cool bleiben 

Mit dem Kühlsystem ist es beim DKW so eine Sache... eine Kühlwasserpumpe oder einen Thermostaten (wie moderne Autos von heute) hat er nicht. Er hat nur die Physik: und die heißt im DKW "Thermosiphon-Prinzip".

 

Leider hat dieses Prinzip seine natürlichen Grenzen, und der Kühler kann überkochen. Dann droht Ungemach, denn das kleine Zweitaktmotörchen überhitzt im Handumdrehen.

 

Alle hier beschriebenen Wege zur Bekämpfung von "Kochkursen" können spurlos wieder rückgängig gemacht werden, sodass die historische Substanz im Kern erhalten bleibt.

 Propellerwerk 

 

Viele alte DKW und bauähnliche IFA fahren heute mit elektrischen Ventilatoren herum (vielleicht sogar die meisten), die ihnen nachträglich hinter dem Kühler eingepflanzt wurden und die ihre neuzeitliche Herkunft ebenso ungeniert zur Schau tragen wie sie das altertümliche Innenleben des Maschinenraums entweihen.

©W. Kern, Köln (mit frdl. Genehmigung)

Über die Notwendigkeit für solches Propellerwerk lässt sich streiten: schließlich wurden viele zehntausend DKW ohne Zusatzlüfter ausgeliefert und liefen (zusammengerechnet) Millionen Kilometer ohne derartige Ventilatoren in der Weltgeschichte herum.

 

Das heutige Eiltempo im Straßenverkehr gab es aber damals noch nicht - wenn es einmal "heiß her ging", schaltete der Fahrer einen Gang herunter und ließ es gemächlicher angehen. Geht heute aber nicht mehr!

 

Im Bild oben ist nicht nur ein moderner Elektrolüfter mit Flügeln aus GFK-Kunststoff und Schutzgitter gegen massakrierte Finger zu sehen, sondern auch ein Nachbau-Kühler aus Aluminium. Mit der historischen Substanz eines Oldtimers hat das natürlich nicht mehr viel zu tun.

 Wasserwerk 

 

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Wasserkreislauf mit einer Pumpe anzukurbeln: eine solche Pumpe fällt weniger auf, denn sie lässt sich sehr gut verstecken.

 Netzwerk 

 

Auf die dritte Möglichkeit wies mich ein alter und sehr erfahrener DKW-Kenner hin: die historischen Kühler mit bienenwabenähnlicher Struktur seien nicht besonders wirksam - besonders wenn sie gealtert sind. Ein modernes Hochleistungsnetz würde dem Spuk mit dem Überkochen ein Ende setzen. Ich kann und will das nicht ausprobieren, denn ich bin viel zu stolz, dass mein Kühler noch so ist wie vor 80 Jahren. Wenn erst einmal eine neues Netz eingelötet ist, lässt sich das nicht mehr rückgängig machen - indiskutabel!

 Fieber-Diagnose 

 

Die Daseinsberechtigung solcher Zusatzlüfter oder Pumpen lässt sich heiß diskutieren, denn in den 30er Jahren hat die Kühlung auch ohne funktioniert. Aber wenn sie heute an ihre Grenzen stößt, hat das mehrere Gründe:

 

1) Schnellere Gangart im fließenden Verkehr: wer heute mit 18 oder 20 PS auf der Straße unterwegs ist, muss fast immer Vollgas fahren und hält trotzdem noch den Laden auf. Das bringt Motor und Kühlsystem ins Schwitzen. Häufige Ampelstopps oder Kolonnenfahrt im Kriechgang kommen noch dazu. Folge: wenig Fahrtwind!

 

2) in Zeiten der Kriegs- und Nachkriegsjahre waren Korrosions- und Frostschutzmittel nicht immer erhältlich. Statt Regenwasser (wie es die Bedienungsanleitung verlangt) ist an mancher Tankstelle bestimmt ab und zu auch kalkhaltiges Leitungswasser ein- oder nachgefüllt worden. Ergebnis: Verkalkung.

 

3) Verkalkungen führen zu einer Behinderung der Zirkulation. Fatal ist: eine Verengung wirkt sich mit der 4ten Potenz aus, d.h. 10% weniger Querschnitt = 34% weniger Durchfluss, 20% weniger Querschnitt = 59% weniger Durchfluss!

 

4) Kalk ist ein schlechter Wärmeleiter, gegenüber reinem Kupfer funktioniert die Kühlung schlechter, wenn sich Kalkstein auf dem Metall abgelagert hat.

