Bremskompressor überhitzt: Ursachen, Schäden und Lösungen

Ein Bremskompressor überhitzt aus einem von zwei Gründen: Er läuft weit häufiger unter Last als er sollte, oder die dabei entstehende Wärme kann nicht entweichen. Verdichtung erzeugt an sich schon Wärme — Umgebungsluft auf einen vollen Systemdruck von rund 120 psi zu bringen, erzeugt reichlich davon — daher ist der Kompressor auf Motorkühlmittel durch seinen Kopf und auf eine lange Druckleitung als Wärmetauscher angewiesen. Steigt die Einschaltdauer, sinkt der Kühlmittelfluss oder verengt sich der Druckweg, steigt die Kopftemperatur, das Schmieröl verkokt, und das Bauteil beginnt eine langsame Selbstzerstörung, die meist mit Öl im Luftsystem endet.

Drei Prüfungen finden die Ursache: eine Messung der Auslasstemperatur, eine Bewertung der Einschaltdauer und ein Blick in die Druckleitung. In dieser Reihenfolge vorgehen — sobald Sie heißes Öl riechen oder Verkokung am Lufttrockner-Eingang finden, hat der Schaden bereits begonnen.

Wie heiß ist zu heiß?

Die Auslasstemperatur ist die maßgebliche Größe. Die den Kopf verlassende Luft sollte unter der vom Hersteller für dieses Bauteil angegebenen Grenze bleiben, und bis sie die Druckleitung zum Trockner durchlaufen hat, sollte sie einen Großteil dieser Wärme abgegeben haben. Über der Auslegungsgrenze zersetzt sich Motoröl und legt Verkokung an den Auslassventilen und in der Leitung ab.

Der Praxistest: Nach Betrieb des Fahrzeugs Infrarotmessungen am Auslassanschluss, in der Mitte der Leitung und am Trockner-Eingang vornehmen. Gewünscht ist ein deutlicher Abfall entlang der Leitung. Ist die Leitung am Trockner fast so heiß wie am Kompressor und ist das Trocknergehäuse glühend statt warm, liegt ein Wärmeproblem vor.

Ursache 1: Übermäßige Einschaltdauer

Die Einschaltdauer ist der Anteil der Motorlaufzeit, den der Kompressor unter Last statt entlastet verbringt. Ein gut gewartetes Fahrzeug liegt deutlich unter 25 Prozent. Über diesem Bereich bleibt dem Kompressor nicht genug entlastete Zeit, um Wärme abzugeben, und die Temperatur steigt über die Schicht hinweg. Was die Einschaltdauer erhöht, ist selten der Kompressor selbst:

• Luftlecks an Anschlüssen, Schläuchen, Kupplungskopf-Dichtungen, Bremszylindern und Ventilauslässen.
• Zubehörverbraucher — Luftfederung, Sitze, Hupen, Kippaufbauten, druckluftbetriebene Nebenabtriebe.
• Häufige Bremsbetätigungen im Entsorgungs-, Nahverkehrs- und Verteilerverkehr.
• Reglerfehler. Ein Regler, der zu spät oder nie abschaltet, hält die Pumpe im Dauerbetrieb. Der Abschaltdruck liegt normalerweise bei etwa 120–135 psi, der Einschaltdruck bei etwa 100–110 psi.
• Entlastungsventilfehler. Kann der Kompressor nicht entlasten, baut er dauerhaft Druck auf — das Muster hinter einem Luftkompressor, der ständig läuft.

Bevor Sie etwas verdächtigen, einen Leckagetest durchführen: bis zum Abschaltdruck aufbauen, abstellen, dann den Druckverlust bei gelöster und anschließend bei betätigter Bremse beobachten. Die Niederdruckwarnung löst erst bei etwa 60 psi aus, sodass ein Fahrzeug stark lecken und bei einem kurzen Test trotzdem keine Warnleuchte zeigen kann.

Ursache 2: Kühlungsverlust

Die meisten schweren Nutzfahrzeugkompressoren sind flüssigkeitsgekühlt und nutzen Motorkühlmittel über Ein- und Auslassleitungen oder einen Montageflansch. Kühlungsausfälle zeigen sich als eingedrückte oder geknickte Schläuche, Kalk und Schlamm in den Kopfkanälen, Luftblasen nach einem Kühlmittelservice (ein hoch am Motor montierter Kompressor ist oft die letzte Stelle, aus der Luft entweicht), verschlechtertes Kühlmittel oder — bei luftgekühlten Bauteilen — mit Ölfilm und Schmutz verstopfte Kühlrippen.

Schnelltest: Bei warmem Motor beide Kühlmittelleitungen abtasten. Ist eine heiß und die andere nahezu Umgebungstemperatur, findet kein Fluss statt. Leitungen spülen oder ersetzen und sicherstellen, dass die Kopfkanäle frei sind, bevor neue Teile eingebaut werden.

