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Wieso braucht das Kühlsystem einen Ausgleichsbehälter?

Themenstarteram 16. Dezember 2017 um 14:40

Anders gefragt, was würde passieren, wenn ein Kühlsystem keinen Ausgleichsbehälter hätte?

Beste Antwort im Thema

oooch streitet euch doch nicht gleich.

Steht meist drauf, was für'n Druck der Deckel akzepziert. meiner 1,4 Bar, die mit Kennfeldthermostat meist 2 bar (BMW-Werte).

Einige Exoten scheinbar auch andere Werte ;-)

Und beim (japanischen) System "druckloser Überlaufbehälter" hat das sehr wohl eine Regelfunktion ! Ok, sitzt dann aber auch auf'm Kühler und nicht auf dem Ausgleichbehälter.

(wollt' ich aber jetzt nicht extra fett schreiben)

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Zitat:

@Mark-86 schrieb am 16. Dezember 2017 um 15:14:12 Uhr:

Früher hat man den Raum über dem Kühler genutzt, was heute bei vielen Autos wegen der Bauform nicht mehr geht. Der Raum müsste der höchste Punkt sein, die Autos sind dafür aber vorne wo der Kühler sitzt heute einfach zu flach, der Zylinderkopf sitzt idr. höher, deshalb verbaut man einen extra Ausgleichsbehälter in dem die Luft platz hat um raus und wieder rein zu kommen :)

Früher war das Kühlwasser schlicht nicht unter Druck, sprich bei ca 100 Grad hat es gekocht. Dazu kommt das man wegen Verluste durch Ausdehnung und Verdampfen mehr oder weniger Regelmässig nachfüllen musste. Mit den Ausgleichsbehältern konnte man das System unter Druck setzen so das das Kühlwasser erst bei über 100 Grad anfängt zu kochen, man konnte dadurch die Motortemperatur erhöhen und damit den Verbrauch senken. Die Ausgleichsbehälter zogen ungefähr zur gleichen Zeit in die PKWs ein als man sich langsam Gedanken über den Verbrauch und die Abgase machte, also so Ende der 70er/Anfang der 80er. Mein 79er Taunus hatte noch keinen Ausgleichsbehälter, das Faceliftmodell wenige Jahre später meiner Erinnerung nach dagegen schon.

Themenstarteram 16. Dezember 2017 um 19:44

Haben heute alle bzw. die meisten ausgleichsbehälter einen Überdruck und Unterdruckventil am Verschlussdeckel?

Ausgleichsbehälter ja Vorratsbehälter nein

Themenstarteram 16. Dezember 2017 um 20:43

So ich fasse mal zusammen, was ich jetzt alles gelernt habe. Falls etwas falsch ist oder eine wichtige Information fehlt, dann meldet euch.

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Der Ausgleichsbehälter dient zur Aufnahme von expandierter Kühlflüssigkeit aus dem Kühlkreislauf. Hohe Kühlflüssigkeitstemperatur führt zu einem Druckanstieg im Kühlsystem, da sich die Kühlflüssigkeit bei Wärme ausdehnt. Die Kühlflüssigkeit wird in den Ausgleichsbehälter gepresst, der ungefähr zur Hälfte mit Kühlflüssigkeit gefüllt ist. Der Rest ist mit Luft befüllt. Dieser Luftpolster sorgt dafür, dass der Druck durch die Volumenausdehnung der Kühlflüssigkeit nicht übermäßig steigt, weil sich Luft im Gegensatz zu Wasser komprimieren lässt. Ohne Ausgleichsbehälter würde der Druckanstieg die Schläuche und Kühlkanäle zerstören.

Da sich die Luft nur zu einem gewissen Grad komprimieren lässt, befindet sich im Verschlussdeckel des Ausgleichsbehälters ein Überdruckventil. Wenn das System einen bestimmten Druck überschreitet, dann öffnet sich das Überdruckventil und Luft/Wasserdampf im Ausgleichsbehälter kann in die Atmosphäre entweichen. Beim Abkühlen des Motors zieht sich die Kühlflüssigkeit wieder zusammen. Es entsteht ein Unterdruck im Kühlsystem. Die Kühlflüssigkeit wird aus dem Ausgleichsbehälter abgesaugt. Hierdurch entsteht im Ausgleichsbehälter ebenfalls ein Unterdruck. Deshalb befindet sich neben dem Überdruckventil auch noch ein Unterdruckventil im Verschlussdeckel des Ausgleichsbehälters. Bei Unterdruck öffnet das Unterdruckventil und Luft strömt in den Ausgleichsbehälter bis ein Druckausgleich erreicht ist. Ohne den Kühlflüssigkeitsvorrat im Ausgleichsbehälter würde durch den Unterdruck Luft aus dem Ausgleichsbehälter ins Kühlsystem gesogen. Dringt Luft ins Kühlsystem ein, wird die Zirkulation der Kühlflüssigkeit beeinträchtigt. Die Folgen sind eine abnehmende Kühlleistung und ein damit einhergehender Anstieg der Motortemperatur, der zur Überhitzung des Motors führen kann.

Paar Fehler sind drinnen, aber ne Doktorarbeit willst ja nicht draus machen

Zitat:

@viktor12v schrieb am 16. Dezember 2017 um 16:11:47 Uhr:

Hier gibt es auch eine kleine Erklärung zum Kühlsystem.

