Położenie
1 | Pompa wodna |
W20.10-1071-05
Pompa wodna (1) znajduje się przy silniku z przodu po lewej stronie.
Zadania
Pompa wodna (1) wymusza przepływ płynu chłodzącego w obwodzie chłodzenia silnika. Cyrkulacja płynu chłodzącego następuje odpowiednio do potrzeb, wynikających z warunków pracy silnika. Oznacza to, że moduł sterujący silnika (MCM) (A4) poprzez elektromagnetyczne sprzęgło wiskotyczne wentylatora reguluje bezstopniowo moc tłoczenia pompy wodnej (1).
Zmniejsza to moc tłoczenia, przede wszystkim w zakresie częściowego obciążenia. Zmniejszenie mocy tłoczenia ogranicza zużycie energii napędowej i tym samym zużycie paliwa.
Rysunek przekrojowy |
2 | Korpus |
3 | Pokrywa |
4 | Komora robocza (wypełniona olejem silikonowym) |
5 | Tarcza wiskotyczna |
6 | Podkładka pośrednia |
7 | Zwora (z dźwignią zaworu) |
8 | Pierścień typu O (pierścień uszczelniający) |
9 | Koło pasowe |
10 | Łożysko dwupierścieniowe (z wałkiem napędowym) |
11 | Uszczelka ślizgowa |
12 | Uszczelka (do silnika) |
13 | Koło napędowe pompy |
14 | Pierścień impulsowy czujnika prędkości obrotowej pompy wodnej (B640) |
15 | Obudowa pompy |
16 | Elektromagnes |
B640 | Czujnik prędkości obrotowej pompy wodnej |
Y644 | Zawór elektromagnetyczny przełączalnej pompy wodnej |
W20.10-1072-73
Funkcja
Połączenie siłowe między kołem pasowym (9) a wałkiem napędowym jest realizowane przez elektromagnetyczne sprzęgło wiskotyczne wentylatora, zasterowywane przez moduł sterujący silnika (MCM) (A4).
Przenoszenie siły z koła pasowego (9) na wałek napędowy następuje w wyniku wypierania oleju silikonowego w komorze roboczej (4). Jako wypieranie określany jest przepływ oleju silikonowego między płytkami napędowymi w korpusie (2) i płytkami zdawczymi tarczy wiskotycznej (5).
W celu sterowania elektromagnetycznym sprzęgłem wiskotycznym moduł sterujący silnika (MCM) (A4) wymaga informacji o zdawczej prędkości obrotowej sprzęgła (prędkości obrotowej koła napędowego pompy (13)) i napędowej prędkości obrotowej koła pasowego (9).
Napędowa prędkość obrotowa koła pasowego (9) jest obliczana na podstawie prędkości obrotowej silnika i średnicy koła pasowego (9).
Uwzględniane jest również przełożenie poprzez pasek klinowy.
Informacje te są zapisane w module sterującym silnika (MCM) (A4).
Zdawcza prędkość obrotowa sprzęgła jest rejestrowana przez czujnik prędkości obrotowej pompy wodnej (B640) i analizowana przez moduł sterujący silnika (MCM) (A4).
Na podstawie tych informacji moduł sterujący silnika (MCM) (A4) ustala aktualną prędkość obrotową pompy wodnej (1) i tym samym jej moc, wzgl. wydajność tłoczenia.
Ze względów konstrukcyjnych niezasterowana pompa wodna (1) zawsze pracuje z pełną wydajnością. Oznacza to, że koło pasowe (9) jest połączone siłowo z kołem napędowym pompy (13) w 95 %. W celu zmniejszenia wydajności pompy wodnej (1) moduł sterujący silnika (MCM) (A4) zasterowuje zawór elektromagnetyczny pompy wodnej (Y644) sygnałem modulowanym szerokością impulsów.
Zasterowanie zaworu elektromagnetycznego pompy wodnej (Y644) powoduje zamknięcie zwory (7). Na skutek tego siła odśrodkowa wypiera olej silikonowy z komory roboczej (4) między pokrywę (3) a tarczę wiskotyczną (5), co redukuje siłę podawaną na koło napędowe pompy (13).
Na podstawie stałego porównywania napędowej prędkości obrotowej ze zdawczą moduł sterujący silnika (MCM) (A4) zawsze dysponuje informacją o aktualnej mocy, wzgl. wydajności tłoczenia. Moduł sterujący silnika (MCM) (A4) podwyższa lub obniża wydajność tłoczenia pompy wodnej (1) odpowiednio do zapotrzebowania na chłodzenie.
Pompa wodna (1) ma konstrukcję "fail-safe". Oznacza to, że w stanie spoczynkowym komora robocza (4) elektromagnetycznego sprzęgła wiskotycznego jest wypełniona olejem silikonowym. Jeżeli w wyniku usterki nie ma możliwości elektronicznego zasterowania sprzęgła wiskotycznego, pompa pracuje ze 100 % wydajnością. Oznacza to jednak również, że przy bardzo niskiej temperaturze, wzgl. po uruchomieniu zimnego silnika działanie wiskotycznego sprzęgła może być ograniczone. Zimny olej silikonowy ma znacznie większą gęstość, co zwłaszcza przy niskiej prędkości obrotowej silnika uniemożliwia wypompowanie z komory roboczej (4); w takiej sytuacji pompa wodna (1) pracuje z pełną mocą.
Pompa wodna (1) ma następujące zabezpieczenia:
W przypadku usterek elektrycznych (np. przerwanie przewodu, awaria sensoryki) pompa wodna (1) ze względów konstrukcyjnych pracuje z pełną wydajnością.
Usterki mechaniczne (np. spadek prędkości obrotowej na skutek wycieku oleju ze sprzęgła wiskotycznego lub zerwanie paska klinowego) są wykrywane przez czujnik prędkości obrotowej pompy wodnej (B640) i prowadzą do ograniczenia mocy silnika.
Mechaniczna usterka pompy wodnej (1) z równoczesną awarią czujnika prędkości obrotowej pompy wodnej (B640) jest wykrywana na podstawie przebiegu krzywej temperatury płynu chłodzącego i również powoduje ograniczenie mocy silnika.
Kierowca jest informowany o usterce przez odpowiedni komunikat ostrzegawczy na wyświetlaczu wielofunkcyjnym (A1 p1) lub wyświetlaczu zestawu wskaźników (ICS) (A153).