Abdichtung moderner Wasserpumpen

Feb 08, 2024

In den letzten 20 Jahren haben wir gesehen, wie Wasserpumpen und Kühlsysteme weiterentwickelt wurden, um die Startemissionen zu verbessern. Wir haben auch eine Revolution bei den Materialien erlebt, die für Motorblöcke, Zylinderköpfe und Kühlsystemkomponenten verwendet werden. Heutzutage kann Kühlmittel durch einen Eisenblock, einen Zylinderkopf aus Aluminium und ein Thermostatgehäuse aus Kunststoff fließen.

Die Abdichtung dieser Komponenten stellt für Ingenieure eine Herausforderung dar, da sie unterschiedliche Ausdehnungsgeschwindigkeiten aufweisen. Gewöhnliche Faserdichtungen und einige Dichtstoffe können mit der Ausdehnung und Kontraktion der verschiedenen Komponenten nicht mithalten.

Betrachten Sie die mechanischen Kräfte, die auf eine Wasserpumpe wirken. Bei den meisten Wasserpumpen wird durch den Riemen des Nebenantriebssystems Kraft auf das Gehäuse ausgeübt. Diese Seitenlast belastet nicht nur die Welle, sondern auch das Gehäuse. Einige OEMs treiben die Pumpe über eine an einer Nockenwelle montierte Riemenscheibe an. Mit diesen Änderungen am Motor und der Wasserpumpe haben sich auch die Dichtungen geändert.

Einige Wasserpumpen sind an ihren Ein- und Auslässen mit O-Ringen abgedichtet. In den meisten Fällen ist kein Dichtmittel erforderlich. In den meisten Installationsanweisungen wird empfohlen, diese O-Ringe mit Kühlmittel oder Öl zu beschichten, um die Dichtung zu schmieren und eine unabhängige Ausdehnung und Kontraktion der beiden Komponenten zu ermöglichen.

Stellen Sie vor dem Einbau eines O-Rings sicher, dass die Oberflächen glatt und frei von Schmutz sind. Überprüfen Sie das Gehäuse außerdem auf Kavitationsschäden: Der O-Ring kann eine Oberfläche mit Löchern nicht abdichten.

Moderne Trägerdichtungen, die zwischen einem Motor und einer Wasserpumpe platziert werden, ermöglichen es den beiden Komponenten, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, ohne dass die Dichtung beschädigt wird. Bei diesen Dichtungstypen werden Elastomermaterialien auf die Oberfläche eines Kunststoff- oder Metallteils gegossen.

Diese Arten von Dichtungen werden an Ort und Stelle „gequetscht“. Ihre Dicke und Materialien bestimmen die Dichtfähigkeit der Dichtung. Beachten Sie außerdem, dass die Höhe der Spannkraft entscheidend ist und die Verwendung eines Drehmomentschlüssels empfohlen wird.

Wenn eine neue oder überholte Wasserpumpe mit einer Trägerdichtung geliefert wird, verbessern Sie die Dichtung nicht, indem Sie sie mit einem Dichtmittel aus einer Tube oder Sprühdose beschichten. Tatsächlich könnten Sie Probleme verursachen, wenn Sie nicht zulassen, dass sich die Form der Dichtungslippe an unterschiedliche Ausdehnungsgeschwindigkeiten anpasst. Darüber hinaus ist es möglich, dass der hinzugefügte Stoff mit der neuen Dichtung chemisch nicht kompatibel ist.

Wenn für eine Trägerdichtung ein Dichtmittel erforderlich ist, ist bei manchen ein Teil davon im Kit enthalten. Die meisten Hersteller von Ersatzdichtungen legen Installationsanweisungen bei, aus denen hervorgeht, ob Dichtmittel aufgetragen werden müssen oder nicht.

Der Hauptkiller von Wasserpumpendichtungen ist das Kühlmittel. Frisches Kühlmittel enthält Puffer, die den pH-Wert steuern können. Wenn die Kühlmittelwechselintervalle vernachlässigt werden, können die Additive des Kühlmittels, die die Dichtungsmaterialien konditionieren, aufgebraucht werden. Kavitierendes saures Kühlmittel schadet Laufrädern und Dichtungen aus Kunststoffverbund noch mehr, da der Dampf säurehaltig wird.

Darüber hinaus sind die Dichtungen so konzipiert, dass sie mit der Kühlmittelformulierung kompatibel sind. Die Verwendung des falschen Kühlmittels kann dazu führen, dass die Kunststoffträgerdichtungen spröde werden. Auch das falsche Kühlmittel kann die Wellendichtungen der Wasserpumpe angreifen.

In extrem kalten Klimazonen kann eine Frostschutzmittelmischung von bis zu 70 % verwendet werden, um den Gefrierpunkt des Kühlmittels zu senken. Der Nachteil ist jedoch eine verringerte Kühleffizienz, da Ethylenglykol die Wärme weniger effizient transportiert. Wenn die Konzentration des Frostschutzmittels im Wasser bei heißem Wetter zu hoch ist, kann dies das Risiko einer Motorüberhitzung erhöhen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Kavitation in den Pumpen auftritt. Die Kühlmittelzusatzpakete enthalten Netzmittel oder Tenside, die die Oberflächenspannung reduzieren und es dem Kühlmittel ermöglichen, die Wärme effizienter zu übertragen.

Der Zustand des gesamten Kühlsystems kann zur Kavitation der Wasserpumpe und zur Beschädigung der Dichtungen führen. Wenn ein System die Wärme nicht effektiv übertragen kann, entstehen Hotspots und der Druck im System steigt. Darüber hinaus können Undichtigkeiten im System zu Kavitation in Pumpen führen, da der Dampfpunkt des Kühlmittels aufgrund des fehlenden Drucks niedriger ist. Aus diesem Grund sind Druckprüfungen wichtig.

Einschränkungen im System können zu Druck- und Saugänderungen führen, die aufgrund von Änderungen in der Art und Weise, wie das Kühlmittel über das Laufrad fließt, zu Kavitationsproblemen in der Wasserpumpe führen können. Einschränkungen können durch einen kollabierten Schlauch oder einen verstopften Kühler verursacht werden. Der Einbau einer neuen Wasserpumpe in ein System mit einer Einschränkung kann die Lebensdauer der neuen Pumpe verkürzen.

Wenn ein überhitztes Fahrzeug in Ihre Werkstatt gebracht wird, ist es wichtig, das System zu spülen. Manche Fahrer füllen das System mit Leitungswasser oder dem falschen Kühlmittel auf. Durch einfaches Auffüllen des Systems wird das verunreinigte Kühlmittel nicht entfernt; es verdünnt es nur.

Bei der Diagnose eines Kühlsystemproblems ist es wichtig, den Druck des Systems zu prüfen. Dies kann Ihnen helfen, alle Lecks zu finden, bevor Sie dem Kunden einen Kostenvoranschlag unterbreiten.

Ein modernes Kühlsystem kann mit separaten Kanälen für Köpfe, Block und Heizkern sehr komplex sein. Diese erhöhte Komplexität kann dazu führen, dass eine Wasserpumpe und die daran befestigten Komponenten wie ein künstliches Herz aussehen. Lecks können so klein wie ein Haarriss an einer Komponente sein, der Druckverlust kann jedoch zu Überhitzungsproblemen führen.

Es ist auch wichtig, das System nach einer Reparatur einer Druckprüfung zu unterziehen. Dies ist oft die einzige Möglichkeit, den Erfolg der Reparatur zu bestätigen.

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