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Dieses Thema umfasst zwei Artikel:

1.) Den Artikel von 1999 über das Kühlwasser im Allgemeinen.

2.) Den Artikel von 2011 über die Druckprüfung (hier im Anschluss zu lesen).

 

Druckprüfung an Kühlsystemen

Erfahrungen mit Kühlsystemen

Selbst Oldtimer besitzen normalerweise eine Überwachungsanzeige für die Kühlmitteltemperatur. Löst sich jedoch während der Fahrt einmal ein Hauptschlauch, kann es vorkommen, dass das Kühlmittel so schnell auf die Straße befördert wird, dass der dann trocken liegende Temperatursensor kein Signal mehr an die Wassertemperatur-Warnleuchte gibt. Bis der Fahrer die Überhitzung des Motors bemerkt, kann schon erheblicher Schaden entstanden sein.

Um diesem diagnostischen Missstand abzuhelfen, habe ich vor Jahren einmal ein Manometer über ein T-Stück an einen der kleinen Schläuche der Vergaservorheizung angeschlossen. Da konnte man dann während der Fahrt den dynamischen Förderdruck der Wasserpumpe sehen. Den statischen Druck, hervorgerufen durch Wärmeausdehnung und Dampfdruck, konnte man dagegen nur bei stehendem Motor ablesen. Es war klar, dass dieser statische Druck nur in der Luftblase des oberen Wasserkastens des Kühlers unverfälscht abgreifbar wäre.

Als Jahre später ein Kühlerwechsel anstand, nutzte ich die Gelegenheit, einen kleinen Messingstutzen in den besagten Wasserkasten einzulöten (siehe Bild). Da hätte man nun während der Fahrt den Überdruck angezeigt bekommen sollen - aber enttäuschenderweise wurde meistens gar nichts angezeigt. Bestenfalls wenn direkt nach einem Kaltstart ein etwas steilerer Berg erklommen wurde, zeigte das Manometer kurzfristig ca. 0,3 bar an. Diese gingen aber sehr schnell wieder verloren.

Wiederum ging einige Zeit ins Land, bis mein blauer DAF 550404 eines Tages in unregelmäßigen Abständen zur Kühlwasser-Inkontinenz neigte. Da nicht zu erkennen war, wo es herstammte, entschloss ich mich dazu, den kleinen Stutzen am Kühler zum Abdrücken des Kühlsystems zu nutzen. Einen Aufsatzadapter für den Kühlerverschlussstutzen besitze ich nämlich nicht. Doch selbst wildestes Pumpen mit der Mightyvac-Handpumpe half nichts: der geringfügig aufgebaute Druck ging immer sogleich wieder verloren.

Doch zum Glück gibt es ja auch Pumpen mit größerem Lungenvolumen! Einen Kompressor angeschlossen und den Druck von 0 bar ausgehend allmählich erhöht. Da begann es nun unter dem Auto zu plätschern: die Schlauchschelle des unteren Hauptschlauches war wohl etwas lose angezogen - nachgezogen und dicht. Erfreut über das schnelle Auffinden der inkontinenten Stelle erhöhte ich den Druck weiter und ... bis zu einem Druck von 1 bar tauchten insgesamt fünf (!) undichte Stellen auf.

Nun hätte das System ja dicht sein müssen, aber die Druckanzeige im Innenraum zeigte während der Fahrt weiterhin praktisch nichts an. Das durfte nicht sein, denn in der einschlägigen Auto-Literatur ist immer von einem Überdruck im Kühlsystem die Rede.

Wofür dient der Überdruck im Kühlsystem?

Wasser siedet bekanntlich bei einer Temperatur von 100 °C, im Hochgebirge aufgrund des niedrigen Luftdrucks auch deutlich früher (Faustregel: 1°C weniger pro 300 Höhenmeter). Wenn Sie das nun mit der Schalttemperatur der Warnleuchte im Kombiinstrument vergleichen - bei den DAF 55 und 66 bekanntlich 115 °C, dann fällt auf, dass zwischen beiden Werten eine beträchtliche Spanne liegt, innerhalb derer das Kühlwasser eifrig Dampfblasen bildet und schäumt, ohne dass der Fahrer etwas davon merkt.

