Korrosionsschutz von Aluminium bei siedendem Kühlmittel

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Korrosionsschutz von Aluminium bei siedendem Kühlmittel

Andersohn, Georg / Trossmann, Torsten / Oechsner, Matthias / Berger, Christina

Mit verbrauchsoptimierenden Maßnahmen in Verbrennungsmotoren geht eine Erhöhung der Verbrennungstemperaturen, der Wärmestromdichten und damit der Werkstoffe einher. Das Kühlsystem wird durch diese Maßnahmen thermisch belastet und das mittlere Temperaturniveau des Kühlmittels angehoben. Auch die lokalen Kühlmitteltemperaturen an heißen Oberflächen steigen. Teilweise lässt sich lokales Sieden und Verdampfen nicht mehr vermeiden. Im FVV-Forschungsvorhaben Nr. 969 Grenztemperatur wurde der Einfluss des lokalen Siedens auf Korrosion und Korrosionsschutz durch die zugesetzten Inhibitoren untersucht. Es wurde eine Grenztemperaturanlage (GTA) entwickelt, mit der das Korrosions- und Inhibitionsverhalten im Labor in Abhängigkeit der gewählten Versuchsparameter und Kühlmittelzusätze an einer thermisch hochbelasteten wärmedurchflossenen Aluminiumprobe unter permanentem Sieden des vorbeiströmenden Kühlmittels experimentell nachgebildet werden kann. Die GTA ist ein geschlossenes Kreislaufsystem mit separater Druckluftversorgung. Folgende Ergebnisse der Analysen im GTA zum Einfluss der mittleren Kühlmitteltemperatur werden erläutert: Beurteilung des Korrosionsverhaltens, Druckschwankungen, Einfluss des Überdrucks. Die Ergebnisse ermöglichen die Darstellung der Zusammenhänge zwischen den beeinflussenden Größen für Korrosion und Korrosionsschutz. Aus Sicht der Korrosion sind Wärmestromdichte, oberflächennahe Probentemperatur, Inhibitorenkonzentration, lokale Siedezustände maßgeblich. Zudem sind Beanspruchungskombinationen mit hohem Materialabtrag und Förderung lokaler Korrosionsangriffe zu vermeiden.