Bei Verbrennungsmotoren wird etwa ein Drittel der zugeführten Kraftstoff-Energie
ungenützt an die Umgebungsluft abgegeben, um eine Überhitzung der Motor-
bauteile und des Schmieröls zu verhindern. Beim Verbrennen des Kraftstoffs wird
dessen chemische Energie in thermische und mechanische Energie um-
gewandelt. Hierbei entstehen große Verluste.

Aufgaben

Die Kühlung soll

• die vorgeschriebene Betriebstemperatur einhalten
• überschüssige Wärme des Motors abhalten
• den Schmierfilm vor Zersetzung und Verbrennung schützen
• die unkontrollierte Selbstentzündung verhindern
• zu starke Erwärmung der Frischgase verhindern, um einen
  guten Liefergrad zu erhalten

Arten

• Luftkühlung
• Flüssigkeitskühlung

Luftkühlung
Die Luftkühlung ist eine direkte Kühlung. Die überschüssige Verbrennungswärme wird vom Motor unmittelbar an die Umgebungsluft abgegeben. Zur Vergrößerung der Kühloberfläche und damit zur besseren Wärmeabfuhr haben Zylinder und Zylinderkopf Kühlrippen. Wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit werden Zylinder und Zylinderkopf meist aus Leichtmetall hergestellt.

Arten

Entsprechend der Luftzufuhr unterscheidet man:

• Fahrtwindkühlung
• Gebläseluftkühlung

Eigenschaften

einfache Bauweise
kleiner Raumbedarf
geringes Gewicht
ungleichmäßige Kühlwirkung
rasche Erwärmung und Abkühlung
größeres Laufspiel erforderlich
starke Motorgeräusche
unempfindlich und nahezu wartungsfrei
kein Frostschutz erforderlich
Leistungsverlust bei Gebläseluftkühlung

Fahrtwindkühlung
Sie ist die einfachste Art der Kühlung. Zylinder und Zylinderkopf müssen dem Fahrtwind direkt ausgesetzt sein. Deshalb wird die Fahrtwindkühlung nur bei Krafträdern verwendet. Die Kühlwirkung ist von der Fahrgeschwindigkeit abhängig. Bei niederer Geschwindigkeit ist die Kühlwirkung schlecht. Daher werden Zylinder und Zylinderkopf oft sehr stark verrippt, um eine möglichst große Kühlfläche zu erhalten.

Gebläseluftkühlung
Motoren, die nicht direkt im Fahrtwind liegen, und Mehrzylindermotoren lassen sich durch die Gebläseluftkühlung einwandfrei kühlen. Der Gebläseluftstrom verhindert eine Überhitzung des Motors auch bei stehendem Fahrzeug und bei niederer Geschwindigkeit. Das Gebläse wird bei kleinen Motoren meist von der Motorkurbelwelle direkt, bei größeren Motoren über Keilriemen angetrieben. Der vom Gebläse erzeugte Luftstrom wird durch Luftleitbleche zu jedem Zylinder geführt. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges Kühlen eines jeden Zylinders. Die durchgesetzte Luftmenge ist drehzahlabhängig. Eine häufig eingebaute thermostatische gesteuerte Drossel regelt die Luftzufuhr. Dadurch erreicht der kalte Motor infolge stark gedrosselter Luftzufuhr rasch seine Betriebstemperatur. Eine hydraulische Kupplung für das Gebläserad, kombiniert mit einem im Luftstrom liegenden Temperaturfühler, ergibt eine noch bessere Regelung der Kühluft. Sie wird für größere
Motoren verwendet.

Axialgebläse saugen Kühlluft in Achsrichtung an und drücken sie in Achsrichtung weiter. Zur Förderung einer möglichst großen Kühlluftmenge besitzen Axialgebläse viele Lüfterflügel. Zur Vermeidung von Luftwirbel sind feststehende Leitschaufeln im Gehäuse
eingebaut.

Radialgebläse saugen Kühlluft ebenfalls in Achsrichtung an, drücken sie jedoch radial weiter. Man nennt sie deshalb auch Zentrifugal-, Kreisel- oder Schleudergebläse. Für gebläsegekühlte Motorrad- und Einbaumotoren werden fast ausschließlich Radialgebläse verwendet.