Aluminium Kühler

Quelle: mga-guru.com

Es kommt häufig vor, dass MGA-Besitzer denken, sie hätten ein Überhitzungsproblem. Meistens handelt es sich dabei nur um eine persönliche Wahrnehmung und nicht um eine tatsächliche Überhitzung. Während die Gedanken umherfliegen, entsteht oft eine Diskussion über den Einbau eines Aluminiumkühlers, um die Betriebstemperatur zu senken. Bevor Sie viel Geld für einen handgefertigten Aluminiumkühler ausgeben, sollten Sie bedenken, dass er möglicherweise nicht besser kühlt als der originale Kupferkühler, es sei denn, er wird in einer deutlich anderen Form gebaut. 

Oldtimer-Kühler werden meist mit einem Kupferkern und einem Messingbehälter hergestellt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Automodelle, die vor 1960 entworfen wurden, ursprünglich einen Zellkernkühler hatten, während spätere Modelle Rohrkerne verwenden. Der MGA hatte ursprünglich einen Zellkernkühler. Zellkerne haben eine relativ große innere Oberfläche, arbeiten mit einigen Turbulenzen in der Flüssigkeit und übertragen die Wärme sehr effizient von der Flüssigkeit auf die Metallkernmatrix. Abgesehen davon, dass er in der heutigen Zeit teuer zu ersetzen ist, hat er den Nachteil, dass er schwer zu reinigen ist, wenn er im Inneren verstopft ist. Er kann zwar bis zu einem gewissen Grad chemisch gereinigt werden, aber wegen der verschlungenen Flüssigkeitskanäle lässt er sich nicht von Hand herausführen. 

Beim Wiederaufbau eines Kühlers sind moderne Ersatzkerne in der Regel Röhrenkerne. Diese haben einfache abgeflachte Rohre, die durch eine Matrix aus dünnen Luftleitlamellen verlaufen. Die Röhrenkerne sind billiger in der Herstellung und lassen sich bei Verstopfung leicht manuell ausbauen (indem Sie einen Endtank entfernen). Die Flüssigkeitsrohre haben eine laminarere Strömung (weniger Turbulenzen), oft eine geringere innere Oberfläche und übertragen die Wärme möglicherweise nicht so effizient von der Flüssigkeit auf die Metallmatrix wie der Zellkern. Eine gleichmäßige, laminare Strömung der Flüssigkeit verringert die Wärmeübertragung von der Flüssigkeit auf das Metall, da ein dünner Film sich langsam bewegender Flüssigkeit in der Nähe der Wand wie ein Isolator wirkt. Daher sind Turbulenzen eine gute Sache, um die Wärmeübertragung zu fördern, und eine höhere Flüssigkeitsgeschwindigkeit kann aus demselben Grund ebenfalls hilfreich sein. 

Wenn der Röhrenkern bei der Wärmeübertragung etwas weniger effizient ist, kann die Kühlmitteltemperatur bei heißem Wetter und rauen Fahrbedingungen etwas höher liegen. Um die gleiche Kühlkapazität zu erhalten, muss der Röhrenkern möglicherweise etwas größer sein. Angesichts des begrenzten Platzes in der ursprünglichen Einbaukonfiguration ist es üblich, mehr Röhrenreihen zu verwenden, um die interne Oberfläche zu vergrößern (was aber immer noch nicht die Oberfläche des ursprünglichen Zellkerns erreichen kann). 

Es ist auch üblich, mehr Luftlamellen zu verwenden, die näher beieinander liegen, um die äußere Oberfläche der Kernmatrix zu vergrößern. Ab einem gewissen Punkt wird dies jedoch kontraproduktiv, da eng beieinander liegende Lamellen den Luftstrom behindern können. Moderne Autos haben meist eine Verkleidung um den Lüfter, um den Luftstrom durch den Kern bei niedriger Geschwindigkeit zu verbessern. Bei einem Oldtimer können Sie auch eine Aftermarket-Lüfterhaube einbauen, wenn er nicht den Originalitätsanforderungen des Concours entsprechen muss. 

Der Luftstrom ist der heilige Gral der Kühlung, da ein bestimmtes Luftvolumen erforderlich ist, um eine bestimmte Wärmemenge mit einem bestimmten Temperaturanstieg abzutransportieren. Das Kühlsystem sollte bei Straßengeschwindigkeit mit mehr Luftstrom besser funktionieren. Wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit mit zunehmender Geschwindigkeit über 50 mph drastisch ansteigt, haben Sie wahrscheinlich ein Problem mit dem Luftstrom. 

