Jeder Verbrenungsmotor benötigt eine Kühlung, da ein erheblicher Teil der Verbrennungsenergie als Wärme abgegeben wird. Je leistungsfähiger der Motor, umso höher ist die thermische Belastung und umso aufwendiger muss die Kühlung sein. Aber wie funktioniert die Wartung des Kühlsystems?
Ralf Petersen
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Die Standardkühlung bei Motorrädern war lange Zeit die Luftkühlung, bei der der größte Teil der Wärme über Zylinder und Zylinderkopf an die Umgebungsluft abgeführt wurde. Diese Motoren (häufig aus wärmeleitfähigem Aluminium) besitzen große Kühlrippen und werden durch den Fahrtwind gekühlt. Bei kleineren Maschinen und vor allem bei Rollern ohne Fahrtwindkühlung kam und kommt gelegentlich auch eine Gebläsekühlung zum Einsatz, bei der ein Gebläserad Luft zum Motor leitet. Bei Viertaktmotoren spielt bei der Kühlung zusätzlich das Motoröl eine wichtige Rolle, das einen Teil der Wärme aufnimmt und zur ebenfalls fahrtwindgekühlten Ölwanne transportiert. Zweitakt-Motoren haben diese Möglichkeit natürlich nicht und besitzen deshalb oft besonders große Kühlrippen oder spezielle Luftführungssysteme (z. B. RamAir von Suzuki).
Die in den letzten Jahrzehnten ständig steigende Motorleistung führt bei luftgekühlten Motoren zum Einsatz von Ölkühlern, bei denen die aufgenommene Wärme ähnlich wie bei der Wasserkühlung von einem Kühler an die Umgebungsluft abgegeben wird. Die technisch gesehen beste Lösung ist die Wasserkühlung / 4 /. Die bei der Verbrennung entstehende Wärme wird dabei von einer Kühlflüssigkeit abgeführt, die sich in einem geschlossenen Kühlkreislauf befindet und mithilfe einer Pumpe zwischen Motor und Kühler zirkuliert. Ein externer Behälter dient als Ausdehnungsgefäß und Vorratsbehälter. Da die thermisch besonders belasteten Bereiche um die Zündkerzen und Auslasskanäle so optimal gekühlt werden, kann man die Leistung erhöhen, ohne Überhitzungsschäden befürchten zu müssen. Außerdem verbessert die Wasserkühlung Laufkultur, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit eines Motors, dämpft auch die mechanischen Geräusche und hilft damit, die zunehmend strenger werdenden Grenzwerte für Abgas- und Geräuschemissionen einzuhalten.
Positiv ist auch die dank des Einsatzes eines Thermostats schnellere Erwärmung des Öls während der Kaltstartphase. Unter 80 Grad Celsius ist das Thermostat geschlossen, und nur ein geringer Teil des Kühlwassers kann durch eine Bypassbohrung in den Kühler und zurück zur Pumpe fließen. Auch danach öffnet das Thermostat (Bimetallmechanik) nicht schlagartig, abhängig von der Temperatur wird der Durchfluss erst langsam freigegeben. Ab zirka 85 Grad Celsius ist es vollständig geöffnet. Sinkt die Wassertemperatur wieder, drosselt das Thermostat den Durchfluss, und die Temperatur kann steigen. Auch bei langsamer Fahrt oder im Stand hat die Wasserkühlung Vorteile, da ein im Kühler eingebauter elektrischer Lüfter bei Bedarf für die notwendige Luftzufuhr sorgt.
Allerdings hat eine Wasserkühlung auch Nachteile. Ein höherer technischer Aufwand (Pumpe, Kühler, Schläuche etc.) bedeutet zusätzliches Gewicht, Wartungsaufwand (Kühlmittelwechsel) und Fehlerpotenzial (Undichtigkeiten). Puristen stört oft auch der veränderte Sound der Maschine. Bei einigen Hochleistungsmotorrädern gibt es mittlerweile auch eine Kombination von Öl- und Wasserkühlung mit zwei separaten Kühlern.