 

5) da Kalkstein spröde ist, können sich diese Kalkablagerungen lösen, wenn das Kupfer durch Wärmedehnung "arbeitet", und dann können Krümel stellenweise zu Verstopfungen führen - einzelne Lamellen des Kühlers werden dann unwirksam.

 

6) Wenn Frostschutzmittel eingefüllt wird, sinkt die Kühlleistung: reines Wasser hat nämlich von allen Flüssigkeiten auf unserem Planeten die beste Fähigkeit, Wärme zu speichern und zu transportieren - Frostschutzmittel transportiert nur einen Bruchteil dieser Wärme und kühlt daher viel schlechter. Klares Wasser ist im Auto aber tabu, denn jeder Kraftfahrer weiß, dass da ein Frostschutzmittel hinein gehört.

 Additionsfehler 

 

Ein Unglück kommt selten allein, also wirken sich die einzelnen Ursachen gemeinsam - mit "vereinten Kräften" - aus: zur Verkalkung kommen lokale Verstopfungen hinzu, alles zusammen wird mit Kühlerfrostschutz gefahren, und zwar Vollgas!

 

Und diese verschiedenen Faktoren addieren sich nicht, sondern sie multiplizieren sich: die schon erwähnte Verengung durch Kalkablagerung in den feinen Lamellen um 10% (wenn es je nach Alter nicht sogar mehr ist) wirkt sich mit 34% aus (eher sogar schlimmer, da das betreffende Naturgesetz nur für runde Rohre gilt), d.h. es fließen nur noch 66% des Kühlwassers durch. Wenn dieses dann auch noch 11% weniger Wärmekapazität hat (Ethylenglykol-Mischung), also nur 89% Wärme abtransportiert, dann hat die Kühlanlage nur noch 58% Kühlleistung!

 

Rechenweg: 0,66 x 0,89 = 0,58.

Schwere Korrosion am Schlauchstutzen meines DKW F5

Die Bedienungsanleitung empfahl schon 1936, "gleich von Anfang an ein Mittel gegen Korrosionserscheinungen zu verwenden." Wohlgemerkt: hier ging es um Korrosion, nicht um Frost! Zu diesem Zweck wurde "Kohydrol und Groeck" empfohlen. Wie es aussieht, wenn diese Empfehlung ignoriert wird, zeigt das Bild rechts.

 

Nur für den Winter empfahl die Bedienungsanleitung ein Frostschutzmittel, z.B. Glysantin®, das schon damals handelsüblich war*.

*) Glysantin ist eine Marke von BASF

 Mengenlehre 

 

Der Nachteil von Ethylenglykol oder Glysantin® ist, dass es nur 57% der Wärmekapazität hat wie Wasser. Ein Gemisch für -25°C Frostschutz kann 13% weniger Wärme speichern und somit auch 13% weniger Wärme transportieren als Wasser. Deshalb hat es weniger Kühlwirkung.

 

Um mit dieser Mischung genauso gut zu kühlen wie mit reinem Wasser, müssten 15% mehr durch Motor und Kühler zirkulieren (rechnerischer Kehrwert von 13%). Das Thermosiphon-Prinzip gibt genau das aber nicht her, denn es hat keine aktive Kühlwasserpumpe.

 

Und so brauchen alte DKW manchmal - besonders wenn das Kühlsystem schon gealtert ist oder einfach nur an schweren Steigungen -  einen zusätzlichen Lüfter, erst recht wenn sie im Sommer mit Frostschutzmittel gefahren werden.

 

Die Fahrer alter DKW sind sich ziemlich einig: ohne Zusatzlüfter geht es heute eher nicht.

Frostschutztabelle:

Frostschutz

Eisbildung

Beimischung

Siedepunkt

Wärmekapazität

Massenstrom

 

0°C

0%

100°C

(4,19) 100%

100%

-5°C

-7,5°C

10%

102°C

(4,10)   98%

102%

-10°C

-13°C

20% 103°C (4,02)   96% 104%
-15°C -20°C 28% 104°C (3,86)   92% 109%
-20°C -27°C 33% 105°C (3,75)   89% 114%
-25°C -33°C 39% 106°C (3,66)   87% 115%
-30°C -42°C 44% 107°C (3,60)   86% 116%

Zwar steigt mit der Frostschutz-Zugabe auch der Siedepunkt, doch leider hilft das kaum, denn es dauert dadurch nur ein paar Sekunden (bzw. gefahrene Meter) länger, bis auch diese Siedetemperatur erreicht wird, und dann kocht der Kühler eben doch!

