Um Überhitzung und thermischen Verzug zu verhindern, zirkuliert in nahezu allen Verbrennungsmotoren Kühlmittel um Motorblock und Zylinderkopf. Der dabei ablaufende Prozess ist denkbar einfach: Wenn das Kühlmittel durch das Motorgehäuse gepumpt wird, absorbiert es Wärme. Anschließend fließt es durch einen Kühler, bevor es wieder zum Motorblock zurückkehrt und sich der Zyklus wiederholt. Der Heiz-/Kühlprozess wird über ein Thermostat geregelt, um schnell die Betriebstemperatur zu erreichen und diese konstant zu halten.
Klassischerweise wird die Wasserpumpe – wie viele andere Hilfskomponenten (z. B. Servopumpe, Lichtmaschine und Klimakompressor) – mechanisch vom Motor über einen Riemen angetrieben. Das Problem bei diesem Verfahren: Die Leistung wird kontinuierlich vom Motor abgezweigt, auch wenn keine Kühlung benötigt wird – das reduziert die Motorleistung und erhöht den Kraftstoffverbrauch sowie den Emissionsausstoß. Die Fahrzeughersteller haben deshalb alternative Wege entwickelt (z. B. elektrische Servolenkung, elektrischer Klimakompressor), um diese Komponenten anzutreiben und zu steuern – und damit die Effizienz und Wirtschaftlichkeit ihrer Fahrzeuge zu verbessern.
Die Vorteile elektrischer Wasserpumpen
Elektronisch geregelte und angetriebene Wasserpumpen wurden erstmals 2004 in Fahrzeugen verbaut. Da sie gegenüber mechanisch betriebenen Pumpen unter allen Bedingungen zu 100 Prozent kontrollierbar sind, haben elektronische Pumpen mehrere Vorteile:
- Die Pumpe kann mit jeder Geschwindigkeit laufen, je nach Anforderung des Motorsteuergerätes.
- Bei kaltem Motor wird für eine niedrige Durchflussrate gesorgt, um den Motor schneller auf Betriebstemperatur zu bringen. Um einen heißen Motor schnell zu kühlen, kann die Durchflussrate erhöht werden.
- Die Pumpe kann auch ohne Verbrennungsmotor laufen. Dadurch kann der Motor nach dem Abstellen des Fahrzeugs gleichmäßig abkühlen.
- Elektrische Wasserpumpen eignen sich besonders für Fahrzeuge mit Start-Stopp-System oder Hybridantrieb.
Dank dieser Vorteile arbeiten Motoren mit elektronisch geregelter und angetriebener Wasserpumpe effizienter und stoßen deutlich weniger Emissionen aus. Da eine elektrische Pumpe zudem nahezu überall im Motorraum positioniert werden kann, bietet sie eine deutliche größere Flexibilität.