Hallo zusammen Nachdem ich ja schon vor Jahren mal etwas über Öl geschrieben habe, es vor wenigen Tagen mal erweitert habe als ich übers Benzin schrieb will ich heute mal über die Kühlung unserer Hexen schreiben Kühlung unserer Hexen Motorkühlung mit Luft oder Wasser, uns interessiert aber nur die Wasserkühlung Die bei der Verbrennung des Kraftstoffes erzeugten Temperaturen (bis 2.000°C) sind für den Betrieb des Motors schädlich. Deshalb wird er auf Betriebstemperatur gekühlt. Die erste Art der Kühlung mittels Wasser war die Thermosyphonkühlung. Dazu kann euch Blauhexer Martin sicherlich mehr mitteilen, der kennt sich da besser aus . Das erwärmte und damit leichtere Wasser steigt dabei über eine Leitung in den oberen Teil des Kühlers. Es wird durch den Fahrtwind abgekühlt, sinkt nach unten und fliest dem Motor wieder zu. Solange der Motor in Betrieb ist, läuft dieser Kreislauf. Ob er reicht ist eine ganz andere Frage. Die Kühlung wurde später durch Lüfter unterstützt,eine Regelung war noch nicht möglich. Später wird der Wasserumlauf durch eine Wasserpumpe beschleunigt und erzwungen. Schwachpunkte: lange Warmlaufzeit, niedrige Motortemperatur wahrend der kalten Jahreszeit In der weiteren Motorenentwicklung kommt ein Kühlwasserregler (Thermostat) zum Einsatz. Der Wasserumlauf über den Kühler wird in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur geregelt. Diese Vorrichtungen bezwecken eine schnelle Erwärmung des Motors und vermeiden auch das schnelle Abkühlen. Wir sprechen hier von einer Thermostatgeregelten Kühlung mit den Funktionen kurze Warmlaufzeit, Betriebstemperatur konstant Heutiger Stand Eine entscheidende Verbesserung brachte das eben das Thermostat und der dadurch möglich gewordene „kurzgeschlossene“ oder kleine Kühlmittelkreislauf. Solange die gewünschte Betriebstemperatur des Motors nicht erreicht ist, läuft das Wasser nicht über den Kühler sondern auf kurzem Wege wieder in den Motor zurück. Wir haben bei unseren Hexen den Thermostaten in der Wasserhaube am Zylinderkopf sitzen. Diese Regelung ist bei allen Systemen bis heute weitestgehend gleich geblieben. Die richtige Betriebstemperatur des Motors ist heute nicht nur für Leistung und Verbrauch, sondern auch für eine verkürzte Warmlaufphase, geringer Kraftstoffverbrauch und längere Lebensdauer des Motors von Bedeutung. Zur Kühlung eines Motors wird der Umstand genutzt, dass unter Druck gesetztes Wasser nicht bei 100 °C, sondern erst bei 115 °C bis 130 °C zu sieden beginnt. Der Kühlkreislauf steht dabei unter einem Druck von 0,5 - 1,5 bar. Wir sprechen vom geschlossenen Kühlsystem. Die Anlage hat dazu einen Ausgleichsbehälter, der nur etwa gut zur Hälfte befüllt ist. Als Kühlmedium wird nicht nur Wasser, sondern ein Gemisch aus Wasser und Kuhlmittelzusatz verwendet. Ölgekühlte Motoren gab es auch eine Zeitlang haben sich aber nicht bewährt, die Gründe dafür würden hier den Rahmen sprengen und deswegen werde ich nicht weiter daraus eingehen. Auch andere Kühlerarten wie den Oberflächenkühler oder weitere Systeme werde ich hier nicht weiter aufführen. Wir sprechen nun vom Kuhlmittel, das Frostschutz bietet, einen erhöhten Siedepunkt hat und Leichtmetallteile des Motors vor Korrosion schützt. Die Motorkühlungssysteme besteht aus den folgenden Teilen. Kühler. Thermostat. Kühlmittelpumpe (bei uns mechanisch) Wobei es in Zukunft wohl immer mehr elektrische Pumpen geben wird. Ausgleichsbehälter (Ausdehnungsbehälter) Leitungen (meist Schläuche) Wir haben in unseren Hexen eine Kombination aus Schläuchen und Rohren. (Die Rohre übernehmen bei den Hexen aber zusätzliche Aufgaben wie Rahmenabstützung und sind damit ein Sonderfall). Kühlerlüfter (elektrisch) durch Thermoschalter betätigt. Temperaturfühler (Anzeige) Kühler Ab ca. 1900 beginnt die Kühlung des Motors, die damalige Verbrennungstemperatur im Motor lag bei nur ca. 600-800°C. Heute bei bis zu 2000 Grad. Stahlkühler wurden um die Jahrhundertwende bis ca.1938 verwendet, danach kamen Buntmetallkühler (Kupfer/Messing und schließlich Aluminium). Anforderungen an den Kühler: Hohe Leistungsdichte (Wirkung)