Ein Kühler, egal ob Wasser- oder Ölkühler, ist im Prinzip wartungsfrei, sollte aber trotzdem gelegentlich auf Verschmutzung und Beschädigung der Lamellen kontrolliert werden. Sind die Lamellen nämlich z. B. durch Steinschlag verbogen oder durch Dreck, Insekten oder Gummiabrieb (bspw. durch Betrieb auf der Rennstrecke) verschmutzt, wird die Kühlleistung erheblich reduziert. Da auf den Einsatz eines Hochdruckreinigers am Motorrad möglichst verzichtet werden sollte, nimmt man am besten einen Universalreiniger (oder Ähnliches) und besprüht mit einem Pumpzerstäuber die verschmutzten Bereiche. Nach einer ausreichend langen Einwirkzeit kann man den Kühler mit einer weichen Bürste und leichtem Wasserstrahl gründlich säubern. Stellt man fest, dass einige Lamellen verbogen sind, biegt man sie vorsichtig mit einem feinen Schraubenzieher oder einer Spitzzange gerade. Achtung: Die Lamellen sind empfindlich und können durch mehrfaches Biegen brechen.
Bei regelmäßigem Einsatz im Gelände empfiehlt sich der Einbau eines Kühler-Schutzgitters (z. B. von Racefoxx zwischen 45 Euro und 85 Euro). Dies kann auch temporär erfolgen, indem man den Schutz lediglich mit Kabelbindern fixiert. Ein Schutzgitter kann zwar mechanische Beschädigungen verhindern, sollte aber den Luftdurchsatz nicht bedeutend verringern, da die Kühlleistung darunter leidet. Weit aus dem Motorrad herausragende Kühler haben das Problem, dass sie im Falle eines Sturzes schnell beschädigt werden können. Durch die Montage von entsprechenden Sturzbügeln kann der Kühler geschützt werden. Verliert ein Kühler regelmäßig Flüssigkeit, kann man bei geringen Mengen versuchen, das Problem mithilfe eines Dichtmittels zu lösen (z. B. Kühler-Dichter von Liqui Moly für rund neun Euro bei Polo). Bei dem geringen Preis ist das durchaus einen Versuch wert. Sonst bleiben nur die Suche nach dem Leck und im schlimmsten Fall der (teure) Tausch des Kühlers.
Laut Herstellerangabe soll das Kühlmittel in bestimmten Intervallen (meist alle zwei bis drei Jahre) getauscht werden. Es besteht aus einer Mischung destillierten Wassers, Frostschutz und korrosionshemmenden Additiven. Im Rennsport wird (wegen Rutschgefahr nach einem Sturz) nur Wasser als Kühlmittel eingesetzt. Wer selber mischt oder fertiges Kühlmittel aus dem Handel bezieht, muss wissen, welche Art bei seiner Maschine verwendet wird (Handbuch/Forum). Es gibt silikathaltiges (meist grün/blau) und silikatfreies Kühlmittel (meist rot), die nicht gemischt werden sollten (Gefahr der Ausflockung). Gegebenenfalls empfiehlt es sich, das System zu spülen. Falls nicht regelmäßig gewechselt wird, unbedingt vor dem Winter den Frostschutz prüfen. Dazu benutzt man eine entsprechende Prüfspindel, die man für ein paar Euro im Autozubehör erwerben kann. Vor dem Kühlflüssigkeitswechsel sollte man unbedingt die Kühlwasserschläuche kontrollieren. Weisen sie Beschädigungen auf oder sehen arg porös aus, wäre jetzt der richtige Moment für einen Wechsel. An alten Motorrädern sind die Schläuche häufig mit den Anschlussstellen regelrecht verwachsen. Leichtes Drehen hilft mitunter, sie etwas zu lockern.
