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Wärmetauscher

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Kurz & knapp – Informationen zu Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher hat die Aufgabe, Wärme möglichst verlustfrei von einer Materie zu einer anderen zu übertragen, wie zum Beispiel der Kühler im Fahrzeug über eine Lösung aus Wasser und Frostschutzmittel in einem Kreislauf die Wärme vom Motor zum Kühler überträgt und umgekehrt vom Kühler zu der Luft, welche durch den Motorraum strömt.
Auch der Heizungskühler ist ein Wärmetauscher, in den ebenfalls Kühlwasser fließt, welches vom Motor aufgeheizt wird und bei eingeschalteter Wagenheizung an die einströmende Luft übertragen und in das Wageninnere weitergeleitet wird.
Der Kühlkreislauf ist ein in sich geschlossenes System welches mehrere Bauteile und Komponenten durch Schlauchleitungen verbindet und das zur Kühlung erforderliche Kühlmittel wird immer wieder abgekühlt indem die heiße Luft des Motorraums entweder an die Umwelt oder bei angeschalteter Heizung ins Wageninnere abgegeben wird.
Der richtige Zeitpunkt des Austauschs beim Wärmetauscher ist besonders im Winter von hoher Bedeutung, da es bei einer nicht funktionierenden Heizung nicht nur kalt im Fahrzeug ist, sondern auch etwa durch beschlagene Scheiben keine gute Sicht gegeben ist.

Definition und Allgemeines zum Wärmetauscher

Grundsätzlich wird unter einem Wärmetauscher eine Einrichtung zur möglichst verlustfreien Übertragung von Wärme von einer Materie zur anderen verstanden. Wird eine Flüssigkeit zur Wärmeübertragung eingesetzt, so kann das Kühlmittel eine Flüssigkeit wie Öl oder Wasser sowie auch strömende Luft sein. Mit dem Kühler des Autos findet sich die bekannteste Art von Wärmetauscher. Darin überträgt eine Lösung aus Wasser und Frostschutzmittel (Ethylenglykol) in einem Kreislaufsystem die Wärme vom Motor zum Kühler und umgekehrt vom Kühler zu der Luft, die durch den Motorraum strömt.

Funktionsweise des Wärmetauschers

Der Heizungskühler als Wärmetauscher hat die wichtige Funktion, die Heizung vor Überhitzung zu schützen. Den Schutz vor Überhitzung übernimmt die Kühlflüssigkeit im Wagen, die eine zu starke Aufheizung des Motors verhindert. Beim Start des Wagens wird die Flüssigkeit erwärmt, bevor sie die entstehende Hitze abgibt. Diese dient nun der Heizung im Wageninneren, sofern benötigt. Dieser Prozess bildet die Grundlage für die Wagenbeheizung. Zum reibungslosen Betrieb des Motors muss die Temperatur geringgehalten werden, da ansonsten das Gesamtsystem überhitzt und der Wagen liegenbleiben kann. Die Autoheizung ist eine kleine Variante des im Motorraum befindlichen Kühlers und befindet sich in der Lüftung.

In diesen Wärmetauscher fließt ebenfalls Kühlwasser. Bei angeschalteter Wagenheizung strömt Luft in den Heizungskühler, während die warme Motorluft bei ausgeschalteter Heizung einfach an die Umwelt abgegeben wird. Vom Motor wird ständig eine größere Menge heißer Luft produziert. Bei angeschalteter Heizung wird hierbei keine zusätzliche Energie verbraucht, da die heiße Luft nur in das Wageninnere weitergeleitet wird. Es empfiehlt sich hierbei jedoch, die Heizung erst bei warmgelaufenem Motor anzustellen, da der kalte Motor zum Heizungsbetrieb länger benötigt und zudem hierbei der Spritverbrauch steigt.

Beim Ausschalten des Motors endet auch das Nachpumpen des Kühlwassers, wobei der Wärmetauscher recht schnell abkühlt, selbst wenn Motor und Kühlwasser vom Betrieb noch heiß sind.

Was ist ein Wärmetauscher?