Diese Dampfblasen behindern nun einerseits die Wärmeabfuhr - die Zylinder überhitzen - , andererseits schädigen sie durch Druckstöße bei ihrem schlagartigen Zusammenfallen die angrenzenden Motorwände. Hierbei handelt es sich um den Effekt der so genannten Kavitation.

Beachten Sie, dass auch minderwertiges oder gar fehlendes Frostschutzmittel zu Kavitation - und vor allem Rost - führt und dass das Frostschutzmittel regelmäßig erneuert werden muss, da es schlicht und ergreifend altert. Bei den DAFs mit Renault-Motoren war ein jährlicher Wechsel vorgeschrieben, später bei Volvo dann ein zweijährlicher Wechsel.

Ein Bekannter machte sich vor Jahren darüber lustig, dass bei den alten DAF noch ein Wechsel des Kühlwassers erforderlich sei. Sein VW Golf II habe eine "Lebensdauerfüllung" !

Wenige Monate später stand das Auto mit Motorschaden bei einem VW-Händler, da der Zylinderkopf vom Kühlkanal her innen durchgerostet war. Das Auto war zu diesem Zeitpunkt etwa 12 Jahre alt - die zu erwartende Lebensdauer eines VW?

Wodurch kann ein Sieden des Kühlwassers vermieden werden?

Neben einer Druckerhöhung hat auch das Frostschutzmittel die Eigenschaft nicht nur den Gefrierpunkt zu senken, sondern auch den Siedepunkt zu erhöhen. In einem gesunden und dichten Kühlsystem wird das Kühlmittel frühestens bei 115°C anfangen, Dampfblasen zu bilden.

Die oben beschriebene Situation mit dem fehlenden Überdruck während der Fahrt war also unbefriedigend, aber auch ein Wechsel des letzten Verdächtigen, nämlich des Kühlerdeckels, gegen solche aus anderen DAFs brachte keine Besserung. Die Lösung fand sich ein paar Monate später in meinem Ersatzteilefundus in Form eines niegelnagelneuen Kühlerdeckels. Nachdem ich diesen testweise montierte hatte, baute sich beim Abdrücken mit der Handpumpe nun plötzlich Druck auf und hielt sich vor allem!

Ein anschließender Test mit alten originalen Kühlerdeckeln ergab, dass von 10 Exemplaren nur ein einziges noch den vorgesehenen Druck erreichte. Die meisten ließen überhaupt keinen Druckaufbau mehr zu, d.h. sie ließen bereits Drücke von 0,1 bar direkt entweichen. Ein Blick in die einschlägige Kfz-Literatur ergab, dass Kühlerdeckel einer "Sichtprüfung" zu unterziehen seien. Leider hat die Optik fast nichts mit der Funktion zu tun, was bei obigem Test ganz deutlich wurde. Daher vermute ich, dass ein Großteil der heutigen Oldtimer mit undichten Kühlerdeckeln unterwegs ist.

Im Fahrbetrieb zeigt mein blauer 550404 jetzt typische Drücke von 0,3 ... 0,4 bar, im Stau steigt der Druck schnell auf 0,8 bar, selbst wenn die Kühlwassertemperaturanzeige zu diesem Zeitpunkt noch kaum angestiegen ist.

Der Anstieg des statischen Drucks im Kühlsystem beruht übrigens nicht so sehr auf dem Dampfdruck, sondern in viel höherem Maße auf der Wärmeausdehnung der beteiligten Materialien. Der Motorblock als Eisenteil besitzt bei einem Temperaturanstieg von beispielsweise 10 auf 90 °C eine Wärmeausdehnung von ca. 1 Promille. Das Wasser dehnt sich bei derselben Temperaturdifferenz dagegen um 3-4 % aus. Dem Wasser wird es also "zu eng" im Kühlsystem.
Dass dies so ist, lässt sich leicht empirisch nachweisen: Öffnet man bei warmem Motor einmal den Kühlerdeckel, so wird sich im weiteren Verlauf der Fahrt kein nennenswerter Druck mehr aufbauen.

