Durch Luftkühlung wird die Oberfläche von wärmeerzeugenden Objekten wie elektronischen Bauelementen der Leistungselektronik, Verbrennungsmotoren und Klimaanlagen durch daran vorbei strömende Luft gekühlt.
Allgemeines
Die zur Luftkühlung notwendige Luftbewegung kann entweder durch Konvektion, Gebläse oder bei Fahrzeugen durch den Fahrtwind bewirkt werden. Das zu kühlende Objekt steht frei oder wird kanalisiert umflossen. Häufig ist das zu kühlende Objekt auch mit Kühlrippen oder einem Kühlkörper als Wärmeübertrager versehen, die durch eine größere Oberfläche einen größeren Wärmeabfluss ermöglichen.
Luftkühlung bei Motoren
Hauptartikel: Kühlung (Verbrennungsmotor)
Im Gegensatz zu wassergekühlten Motoren kann ein luftgekühlter Motor bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt nicht durch Gefrieren des Kühlwassers bzw. der Kühlflüssigkeit platzen oder bei zu hohen Temperaturen überkochen. Dafür hängt die aktuelle Betriebsstemperatur und damit auch die Leistung und der Verbrauch eines luftgekühlten Motors stärker von der Außentemperatur ab, weswegen viele luftgekühlten Fahrzeuge noch über einen Ölkühler mit Thermostat verfügen. Luftgekühlte Motoren sind außerdem auch langlebiger als wassergekühlte, weil sie weniger ausfallgefährdete Bauteile aufwiesen (einer der häufigsten Gründe für Motorschäden von wassergekühlten Motoren ist beispielsweise eine defekte Zylinderkopfdichtung zwischen Kühlmittelkreislauf und Verbrennungsraum). Der Wirkungsgrad der Luftkühlung ist dem der Wasserkühlung deutlich überlegen (was auch Auswirkungen auf Gesamteffizienz bzw. Kraftstoffverbrauch des Motors hat). Automobile wie der Porsche 911, der VW-Käfer und der Citroën 2CV aber auch Lastkraftwagen von Magirus-Deutz wurden mit luftgekühlten Motoren ausgerüstet. Da luftgekühlte Verbrennungsmotoren recht laut sind und eine leistungsfähige Innenraumheizung nur schwer zu realisieren ist, werden Automobile inzwischen nur noch mit Wasserkühlung gebaut. Bei Motorrädern findet man luftgekühlte Motoren auch heute noch recht häufig. Firmen wie Harley-Davidson, Buell, Ducati, Moto Guzzi oder BMW haben zahlreiche Modelle mit Luftkühlung im aktuellen Programm. Weitere Anwendungen des luftgekühlten Motors sind in Propeller-Flugzeugen und in RC-Cars mit Verbrennungsmotor.
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Luftgekühlter Motor unter der „Alligatorhaube“ eines Magirus-Deutz Rundhaubers -
Luftgekühlter Motor von VW im Querschnitt -
Luftgekühlter Porsche-Motor -
Luftgekühlter V2-Motor eines Buell XB-Modells -
Luftgekühlter Vierzylinder-Reihenmotor einer Yamaha XJR 1300
Luftkühlung bei Personalcomputern
Im Verhältnis zur Baugröße geht - insbesondere bei Prozessoren ab der Klasse Intel 486/66 - mit der kommerziell wirtschaftlich zur Verfügung stehenden Technologie eine große Wärmeentwicklung einher. Leistungsstarke Mikrochips, wie sie in aktuellen PCs verwendet werden, erzeugen erhebliche Verlustwärme, die überwiegend durch eine Luftkühlung abgeführt wird. Zweck ist, eine thermische Überlastung der Chips zu verhindern.
Da die gesamte Aufnahmeleistung in Wärme umgesetzt wird, wurde zunächst die Betriebsspannungen der wärmeerzeugenden Komponenten reduziert. Ferner werden in aktuellen Prozessoren Teile des Rechenwerkes bei Nichtgebrauch in der Taktfrequenz reduziert oder ganz abgeschaltet. Trotzdem reichte die natürliche Wärmeabfuhr durch Strahlung und Konvektion nicht mehr aus, so dass die thermisch wirksamen Oberflächen erst durch den Einsatz von Kühlkörpern gekühlt wurden und dann - weil immer noch nicht ausreichend - die mögliche Wärmeabfuhr durch Einsatz von elektrisch betriebenen Ventilatoren vergrößert wurde (vgl. Prozessorkühler). Das am stärksten gekühlte System in PCs ist die CPU, doch auch das Netzteil und seit einiger Zeit auch die Prozessoren von Grafikkarten werden luftgekühlt. Alternativ dazu kann man auch in PCs eine Wasserkühlung einbauen.
Weitere Anwendungen
Auch HiFi-Verstärker sind in der Regel luftgekühlt.