Ein Wärmetauschen beim Auto ist dazu da, Wärme verlustfrei zu übertragen. Der bekannteste Wärmetauscher beim Auto ist der Kühler. Aber auch in der Lüftung ist ein Wärmetauscher für die Innenraumbeheizung und auch der Heizungskühler ist ein Wärmetauscher.

Wie funktioniert ein Wärmetauscher beim Auto?

Ein Wärmetauscher soll Wärme möglichst ohne Verluste von einer Materie zu einer anderen übertragen. Beim Kühler zum Beispiel wird die Wärme des Motors an das Kühlmittel, eine Lösung aus Wasser und Frostschutzmittel, übertragen und an den Kühler weitergegeben, wo die Wärme an die Umwelt abgegeben wird und über einen oder mehrere Lüfter der Abkühlprozess des Kühlmittels unterstützt wird. Dieses kühlt wiederum den Motor und nimmt die Wärme wieder auf.

Wärmetauscher und Kühlkreislauf

Zum Kühlkreislauf gehören mehrere Bauteile und Komponenten, die miteinander durch verschiedene Schlauchleitungen verbunden sind. Der Kühlkreislauf ist ein in sich geschlossenes System. Das zur Kühlung erforderliche Kühlmittel bleibt hierbei in seinem kühlen Zustand, da die heiße Luft des Motorraums entweder in die Umwelt abgegeben oder aber, bei angeschalteter Heizung, in das Wageninnere geleitet wird. Hierdurch wird das Kühlmittel immer wieder abgekühlt. Bei Stillstand des Wagens oder bei sehr langsamer Fahrt verliert das Fahrzeug weiter an Wärme.

Reparatur beim Wärmetauscher

Die Frage nach dem richtigen Zeitpunkt des Austausches beim Wärmetauscher ist insbesondere im Winter von hoher Bedeutung. Nicht nur aufgrund der beim Defekt am Wärmetauscher fehlenden Wärme im Auto, sondern vor allem auch wegen der mangels Heizung fehlenden Sicht sollte ein defekter oder teilweise defekter Wärmetauscher so früh wie möglich ersetzt werden. Auch dann, wenn der Wagen über eine Klimaanlage verfügt.

Die korrekte Vorgehensweise bei der Reparatur ist natürlich fahrzeugtypabhängig, aber das Grundprinzip ist bei fast allen Autos das Gleiche. Reparatur und Wechsel ist beim Wärmetauscher ein aufwändiger Prozess. Bei einem mit Klimaanlage ausgestatteten Auto muss zunächst das Kühlmittel in einer Werkstatt abgelassen und ordnungsgemäß entsorgt werden. Es folgt der Ausbau des Lenkrades. Bei Airbag-Ausstattung ist auch dahingehend ein Werkstattbesuch angeraten, um die Airbags gefahrlos auszubauen. Die Reparatur nimmt beim Wärmetauscher meist mehrere Stunden in Anspruch, weshalb auch die Vordersitze ausgebaut werden sollten.

Auch Bauteile des Fahrzeuginnenraums werden am besten ausgebaut, darunter Handbremsenabdeckung und Heizungsregler, in manchen Fällen auch das vollständige Armaturenbrett. Erst dann ist ein vollständiger Zugriff auf die Heizung möglich. Nachdem die Klimaanlage bereits geleert wurde, kann man nun auch das Kühlwasser ablassen. Nachdem im Folgenden sämtliche Schläuche, Verbindungen und Heizungskanäle entfernt wurden, wird erst der Wärmetauscher zugänglich. Nun können die Gebläsekastenverbindungen gelöst und der Gebläsekasten als eine Einheit herausgezogen werden. Auch dieser ist von der restlichen Kühlflüssigkeit zu befreien. Danach kann der eigentliche Austausch durch einen neuen Wärmetauscher erfolgen.

Nach erfolgter Reparatur oder Ersatz durch einen neuen Wärmetauscher geht es an den Wiedereinbau. Nach Wiederbefestigung des Gebläsekastens sind die Schläuche und Verbindungen mit der Heizungsanlage wiederherzustellen. Vor dem Wiedereinbau des Armaturenbrettes oder der entnommenen Bauteile ist auf korrekte Herstellung aller Verbindungen zu achten, da im Zweifelsfalle ein erneuter Komplettausbau des Armaturenbrettes notwendig wäre.
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