Mai 27, 2020

Ein Lüfter ist oft das erkennbarste Bauteil des Motors einer großen Maschine. Die Kupplung, die ihn dreht? Nicht so sehr.

Aber in Verbindung mit anderer Hardware können Lüfterkupplungen, die für einen optimalen Luftstrom im Motorraum sorgen, große Auswirkungen auf Leistung, Fahrerkomfort und Emissionen haben.

Und natürlich verhindern sie auch, dass der Motorblock und die Zylinder schmelzen.

Die meisten Systeme zur Motorkühlung in Lastwagen, Traktoren, Bau- und Bergbaumaschinen und Stromgeneratoren sind flüssigkeitsbasiert. Normalerweise bestehen sie aus einem Kühler, einer Wasserpumpe, einem Thermostat, einer Lüfterkupplung und einem Ventilator.

Zusammen sorgen diese Komponenten dafür, dass die Temperatur der Gase, die zum Betanken des Motors verwendet werden, unter dem Schmelzpunkt der von ihnen angetriebenen Zylinder liegt. Sie können auch dazu beitragen, dass das Fahrzeug effizienter und – in einigen Fällen – mit einem niedrigeren Geräuschpegel läuft.

Kühler gibt es in vielen Formen und Größen, aber ein Röhrenkühler ist einer der häufigsten. Diese Kühler helfen dabei, kühles Wasser durch kleine Kanäle im Motorblock zu leiten. Zusammen mit der Stauluft – Luft, die durch Bewegung erzeugt wird – und der Luft aus der Motorkühlung trägt das Wasser aus dem Kühler zur Wärmeabfuhr bei.

Unterstützt wird dies durch die Wasserpumpe, die heiße Flüssigkeit abzieht und kühlere Flüssigkeit einspritzt, die oft mit Alkohol kombiniert wird, um ein hybrides Kühlmittel zu erzeugen.

Der Thermostat eines Motors ist wie der Thermostat in Ihrem Haus oder Büro. Er reagiert auf den optimalen Temperaturbedarf des Motors und betätigt ein Ventil, das kühles Wasser vom Kühler zum Motorblock leitet.

Der Kühlerthermostat arbeitet mit der Lüfterkupplung zusammen, die den Lüfter je nach Motorkühlung schneller oder langsamer drehen lässt.

Je näher ein Antrieb an die benötigte Motortemperatur herankommt, desto besser ist es für den Motor und die Umwelt. Antriebe, die nur so viel Kühlung wie nötig liefern, tragen dazu bei, parasitäre Verluste zu reduzieren, so dass der Motor den Rest des Fahrzeugs besser antreiben kann. Sie sind auch leiser. Und durch die Verringerung von Feinstaub helfen sie Herstellern und Betreibern, die Emissionsvorschriften einzuhalten.

Und wie?

Bei Motoren ohne Lüfterkupplung wird der Lüfter direkt über eine Riemenscheibe und einen an der Kurbelwelle des Motors befestigten Riemen angetrieben. Dadurch dreht sich der Lüfter mit einer Geschwindigkeit, unabhängig davon, wie viel Kühlung benötigt wird, und „stiehlt“ im Grunde Energie, die für den Antrieb des Antriebsstrangs oder anderer Teile der Maschine verwendet werden könnte. Mit einer Lüfterkupplung wird diese Energie effizienter genutzt – das bedeutet mehr Leistung und eine optimierte Kühlung.

Lüfterkupplungen schalten sich je nach Kühlbedarf ein und aus und regulieren die Lüftergeschwindigkeit entsprechend. Ältere Antriebe, wie z.B. Ein-/Ausschalter und zweistufige Versionen, verwenden eine Reibungsplatte, um die Geschwindigkeit zu verlangsamen oder zu erhöhen, während Antriebe mit variabler Geschwindigkeit entweder durch einen bimetallischen Sensor oder eine viskose Flüssigkeit gesteuert werden.

Was ist der Unterschied zwischen einer Lüfterkupplung und einem Lüfterantrieb? Im Grunde genommen gar keinen, und im allgemeinen Sprachgebrauch werden beide Begriffe synonym verwendet. Wenn Sie es ganz genau wissen wollen: Kupplungen werden in der Regel über eine Reibungsplatte gesteuert, während Antriebe über Sensoren oder viskos gesteuert werden.

Technologisch fortschrittlichere und daher präzisere Viskoantriebe sind in den Vereinigten Staaten bei Off-Highway-Anwendungen und international bei On-Highway- und Off-Highway-Fahrzeugen beliebt. Die Europäische Union ist den Vereinigten Staaten etwa 10 Jahre „voraus“. Dort haben die großen On-Road-OEMs in den letzten Jahren damit begonnen, Viskoantriebe einzuführen. Ein/Aus- und Zweigang-Antriebe sind in den USA nach wie vor die Norm bei schweren Nutzfahrzeugen und Berufsfahrzeugen.

Und dann ist da natürlich noch der Lüfter. Ein scheinbar einfaches Bauteil ist in einer Vielzahl von Materialien, Schaufelzahlen und Schaufelgrößen erhältlich, die sich alle darauf auswirken, wie viel Luft zum Motorblock gedrückt wird und wie schnell sich diese Luft bewegt.

Es gibt drei gängige Arten von Motorkühlungslüftern:

• Geformt: Diese Ventilatoren sind sowohl im On-Highway- als auch im Off-Highway-Bereich am beliebtesten. Geformte Lüfter bestehen in der Regel aus Kunststoff oder Nylon und werden aus einem Stück gefertigt.
• Modular: Diese bieten Kunden die größte Flexibilität, da sie über einen zentralen Hub verfügen, der eine Vielzahl von Blade-Anpassungen ermöglicht.
• Metall: Diese werden am häufigsten in Off-Highway-Anwendungen eingesetzt. Sie sind stark und leicht und können besondere Kühlanforderungen erfüllen.

Und das sind die Grundlagen. Weitere Ressourcen finden Sie in weiteren Blogbeiträgen von Horton.