zylinder, wodurch die Gefahr der Selbstentzündung steigt. Das Öl verdünnt sich und verschlechtert sich zu schnell (Verformung oder Fressen).

2. Luftkühlung

Der Motor erwärmt die Luft, mit der er kollidiert. Um den Zugang zu den Blöcken dieser Motoren zu erleichtern, sind die Zylinder mit Rippen versehen (Größe und Form hängen von den Motoreigenschaften und der abzuführenden Wärme ab). Die Rippen sind gleichmäßig um jeden Zylinder angeordnet, um die Oberfläche zu vergrößern, sodass mehr Luft mit den heißen Zonen in Berührung kommt.

2.1 Druckluftzufuhr

• Luftstrom: Bei Motorrädern, bei denen die Luft gut zu den heißen Motorteilen gelangt, ist kein zusätzlicher Mechanismus erforderlich. Die unregelmäßige Kühlung hängt von der Geschwindigkeit des Luftstroms ab.
• Erzwungene Luftzufuhr: Ein von der Kurbelwelle angetriebener Lüfter erzeugt einen Luftstrom, der zu den Zylindern geleitet wird. Der Luftstrom steigt mit der Geschwindigkeit. Der Thermostat kann die Luftzufuhr zu den Zylindern regulieren.

2.2 Vorteile

• Einfachheit, geringeres Gewicht, weniger Schäden, geringere Herstellungs- und Wartungskosten.
• Schnelles Erreichen der Betriebstemperatur, wodurch der Verschleiß im kalten Zustand reduziert wird.

2.3 Nachteile

• Hohe Temperaturen an einigen Teilen, wodurch ein größerer Montagesatz erforderlich wird.
• Erhöhte Leistung erhöht das Risiko der Selbstzündung.
• Mehr Lärm durch fehlende Wasserkammern zur Geräuschdämpfung.
• Geringe Kühlleistung im Vergleich zu Wasserkühlung.

3. Wasserkühlung

Bei der Wasserkühlung wird eine Flüssigkeit auf Wasserbasis verwendet, um die Wärme vom Motor abzuführen und zum Kühler zu transportieren, wo sie mit Luft in Kontakt kommt. Der Vorteil ist eine effizientere und gleichmäßigere Kühlung, die eine stabilere Temperatur ermöglicht. Die Flüssigkeit wird von einer Kreiselpumpe durch die Kammern um die Zylinder und den Zylinderkopf um die Brennräume gepumpt. Ein Teil der Wärme wird auf die Flüssigkeit übertragen, die dann durch den Kühler fließt. Dort wird die Flüssigkeit durch den Fahrtwind und den Lüftermotor gekühlt, bevor sie wieder zum Motor zurückfließt. Es gibt einen Temperaturunterschied von 5 bis 8°C zwischen Ein- und Ausgang, um das Material keiner thermischen Belastung auszusetzen.

3.1 Funktionen

• Wärmeabfuhr
• Wärmespeicher
• Kühlung von Öl und Schmiermitteln im Automatikgetriebe