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Kühlsystem Beschreibung und Funktion – 2.4L LAF

Anzeige(n) Motorkühlmittel

KÜHLMITTELSTAND NIEDRIG

Das IPC beleuchtet die Warnanzeige Kühlmittel, wenn etwas von folgendem auftritt:

    • Das BCM erfasst einen niedrigen Kühlmittelstand für mindestens 30 Sekunden. Das Kombiinstrument (IPC) empfängt eine Klasse 2 Meldung vom Steuergerät Karosserie (BCM), die ein Aufleuchten der Anzeige anfordert.
    • Das Kombiinstrument (IPC) führt den Test der Anzeige bei jedem Einschalten der Zündung durch. Die Anzeige leuchtet ca. 3 Sekunden lang auf.

Kühlmittelheizung

Die optionale Standheizung (RPO K05) wird von einer externen 110-Volt Wechselstromquelle gespeist und ist auf das Erwärmen des Kühlmittels im Motorblock zur Verbesserung des Startverhaltens bei sehr kalter Witterung -29°C (-20°F) ausgelegt. Die Kühlmittelheizung trägt zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs beim Warmlaufen des kalten Motors bei. Das Aggregat ist mit einem abnehmbaren Wechselstromkabel ausgerüstet. Zum Schutz des Steckers bei Nichtgebrauch ist das Kabel mit einem Wetterschutz versehen. Das Stromkabel hat ein Wärmeelement im Kabelende, dass keinen Strom zur Heizung erlaubt, bevor die Umgebungstemperatur 0°F oder -18°C erreicht.

Kühlsystem

Die Funktion des Kühlsystems besteht darin, bei allen Motordrehzahlen und unter allen Motorbetriebsbedingungen eine effiziente Motorbetriebstemperatur aufrecht zu erhalten. Das Kühlsystem ist darauf ausgelegt, etwa ein Drittel der durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemischs erzeugten Wärme abzuführen. Bei kaltem Motor fließt kein Kühlwasser zum Kühler, bis der Thermostat öffnet. So kann der Motor rasch warmlaufen.

Kühlzyklus

Das Kühlmittel fließt vom Auslass des Heizungskühlers zum Einlass der Wasserpumpe. Ein Teil des Kühlmittels fließt von der Wasserpumpe zum Heizungskühler und von dort wieder zurück zur Wasserpumpe. Dadurch wird der Fahrgastraum nach dem Anwärmen des Kühlmittels mit Wärme und Enteisungskapazität versorgt.

Das Kühlmittel fließt auch vom Auslass der Wasserpumpe in den Motorblock. Im Motorblock zirkuliert das Kühlmittel durch die die Zylinder umgebenden Wassermäntel, wo es Wärme absorbiert.

Dann fließt das Kühlmittel durch die Öffnungen der Zylinderkopfdichtungen und in die Zylinderköpfe. In den Zylinderköpfen strömt das Kühlmittel durch die die Brennkammern und Ventilsitze umgebenden Wassermäntel, wo es zusätzlich Wärme absorbiert.

Von den Zylinderköpfen fließt das Kühlmittel zum Thermostat. Im Thermostat wird der Kühlmittelfluss entweder so lange gestoppt, bis der Motor seine normale Betriebstemperatur erreicht hat, oder das Kühlmittel fließt durch den Thermostat hindurch und in den Heizungskühler, wo es gekühlt wird. An dieser Stelle schließt sich der Kühlmittelkreislauf.

Damit das Kühlsystem effizient arbeiten kann, müssen alle seine Bauteile einwandfrei funktionieren. Das Kühlsystem besteht aus folgenden Bauteilen:

Kühlmittel

Das Motorkühlmittel ist eine Lösung, die aus einer 50-50 Mischung von DEX-COOL und geeignetem Trinkwasser gemacht wird. Die Kühlmittellösung trägt überschüssige Wärme vom Motor zur Heizung, wo die Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird.

Kühler

Der Kühler ist ein Wärmetauscher. Er besteht aus einem Block und zwei Endbehältern. Der Aluminiumblock ist als Rohr- und Rippen-Querstromkühler ausgeführt, der sich vom Einlassbehälter zum Auslassbehälter erstreckt. Um die Rohraußenseite sind Rippen angeordnet, um die Wärmeabführung in die Atmosphäre zu verbessern.

