Motor hütés by Hella Hungária Kft.

GÉPJÁRMŰ MOTORHŰTÉS ÖSSZEFOGLALÓ MŰHELYEK SZÁMÁRA

Mi a thermo management? A thermo management a motor optimális hőmérsékletének üzemállapottól független fenntartását, valamint a jármű utasterének fűtését és hűtését jelenti. Egy thermo management rendszer tehát a motorhűtésből és a klímaberendezésből épül fel. A két csoporthoz tartozó alkatrészek, amelyek kölcsönösen befolyásolják egymás működését, gyakran egy egységet képeznek. Jelen kiadvány célja a modern hűtőrendszerek és azok műszaki hátterének bemutatása. Ezen kívül bemutatjuk az egyes alkatrészének működését, a leggyakoribb meghibásodások okait, a különleges jellemzőket, és a diagnosztikai lehetőségeket is.

A felelősség kizárása/A képek szerzői joga A szövegben szereplő információk többek között járműgyártóktól és importőröktől származnak, és a kiadó a lehető legnagyobb gondossággal járt el annak érdekében, hogy hibátlanok legyenek. Az esetleges tévedésekért és azok következményeiért azonban a kiadó semmiféle felelősséget nem vállal. Ez a helytelen és a hibásan megjelenített adatok és információk használatára, illetve az adatok összeállítása során felmerült hibákra egyaránt vonatkozik. Az előző felelősség-kizárás korlátozásának hiányában a kiadó semmilyen jótállást nem vállal esetlegesen elmaradó haszonért, a vállalati érték csökkenéséért, illetve az ezekből eredő veszteségekért, beleértve mindenféle típusú gazdasági veszteséget is. A kiadó semmiféle jótállást nem vállal az oktatási dokumentációk és a vonatkozó biztonsági óvintézkedések ﬁgyelmen kívül hagyásából eredő károkért és üzemzavarokért. A jelen kiadványban szereplő képek és ábrák túlnyomó része a Behr GmbH & Co. KG és a Behr Hella Service GmbH vállalattól származik.

TARTALOM Oldal 1 1.1 1.2 1.3

Modern hűtőrendszerek Személygépjármű hűtőrendszer Haszongépjármű hűtőrendszer A modern hűtőmodul felépítése

4 4 5 5

2 2.1 2.2

A kezdeti megoldások A kezdeti megoldások A mai motorhűtő rendszer

3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.4 3.4.1 3.5 3.6

Hűtőrendszerek A motorhűtő rendszer Motorhűtő A motorhűtő felépítése Szerkezeti megoldások Teljes egészében alumínium hűtő Kiegyenlítő tartály (tágulási tartály) Működés Termosztát Működés Hűtőfolyadék-szivattyúk Fűtőradiátor

8 8 9 9 10 10 11 12 12 13 14 15

4 4.1

Motorhűtő ventilátorok Viszkóventilátor

16 16

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.4.6 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6

További hűtőrendszerek Olajhűtő motorhoz, sebességváltóhoz és hidrodinamikus retarderhez Szervokormányhűtés Üzemanyaghűtés Töltölevegő-hűtés Alapvető tudnivalók Követelmények Közvetlen töltőlevegő hűtés Indirekt töltőlevegő hűtés A motor által beszívott levegő hőszabályozása Modern kialakítás, nagyobb igénybevételhez EURO 5 és jelentése A beszívott levegő-hőszabályozás működési elve A károsanyag-kibocsátás csökkentése A részecskeszűrő regenerációja Energiatakarékos működés A beszívott levegő-hőszabályozás alrendszerei Az akkumulátor hőszabályozása hibrid járműveknél

18 18 18 19 19 20 20 21 22 23 24 25 25 25 26 26 27 28

Oldal 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

PTC-segédfűtés Felépítés és működés Teljesítmény és holtidő Üzembiztosság Vezérlés Fejlesztések

30 31 32 33 33 33

7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.4.1

Diagnosztika, karbantartás és javítás Hűtőfolyadék, fagyvédelem és korrózióvédelem A hűtők karbantartása A hűtőrendszer átöblítése A rendszer légtelenítése feltöltéskor A hűtőrendszer ellenőrzése nyomáspróbával és nyomásesés próbával Gyakori meghibásodások Hűtő Hőcserélő A hűtőrendszer ellenőrzése és diagnosztikája A motor túlmelegedik A motor nem melegszik be A fűtés nem ad elég meleget