Du bist sooo langweilig !!! ;) :D

Themenstarteram 16. Dezember 2017 um 21:17

Zitat:

@frestyle schrieb am 16. Dezember 2017 um 20:51:46 Uhr:

Paar Fehler sind drinnen, aber ne Doktorarbeit willst ja nicht draus machen

welche denn?

z.B. ist es nur ein Ventil, was beides macht. Überdruck und Unterdruck! Doppelt wirkend...

 

MfG

Hi,

eigentlich geht das schon ohne Ausgleichbehälter.

Bei kaltem Motor ist der Wasserdruck bei Null, mit steigender Temperatur steigt auch der Druck, eben wegen der Ausdehnung. Solange man ein System hat welches den höheren Druck aushällt, bedarf es keinem Behälter.

Beim Auto würde das aber eine erhöhte Belastung auf Schläuche, Dichtungen und das ganze System bedeuten, was man ja nicht möchte.

@Diophant

 

Als Ergänzung oder gar Basis der Erklärungen des Wissens um den Ausgleichsbehälter und seinem Deckel:

Den definierten Überdruck des Kühlmittels im System macht man sich zu Nutze: es kann mehr Wärme aufnehmen weil die Siedetemperatur steigt. Darum kann man mit geringerem Kühlmittelvolumen arbeiten.

bei 1,4 bar kann der Motor 110 grad heiß werden bei 3 bar 130 Grad.

luft kann komprimieren

luft im kühlkreislauf sammelt sich oben

ausgleichsbehälter: damit kann man kühler an beliebigen punkt setzen was früher nicht mölglich, da kühler + ausdehnung zusammen.

hoher Druck = belastung schlUCH;Druckbehälter, alles sonstig, grosflächige Kühler beult aus

hohe temperatur = belastung material

Im Prinzip muss Motorenkonstruktion alles 1000 Dinge berücksichtigen um einen optimalen Motor zu bauen,

andere habe es anderst gelöst siehe hz ausgleichsgefäss

Eins von den 1000 Dinge ist, das auch der Umgebungsluftdruck berücksichtigt werden muss.

Also dass das Ganze auch im Hochgebirge funktioniert.

Wäre das Kühlsystem drucklos würde das Wasser in 4000m Höhe schon bei ca. 85°C anfangen zu sieden.

zur frage; Wieso braucht das Kühlsystem einen Ausgleichsbehälter

neue these: weil die designer flache schnauze haben wollen =tiefer kühler

aber technisch gibt es auch andere lösung siehe hz, aber dann braucht man zusäzl entlüftung.

wie Buginthi schreibt: nicht nur Ausgleichbehälter sondern auch Druckbehälter

Versuch -Zusammenfanssung:

Ausgleichbehälter- Funktion:

Druckbehälter für Gase ( und flüssigkeit),

Entlüftung,(für Gase in der Kühlerflüssigkeit)

Ausdehnung für flüssigkeit,

Früssigkeitsvorrat / Mischbehälter

drucklose , offene wartungsöffung !!! - genial zb frostschutz,

Messpunkt frostschutzkonzentrat

(event Duckschalter)

Zitat:

@Mark-86 schrieb am 16. Dezember 2017 um 15:14:12 Uhr:

Zitat:

Durch Erwärmung des Kühlmittels dehnt sich das aus und der Druck im System steigt. Durch den freien Bereich im Behälter steigt der Druck nicht so stark, wie ohne dieses Luftvolumen. Luft lässt sich stärker komprimieren. Wäre der Behälter gefüllt, würde der Druck schnell über 10 bar steigen und dann gibt irgendwas anderes nach. (ZKD, Schläuche, Behälter, Froststopfen etc.! Irgendwas sau teures wird kaputt gehen!) So bleibt der Druck i.d.R. unter 3 bar.

Der Druck im Kühlsystem wird über ein Druckregelventil geregelt. Das findet sich üblicherweise im Kühlerdeckel.

Wenn das Wasser warm wird, dehnt es sich aus. Der Druck im Kühlsystem steigt dann auf 1-1,4 bar (je nach Hersteller), was durch das Druckregelventil, bzw. Druckbegrenzungsventil geregelt wird.

Wenn das Kühlsystem nun ausschließlich mit Wasser gefüllt ist, würde dabei Wasser verloren gehen, das würde durch das Druckregelventil raus laufen. Kühlt das Wasser wieder ab, zieht es Luft rein. Du hättest nun Luft im Kühlsystem wo sie nicht hin gehört, z.B. im Kühler oder im Zylinderkopf. Dann funktioniert es nicht mehr.

Früher hat man den Raum über dem Kühler genutzt, was heute bei vielen Autos wegen der Bauform nicht mehr geht. Der Raum müsste der höchste Punkt sein, die Autos sind dafür aber vorne wo der Kühler sitzt heute einfach zu flach, der Zylinderkopf sitzt idr. höher, deshalb verbaut man einen extra Ausgleichsbehälter in dem die Luft platz hat um raus und wieder rein zu kommen :)

Hallo! Das ist genau die Erklärung". Dadurch (Ausgleichsbehälter) hat das System einen zusätzlichen Spielraum (genau bemessenen), weil sonst irgendwann der Punkt erreicht wäre, (max. Dehnung des Kühlwasservorrates) wodurch der Wasservorrat über das Druckventil (im Deckel) Wasser verlieren würde und beim Abkühlen, Luft ins System gelangen könnte.

Früher musste viel Öfters Wasser nachgefüllt werden, weil eben "kein" Ausgleichsbehälter vorhanden, bzw. der Raum im Kühler schneller aufgebraucht war und über den Deckel das Wasser entwich.

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