Kühlkreislauf

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Kühl01.JPG

Allgemein

Um die beim Verbrennungsprozess entstehenden hohen Temperaturen vom Motor abzuleiten ist ein Wasserkühlkreislauf verbaut. Dieser besteht aus den Bauteilen Wasserpumpe, Thermostat, Kühler, Ausgleichsbehälter, Verbindungsschläuche und einem Ventilator an der Wasserpumpe bzw. bei den Einspritzern/Diesel mit zwei elektr. Ventilatoren vor dem Kühler. Weiterhin ist der Wärmetauscher der Heizung mit eingebunden. Auch die Kühlflüssigkeit, welche aus einem Gemisch von Wasser und Frostschutz besteht, gehört zum System.

Benzinmotor

Die Niva Benzinmotoren arbeiten mit einem offenem Kühlsystem. Das sich erwärmende Kühlwasser wird durch ein Überdruckventil im Kühlerverschlussdeckel in den Ausgleichsbehälter gedrückt und steht für die Motorkühlung nicht mehr zur Verfügung. Kühlt sich die Flüssigkeit im System wieder ab und zieht sich zusammen, wird durch den entstehenden Unterdruck die vorher verdrängte Menge aus dem Ausgleichsbehälter wieder in den Kühler zurückgesaugt. Damit ist gewährleistet, daß im Kühlkreislauf ein geringer Überdruck entstehen kann um den Siedepunkt des Wassers anzuheben, gleichzeitig aber das System keinen Schaden durch zu hohen Druck erleidet.

Funktionsprinzip

Der besseren Übersicht wegen erfolgt eine Unterteilung in mehrerer Kreise, welche aber als Ganzes im System wirken. Ausgangspunkt ist immer die Wasserpumpe, welche das Kühlwasser in den Motorblock drückt und damit die Wasserzirkulation aufrecht erhält.
Bei kaltem Motor ist das Thermostat, als zentrales Funktionselement, noch geschlossen und das Wasser strömt im kleinen Kühlkreis. Erwärmt sich das Kühlwasser auf ca. 80°C öffnet das Thermostat langsam und ein Teil das Wassers strömt durch den großen Kreis. Unabhängig von der Stellung des Thermostats wird der Heizkreis und bei einigen Motoren (bis BJ2000) die Ansaugbrücke mit Kühlwasser versorgt.

  • kleiner Kühlkreis
    • Noch kaltes Wasser wird von der Wasserpumpe durch den Motor gepumpt, strömt vorn aus dem Zylinderkopf durch den Schlauch und das noch geschlossene Thermostat zurück zur Wasserpumpe.
  • großer Kühlkreis
    • Das Kühlwasser erreicht die zum Öffnen des Thermostats notwendige Temperatur und strömt nun zusätzlich durch den dicken Schlauch, oben in den Kühler und durch die untere Öffnung im Kühler über das nun offene Thermostat wieder zurück zur Wasserpumpe
  • Heizungskreis
    • Wird die Heizung mit in den Kreislauf einbezogen, fließt vom Motor erwärmtes Kühlwasser hinten aus dem Zylinderkopf über den Vorlauf der Heizung in den Wärmetauscher. Abgekühlt strömt es durch die feste Leitung wieder in die Wasserpumpe.
    • Bis BJ2000 strömte Kühlwasser aus dem Zylinderkopf durch die Ansaugbrücke und über einen dünnen Schlauch zur festen Leitung weiter zur Wasserpumpe. Damit wird verhindert, daß sich das Gemisch an einer kalten Ansaugbrücke niederschlägt.


Bauteile

Kühlsystem SPI.jpg
dargestellt ist ein 1700er Vergasermotor, beim 1600er Vergaser und SPI-Motor ist es weitestgehend gleich

1 - Ausgleichsbehälter, 2 - Deckel des Ausgleichsbehälters, 3 - Rücklaufleitung zur Wasserpumpe, 4 - Heizung Rücklauf, 5 - Heizung Regelventil, 6 - Heizung Wärmetauscher, 7 - Heizung Vorlauf, 8 - Schlauch zum Vergaser/Einspritzeinheit, 9 - Rücklauf Saugrohrerwärmung, 10 - Thermoventil, 11 - kleiner Kühlkreis, 12 - Dichtung der Wasserpumpe, 13 - Lüfterrad (Vergaser), 14 - Kühlmittel-Temperatursensor für das Kombiinstrument, 15 - Vorlauf zum Kühler, 16 - Kühler, 17 - Kühlerdeckel, 18 - Ablassschraube, 19 - Lüfterhaube, 20 - Rücklauf vom Kühler, 21 - Riemenantrieb Wasserpumpe, 22 - Wasserpumpe Gehäuse, 23 - Schlauch Wasserpumpe, 24 - Thermostat, 25 - Schlauch zum Drosselklappenstutzen, 26 - Schlauch von Drosselklappenstutzen, 27 - Kühlmitteltemperatur-Sensor für die Motorsteuerung, 28 - Elektro-Lüfter, 29 - Motor, 30 - Abdeckung elektrischer Lüfter,