34 34 35 35 36

7.5 7.5.1 7.5.2 7.6 7.6.1 7.6.2 7.6.3 8

8.8 8.9 8.10 8.11

Elektronikusan szabályozott hűtés (példa: VW 1,6l APF motor) A hűtőfolyadék hőmérsékleti szintje Elektronikusan szabályozott hűtőrendszer áttekintés Hűtőfolyadék-elosztó ház Hűtőfolyadék-szabályozó egység Hosszú és rövid hűtőfolyadékkör Elektronikus vezérlés – áttekintés A hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozása fűtési igény esetén Jelleggörbesereg - előírt értékek Hűtőfolyadékhőmérséklet-érzékelő Jelleggörbesereggel vezérelt termosztát Összefoglalás

9 9.1 9.2 9.2.1 9.2.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9

Rövid műszaki információk műhelyek számára Kiegyenlítő tartály Motorhűtő Hűtő zárófedele A hűtőrendszer átöblítése Töltőlevegő-hűtő Olajhűtő PTC-segédfűtés Viszkókuplung Viszkóventilátor Fűtőradiátor Retarder olajhűtője

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7

36 37 37 37 38 38 38 39

40 40 40 41 42 42 43 44 44 45 46 47 48 48 50 52 54 56 58 60 64 66 68 70

MODERN HŰTŐRENDSZEREK

1 MODERN HŰTŐRENDSZEREK

1.1 Személygépjármű hűtőrendszer A motor és a hozzá tartozó rendszerek által termelt hőt maradéktalanul el kell vezetni. A mai motorok üzemi hőmérséklet tűrése rendkívül kicsi, hogy a befecskendező rendszert és az utastér hőmérsékletét megfelelően lehessen szabályozni. A túl magas üzemi hőmérséklet kedvezőtlen hatással lehet az emissziós értékekre, ami a motor vezérlésének meghibásodását eredményezheti. Az utasteret nyáron hűteni kell, emellett a kis

hőt termelő motorok esetében, például a közvetlen befecskendezéses dízel és benzines típusoknál, télen kiegészítő fűtésre is szükség van. A thermo management rendszerek fejlesztésekor az előbbiekben felsorolt tényezők mindegyikét ﬁgyelembe kell venni. További kihívást jelentenek azok az ellentmondó elvárások, miszerint a rendszer minél nagyobb teljesítményű és hatékonyságú, ám a lehető legkisebb méretű legyen.

1.2 Haszongépjármű hűtőrendszer Tipikus példa a haszongépjárművekben alkalmazott modern thermo management rendszerre. Jelen kézikönyv a személy- és haszongépjárművekben előforduló rendszerekre egyaránt kitér.

1.3 A modern hűtőmodul felépítése Tipikus példa modern hűtőmodulra. A modul motor-hűtőből, motorolajhűtőből, kondenzátorból, sebességváltóolaj-hűtőből, szervo olaj hűtőből és kondenzátor-hűtőventilátorból áll.

Nyomókeret elektromos ventilátorral

Motorolajhűtő

Tartókeret fedele

Szervo hűtő Kondenzátormodul Tartókeret Teljesen alumínium motorhűtő Sebességváltóolaj-hűtés

A hűtő ventilátor szívókerete

4|5

2 HŰTÉS VISSZATEKINTÉS 2.1 A kezdeti megoldások Az üzemanyag elégetése során keletkező hő (akár 2000°C) káros a motor működésére, ezért a motort üzemi hőmérsékletre kell hűteni. A vízzel történő hűtés első típusa a hőszifonos hűtés volt. Ennél a megoldásnál a felmelegedett könnyebb víz egy gyűjtőcsövön keresztül a hűtő felső részébe jutott, ahol a menetszél lehűtötte, emiatt lesüllyedt, és ismét a motorhoz került. A körfolyamat addig folytatódott, amíg a motor járt. A hűtést ventilátor segítette, ám a folyamat nem volt szabályozható. Később a vizet vízszivattyú forgatta körbe.

A motorok fejlesztésében mérföldkövet jelentett a hűtés szabályozása, azaz a termosztát megjelenése. A hűtőn átáramló víz körforgását ebben az esetben már a hűtővíz hőmérséklete szabályozta. A megoldást 1922-ben így írták le: „A berendezés lehetővé teszi a motor gyors bemelegedését és megakadályozza annak kihűlését”. Ez a termosztátos szabályozású hűtés a következő előnyöket szavatolta: Rövid bemelegedési idő Állandó üzemi hőmérséklet