 Höhenkoller 

Aber Achtung: die Tabelle oben gilt nur auf Meereshöhe oder wenig höher und wenn das Barometer 1.013 hPa anzeigt. Pro 8 Meter Höhe nimmt der Luftdruck um 1 hPa ab, bei 800 Meter (so hoch ist der Erbeskopf als höchster Berg von Rheinland-Pfalz) ist der Luftdruck also noch ungefähr 900 hPa und reines Wasser siedet dann schon bei 95°C.
Das ist natürlich blöd: denn gerade in den Bergen müssen unsere alten Zweitakter schwer schuften und geraten mächtig ins Schwitzen - und gerade hier geht der Siedepunkt nach unten!

Frostschutz braucht unser DKW nur im Winter, nicht aber im Sommer - da schadet er nur. Leider ist das Zeug jedoch wegen des Korrosionsschutzes nötig! Ohne diesen zirkuliert schon nach kürzester Zeit im Kühlkreislauf eine rote Rostbrühe, die sich ebenfalls im Kühler auf dem Kupfer absetzt, genauso wie der böse Kalk. Diese "Beschichtung" mit Eisenoxid behindert den Wärmeübergang.

 

In der Tabelle oben sehen wir: je mehr Frostschutz wir beimischen, desto schlechter ist die Wärmekapazität (=Kühlleistung).

 

Und umso größer ist die Menge an Wasser, die durch das Kühlsystem strömen müsste, was aber nicht passiert.

 

Wir sehen auch, dass Frostschutz und Eisbildung zwei verschiedene Temperaturen haben (dies wird "Intervall" genannt): bis zur Frostschutztemperatur bleibt das Kühlwasser auch unter 0°C noch flüssig, dann aber wird es zunächst breiartig, ist also noch nicht richtig fest. (Innerhalb des Temperaturintervalls kann der Motor zwar nicht platzen, aber die Kühlung funktioniert nicht mehr, weil der Brei zu dickflüssig ist, um durch den Kühler fließen zu können). Erst bei der zweiten, noch kälteren Temperatur entsteht richtiges Eis. Dann wird es gefährlich, denn gleichzeitig mit der Eisbildung erfolgt eine 10%ige Volumenausdehnung, die den Motor, den Kühler und alle anderen wasserführenden Teile sprengen wird.

 Fazit:  mit dem Frostschutz müssen wir beim Thermosiphon-Prinzip einen Kompromiss suchen: so wenig wie möglich und nicht mehr als unbedingt nötig.

 

  Problem:  zu viel Frostschutz bedeutet eine erhöhte Empfindlichkeit gegen Überkochen, weil die Wärmekapazität verringert wird. Zu wenig oder gar kein Frostschutz bedeutet, dass das Kühlsystem korrodiert (vor allem Rostbildung im Zylinderblock und -Kopf sowie Materialaufzehrung an den Kühlwasserstutzen aus Aluminium).

 

  Empfehlung:  für Glysantin® empfiehlt der Hersteller (BASF) eine Mischung von mindestens 33% - das entspricht etwa 2,6 Liter Frostschutzmittel und leider 11% weniger Kühlleistung. Mehr sollten wir auf keinen Fall einfüllen!

 

Wenn der Kühler überkocht, wäre die Minderung der Kühlwirkung mit einem (sehr geizigen) Zusatz von 10% entsprechend geringer (nur 2%). Und leichter Frost bis maximal -7,5°C wäre kein Problem. Dies entspräche im F5 etwa einer Zugabe von ¾ Liter Frostschutzmittel. Zum Schutz vor Korrosion wäre das aber sicherlich nicht ausreichend und nur als Notlösung in den heißen Monaten zu vertreten.

Da Oldtimer im Winter nicht gefahren werden, kann das Kühlwasser zur Überwinterung abgelassen werden - die einfachste Methode gegen Frost (und auch aus einem anderen Grund - siehe unten unter "Altenpflege" - zu empfehlen).

 

  Alternativen:  Einbau eines zusätzlichen, elektrisch angetriebenen Lüfters, der allerdings die historisch korrekte Optik im Motorraum stört. Oder Einbau einer elektrischen Pumpe, die sich etwas besser verstecken lässt.

 Wasserqualität 

 

In verschiedenen Oldtimer-Foren im Internet raten manche Autoren, dass in das Kühlsystem eines Autos auf keinen Fall destilliertes Wasser eingefüllt werden soll, weil dieses angeblich "aggressiver" sei als "normales" Leitungswasser und sich "Mineralien" aus den verschiedenen Metallteilen "heraus holen" würde. Die Folge seien vor allem zerfressene Aluminiumteile (siehe Kühlerstutzen im Bild oben).