Wenn Sie über den Einbau eines Aluminiumkühlers nachdenken, sollten Sie zunächst wissen, dass reines Kupfer die Wärme besser leitet als jede Aluminiumlegierung und dass fast alle anderen Metalle weitaus schlechter sind (außer reinem Silber). Wenn Sie einen Aluminiumkühler in genau der gleichen Konfiguration wie einen Kupferkühler bauen, gewinnt Kupfer. Aus diesem Grund muss ein Aluminiumkühler anders aufgebaut sein, um die Wärmeübertragung zu verbessern. 

Wenn ich einen MGA mit Aluminiumkühler sehe, ist mein erster Eindruck, dass er „klobig“ aussieht und nicht zu dem Oldtimer passt. Da aber die Form der Funktion folgt, bin ich vielleicht bereit, den Unterschied im Aussehen zu verzeihen, wenn er tatsächlich besser funktioniert. Als nächstes fällt mir auf, dass der Aluminiumkühler oft mit einem elektrischen Gebläse kombiniert ist. Der Kommentar des Besitzers ist meist so etwas wie: „Er kühlt großartig. Wenn die Temperatur etwas zu hoch wird, schalte ich das elektrische Gebläse ein und er kühlt sofort wieder ab“. Oh? Und was passiert ohne den elektrischen Ventilator? Und wenn das elektrische Gebläse einen so großen Unterschied macht, warum bauen Sie dann nicht einfach das elektrische Gebläse zusammen mit dem originalen Kupferkühler (oder einem Ersatzkühler aus Kupfer) ein? Drittens fällt mir auf, dass der Aluminiumkühler häufig größer ist als der Originalkühler, in der Regel mit einem dickeren Kern. Ein dickerer Kern erfordert einen breiteren Bodentank, was wiederum ein Zurückschneiden oder Zurückrollen des Blechs am hinteren Teil der Karosserieluftkammer erforderlich machen kann. 

Reines Kupfer bietet eine bis zu 50% höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium, bei vergleichbarer Festigkeit (78% höher bei gleicher Dicke). Bei diesen Eigenschaften überschneiden sich einige Kupferlegierungen mit den Aluminiumlegierungen. Standard-Kupferlegierungen (z.B. Messing) haben eine ähnliche Festigkeit, aber ihre Wärmeleitfähigkeit ist in der Regel niedriger als die von Aluminiumlegierungen der Serien 1000 oder 3000 (aufgrund des hohen Zn-Gehalts von Messing). Alle anderen Metalle (außer Silber) haben eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit. Daher wird für den Kühlerkern nahezu reines Kupfer verwendet, während für die Tanks in der Regel Messing verwendet wird. Kupferkerne und Messingtanks sind für die Kühlung so gut wie alles andere, aber schwerer als Aluminium in einer ähnlichen Stärke. Aluminium hat den Vorteil des geringeren Gewichts und der niedrigeren Rohstoffkosten, aber die Herstellung in Handarbeit kann die Kosten in die Höhe treiben. 

Thermal Conductivity k=Btu/hr/ft2/°F/ft
Substance	k	Temp range deg F
Silver	242	70-600
Copper	232	70-700
Gold	196	60-212
Aluminum	130	70-700
Brass (70%Cu/30%Zn)	84.6	360-810
Zinc	65	60-212
Steel (1%C)	26.2	70-700
Lead	20.3	32-500

Für die hartgesottenen Techniker hier die Wärmeleitfähigkeit für ausgewählte Metalle. 

Die Wärmeleitfähigkeit des Metalls ist natürlich nicht alles, zumal das Metall recht dünn ist. Ein angemessener Flüssigkeitsstrom ist wichtig (aber normalerweise kein Problem). Die Masse des Luftstroms ist sehr wichtig und kann manchmal ein Problem darstellen. Der springende Punkt ist, dass ein Aluminiumkühler nicht besser kühlt als ein Kupferkühler, wenn er in der gleichen Konfiguration gebaut wird. 

Wenn Sie immer noch der Meinung sind, dass Sie einen Aluminiumkühler für Ihren MGA benötigen, dann schauen Sie unter CO-302 nach handelsüblichen Einheiten.