Wie funktioniert das Kühlsystem in einem Auto?

Hier bekommst du einen Überblick darüber, wie ein Wassersystem funktioniert und welche Teile enthalten sind.

Die verschiedenen Teile sind in Überschriften unterteilt, die hier unten angezeigt werden. Diese Überschriften ergeben zusammen ein Bild davon, welche Teile verwendet werden können und ob ein Upgrade notwendig ist oder nicht.

Die verschiedenen Teile des Kühlsystems im Auto.

1. Wasserkühler (Radiator / Wärmetauscher)
2. Wasserpumpe
3. Thermostat
4. Ausdehnungsgefäß / Kochsystem
5. Kühlerdeckel
6. Heizungsmodul (Radiator / Wärmetauscher)
7. Swirl-Pot
8. Kühlventilator
9. Temperatursensor (Temperaturgeber)
10. Kühlschlauch
11. Kühlmittel
12. Vergleiche Produkte hier

Wasserkühler

Ein Wasserkühler kühlt das Kühlmittel, das wiederum die Motortemperatur niedrig hält. Der Kühler ist normalerweise ein Wasser/Luft-Wärmetauscher, der mit Hilfe von Fahrtluft oder einem Ventilator die Flüssigkeit im Kühler kühlt.

Der Kühler wird dort montiert, wo ein guter Luftdurchfluss erzeugt werden kann. Egal, ob dies vorne an der Fahrzeugfront oder hinten ist, es müssen Kanäle vorhanden sein, die die Luft durch den Kühler leiten. Hier ist es auch wichtig, dass die Luft, die hinein kommt, auch evakuiert werden kann. Andernfalls kann der Kühler seine Arbeit nicht machen, da kein Luftdurchfluss entsteht.

Es gibt verschiedene Arten von Kühlern (Wärmetauschern). Wasser/Luft wird für das Kühlwasser in Autos verwendet.

Single Pass, Dual Pass und Triple Pass Wasserkühler

Ein Wasserkühler kann in Sektionen aufgebaut sein. Diese werden als Single, Dual oder Triple Pass bezeichnet. Einfach erklärt, bezieht sich dies darauf, wie oft das Wasser durch das Zellpaket fließt. Die Idee ist, eine bessere Kühlung mit mehr Sektionen zu erzielen.

Single Pass / Eine Sektion
Hier besteht der Wasserkühler aus einer einzigen großen Sektion, in der das Wasser das Zellpaket einmal von einer Seite zur anderen durchläuft.
Dieser Kühler hat Einlass und Auslass an verschiedenen Seiten/Enden.

Dual Pass / Zwei Sektionen
Dieser Kühler ist in zwei Sektionen unterteilt, in denen das Wasser das Zellpaket zweimal durchläuft. Das Wasser fließt vom Einlass an einem Ende zum anderen Ende und dann zurück zum Auslass am ersten Ende.
Dieser Kühler hat Einlass und Auslass auf derselben Seite/dem selben Ende.

Triple Pass / Drei Sektionen
Dieser Kühler ist in drei Sektionen unterteilt, und das Wasser durchläuft das Zellpaket dreimal.
Dieser Kühler hat Einlass und Auslass an verschiedenen Seiten/Enden.

Wasserpumpe

Die Wasserpumpe zirkuliert das Kühlwasser durch das Kühlsystem. Die Pumpe zirkuliert das warme Wasser, das von dem Motor erhitzt wurde, hinaus durch den Wasserkühler und wieder zurück in den Motor. Auf diese Weise kann die Kühlflüssigkeit, die vom Wasserkühler abgekühlt wurde, zirkulieren und den Motor kühlen. So zirkuliert das Wasser.

Eine originale Wasserpumpe ist in der Regel mechanisch und am Motorblock montiert. Diese ist mit der Kurbelwelle des Motors verbunden und wird über einen Riemen angetrieben. Sobald der Motor läuft, dreht sich auch die Wasserpumpe. Wenn der Motor höher gedreht wird, dreht sich auch die Wasserpumpe schneller.