Ausreichende Festigkeit Dauerhafte Korrosionsbeständigkeit Geringe Herstellkosten Aufgabe Das Kühlmittel im Motorkreislauf kühlen Vorteile Optimaler Wirkungsgrad, insbesondere nach dem der Wabenkühler entwickelt wurde. Die Kühlung findet über die Kühlrippen statt, die durchströmende Luft entnimmt Wärme aus dem Kühlmittel. Die Strömung des Kühlmittels verläuft von oben nach unten, oder mit einem Querstrom (von rechts nach links oder umgekehrt, eher selten). Beide Varianten müssen genügend Zeit und einen ausreichenden Querschnitt haben, damit die Luft eine effektive Kühlung bewerkstelligen kann. Ausgleichsbehälter (Ausdehnungsgefäß) Zur Vermeidung von örtlicher Überhitzung der Bauteile ist ein blasenfreier Kuhlmittelkreislauf erforderlich. Das Kühlmedium tritt mit großer Geschwindigkeit in den Behälter ein und mit niedriger Geschwindigkeit wieder aus (unterschiedliche Stutzendurchmesser).Der Ausgleichsbehälter dient zur Aufnahme von expandiertem Kühlmittel aus dem Kühlmittelkreislauf. Der Druck wird durch ein Ventil abgebaut und dadurch der Systemdruck auf einen Voreingestellten Wert gehalten. Thermostat Hohe Kühlmitteltemperatur führt zu einem Druckanstieg im Kühlsystem, da sich das Kühlmittel ausdehnt. Also wenn ihr Druck im Sytem habt ist das nicht so unnormal Das Kühlmittel wird in den Behälter gepresst. Der Druck im Behälter steigt an. Das Überdruckventil im Verschlussdeckel öffnet sich und lasst Luft entweichen. Thermostate kontrollieren die Temperatur des Kühlmittels und dadurch auch die Motortemperatur. Mechanische Thermostate haben sich über die Jahre kaum geändert und werden immer noch verbaut (und weiter verbaut werden). Die Funktion erfolgt durch ein expandierendes Wachselement, das ein Ventil öffnet und das Kuhlmittel zum Kühlen an dem Kühlmittelkühler zurückführt. Das Thermostat öffnet sich bei einer bestimmten Temperatur, sie ist für das System vorgegeben und nicht zu ändern ist, bei unseren Hexen steht sie auf dem Boden. Vorteile: Reduzierung des Kraftstoffverbrauches um bis zu 5% Längere Motorlebensdauer Erhaltung der Strömungsverhältnisse und der thermodynamischen Bedingungen Bedarfsorientierte Temperaturregelung Hohe Temperatur Änderungsgeschwindigkeit (kennen wir von unseren Hexen) Bei Normalisierung (Abkühlung) der Kühlmitteltemperatur entsteht ein Unterdruck im Kühlsystem. Kühlmittel wird aus dem Behälter abgesaugt. Hierdurch entsteht im Behälter ebenfalls ein Unterdruck. Als Folge öffnet das Druckausgleichs-Ventil im Verschlussdeckel des Behälters. Luft strömt in den Behälter, bis Druckausgleich erreicht ist. Funktion Bei einer Erwärmung über 80°C schmilzt die Wachsfüllung. Durch die Volumenzunahme des Wachses verschiebt sich die Metalldose auf dem Arbeitskolben. Der Thermostat öffnet den Kühlerkreislauf und schließt gleichzeitig den Kurzschlusskreislauf. Bei Temperaturabnahme unter 80°C erstarrt die Wachsfüllung. Eine Feder druckt die Metalldose in die Ausgangsstellung zurück. Der Thermostat schließt den Zufluss zum Kühler. Das Kühlmittel fliest über den kurzen Kreislauf nur noch durch den Motor. Kühlmittelpumpe Kühlmittelpumpen befordern das Kühlmittel durch den Kreislauf und bauen dabei Druck auf. Die nächste Generation werden elektrisch angetrieben sein. Hier wird die Kühlmittelpumpe nach Bedarf angetrieben, Dadurch wird eine optimale Betriebstemperatur erreicht. Lüfter Lüfter wurden in der Vergangenheit starr angetrieben das kostet Energie, ist laut, bei gleichzeitig