Ursache 3: Verengte Druckleitung

Die Druckleitung zwischen Kompressor und Lufttrockner ist genauso Wärmetauscher wie Rohr. Sie ist absichtlich lang und in strömender Luft verlegt, damit die verdichtete Luft abkühlt und Feuchtigkeit kondensiert, bevor sie den Trockner erreicht. Häufige Fehler:

• Verkokung, die den Querschnitt verengt, am stärksten am Kompressorende und an Biegungen.
• Eine bei einer früheren Reparatur verkürzte oder zu klein dimensionierte Leitung, sodass heiße Luft ungekühlt am Trockner ankommt.
• Gummischlauch, wo Stahl- oder hochtemperaturbeständige verstärkte Leitung vorgeschrieben ist — er isoliert statt abzustrahlen.
• Senken und Tiefpunkte, die Wasser sammeln, das im Winter gefriert und die Leitung blockiert.
• Knicke oder Quetschschäden durch Fahrgestell oder Aufbau.

Jede Verengung erhöht den Gegendruck, gegen den der Kompressor arbeitet, und staut Wärme am Kopf. Diese Wärme verkokt weiteres Öl, was mehr Verkokung ablagert, was weiter verengt — der Kreislauf, der in einem ölfördernden Bremskompressor endet.

Ursache 4: Innerer Verschleiß und Ölversorgung

• Geringe oder verunreinigte Ölzufuhr. Die meisten Kompressoren werden vom Motor geschmiert; eine eingeschränkte Zufuhrleitung, verstopfter Ölkanal oder verschlechtertes Öl hungert die Lager aus, und Reibung wird zu Wärme.
• Verschlissene Kolbenringe und Zylinderlauffläche. Blow-by senkt die Förderleistung, was die Aufbauzeit verlängert und die Einschaltdauer erhöht.
• Verkokung an den Auslassventilen. Verkokte Ventile lecken zurück, sodass dieselbe Luft wiederholt verdichtet wird, statt den Kopf zu verlassen.
• Zylinderkopfdichtungsversagen zwischen Kühlmittel- und Luftkanälen, wodurch Kühlmittel ins Luftsystem gelangt und gleichzeitig die Kühlung ausfällt.
• Riemenschlupf bei riemengetriebenen Einheiten, der Wärme an der Riemenscheibe erzeugt und die Förderleistung senkt.

Was Überhitzung nachgeschaltet verursacht

Zu heiß am Trockner ankommende Luft ist nicht ausreichend abgekühlt und kondensiert nicht, sodass das Trockenmittel seine Aufgabe nicht erfüllen kann und Feuchtigkeit in die Behälter gelangt. Heiße Luft kocht zudem die Kartusche und verkürzt ihre Lebensdauer erheblich. Öldampf, der die Strecke übersteht, überzieht Trockenmittel und nachgeschaltete Ventile, was klemmende Relais- und Schnelllöseventile, gequollene Dichtungen und langsames Bremsenlösen verursacht — siehe Lufttrockner für Lkw.

Diagnoseablauf

1. Messen. Infrarotmessungen am Auslassanschluss, in der Leitungsmitte und am Trockner-Eingang nach einem normalen Arbeitszyklus; mit der Herstellergrenze vergleichen.
2. Einschaltdauer prüfen. Viele Fahrgestell-Steuergeräte melden sie direkt; andernfalls Reglerzyklen über mehrere Minuten beobachten und den Lastanteil schätzen.
3. Leckagetest. Bis zum Abschaltdruck aufbauen, abstellen, Anzeigen bei gelöster und betätigter Bremse beobachten. Übermäßiger Abfall bedeutet: zuerst Lecks suchen.
4. Kühlung prüfen. Beide Kühlmittelleitungen durchströmt, keine Knicke, keine Luftblase, Kühlmittel in Ordnung; Kühlrippen bei luftgekühlten Einheiten reinigen.
5. Druckleitung prüfen. Querschnitt auf Verkokung kontrollieren und Länge, Durchmesser und Material mit der Spezifikation abgleichen.
6. Regler und Entlastungsventil prüfen. Abschaltdruck im Bereich 120–135 psi, Einschaltdruck bei etwa 100–110 psi, und sauberes Entlasten beim Abschaltpunkt.
7. Kompressor beurteilen erst nach den vorherigen Schritten, dann zwischen Instandsetzung und Austausch entscheiden.

Wer einen überhitzten Kompressor austauscht, ohne die Ursache der Überhitzung zu finden, hat sich einen zweiten Ausfall nach demselben Zeitplan eingehandelt.

Vorbeugung

Überhitzung ist größtenteils ein durch Wartung kontrollierbarer Ausfall. Lecks sofort beheben, Trocknerkartusche fristgerecht wechseln, Behälter entwässern, Kühlmittel im Spezifikationsbereich halten und die Druckleitung bei jeder Wartung von Kompressor oder Trockner prüfen. Bei Fahrzeugen mit wirklich hohem Luftbedarf — Entsorgung, Nahverkehr, umfangreiche Luftfederung — einen Kompressor mit zum Bedarf passendem Fördervolumen einsetzen, statt eine unterdimensionierte Einheit den ganzen Tag an ihrer Grenze zu betreiben.