Hátrányok: Hosszú bemelegedési idő Hideg évszakokban alacsony motorhőmérséklet

1910 körüli megoldás vízszivattyúval

Hűtő

Gyűjtőcső 1922-től

Motor Vízszivattyú

2.2 A mai motorhűtő rendszer A termosztát és a vele megvalósított „rövidre zárható” hűtőrendszer komoly előrelépést jelentett a hűtés hatékonyságában. Amíg a motor üzemi hőmérséklete nem éri el a kívánt értéket, a víz nem áramlik át a hűtőn, hanem a rövidebb körön keresztül visszafolyik a motorba. Ez a szabályozási megoldás a mai napig minden rendszerben megtalálható. A jobb oldali ábra azt mutatja be, hogyan befolyásolja a motor hőmérséklete a teljesítményt és az üzemanyag-fogyasztást. A motor megfelelő üzemi hőmérséklete a teljesítményen és a fogyasztáson kívül a kibocsátott károsanyag mennyiségét is kedvezően befolyásolja. A motor hűtésének alapja az a ﬁzikai jelenség, hogy a zárt rendszerben, nyomás alatt lévő víz nem 100°C-on, hanem csak 115 - 130°C-on kezd forrni. A hűtőkörben emiatt 1,0 - 1,5 bar nyomás uralkodik. A berendezéshez ezért tartozik egy kiegyenlítő tartály, amely csak kb. félig van feltöltve. Hűtőközegként nem tiszta víz, hanem vízből és speciális hűtőfolyadékból álló keverék szolgál. A keverékhez olyan hűtőfolyadék használandó, amely védelmet nyújt a fagy ellen, magas a forráspontja és megóvja a motor könnyűfém alkatrészeit a korrózióval szemben.

Pe = teljesítmény be = üzemanyag-fogyasztás T = motorhőmérséklet

6|7

HŰTŐRENDSZEREK

3 HŰTŐRENDSZEREK

3.1 A motorhűtő rendszer Általános tendencia a motortér méretének csökkenése, és ezzel az elvezetendő hőmennyiség rendkívüli mértékű növekedése. A motortér lehűtése egyre magasabb elvárásokat támaszt a modern hűtőrendszerekkel szemben, így a technológia hatalmas fejlődésen esett át az utóbbi időkben.

A hűtőrendszerrel szembeni elvárások: Rövidebb bemelegedés Az utastér gyors felfűtése Kedvezőbb üzemanyag-fogyasztás Az alkatrészek hosszabb élettartama Valamennyi motorhűtő rendszer alapját a következő részegységek jelentik: Motorhűtő Termosztát Hűtőfolyadék-szivattyú (mechanikus vagy elektromos) Kiegyenlítő tartály (tágulási tartály) Hűtés csövek Motorhűtő ventilátor (ékszíjas, elektromos hajtású vagy viszkó) Hőmérséklet-érzékelő (motorvezérlés / kijelző)

4 5 6

3 1

7 2

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Motorhűtő Hűtőfolyadék-szivattyú Hűtőventilátor Termosztát Fűtőradiátor Fűtéscsap (opcionális) Motor Levegőáram

3.2 Motorhűtő 1905-ben, amikor a motorokat először hűteni kezdték, a motor égési hőmérséklete kb. 600 - 800°C volt. A századforduló körül, egészen kb. 1938-ig acélból készült hűtőt alkalmaztak, később terjedtek el a (vörösréz/sárgaréz) bimetál hűtők. Hátrány: Nagy tömeg, korlátozott kapacitás, magas anyagköltség. A hűtővel szembeni követelmények: nagy teljesítménysűrűség megfelelő szilárdság tartósan korrózióálló kivitel alacsony gyártási költségek környezetbarát gyárthatóság Kivitel Üvegszál erősítésű műanyag víztartály Egyre nagyobb mértékben alumíniumból készül Feladat A motor hűtőkörben áramló hűtőfolyadék hűtése Előnyök Pontos és egyszerű beépíthetőség Optimális hatásfok Az ügyfél előírásainak megfelelő (OEM) kivitel

3.2.1

A motorhűtő felépítése

A motorhűtők esetén az olajhűtő is különálló részegységet alkothat. A motorhűtő az egyes alkatrészek összeépítésével nyeri el alakját. A hűtés a hűtőbordákon (hűtőtömb) valósul meg: a hűtőfolyadék hője itt adódik át az átáramló levegőnek.

A hűtőfolyadék függőlegesen vagy oldalirányban (jobbról balra vagy fordítva) áramolhat. Mindkét áramlási típus esetén megfelelő idő és keresztmetszet szükséges ahhoz, hogy a levegő hatékonyan hűtse a hűtőfolyadékot.