Die Ein- und Auslassendbehälter sind aus geformtem, hochtemperaturbeständigem, nylonverstärktem Kunststoff. Eine Hochtemperatur-Gummidichtung verschließt die Endbehälterflanschkante zum Aluminiumblock. Die Endbehälter sind mit Nietlaschen am Block festgeklemmt. Die Laschen sind Teil des Aluminiumoberteils an jedem Ende des Blocks.

Der Heizungskühler verwendet einen Ablasshahn zum Auffangen von Kühlmittel während der Wartung. Der Ablasshahn befindet sich unten am rechten oder linken Endbehälter, abhängig von der Antriebsstrangoption des Fahrzeugs. Die Ablasshahneinheit umfasst den Ablasshahn und die Ablasshahnabdichtung.

Der Kühler beseitigt die Wärme aus dem hindurchströmenden Kühlmittel. Die Rippen am Heizkörper übertragen Wärme aus der Kühlflüssigkeit, die durch die Rohre strömt. Mit Hindurchströmen der Luft durch die Kühlerrippen nimmt diese die Wärme auf und kühlt das Kühlmittel.

Druckkappe

Mittels der Druckkappe wird das Kühlsystem abgedichtet. Sie enthält ein Abblase- bzw. Druckbegrenzungsventil und ein Unterdruck- bzw. atmosphärisches Ventil. Das Druckventil wird von einer Feder, die den Heizungskühler vor übermässigem Druck im Kühlsystem schützt, in seinem Sitz gehalten. Das Unterdruckventil wird von einer Feder in seinen Sitz gedrückt, wodurch das Öffnen des Ventils ermöglicht wird, um den Unterdruck abzubauen, den das Kühlsystem beim Kühlen erzeugt. Der Unterdruck kann zu einem Zusammenbruch des Heizungskühlers und/oder der Kühlerschläuche führen, wenn er nicht abgebaut wird.

Die Druckkappe ermöglicht den Druckaufbau im Kühlsystem bei steigender Temperatur. Mit dem Druckaufbau steigt der Siedepunkt des Kühlmittels. Motorkühlmittel kann auch noch bei Temperaturen sicher funktionieren, die weit über dem Siedepunkt des Kühlmittels bei atmosphärischem Druck liegen. Je heißer das Kühlmittel ist, desto schneller wird die Wärme vom Heizungskühler zum Kühler durch die Leitung von Luft geleitet .

Der Druck im Kühlsystem kann zu hoch werden. Wenn der Druck des Kühlsystems die Rate des Druckdeckels übersteigt, wird das Druckventil angehoben und der überschüssige Druck wird abgelassen.

Mit abnehmender Motortemperatur sinkt auch die Temperatur des Kühlmittels, während gleichzeitig ein Vakuum im Kühlsystem entsteht. Dieser Überdruck verursacht die Öffnung des Ventils und bringt Aussenluft in den Ausdehnungsbehälter. Dieses passt den Druck im Kühlsystem an den Luftdruck an und verhindert damit, dass der Heizungskühler und die Kühlerschläuche ausfallen.

Ausgleichsbehälter

Der Ausdehnungsbehälter ist ein Kunststoffbehälter, auf dem der Druckdeckel montiert ist. Der Behälter ist an einem Punkt angebracht, der höher als alle anderen Kühlmittelkanäle liegt. Der Ausdehnungsbehälter stellt einen Luftraum im Kühlsystem bereit. Der Luftraum erlaubt ein Ausdehnen und Zusammenziehen des Kühlmittels. Der Ausgleichsbehälter bietet auch einen Kühlmittelfüllpunkt und eine zentrale Position für die Entlüftung. Während des Fahrzeugbetriebs erwärmt sich das Kühlmittel und dehnt sich aus. Das Kühlmittel, dass bei dieser Ausdehnung austritt, fließt in den Ausdehnungstank. Mit Umwälzung des Kühlmittels kann Luft austreten. Das ist ein Vorteil für das Kühlsystem. Blasenfreies Kühlmittel absorbiert Wärme wesentlich besser als solches mit Blasen.

