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Innere Kühlung




Aufgabe

Die innere Kühlung soll neben der äußeren Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung eine besondere Kühlung im Innern des Zylinders erzielen. Mehr innere Kühlung reduziert u.a. den Ausstoß von Stickoxiden.

Funktion

Kraftstoff nimmt beim Verdampfen sehr viel Wärme auf. Er kühlt den Motor von innen, wenn er in flüssiger Form fein zerstäubt in den Brennraum gelangt und dort vor dem Verbrennen verdampft. Ein schönes Beispiel für die Wirksamkeit der inneren Kühlung ist der Rennsport. Da man bei getunten Motoren fast immer auch Probleme mit Überhitzung hatte, wurden diese oft wirksam und einfach durch Gemischanfettung bekämpft. Dragster z.B. verfügen meist weder über Kühlrippen noch über einen Kühlkreislauf. Sie verlieren großer Teile ihrer Überschusswärme durch Verdampfen von Benzin.

Noch deutlicher wird die enorme Bedeutung der inneren Kühlung an einem Beispiel:
Benzin benötigt zur Verdampfung 380 - 500 kJ/kg. Um also 1 kg Benzin in den gasförmigen Zustand zu versetzen, sind 380 - 500 kJ Energie nötig. Gehen wir von Aluminium mit einer linearen, spezifischen Wärmekapazität von 0,9 J/kg*K aus. Um ein Kilogramm Alu um ein Grad abzukühlen, sind 0,9 kJ nötig, macht bei 100 Grad Temperaturunterschied 90 kJ. Also reicht die Verdampfung von einem Kilogramm Benzin aus, um etwa 5 kg Aluminium um 100°C abzukühlen. 10/09


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