Die Thermosiphonkühlung

Die Thermosiphonkühlung ist ein Kühlsystem, das vorwiegend in Verbindung mit Verbrennungsmotoren genutzt wird. Es handelt sich um ein geschlossenes Kühlsystem ohne Wasserpumpe. Die Zirkulation des Kühlmediums (Kühlwasser) beruht allein auf der Schwerkraft. Durch die geringere spezifische Dichte des wärmeren Mediums ist es leichter als das kältere Medium, demzufolge steigt das wärmere nach oben und das kältere sinkt nach unten.

Funktion

Das Kühlwasser wird im Motorblock erwärmt und somit leichter, steigt dadurch im Motorblock nach oben und dann weiter durch den oberen Anschluss des Motors, die Vorlaufleitung und den oberen Anschluss des Kühlers (Wärmeübertrager) in den Kühler. Dort wird das Kühlwasser abgekühlt und mithin schwerer, sinkt durch den unteren Anschluss des Kühlers, die Rücklaufleitung und den unteren Anschluss des Motors zurück in den Motorblock und der gesamte Prozess wiederholt sich.
Vor- und Nachteile

Der Vorteil der Thermosiphonkühlung ist der einfache Aufbau ohne Wasserpumpe, deshalb wurde sie in der Vergangenheit oft in Traktoren und Militärfahrzeugen eingesetzt. Die Nachteile sind zum einen, dass das Kühlwasser ohne Pumpe recht gemächlich zirkuliert und deshalb für eine ausreichende Kühlwirkung vergleichsweise große Querschnitte bei den Kühlkanälen im Motor, den Leitungen und im Kühler erforderlich sind. Zum anderen stellt die Funktion des Schwerkraftantriebes besondere Bedingungen an die einzelnen Komponenten: Der Kühler muss höher angeordnet sein als der Motor, es muss jeweils einen Anschluss oben und unten an Kühler und Motor geben und die Leitungsverlegung darf keine vertikalen Bögen aufweisen. Die Wassermenge ist größer als in heutigen Kühlsystemen und auch die kühlbare Motorleistung ist – zumindest wegen der Einbaugröße in Kraftfahrzeugen – begrenzt. Diese Kühlung ist nicht immer betriebssicher, da besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten der selbsttätige Wasserumlauf nicht ausreicht.
Verwendung

Im neueren Kraftfahrzeugbau findet die Thermosiphonkühlung kaum noch Verwendung. Im Automobilbau war sie bis in die 1950er Jahre durchaus üblich. PKW mit Thermosiphonkühlung waren unter anderem der Goliath GP 700, sowie der IFA F8. Diese kamen sogar ohne Lüfter aus. Mit Lüfter wurde diese Kühlung unter anderem bei IFA F9 und frühen Modellen des Wartburg 311 angewendet. Bei Kleintransportern sind der Framo V 901/2 und der Goliath Goli zu erwähnen (beide mit Lüfterrad). Es wurden auch Zweiräder mit Thermosiphonkühlung gebaut, etwa Zündapp KS 50 watercooled.

Anwendungsbeispiel

Kleinwagen IFA F8 Cabrio[1] des Industrieverband Fahrzeugbau.


Siehe auch

Konvektion
Wasserkühlung
Natürliche Konvektion


Quelle