Eine elektrische Wasserpumpe wird häufig in umgebauten Kühlsystemen verwendet, in denen aus verschiedenen Gründen eine mechanische Wasserpumpe entfernt wurde. Diese wird, wie der Name schon sagt, elektrisch betrieben und kann daher frei gesteuert werden, wenn ein Steuerungssystem angeschlossen wird.

Man kann auch eine mechanische und eine elektrische Wasserpumpe im selben System kombinieren, wenn es um große Wasservolumina geht.

Thermostat

Der Thermostat hat die Aufgabe, kein Kühlwasser in den Wasserkühler abzugeben, wenn es nicht gekühlt werden muss. Zum Beispiel beim Starten eines kalten Motors möchtest du so schnell wie möglich die Betriebstemperatur des Motors erreichen. Erst nachdem dies geschehen ist, öffnet und schließt der Thermostat, um die Betriebstemperatur zu halten, die normalerweise bei etwa 82-92 Grad liegt.

Ein OEM-Thermostat ist am Schlauch montiert, der zum Kühler (Auslass des Motors) führt, in einer Halterung am Zylinderkopf oder Kühler.

Ein Aftermarket-Thermostat ist oft schlauchmontiert, aber es gibt auch andere speziell angefertigte Varianten.

Ausdehnungsgefäß / Kochsystem

Das Ausdehnungsgefäß / der Deckel ist als höchste Punkt des Kühlsystems platziert. Dies ermöglicht es dir, Wasser nachzufüllen. Luft steigt oft zum höchsten Punkt, und daher kann das System über diesen Punkt entlüftet werden.

Einige Kühlsysteme haben kein Ausdehnungsgefäß und werden daher als Kochsystem bezeichnet. In einem Kochsystem ist der Kühlerdeckel direkt am Wasserkühler montiert und wird von diesem Punkt aus entlüftet.

Kühlerdeckel

Der Kühlerdeckel für Ausdehnungsgefäße und Kochsysteme hat die gleiche Funktion. Er wird als Überdruckventil im System verwendet. Der maximale Druck des Systems wird durch die "Härte" des Kühlerdeckels bestimmt. Ein Deckel mit z.B. 16 psi (1,1 bar) öffnet und lässt allen Druck entweichen, der diesen Wert überschreitet.

Wasser kocht bei ~100 Grad. Das Kühlsystem in einem Auto kann heißer werden als das. Der Grund, warum das Wasser nicht kocht, ist, dass das System unter Druck steht. Ein unter Druck stehendes System kann also über 100 Grad arbeiten, ohne zu kochen.

Es gibt verschiedene Arten von Kühlerdeckeln. Einige sind aus Kunststoff und andere aus Metall. Einige werden mit Gewinden aufgeschraubt, während andere nur ein Viertel Umdrehung gedreht werden, um sie zu verriegeln. Alle haben jedoch die gleiche Funktion: - Sie fungieren als Überdruckventil.

Heizungsmodul

Ein Heizungsmodul funktioniert wie ein kleiner Wasserkühler. Dieses wird durch das Kühlwasser erhitzt und ist zusammen mit einem Ventilator im Innenraum montiert. Wenn der Ventilator gestartet wird, nimmt er die Wärme vom Heizungsmodul auf und beginnt, warme Luft im Innenraum zirkulieren zu lassen.

Ein Aftermarket-Heizungsmodul funktioniert auf die gleiche Weise und hat oft eine noch kleinere Bauform als das Original.

Es spielt keine Rolle, in welche Richtung das Kühlwasser im Heizungsmodul fließt. Wenn dies von Bedeutung ist, ist es in der Regel am Heizungsmodul deutlich gekennzeichnet.

