Kühler sind Wärmetauscher, die zur Kühlung von Verbrennungsmotoren verwendet werden, hauptsächlich in Automobilen, aber auch in Flugzeugen mit Kolbenmotor, Eisenbahnlokomotiven, Motorrädern, stationären Kraftwerken oder ähnlichen Anwendungen eines solchen Motors.
Verbrennungsmotoren werden häufig dadurch gekühlt, dass eine Flüssigkeit namens Motorkühlmittel durch den Motorblock und den Zylinderkopf zirkuliert, wo sie erhitzt wird, dann durch einen Kühler, wo sie Wärme an die Atmosphäre abgibt, und dann zum Motor zurückgeführt wird. Motorkühlmittel basieren in der Regel auf Wasser, es kann aber auch Öl sein. Es ist üblich, eine Wasserpumpe zu verwenden, um die Zirkulation des Motorkühlmittels zu erzwingen, und auch einen Axialventilator[1], um Luft durch den Kühler zu drücken.
Bei Automobilen und Motorrädern mit flüssigkeitsgekühltem Verbrennungsmotor ist ein Kühler mit durch Motor und Zylinderkopf verlaufenden Kanälen verbunden, durch die eine Flüssigkeit (Kühlmittel) von einer Kühlmittelpumpe gepumpt wird. Bei dieser Flüssigkeit kann es sich um Wasser handeln (in Klimazonen, in denen Wasser wahrscheinlich nicht gefriert), üblicherweise handelt es sich jedoch um eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel in einem für das Klima geeigneten Verhältnis. Frostschutzmittel selbst ist normalerweise Ethylenglykol oder Propylenglykol (mit einer kleinen Menge Korrosionshemmer).
Ein typisches Kfz-Kühlsystem besteht aus: einer Reihe von Kanälen, die in den Motorblock und den Zylinderkopf eingegossen sind und die Brennkammern mit zirkulierender Flüssigkeit umgeben, um die Wärme abzuleiten; einem Kühler, der aus vielen kleinen Röhren besteht, die mit einer Wabe aus Rippen versehen sind, um die Wärme schnell abzuleiten, der heiße Flüssigkeit vom Motor aufnimmt und kühlt; einer Wasserpumpe, normalerweise vom Zentrifugaltyp, um das Kühlmittel durch das System zu zirkulieren; einem Thermostat, der die Temperatur durch Variieren der zum Kühler fließenden Kühlmittelmenge regelt; einem Ventilator, der kühle Luft ansaugt der Kühler. Der Verbrennungsprozess erzeugt eine große Wärmemenge. Würde die Hitze unkontrolliert ansteigen, würde es zu einer Detonation kommen und Komponenten außerhalb des Motors würden aufgrund der zu hohen Temperatur ausfallen. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird Kühlmittel durch den Motor zirkuliert, wo es Wärme aufnimmt. Sobald das Kühlmittel die Wärme des Motors aufnimmt, fließt es weiter zum Kühler. Der Kühler überträgt Wärme vom Kühlmittel an die vorbeiströmende Luft.
Kühler werden auch zum Kühlen von Automatikgetriebeflüssigkeiten, Klimaanlagenkältemittel, Ansaugluft und manchmal auch zum Kühlen von Motoröl oder Servolenkungsflüssigkeit verwendet. Ein Kühler wird typischerweise an einer Stelle montiert, an der er den Luftstrom von der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs erhält, beispielsweise hinter einem Frontgrill. Bei mittig oder hinten montierten Motoren ist es üblich, den Kühler hinter einem Frontgrill zu montieren, um einen ausreichenden Luftstrom zu erreichen, auch wenn hierfür lange Kühlmittelrohre erforderlich sind. Alternativ kann der Kühler Luft aus dem Luftstrom über die Oberseite des Fahrzeugs oder aus einem seitlich angebrachten Kühlergrill ansaugen. Bei langen Fahrzeugen wie Bussen ist der seitliche Luftstrom am häufigsten für die Motor- und Getriebekühlung und der obere Luftstrom am häufigsten für die Klimaanlagenkühlung vorgesehen.
