Was ist ein Autokühler?
Ein Autokühler ist ein wichtiger Bestandteil des Kühlsystems eines Fahrzeugmotors.
Er verhindert, dass der Motor bei langen Fahrten oder bei heißem Wetter übermäßig heiß wird. Das im Motor heiß gewordene Kühlmittel wird durch den Kühlerkern geleitet.
Anschließend wird es durch den Fahrtwind abgekühlt und zum Motor zurückgeführt, um ihn wieder abzukühlen.
Anwendungen von Autokühlern
Die Aufgabe des Autokühlers im Auto besteht darin, den Motor zu kühlen. Genauer gesagt tauscht er Wärme mit dem übermäßig heißen Motor aus und leitet das heiße Kühlmittel ab und kühlt es.
Bei längeren Fahrten oder bei heißem Wetter steigt die Motortemperatur an und es kommt zu einer Überhitzung. Im schlimmsten Fall kann sich der Motor festfressen und das Fahrzeug verschrottet werden.
Daher wird die Kühlflüssigkeit durch den Autokühler zirkuliert, um die Wärme aus dem Motor zu absorbieren und den Motor normal laufen zu lassen.
Funktionsweise von Autokühlern
Die Kühlflüssigkeit, die durch den Kern des Autokühlers fließt, wird durch den Fahrtwind und die von einem Ventilator eingeblasene Luft gekühlt. Im Inneren des Kerns sind die Rohre mit Rippen oder Platten versehen, um die Wärmeabgabefläche zu vergrößern, wodurch die Oberfläche für einen effizienten Wärmeaustausch mit der Luft vergrößert wird.
Das durch den Kern gekühlte Kühlmittel wird im unteren Tank am Boden des Autokühlers gesammelt. Das Kühlmittel im unteren Tank fließt durch einen Schlauch zu einem Kanal in der Nähe des Motors (Wassermantel), wo es die Motorwärme aufnimmt.
Das durch die Motorwärme heiß gewordene Kühlmittel wird im oberen Behälter oben im Autokühler gesammelt und zur erneuten Kühlung in den Kern geleitet. Dieser Vorgang wird wiederholt, um den Motor kontinuierlich zu kühlen.
Aufbau eines Autokühlers
Autokühler für Kraftfahrzeuge bestehen aus zwei Metall- oder Kunststoffsammelbehältern, die durch einen Kern mit zahlreichen engen Kanälen verbunden sind. Er hat eine große Oberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen. Dieser Kern besteht in der Regel aus gestapelten, gerillten und z. B. durch Löten miteinander verbundenen Blechen.
Viele Jahre lang wurden Autokühler aus Messing- oder Kupferkernen hergestellt, die mit Kopfstücken aus Messing zusammengelötet wurden. Moderne Autokühler haben oft Aluminiumkerne und verwenden Kunststoffsockel mit Dichtungen, um Kosten und Gewicht zu reduzieren.
Diese Konstruktion hat zwar den Vorteil, dass sie leicht und rostfrei ist, aber sie hat auch Nachteile in Bezug auf die Haltbarkeit, wie z. B. die thermische Zersetzung der Kunststoffteile und das Austreten von Wasser aus der Verbindung zwischen den Kunststoff- und Metallteilen.
Weitere Informationen über Autokühler
1. Unterschiede in der Durchflussart
Es gibt zwei Arten von Autokühlern, je nachdem, in welche Richtung das Kühlmittel fließt: vertikale Strömung (Downflow) und horizontale Strömung (Crossflow). Bei der vertikalen Strömungsart fließt die Kühlflüssigkeit entsprechend der Schwerkraft von oben nach unten. Bei der horizontalen Strömung fließt die Kühlflüssigkeit waagerecht zum Boden.
Japanische Autos verwenden in der Regel den Down-Flow-Typ, während die Autos der europäischen Hersteller eher den Cross-Flow-Typ verwenden. Beim Down-Flow-Typ ist der Autokühler in vier Hauptteile unterteilt: Vorratstank, oberer Tank, Kern und unterer Tank.
2. Das Kühlsystem des Fahrzeugs
Neben dem Autokühler gehören folgende Komponenten zum Fahrzeugkühlsystem:
Wassermantel
Ein Durchgang für das Kühlmittel, der die Wärme aus dem Verbrennungsraum und den Zylinderwänden effektiv an das Kühlmittel weiterleitet.
Kühlerdeckel
Die Kühlwirkung wird verstärkt, indem der Autokühler abgedichtet und im Kühlsystem Druck erzeugt wird, um den Siedepunkt der Kühlflüssigkeit zu erhöhen. Ein Überdruckventil und ein Unterdruckventil sind eingebaut. Wenn der Druck im Kühlsystem eine bestimmte Grenze überschreitet, öffnet sich das Überdruckventil und der Dampf wird über eine Überlaufleitung in die Atmosphäre abgegeben.
Wasserpumpen
Diese Pumpen nutzen die Rotationskraft des Motors, um die Kühlflüssigkeit umzuwälzen. Die Wasserpumpe dreht sich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Wenn sich die Wasserpumpe dreht, dreht sich das Laufrad im Inneren der Pumpe und saugt die Kühlflüssigkeit in die Pumpe und leitet sie zum Autokühler.
Thermostat
Dies ist ein Ventil im Strömungsweg, das sich öffnet, wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt. Der Thermostat hat eine Starttemperatur und eine vollständig geöffnete Temperatur; wenn die Starttemperatur erreicht ist, öffnet sich das Ventil und das Kühlmittel beginnt zu fließen, und wenn die vollständig geöffnete Temperatur erreicht ist, öffnet sich das Ventil vollständig.
Das Thermostat ist geschlossen, wenn die Kühlflüssigkeit kalt ist, kurz nachdem der Motor angelassen wurde, und lässt keine Kühlflüssigkeit in den Autokühler fließen, wodurch die Warmlaufzeit des Motors verkürzt wird.
Kühlmittel (Kühlflüssigkeit)
Kühlmittel ist eine Flüssigkeit, die aus Wasser, Ethylenglykol und Additiven besteht und zur Kühlung des Motors verwendet wird. Kühlflüssigkeit enthält Rost- und Desinfektionsmittel, Gefrierschutzmittel, Reinigungsmittel, Entschäumer und Viskositätsverbesserer. Diese Zusätze verhindern Korrosion, Gefrieren und Ablagerungen im Motor und verbessern die Kühlleistung.