Swirl pot

Ein sogenannter Swirl Pot ist für diejenigen gedacht, die nicht das Kühlerdeckel als höchsten Punkt haben. Ein weiterer Grund ist, wenn es schwierig ist, Luftblasen aus dem System zu entfernen. In diesem Fall kann ein Swirl Pot als zusätzlicher höchster Punkt montiert werden, an dem sich Luft/Gase sammeln können.

Wichtig ist, dass dieser wirklich als höchster Punkt montiert wird oder zumindest als nächsthöchster Punkt, wenn das Kühlerdeckel der höchste Punkt ist.

Es gibt verschiedene Varianten von Swirl Pots, bei denen ein Kühlerdeckel verwendet wird, aber auch solche, bei denen nur ein Schlauchanschluss verwendet wird, der die Luft zurück zum Kühlerdeckel führt, der dann ebenfalls der höchste Punkt sein muss.

Das Ergebnis eines Swirl Pots ist ein Wassersystem ohne Gasblasen/Luft, die im System feststecken.

Kühlventilator

Der Kühlerlüfter wird verwendet, um Luft durch den Wasserkühler zu zirkulieren. Ein Beispiel, wann dieser startet, ist, wenn das Auto stillsteht und zu heiß wird, oder wenn das Auto fährt, aber der Fahrtwind nicht ausreicht. In beiden Fällen hilft der Lüfter, Luft durch den Kühler zu zirkulieren, um die Kühlmitteltemperatur zu senken.

Der originale Kühlerlüfter kann sowohl elektrisch betrieben werden als auch vom Motor über eine sogenannte Viskokupplung / Lüfterkupplung angetrieben werden.

Auf dem Aftermarket im Bereich Performance / Tuning werden fast ausschließlich elektrische Lüfter verwendet.

Es gibt sowohl druckende als auch saugende Kühllüfter.

• Ein druckender Lüfter drückt den Fahrtwind durch den Kühler. Fahrtwind -> druckender Lüfter -> Kühler.
• Ein saugender Lüfter zieht den Fahrtwind durch den Kühler. Fahrtwind -> Kühler -> saugender Lüfter.

Temperatursensor (Temperaturgeber)

Ein Temperatursensor überwacht die Temperatur des Kühlwassers. Wenn die Arbeitstemperatur überschritten wird, signalisiert der Temperatursensor und kann mit Hilfe der zugehörigen Elektronik / Steuerungssystem den Kühlerlüfter oder eine andere Funktion starten.

Der Kühlwassertemperatursensor kann sowohl vor als auch nach dem Thermostat montiert werden. Einer am Motor und einer am Kühler. Auf diese Weise können sowohl die warme als auch die kalte Seite des Kühlsystems überwacht werden, was eine bessere Kontrolle ermöglicht.

Auch das Temperaturmessgerät im Armaturenbrett des Fahrzeugs bezieht seine Daten von diesen Sensoren.

Kühlerschlauch

Um alle Teile zu verbinden, werden Kühlerschläuche verwendet. Gängige Dimensionen zu und von dem Wasserkühler können 35, 38 und 41 mm sein, aber viele andere Größen werden ebenfalls verwendet. Für das Expansionsgefäß und den Swirl Pot können kleinere Dimensionen von 4-20 mm verwendet werden.

Die Montage der Kühlerschläuche erfolgt meist mit Schlauchschellen, aber auch AN-Anschlüsse und Schläuche werden verwendet, um Teile miteinander zu verbinden.

Kühlflüssigkeit

Die Kühlflüssigkeit, die im Kühlsystem zirkuliert, besteht im Grunde aus Wasser mit verschiedenen Zusätzen wie Glykol. Wasser wird einfach mit dem Zusatz gemischt und in das System gefüllt.

Glykol wird verwendet, um:

• den Gefrierpunkt zu senken
• den Korrosionsschutz zu erhöhen
• den Siedepunkt zu erhöhen.

Weitere Zusätze, die dem Kühlwasser neben Glykol hinzugefügt werden können, können die Kühlleistung steigern und verhindern, dass Gase/Luftblasen entstehen.