Welche Drücke waren bei den DAF Variomatic mit Renault-Motor vorgesehen?

Beim DAF 55 waren 0,5 bar vorgesehen, beim DAF 66 dann 0,8 bar. Ein Blick in die späteren Werkstättenhandbücher und Ersatzteilehandbücher zeigt aber, dass im Servicefall auch beim DAF 55 immer Deckel mit 0,8 bar verwendet wurden.

Ersatzteilnummern:
0,5 bar: 224412 = 3100103
0,8 bar: 111825 = 3100555

Beschriftung der Kühlerdeckel:
800 = 800 mbar
7 = 7 psi = 0,5 bar = 500

Durch Umschalten der Mightyvac-Handpumpe kann diese auch Unterdruck erzeugen. Auf diese Weise lässt sich die Funktion des Unterdruckventils im Kühlerdeckel prüfen. Bei einem neuen Deckel sollte der Unterdruck spätestens bei -0,1 bar begrenzt werden. Die Feder des Unterdruckventils ist sehr schwach und vermutlich rührt ein Großteil der Undichtheiten hier her, da die zugehörige Gummidichtung meistens steinhart ist.

Das Foto zeigt die Bestandteile eines Kühlerdeckels. Die obere Niet lässt sich wegbohren, die untere mit einem Dremel wegschleifen. Vermutlich kann so ein Deckel auch mit neuen Dichtungen versehen wieder zusammengebaut werden, aber solange die Deckel für wenige Euro neu zu bekommen sind ...

Wie prüft man die Dichtheit des Kühlsystems am einfachsten?

(Gute) Autowerkstätten verfügen über umfangreiche Adaptersätze, um die Druckprüfung am Kühlerverschlussstutzen durchführen zu können. Defekte Kühlerdeckel bleiben dabei aber natürlich mit großer Wahrscheinlichkeit unentdeckt!
Anstelle eines kleinen Stutzens am oberen Wasserkasten können Sie jedoch auch einfach ein T-Stück in die kleinen Wasserschläuche am Vergaser einfügen. In einem geschlossenen Hydrauliksystem ist der Druck bekanntlich überall gleich groß, also eben solange wie die Wasserpumpe keinen Förderdruck aufbaut. Eine Handpumpe (wie etwa die MightyVac, auch Mityvac geschrieben) gehört ja zur Mindestausstattung eines jeden Oldtimer-Fahrers. So eine Handpumpe kann auch zur Entlüftung der Bremsanlage und Kupplungshydraulik genutzt werden. Ein hilfreiches Handwerkzeug auch beim Tuning im Motorsport. Auch bei den Hochleistungsfahrzeugen müssen Kühler- und Bremsflüssigkeiten gewartet werden. Denn hier kommen durch die wesentlich höhere Belastung die Luftblasen noch gravierender zum Tragen.

Welches Kühlerschutzmittel für DAF mit Renault-Motor?

Vor 20 Jahren war die Welt noch einfach: Man kaufte irgendein beliebiges Frostschutzmittel, das dann bedenkenlos in jedes Kühlsystem passte. Heutzutage stößt man dagegen allein bei der Marke Glysantin auf die Typen G05, G30, G33, G34, G40 und G48. Die Farbpalette reicht dabei von gelb über grün und orange bis hin zu rotviolett. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen dürfen diese Mittel grundsätzlich nicht ohne Weiteres miteinander gemischt werden!

In der Glysantin-Fahrzeugliste taucht DAF natürlich nicht auf. Für alle Volvo ab Bj. 1982 wird G48 angegeben, für alle Renault ab Bj. 1985 dagegen G30. Für alte Graugussmotoren wird G05 empfohlen.

Auf Anfrage bei BASF schrieb mir der amtierende Senior Brand Manager für Glysantin, dass für die DAF Variomatic mit Renault-Motor Glysantin G48 anzuraten sei.



© 2011 C. Merten