 

Wahrscheinlich sind diese Tipps und Meinungen aber Blödsinn, denn:

 

Der Hersteller (BASF) empfiehlt für Glysantin® ausdrücklich "destilliertes" oder "vollentsalztes" Wasser. Leitungswasser darf verwendet werden, wenn es nicht zu hart ist. Mehr dazu hier.

 Geschmacksrichtung 

 

Erstens gibt es viele verschiedene Frostschutzmarken und zweitens unterschiedliche Sorten, die Auswahl ist inzwischen fast unübersichtlich groß.

 

Das liegt daran, dass die Automobilhersteller für ihre modernen Motoren sehr hohe Ansprüche stellen und besondere Spezifikationen verlangen.

 

Hier können wir uns die Sache einfach machen, denn der DKW-Motor ist alles andere als High-Tech. Früher waren Frostschutzmittel üblich, die eine grünliche Farbe hatten, heute gibt es zusätzlich welche in gelblicher, orangefarbener oder rötlich-violetter Färbung.

 

Für die alten Zweitakter reicht die althergebrachte Mixtur, z.B. Glysantin® G48 (blaugrün), es gibt aber auch eine spezielle Sorte für Oldtimer: "Glysantin® Classic" - dieses ist aber nicht überall erhältlich. In dem Verbrauchermarkt "Kaufland" habe ich unter der Hausmarke "K-Klassik" ein sehr preiswertes Produkt im Regal gefunden (grün oder gelb lieferbar), das für die alten DKW-Motoren qualitativ wahrscheinlich völlig ausreicht - beide Varianten dürften geeignet sein und sind deutschlandweit an vielen Orten zu bekommen.

 

Ich verwende im Moment Glysantin® G48 bei 33% Zugabe (Mischung 1:2).

 

 Mischen Impossible 

 

Gut beraten ist, wer eine Allerwelts-Sorte einfüllt, die es in jeder Tankstelle oder eben in einem Verbrauchermarkt "überall" zu kaufen gibt: denn verschiedene Qualitäten oder Hersteller dürfen nicht gemischt werden. Die Additive können sich sonst gegenseitig wirkungslos machen, und dann funktioniert der Korrosionsschutz nicht mehr. Schlimmstenfalls gibt es Flockenbildung und der Kühler verstopft.

 

In Zweifels- und Notfällen lieber mit destilliertem Wasser auffüllen und bald mit dem "richtigen" Frotzschutz das Mischungsverhältnis wieder herstellen.

 

Ein Frost- und Korrosionsschutzmittel, das nur im Internetshop zu bekommen ist, wird zum Problem, wenn irgendwo "auf Tour" Nachschub gebraucht werden sollte.

 

 Altenpflege 

 

Auf eine Besonderheit sollte bei alten DKW (und anderen Oldimern mit offenem Kühlsystem) geachtet werden: in Verbindung mit Sauerstoff kann sich Ethylenglykol mit der Zeit zersetzen. In modernen Motoren passiert das nicht, weil deren Kühlsystem geschlossen ist; aber in alten DKW und IFA nicht! Der Sauerstoff kommt aus der Luft, da der Kühler durch Wärmedehnung des Wassers "atmet" und wird im Kühlwasser gelöst. Bei der Zersetzung des Ethylenglykols entsteht eine Säure, die dann dem Motor, dem Kühler und den Aluminiumstutzen aggressiv zusetzen kann, was die Korrosionsschutzadditive irgendwann auch nicht mehr verhindern können.

 

Theoretisch könnte es also eine gute Idee sein, das Kühlwasser samt Frostschutz in bestimmten Zeitabständen auszuwechseln (z.B. am Ende der Saison).

 

Mit Indikatorpapier konnte ich aber feststellen, dass das Kühlwasser in meinem DKW mit "Glysantin® G48" innerhalb von 2 Jahren und nach 1.500 km praktisch nicht versauert ist, sondern fast neutral blieb.

 

Elektrolüfter nachrüsten. Wie wird's gemacht, was wird gemacht und warum.

 

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zum "Kühlerinfarkt". Was passiert im Wasserkreislauf und wie kann man vorbeugen?

 

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                letzte Aktualisierung: 29.08.2017...                                                         YouTube Video vom 44. internationalen AUVC-Treffen in Tienhoven  2017          seit seit 20.08. neue Seite in englischer Sprache (Einstiegsseite), seit 13.08. neue Seiten in englischer Sprache (Seite "2017", "Garitz 2017" und "Tienhoven 2017")                
 

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