Alles, was Sie über Kühlsysteme wissen müssen

So viele Benzinfans halten ihre Kühlsysteme für selbstverständlich, die bei Vernachlässigung plötzliche und katastrophale Auswirkungen haben können. Also lehnen Sie sich zurück und bereiten Sie sich darauf vor, Ihr Auto mit ein wenig Wissen möglicherweise zu retten!

Überhitzung; wahrscheinlich das am meisten gefürchtete Ereignis im Leben eines Amateur-Autofahrers. Geschichten von defekten Zylinderkopfdichtungen, Dampfwolken und unvermeidlichen katastrophalen Motorschäden umgeben vor allem die Welt der modifizierten Autos, einfach weil die Leute dem Kühlsystem nicht so viel

Aufmerksamkeit schenken, wie sie es tun sollten.

Da die Hauptaufgabe des Kühlsystems darin besteht, die durch den Verbrennungsprozess in Ihrem Motor erzeugte Wärme abzuführen, müssen Sie zunächst verstehen, wie viel Wärmeenergie Ihr Auto erzeugt. Dies kann mit Hilfe einer einfachen Umrechnung aus der Höhe des Drehmoments, das Ihr Motor erzeugt, und der Drehzahl, bei der dieses Spitzendrehmoment auftritt, erfolgen.

Mit der untenstehenden Gleichung können Sie berechnen, wie viel Energie (in Kilowatt) Ihr Auto produziert.

  • Als nächstes geht es um den Gesamtwirkungsgrad Ihres Motors. Man kann davon ausgehen, dass ein normaler Verbrennungsmotor einen thermischen Wirkungsgrad von bis zu 33 Prozent hat. Das bedeutet, dass etwa 67 Prozent der erzeugten Energie an die Umgebung abgegeben werden müssen, in diesem Fall in Form von Schall- und Wärmeenergie. Multiplizieren Sie also Ihre Gesamtleistung mit 0,67 und schon haben Sie die Menge an verschwendeter Energie, die Ihrem Motor entzogen werden muss, der größte Teil davon durch das Kühlsystem.
  • Der McLaren F1 produziert zum Beispiel 410 Kilowatt an den Rädern; das bedeutet, dass der BMW V12 insgesamt etwa 1230 Kilowatt produziert hat, aber zwei Drittel davon aufgrund inhärenter Ineffizienzen verschwendet wurden. Eine einfache Subtraktion zeigt, dass 820 Kilowatt aus dem System abgeführt werden müssen, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von Wärmetauschern, oder, um es in der Sprache der Automobilindustrie auszudrücken, Kühlern und Ladeluftkühlern, durch etwas, das Wärmeübertragung genannt wird.

Wärmeübertragung ist einfach die Bewegung von Wärmeenergie in einem Fluid und im Fall von Autos ist es im Allgemeinen die Bewegung von Wärme von einer Flüssigkeit (Kühlmittel) zu einem Gas (Luft) durch einen Wärmetauscher.

Mit der folgenden Gleichung können Sie die überschüssige Energie nehmen und damit die Größe des Wärmetauschers berechnen, den Sie in Bezug auf seine Oberfläche benötigen.

Je größer also die Oberfläche ist, desto mehr Potenzial gibt es für die Wärmeübertragung. Wärmetauscher selbst sind so konstruiert, dass sie eine extrem große Oberfläche haben. Sie verwenden eine riesige Kombination von Rippen und Rohren, die es der frei strömenden Luft ermöglichen, durch sie hindurchzugehen und dem Kühlmittel, das im gesamten Antriebsstrang zirkuliert, die Wärme zu entziehen.

Wärmetauscher werden in fast jedem Kühlbereich eines Fahrzeugs eingesetzt, sei es der Hauptkühler für den Motor oder kleinere Ladeluftkühler, die die Wärme von Öl und Wasser aufnehmen, die zur Kühlung und Schmierung von Nebenkomponenten wie Turboladern und Kompressoren verwendet werden. Versuchen wir nun, den Begriff “Kühler” aus Ihrem automobilen Vokabular zu entfernen. Ein Heizkörper ist etwas, das Sie zum Heizen eines Hauses verwenden, während ein “Wärmetauscher” etwas ist, das dazu dient, unerwünschte Wärmeenergie an die Umgebung abzugeben, um eine Flüssigkeit kühl zu halten.

Den Motor und den Antriebsstrang kühl zu halten ist sehr wichtig, da es zu Schäden kommen kann, wenn bestimmte Bereiche zu heiß werden, insbesondere Dichtungen und Dichtungen. Es genügt, wenn eine Dichtung versagt oder Wasser an einer Stelle eindringt, wo es nicht hingehört (z. B. in einen Zylinder), und schon ist Ihr Auto in kürzester Zeit kaputt. Wenn man also bedenkt, dass die Automobilhersteller Millionen in die Forschung und Entwicklung ihrer Kühlsysteme investieren, sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, besonders wenn Sie planen, Ihr Auto zu modifizieren. Wie Sie aus den vorherigen Gleichungen ersehen können, bedeutet eine Leistungssteigerung, dass eine größere Menge an Wärmeenergie an die Umgebung abgeführt werden muss, was bedeutet, dass auch das Kühlsystem entsprechend angepasst werden muss.

Viel zu viele Heimwerker scheinen sich auf das serienmäßige Kühlsystem ihres Fahrzeugs zu verlassen, was zu einer Katastrophe führen kann, wenn die Motorleistung ins Extreme getrieben wird. Eine ungefähre Fläche für einen Wärmetauscher kann für eine vorhergesagte Leistung berechnet werden und es sollte keine allzu große Aufgabe sein, ein geeignetes Setup zur Kühlung des Antriebsstrangs zu finden. Denken Sie auch daran, dass einem Motor mit einem effektiven Kühlsystem mehr Leistung entlockt werden kann, da das Auto innerhalb des Sicherheitsnetzes eines effizienten Kühlsystems auf ein höheres Limit abgestimmt werden kann.

Es können auch andere Methoden zur Verbesserung der Kühlung eingesetzt werden, z. B. die Verwendung von Metallrohren für den Kühlmitteltransport anstelle von Standard-Silikonrohren, Doppelpass-Wärmetauscher (die effektiv zwei Kühler in einem haben) und die Verwendung spezieller Kühlmittel, die eine höhere spezifische Wärmekapazität haben, was bedeutet, dass sie mehr Wärmeenergie absorbieren können als die Verwendung von einfachem Wasser.

Es gibt so viele weitere Bereiche, über die gesprochen werden könnte, wie z. B. SPAL Lüfter, Beeinflussung des Luftstroms und verschiedene Wärmetauscherkonfigurationen, so dass sie auf ein anderes Mal warten müssen. Bis dahin sollten Sie die Kühlflüssigkeit auffüllen, die Funktionstüchtigkeit Ihrer Wärmetauscher überprüfen und die Temperaturanzeige immer im Blick behalten!