Kennfeldkühlung

"Auszug aus der BMW WDS Erklärung zur Kennfeldkühlung"

Wasserpumpe

Das Gehäuse ist aus Al-Druckguß beziehungsweise Kunststoff und auf den Kettenkastendeckel geschraubt. Im Gehäuse der Wasserpumpe ist der Doppeltemperaturfühler für die Kühlflüssigkeit verbaut. Dieser Doppeltemperaturfühler befindet sich an der Stelle, an der das Kühlmittel aus dem Motor austritt.

Motorkühler

Für Ländervarianten ist zusätzlich der Einsatz eines Motorölkühlers vorgesehen.

Funktion eines konventionellen Thermostat

Die Regelung der Motorkühlung durch ein herkömmliches Thermostat wird

 ausschließlich durch die Kühlmitteltemperatur bestimmt. Diese Regelung läßt sich in drei Betriebsbereiche einteilen:

  • Thermostat geschlossen: Die Kühlmittelmenge fließt nur durch den Motor. Der Kühlerkreislauf ist geschlossen.
  • Thermostat ausgeregelt (offen): Die gesamte Kühlmittelmenge fließt durch den Kühler. Dadurch wird die maximal zur Verfügung stehende Kühlleistung genutzt.
  • Thermostatregelbereich: Ein Teilstrom der Kühlmittelmenge fließt durch den Kühler. Der Thermostat stellt im Regelbereich eine konstante Motoreintrittstemperatur ein.

In dem Thermostatregelbereich kann nun mit Hilfe des Kennfeldthermostates die Kühlmitteltemperatur gezielt beeinflußt werden.

Damit kann der Motor im Teillastbereich mit einer höheren Kühlmitteltemperatur betrieben werden. Dadurch wird eine effizientere Verbrennung erzielt, so dass Verbrauch und Schadstoffemissionen reduziert werden.

Im Vollastbetrieb dagegen werden gezielt niedrigere Kühlmitteltemperaturen eingestellt. So wird die Neigung zum Klopfen reduziert, der Motor kann nahe des optimalen Zündzeitpunktes betrieben werden.

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Regelcharakteristik der Kennfeldkühlung

1

Kennlinie eines 110 o C Thermostats

2

Kennlinie eines Kennfeldtthermostats

3

Kennlinie eines 85 o C Thermostats

4

Teillastbereich

5

Vollastbereich

6

Teillastbereich

Mit Hilfes des Kennfeldthermostats wird die Kühlmitteltemperatur gezielt im Teillastbereich angehoben. Die Regelung dieses Kennfeldthermostats erfolgt durch das Motorsteuergerät in Abhängigkeit eines Kennfeldes.

Dieses Kennfeld wird bestimmt durch die Größen:

  • Motorlast
  • Motordrehzahl
  • Fahrzeuggeschwindigkeit
  • Ansaugtemperatur
  • Kühlmitteltemperatur

Aufbau des Kennfeldthermostates

Das Kennfeldthermostat ist ein Integralthermostat, d.h. Thermostat und Thermostatdeckel bilden eine Einheit.

Der prinzipielle mechanische Aufbau des Kennfeldthermostates entspricht dem eines konventionellen Thermostates. Zusätzlich ist jedoch im Dehnstoffelement (Wachselement) ein Heizelement integriert.

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Schnittdarstellung des Kennfeldthermostates

 

Der Gehäusedeckel des Kennfeldthermostats besteht aus Aluminiumdruckguß. Im Thermostatdeckel integriert ist auch der elektrische Anschluß für das am Dehnstoffelement des Kennfeldthermostates integrierte Heizelement.

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Kennfeldthermostat mit el. Anschluß für Heizelement

 

Funktion des Kennfeldthermostats

Das Kennfelthermostat ist so abgestimmt, dass es ohne Eingriff der integrierten Heizung bei einer Temperatur des Kühlmittels am Thermostat von 103 o C m Motoreintritt öffnet. Durch die Erwärmung des Kühlmittels im Motor beträgt die Temperatur am Motoraustritt (Verbauort des Kühlmitteltemperaturfühlers für DME und Kombianzeige) in diesem Betriebspunkt ca. 110 o C. Nach Erreichen dieser Betriebstemperatur des Motors beginnt das Kennfeldthermostat ohne Regeleingriff zu öffnen.

Im Falle eines Regeleingriffes durch das DME-Steuergerät wird das im Thermostat integrierte Heizelement bestromt (12V). Durch die Beheizung des Dehnstoffelements öffnet das Thermostat bereits bei niedrigeren Kühlmitteltemperaturen (Thermostatregelbereich: ca 80 o C - 103 o C).

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1

Öffnungsweg des Thermostats

2

Kühlmitteltemperatur

3

Ansteuerung des Heizelementes mit 12 V

4

Ansteuerung des Heizelements mit 0 V

Überschreitet die Kühlmitteltemperatur 113 o C am Motorausgang, so wird unabhängig von den übrigen Parametern die Heizung des Kennfeldthermostates von der DME aktiviert.

Diagnose

Die Leitungsverbindung und die Funktion des Kennfeldthermostates werden von der Diagnose im DME-Steuergerät überwacht. Auftretende Fehler werden im Fehlerspeicher des DME-Steuergerätes abgelegt.

Kühlmitteltemperaturanzeige

Die Charakteristik der Kühlmitteltemperaturanzeige im Instrumentenkombi ist dem durch das Kennfeldthermostat bedingte höhere Temperaturniveau des Motors angepasst.

Der Zeiger der Kühlmitteltemperaturanzeige im Instrumentenkombi befindet sich bei Kühlmitteltemperaturen von

75 o C - 113 o C

in der Mittelstellung.

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