TYP | 963, 964 |
Anordnung
1 | Lüfterrad |
2 | Elektromagnetische Viskosekupplung |
W20.40-1154-06
Die elektromagnetische Viskosekupplung (2) ist zwischen Lüfterrad (1) und Motor angeordnet.
Aufgabe
Die elektromagnetische Viskosekupplung (2) steuert auf Anforderung des Steuergeräts Motormanagement (MCM) (A4) bedarfsgerecht und stufenlos die Drehzahl des Lüfterrades (1). Die Ansteuerung in Abhängigkeit des Motorbetriebszustandes, sowie äußerer Faktoren wie z. B. der Ladelufttemperatur, reduzieren den Kraftstoffverbrauch.
Aufbau
Schnittdarstellung |
3 | Rücklaufbohrung |
4 | Ventilhebel |
5 | Vorratsraum |
6 | Deckel |
7 | Kupplungsscheibe |
8 | Dichtung |
9 | Ölzulaufbohrung |
10 | Gehäuse |
11 | Sensorring |
12 | Flanschwelle |
13 | Lager |
14 | Hauptlager |
15 | Elektrische Leitung (mit Schlauch als Drehmomentstütze) |
Y616 | Magnetventil Lüfterkupplung |
Y616 b1 | Drehzahlsensor Lüfter |
W20.40-1155-81
Das Magnetventil Lüfterkupplung (Y616) ist zusammen mit dem Drehzahlsensor Lüfter (Y616 b1) drehbar auf der Flanschwelle (12) gelagert. Der Schlauch, der an der elektrischen Leitung (15) montiert ist, dient als Drehmomentstütze. Diese hindert die Baugruppe am Mitdrehen.
Funktion
Die Kraftübertragung zwischen der Primärseite (Kupplungsscheibe (7)) und der Sekundärseite, bestehend aus dem Deckel (6) und dem Gehäuse (10), erfolgt durch die Scherung des Silikonöls im Arbeitsraum.
Als Scherung wird die Verdrängung des Silikonöls zwischen den Antriebslamellen der Kupplungsscheibe (7) und den Abtriebslamellen des Gehäuses (10) und des Deckels (6) bezeichnet.
Die Drehzahl der Primärseite entspricht bei Fahrzeugen ohne Lüfterhochtrieb der aktuellen Motordrehzahl. Bei Fahrzeugen mit Lüfterhochtrieb ist die Drehzahl der Primärseite um das jeweilige Übersetzungsverhältnis höher.
Die Informationen zum jeweiligen Übersetzungsverhältnis des Riementriebs sind im Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) hinterlegt.
Die Sekundärseite ist mit dem Lüfterrad (1) verbunden. Sie ist durch das Hauptlager (14) von der Primärseite getrennt. Die Drehzahl der Sekundärseite wird vom Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) über den Drehzahlsensor Lüfter (Y616 b1) erfasst. Durch die Rotation der Primärseite entsteht ein Fliehkraftdruck. Durch die Fliehkraft erfolgt der Zustrom des Silikonöls vom Vorratsraum (5) über die Ölzulaufbohrung (9) in den Arbeitsraum. Der Zustrom des Silikonöls wird über den Ventilhebel (4) geregelt. Er öffnet und schließt die Ölzulaufbohrung (9). Die Ansteuerung des Ventilhebels (4) erfolgt vom Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) über das Magnetventil Lüfterkupplung (Y616).
Ist das Magnetventil Lüfterkupplung (Y616) nicht angesteuert, ist die Ölzulaufbohrung (9) offen und die Kupplungsscheibe (7) wird mit der maximal möglichen Menge an Silikonöl umströmt. Das heißt, das Lüfterrad (1) dreht sich mit der aktuellen Motordrehzahl oder der dem Übersetzungsverhältnis des Riementriebs entsprechenden Drehzahl. Entsprechend der aktuellen Kühlanforderung bestromt das Steuergerät Motormanagement (MCM) (A4) das Magnetventil Lüfterkupplung (Y616) mit einem pulsweitenmodulierten Signal. Dabei entsteht am Ventilhebel (4) ein Magnetfeld, das den Ventilhebel (4) schließt.
Das Silikonöl strömt daraufhin teilweise oder vollständig über die Rücklaufbohrung (3) zurück in den Arbeitsraum, was zur Folge hat, dass die Lüfterdrehzahl reduziert wird. Soll die Drehzahl des Lüfterrades (1) gesteigert werden, wird das pulsweitenmodulierte Signal zur Ansteuerung des Magnetventils Lüfterkupplung (Y616) entsprechend verändert. Das Magnetfeld wird daraufhin reduziert und der Ventilhebel (4) öffnet den Zufluß zum Arbeitsraum. Somit erhöht sich die einfließende Silikonölmenge. Die Lüfterdrehzahl und die Kühlleistung steigen. Bedingt durch dieses Funktionsprinzip verhält sich die elektromagnetische Viskosekupplung (2) "Fail-Safe". Das heißt, bei einem elektronischen Defekt, z. B. Leitungsbruch, wird die elektromagnetische Viskosekupplung (2) mit voller Leistung (max. Kühlleistung) zugeschaltet.
Thermische Schutzfunktion
Um eine thermische Überlastung des Silikonöls in der elektromagnetischen Viskosekupplung (2) zu verhindern, ist ab einer Motordrehzahl von n = ca. 2200/min (Fahrzeuge ohne Lüfterhochtrieb) oder n = 1850/min (Fahrzeuge mit Lüfterhochtrieb) eine eingeschränkte Ansteuerung der Viskosekupplung notwendig. Je nach Betriebszustand des Motors erfolgt dann entweder eine volle oder gar keine Ansteuerung der elektromagnetischen Viskosekupplung (2). Dies ist erforderlich, um eine kritische Temperatur der elektromagnetischen Viskosekupplung (2) zu vermeiden. Die Kühlleistung wird weiterhin sichergestellt.