Dichtungen für die Motoren der Zukunft - Wacker Chemie AG


Dichtungen für die Motoren der Zukunft

Der Trend zu kleinerem Hubraum und zum Kompaktbau sorgt dafür, dass es unter der Motorhaube enger und heißer wird. Mit der Temperatur des Kühlmittels steigen auch die Belastungen für die im Kühlkreislauf verbauten Dichtungen. Ein neuer Flüssigsiliconkautschuk von WACKER meistert die wachsenden Anforderungen.

Zug-Dehnungs-Prüfung von Probekörpern (grün) aus ELASTOSIL® LR 3022/60.

Motorräder, Sportflugzeuge oder benzinbetriebene Rasenmäher verfügen bis heute häufig über luftgekühlte Verbrennungsmotoren. Auch legendäre Automodelle wie der VW Käfer oder der Citroën 2CV, die bis in die siebziger Jahre in großen Stückzahlen produziert wurden, hatten einen luftgekühlten Motor unter der Haube. Vor allem Sportwagenfahrer schätzten diesen Antrieb, unter anderem wegen seines kernigen Sounds. Deshalb bedauerten es manche Porsche-Liebhaber, als sich die schwäbische Sportwagenschmiede 1998 – als letzter deutscher Autohersteller – mit dem neuen 911er-Modell von der Luftkühlung verabschiedete.

Mittlerweile ist der Verbrennungsmotor bei fast allen Automodellen flüssigkeitsgekühlt. Dabei wird das Kühlmittel – ein Wasser-Glykol-Gemisch – in einem geschlossenen Kreislauf geführt und in einem Kühler gekühlt. Verbrennungsmotoren erreichen heute Wirkungsgrade zwischen etwa 30 und 45 Prozent. Grob gerundet, bleiben drei Fünftel der auf einem Temperaturniveau von bis zu 2.500 Grad Celsius erzeugten Wärme ungenutzt; diese Wärme ist Abwärme. Rund die Hälfte der Abwärme wird mit dem Abgas über den Auspuff abgeführt, die restliche Abwärme erhitzt den Motor – vor allem den Zylinderblock, den Zylinderkopf und die Kolben. Um eine Überhitzung zu vermeiden, werden Zylinderblock und -kopf mit Kühlflüssigkeit gekühlt.

Während des Betriebs stellt sich im Kühlkreislauf ein Überdruck von bis zu 1,5 Bar ein. Dadurch erhöht sich der Siedepunkt der Kühlflüssigkeit. Beträgt der Überdruck 1,5 Bar, siedet das Wasser-Glykol-basierte Kühlmittel erst bei zirka 125 Grad Celsius und nicht schon bei 110 Grad Celsius, seinem Siedepunkt unter Atmosphärendruck. Somit lässt sich im Kühler ein größeres Temperaturgefälle nutzen, um Wärme vom heißen Kühlmittel auf die Umgebungsluft zu übertragen. Die Kühlmitteltemperatur hängt vom Betriebszustand des Motors ab; wird dem Motor keine außerordentliche Leistung abverlangt, liegt sie heute im Durchschnitt bei etwa 90 Grad Celsius.