höherem Verbrauch. Dagegen sind elektrische Lüfter günstiger im Verbrauch und geräuscharmer. Das ergibt eine bedarfsgerechte Kühlung, Verbesserung von Temperaturverhalten im Motor, geringeres Geräusch und weniger Kraftstoffverbrauch. Der Kühlerlüfter dient zur Beförderung der Umgebungsluft durch den Kühler. Wir kennen alle das er bei erreichen einer bestimmten Temperatur zuschaltet und die den Kühler durchströmende Luftmenge erhöht Kühlsystemprüfung und Diagnose Bei Störungen im Kühlsystem, kommt der Motor kommt nicht auf Betriebstemperatur oder überhitzt, Es möglich, mit einfachen Mitteln die Fehlerursache zu finden. Als Erstes sollte das Kühlsystem auf einen ausreichenden Kühlflüssigkeitsstand, Verunreinigungen, Frostschutz und Undichtigkeiten hin untersucht werden. Ist die angezeigte Temperatur realistisch? Eventuell. Kühlwasser-Temperaturfühler und Anzeigeinstrument prüfen Arbeitet der Kühlerlüfter? Einschaltpunkt Thermoschalter prüfen (geht im Wasserbad). Öffnet das Thermostat? (Kann man auch im Kochtopf überprüfen) Ist die angezeigte Temperatur realistisch? Danach kann die Fehlersuche, je nach Symptom beginnen Ist der Kühler verstopft? (Hatte ich vor einiger Zeit und musste den Kühler tauschen) Temperatur am Ein- und Ausgang des Kühlers prüfen, Durchflussmenge prüfen, (war bei mir zu gering wodurch ich darauf kam das der Kühler verstopft war) Arbeitet die Kühlmittelpumpe? (Prüfen, ob das Pumpenrad nicht lose auf der Antriebswelle sitzt, ob der Riemen der auch unsere Ölpumpe antreibt in Ordnung ist) Arbeitet das Über- bzw. Unterdruckventil des Ausdehnungsgefäßes? Sitzt oben Rechts unter der Lenkerverkleidung. (Ist bei unseren Hexen aber eher unkritisch) Hier mal einige Bilder der in der Hexe verbauten Teile.
Hier ein Thermostat mit 60 Grad Schaltemperatur 
Hier mit 55 Grad Schalttemperatur, sind wahllos verbaut in unseren Hexen.
 Hier einmal so ein Ding von der Seite.
 Die Prüfung im Kochtopf. Da die meisten Stromprüfer auch Temperaturen messen können nehme ich sie dazu. Das Bild zeigt 2 Stück in der Aufwärmphase
Bei 80 Grad war es auf, habe weiter erwärmt um dadurch zu sehen ob der zweite später kommt oder defekt ist, er war defekt was zu ziemlichen Problemen bei der Hexe führen würde. Ein Kanckpunkt bei den Dinmgern, sie gehen schon mal kaputt und das ist einer der Gründe weshalb wir sie, trotz der Nachteile, rauswerfen.
Hier der ganz normaler Thermoschalter welscher den Kühlerlüfter schaltet.
Insgesamt kann man sagen das das Thermosystem bei unseren Hexen leicht suboptimal ausgelegt ist. Die Thermostate sind hochempfindlich. Wenn die Temperatur über 60-70 Grad im Normalem Betrieb steigt (kein Stau) ist meist etwas nicht in Ordnung. Ich hatte bei meiner Temperaturen im normalem Fahrbetrieb bis zu 70 Grad (mit Thermostat), nach dem Ausbau immer noch. Habe dann den Kühler gespült und es wurde nicht besser. Habe daraufhin den Kühler ausgebaut und die Durchflussmenge gemessen. Er hatte deutlich weniger als ein Vergleichskühler. Habe ihn getauscht und alles wieder gut (Bilder von zugewchsenen Kühler gibt es hier irgendwo im Forum, Viel Spass beim lesen Gruß Erwin
Gendert von erwilud am 22.Oct.2015 21:22
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Über die Thermosyphonkühlung ist denn auch schon somit alles geschrieben.In meinem Metier ist das System als Schwerkraftheizung aber mittlerweile kaum noch bekannt.Und auch die moderne Motorkühlung ist im Grunde genommen denn auch nur eine "umgedrehte" Heizungsanlage.Wie man schnell unschwer erkennt ergibt sich auch eine gewisse Verwandtschaft zum Kühlschrank 
Weil - wie Erwin schon schrieb... viele Kollegen das Thermostat "rausgeschmissen" haben! Wegen Überhitzungs-Problemen. 
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
für deine Arbeit.