Kühlsystem MPI.jpg
dargestellt ist ein MPI-Motor ab BJ2000

Fehlerursachen

  • Undichtigkeiten:
    • spröde, rissige Schläuche
    • Haarriss an Lasche der festen Leitung
    • gelöste, defekte Schellen
    • defekte Dichtungen, verzogene Dichtflächen
    • Heizungsventil (Beifahrerfußraum) tropft
    • gerissener Ausgleichsbehälter
    • Haarriss Kühler
  • zu hohe Kühlmitteltemperatur
    • Kühlernetz verschmutzt, Ablagerungen im Kühlkreislauf
    • Thermostat klemmt, öffnet nicht - Motor wird nach kurzer Laufzeit heiß
    • fehlerhafter Kühlerverschlussdeckel - zu geringer Systemdruck -> Kühlmittel kocht eher
    • Flügelrad der Wasserpumpe defekt
  • zu geringe Kühlmitteltemperatur
    • Thermostat öffnet zu zeitig
  • hoher Systemdruck
    • Kühlerverschlussdeckel - Ventil klemmt
    • Zylinderkopfdichtung defekt
Schild baustelle l.png Hinweis für den Wiki-Nutzer: Dieser Abschnitt befindet sich noch im Aufbau und muss noch erweitert werden. Hinweise und Richtigstellungen sind auf der Diskussionsseite erwünscht

Dieselmotor

Diesel-Kühlanlage.jpg

Der Dieselmotor verfügt über ein geschlossenes Kühlsystem. Auch hier gibt es mehrere Kühlmittelkreise. Kleiner Kühlkreis, Heizungskreis, großer Kühlkreis, Einbindung Wärmetauscher, Ölfilter. Die Dieselvorheizung befindet sich am Rücklaufsammler des Motorblockes.

Funktionsprinzip

Der Kühlkreislauf wird von einer Schleuderpumpe im Motorblock, welche vom Zahnriemen angetrieben wird in Bewegung gehalten. Mit Start des Motors beginnt die Wasserpumpe das Kühlmittel durch den Motor zu pumpen. Dabei durchströmt die Flüssigkeit auch das Thermostat.

Solange das vom Motor kommende Wasser noch "kalt" ist, fließt die Kühlflüssigkeit direkt zum Motor zurück.(Bypass) Erst nach Erreichen der zum Öffnen des Thermostatventils notwendigen 83°C, schließt der Ventilteller den Bypass und gibt den Weg zum Kühler frei. Das Ventil schließt nicht abrupt, kälteres Kühlmittel aus dem Kühler und Erwärmtes vom Motor können sich langsam mischen, um ein zu plötzliches Abkühlen der Zylinder zu vermeiden.

Die Kühlanlage des Diesels verfügt über einen Ausgleichsbehälter welcher in den Kühlkreislauf mit eingebunden ist. Sich erwärmendes und dabei ausdehnendes Kühlmittel findet im Ausdehnungsgefäß Platz und steht dabei dem Kreislauf weiterhin zur Verfügung.

Die eingefüllte Menge Kühlwasser sollte sich zwischen der min/max-Markierung befinden. So wird gewährleistet, daß sich das erwärmende Kühlmittel ausdehnen kann. Im Notfall können bei zu hohem Druck, die entstehenden Gase über eine Öffnung im Deckel des Ausgleichsbehälters abgeleitet werden. Der normal im System bestehende, leichte Überdruck ermöglicht eine Erwärmung der Flüssigkeit auf bis zu 120°C, ohne dass das Kühlwasser siedet.

Bauteile

Thermostatgehäuse mit Einsatz, Wärmetauscher am Ölfilter, Dieselvorheizung, Heizungshahn (Dieselversion) Wärmetauscher Innenraum, Kühler, elektr. Kühlerlüfter inkl. Relaissteuerung, Temperaturschalter und Fühler, Schläuche

Fehlerursachen

  • Undichtigkeiten:
    • spröde, rissige Schläuche
    • gelöste, defekte Schellen
    • defekte Dichtungen, verzogene Dichtflächen
    • Heizungsventil (Beifahrerfußraum) tropft
    • gerissener Ausgleichsbehälter
  • zu hohe Kühlmitteltemperatur
    • Kühlernetz verschmutzt, Ablagerungen im Kühlkreislauf
    • Thermostat klemmt, öffnet nicht - Motor wird nach kurzer Laufzeit heiß
    • zu geringer Systemdruck -> Kühlmittel kocht eher
    • Flügelrad der Wasserpumpe defekt
  • zu geringe Kühlmitteltemperatur
    • Thermostat öffnet zu zeitig
  • hoher Systemdruck
    • Zylinderkopfdichtung defekt

System entlüften

Sowohl beim Benzin- als auch bei Dieselmotor ist das Kühlsystem weitestgehend selbstentlüftend. Wichtig ist nur, daß das Heizungsventil offen ist.

Den Kühler auffüllen und bei offenem Kühler den Motor im Leerlauf betreiben. Wenn nötig Flüssigkeit nachfüllen. Nach dem Verschließen des Kühlers den Ausgleichsbehälter bis zur Max-Markierung befüllen und diesen Stand nach einer Probefahrt (mit anschließendem Abkühlen des Systems) überprüfen und ggf. korrigieren.

siehe auch