Für den Kühlmittelwechsel einer Honda NTV beispielsweise benötigt man silikathaltiges Kühlmittel. Zum Wechsel werden zirka 1,6 Liter benötigt. Der Motor muss dabei kalt sein (max. 35 Grad Celsius), da das System sonst unter Druck ist und erhebliche Verbrühungsgefahr besteht. Je nach Lage des Kühlers müssen diverse Anbauteile entfernt werden. Bei der NTV sind das der Tank und der Seitendeckel. Normalerweise besitzt ein wassergekühltes Motorrad eine Ablassschraube, häufig direkt an der Wasserpumpe. Falls nicht, kann man den Kühlwasserschlauch an der Wasserpumpe abbauen. Als Auffangbehältnis reicht eine einfache Plastikwanne. Zunächst die Ablassschraube entfernen und dann den Einfülldeckel ein kleines Stück aufdrehen, damit das Kühlwasser nicht im kräftigen Strahl über die Auffangwanne hinausschießt. Je nach Bauart muss gegebenenfalls auch der Ausgleichsbehälter geleert werden. Falls etwas Kühlmittel über lackierte Fahrzeugteile gelaufen ist: abwischen und mit Wasser spülen. Bei starker Verunreinigung der Flüssigkeit und Kalkablagerungen sollte man das Kühlsystem mit destilliertem Wasser und gegebenenfalls mit einem speziellen Reiniger durchspülen.
Für die Neubefüllung (Abweichungen je nach Bauart möglich) wird zuerst die Ablassschraube mit neuer Dichtung und vorgegebenem Drehmoment eingeschraubt. Dann füllt man den Kühler komplett mit Kühlflüssigkeit auf, startet den Motor (dadurch wird das System entlüftet) und füllt so lange vorsichtig nach, bis der Pegel nicht mehr absinkt. Es hilft, wenn man eventuell vorhandene Luft aus den Schläuchen / 12 / mit den Fingern herausdrückt. Manchmal gibt es auch ein Entlüftungsventil. Bleibt der Flüssigkeitsstand konstant, schraubt man den Kühlerdeckel wieder auf, lässt den Motor aber noch laufen. Bestenfalls so lange, bis der elektrische Lüfter kurz anspringt. Logisch: Falls der Tank demontiert wurde, muss man sich eine Möglichkeit für die Benzinzufuhr überlegen.
Anschließend wird das gesamte Kühlsystem gründlich auf Dichtheit geprüft und der Kühlmittelstand im Ausgleichsbehälter kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert. Nach der ersten Fahrt empfiehlt es sich, diesen erneut zu überprüfen. Achtung: Bei kaltem Motor sollte man möglichst nur bis zur Mittelstellung auffüllen, da sich das Kühlwasser bei Betriebstemperatur ausdehnt! Hat man versehentlich zu viel Kühlmittel eingefüllt, lässt es sich mit einer Spritze und Schlauch absaugen. Kühlmittel ist giftig und muss deshalb fachgerecht entsorgt werden, am besten am Recyclinghof abgeben.
Wird der Motor erst relativ spät warm oder im Gegenteil schnell zu heiß, kann das eventuell an einem Defekt des Thermostats liegen. Je nach Bauart lässt es sich mehr oder weniger einfach entfernen, um dessen ordnungsgemäße Funktion zu testen. Bei der NTV ist es praktischerweise im Kühlerdeckel integriert. Zur Prüfung kann man einen Campingkocher verwenden. Man taucht das Thermostat dafür ins Wasser, ohne dass es den Gefäßrand berührt. Dann erhitzt man das Wasser: Ab 80 Grad sollte sich das Thermostat langsam öffnen, bei 95 Grad nach fünf Minuten einen Ventilhub von mindestens acht Millimetern erreichen. Vorsicht bei der Messung: Das Thermostat nur mit einer Zange entnehmen (Verbrennungsgefahr).
Bei zu starker Erwärmung des Kühlwassers, z. B. im Stadtverkehr, schaltet sich der elektrische Lüfter automatisch ab zirka 100 Grad zu. Man kann zusätzlich zur sinnvollen Kontrolle der Öl- und Wassertemperatur nicht nur zwei Zusatzinstrumente ins Motorrad einbauen, sondern auch das Kabel zum Thermoschalter über einen Zusatzschalter an Masse anschließen. Dadurch ist man in der Lage, bei hoher Belastung (Berge, Vollgasfahrten) den Lüfter bereits frühzeitig manuell zuzuschalten, damit die Wasser- und Öltemperatur gar nicht erst in den Grenzbereich kommt.
Für extremen Winterbetrieb kann man eventuell auch mit einer (mobilen) Abdeckung für den Kühler arbeiten, aber möglichst nur in Verbindung mit einem Öl-/Wasserthermometer zur Kontrolle.