Luftleitbleche und Abdichtungen

Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Kühlsystems werden Abweiser, Luftleitbleche und Luftabdichtungen verwendet. Die Abweiser befinden sich unter dem Fahrzeug und haben die Aufgabe, den Luftstrom zur besseren Kühlung des Motors unterhalb des Fahrzeuges umzuleiten und durch den Heizungskühler hindurch zu führen. Die Luftleitbleche werden ebenso genutzt, um den Luftstrom durch den Heizungskühler hindurch zu leiten und die Kühlleistung zu erhöhen. Die Luftabdichtungen verhindern, dass die Luft am Heizungskühler und Klimaanlagen-Kondensator vorbei strömt. Des Weiteren wird damit bei hohen Außentemperaturen die Rezirkulation von heißer Luft vermieden und somit die Leistungsfähigkeit des Klimaanlagen-Kondensators erhöht.

Wasserpumpe

Die Wasserpumpe ist eine Zentrifugal-Flügelradpumpe. Die Pumpe besteht aus einem Gehäuse mit Kühlmittelein- und -auslasskanälen und einem Laufrad. Das Laufrad ist eine flache Scheibe, die mit einer Vielzahl von flachen oder gebogenen Schaufeln bzw. Flügeln an der Pumpenwelle befestigt ist. Wenn sich das Laufrad dreht, wird das Kühlmittel zwischen den Flügeln durch Zentrifugalkraft nach außen geschleudert.

Die Laufradwelle wird von einem oder mehreren versiegelten Lagern unterstützt. Die versiegelten Lager müssen nie geschmiert werden. Solange die Dichtung nicht beschädigt oder abgenutzt ist, kann kein Schmierfett auslaufen und Schmutz und Wasser können nicht eindringen.

Der Verwendungszweck der Wasserpumpe ist, Kühlmittel durch das Kühlsystem zirkulieren zu lassen. Die Wasserpumpe wird über den Keilrippenriemen von der Kurbelwelle getrieben.

Thermostat

Das Thermostat ist ein Bestandteil der Kühlmittelregelung Ihr Zweck ist es, die Betriebstemperatur des Motors zu regulieren. Sie verwendet ein temperaturempfindliches Wachskugelelement. Das Element ist über einen kleinen Kolben an ein Ventil angeschlossen. Wenn das Element erwärmt wird, dehnt es sich aus und übt Druck auf den kleinen Kolben aus. Durch diesen Druck wird das Ventil geöffnet. Beim Abkühlen zieht sich das Element zusammen. Durch diese Kontraktion kann das Ventil über eine Feder zugedrückt werden.

Wenn die Kühlmitteltemperatur unter der nominellen Thermostatöffnungstemperatur liegt, bleibt das Temperaturventil geschlossen. Dadurch wird verhindert, dass das Kühlmittel zum Heizungskühler strömt. Zugleich wird ein Warmlaufen des Motors ermöglicht. Nachdem die Kühlmitteltemperatur die nominelle Thermostatöffnungstemperatur erreicht hat, öffnet sich das Temperaturventil. Das Kühlmittel kann dann durch den Thermostat zum Heizungskühler fließen, wo die Motorwärme an die Atmosphäre abgegeben wird. Das Thermostat bietet auch eine Beschränkung im Kühlsystem, nachdem es geöffnet ist. Durch diese Beschränkung wird ein Druckunterschied erzeugt, der die Entstehung von Hohlräumen an der Wasserpumpe verhindert und das Kühlmittel zur Zirkulation im Motorblock zwingt.

Getriebeölkühler

Der Ölkühler des Getriebes ist ein Wärmetauscher. Er befindet sich innerhalb von einem der Endbehälter des Heizungskühlers. Die Getriebeöltemperatur wird über die Temperatur der Motorkühlung im Heizungskühler reguliert. Die Getriebeölpumpe pumpt das Öl durch die Leitung des Getriebeölkühlers zum Getriebeölkühler. Das Öl fließt dann durch den Kühler, wo das Motorkühlmittel die Wärme des Öls absorbiert. Danach wird das Öl über die Rücklaufleitung des Getriebeölkühlers in das Getriebe gepumpt.

   


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