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Wärmelehre 6



Das Modell der schwingenden Moleküle kann auch gut auf den Unterschied zwischen Luft- und Flüssigkeit angewandt werden. Z.B. die Frage, warum bei Luft Kühlrippen nötig sind und bei Flüssigkeit nicht. Ganz einfache Antwort: Die Moleküle sind bei Flüssigkeiten viel dichter (bei Wasser mehr als 1000-fach) beieinander. Es kann also viel intensiver Schwingungsenergie ausgetauscht werden, worauf es bei der Motorkühlung entscheidend ankommt.

Wasser hat noch so eine besondere Eigenschaft. Es kann nämlich sehr viel besser Wärme transportieren als z.B. Öl. Deshalb wird die Wärme aus dem Heizungsraum in die Wohnung grundsätzlich mit Wasser transportiert, obwohl Öl z.B. der Funktion von Ventilen innerhalb der Anlage viel besser täte. Bei Hydraulikanlagen arbeitet man deshalb z.T. mit Mischungen aus Öl und Wasser, um schmierende Eigenschaften zu erhalten und trotzdem die Wärme besser abführen zu können.

Im Kühlsystem wird diese Eigenschaft dringend gebraucht, weil es immer weniger Wasser ist, was unsere immer mehr leistenden Motoren kühlen soll. Sechs Liter im Umlauf mit Heizung sind da schon viel, viele Motoren liegen drunter. Natürlich spielt hier die Gewichtsersparnis wie überall im Kraftfahrzeug eine Rolle. Geschmälert wird allerdings der gute Wärmetransport des Wassers durch den hohen Frostschutzanteil, womit sich z.B. die Heizung im Haus nicht auseinandersetzen muss.

Wir kommen also zu dem schon bekannten Ergebnis, dass es insgesamt günstiger ist, Motorwärme erst auf Kühlmittel zu übertragen und dann auf die Umgebungsluft als diese um die Zylinder herum zu leiten und die Wärme direkt zu übertragen. Das etwas größere Gewicht der Wassermäntel und des Kühlers gegenüber dem der Bleche für die Luftführung ist nicht so energiefressend wie ein Gebläse, das 10.000 Liter Luft pro Minute und mehr durch den Motor pusten muss.

Unser Modell von den schwingenden Molekülen erklärt auch sehr gut, dass durch die sehr viel größere Dichte der Übertragung Kühlmittel viel gleichmäßiger kühlen kann. Es gibt halt weniger Stellen, wo z.B. die viele Kühlluft vielleicht in dem Maße nicht hinkommt. Und wenn die Temperaturspitzen abgeschliffen sind, kann man die Durchschnittstemperatur durchaus noch etwas steigern. 09/13

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