5 1

3 6 7 5 6

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Víztartály Olajhűtő Tömítések Hűtőbordák (hűtőtömb) Oldallemezek Záróelem Hűtőcső

8|9

3.2.2

HŰTŐRENDSZEREK

Szerkezeti megoldások

Szerkezetét tekintve a hűtő forrasztott vagy mechanikusan illesztett kialakítású lehet. Mindkét típus függőleges elrendezésű hűtők esetében használatos. Az első hűtőket sárgaréz víztartályokkal szerelték fel, amelyeket később műanyag víztartályok váltottak fel. A vízszintes elrendezésű hűtők a függőleges elrendezésű hűtőknél 40%-kal kisebbek. A vízszintes hűtők a mai személyautókban használatosak, ahol lapos kivitelre van szükség. A víztartályt egy, a Behr által kifejlesztett hullámos peremezés rögzíti és tömíti. A másik lehetséges kialakítás az átlapolt peremezés. Függőleges elrendezésű hűtők nagyobb személygépjárművekben (terepjárókban) és haszongépjárművekben használatosak.

3.2.3

Forrasztott

Mechanikusan illesztett

Teljes egészében alumínium hűtő

Ahogy az ábrán is látható, a teljes egészében alumíniumból történő gyártás jelentősen csökkenti a hűtőtömb vastagságát. Ez a megoldás minimális beépítési mélységet garantál a hűtőmodul számára. A teljesen alumínium kialakítás az Audi A8 hűtőjénél például 11%-kal kisebb tömeget és 20 mm-re kisebb beépítési mélységet jelent. A megoldás jellemzői a következők: Nincs szükség felső záróelemre A hűtőtömb mélysége megegyezik a hűtőjével 5 - 10%-kal kisebb tömeg Nagyobb szilárdság Szakítónyomás: 5 bar Teljes egészében újrahasznosítható Kevesebb szállítási sérülés (túlfolyócsonkok) Többféle csőtípus használható

Kerek cső, nagyobb teljesítmény esetén légkeverő betéttel Ovális cső (nagyobb hűtési felület) Mechanikus gyártású, tömbbe rendezhető lapos cső (még nagyobb felület, csak egyetlen sor szükséges) Folyasztószer nélkül forrasztott lapos cső, (a legjobb hűtés, a lamellák 100%-ban felfekszenek), költséges Speciális alumínium ötvözetből készül (hűtőtömb) 600 - 650°C-os hőmérséklet, majd hűtés 130°C-ra (a feszültségek megszüntetéséhez)

A következő rész egy üvegszál-erősítésű műanyag záróelemes hűtőt és egy teljesen alumínium hűtőfolyadék-hűtőt hasonlít össze. Szembetűnő a teljes mélység jelentős mértékű csökkenése, ami lehetővé teszi a modern hűtőmodulokba történő helytakarékos beépítést.

Hűtőtömb mélysége Teljes mélység

40 mm 63,4 mm

Hűtőtömb mélysége Teljes mélység

40 mm 40 mm

3.3 Kiegyenlítő tartály (tágulási tartály) Az alkatrészek túlmelegedésének megakadályozásához a hűtőfolyadékkörnek buborékmentesnek kell lennie. A hűtőközeg nagy sebességgel lép be a tartályba, és kis sebességgel távozik onnan (a csonkon eltérő átmérője miatt).

A haszongépjárművek kiegyenlítő tartályaiban ehhez képest 3 kamra és nagy mennyiségű víz (pl. 8 liter hűtőfolyadék) található. A kiegyenlítő tartály feladata az, hogy helyet biztosítson a kitágult hűtőfolyadék számára. A nyomáskiegyenlítésről egy szelep gondoskodik, fenntartva ezzel a rendszer előre beállított nyomásértékét.

Rendszernyomás: 1,7 bar Szakítónyomás: 10 bar

10 | 11

3.3.1

HŰTŐRENDSZEREK

Működés

Ha a hűtőfolyadék felmelegedik, a hűtőrendszer nyomása a folyadék tágulása miatt megnő. A nyomás a hűtőfolyadékot a tartályba préseli. A tartály nyomása megnő. A túlnyomásszelep kinyit, és lehetővé teszi, hogy levegő távozzon.

Amikor a hűtőfolyadék hőmérséklete lecsökken, vákuum jelentkezik a hűtőrendszerben. A rendszer hűtőfolyadékot szív el a tartályból. A tartályban ezért vákuum jelentkezik. Ennek következtében a tartály zárófedelében található vákuum-kiegyenlítő szelep kinyit, a szelepen keresztül levegő áramlik a tartályba, és kiegyenlíti a nyomást.

3.4 Termosztát A termosztátok szabályozzák a hűtőfolyadék hőmérsékletét, és ezáltal a motor hőmérsékletét is. A mechanikus termosztátok alig változtak valamit az évek során, és a mai napig használatosak. A termosztát legfontosabb része egy hőtágulásra képes viasz elem, amely egy szelepet kinyitva a hűtőfolyadékot a motorhűtőhöz vezeti. A termosztát egy adott hőmérsékleten nyit. Ez a hőmérséklet a rendszer jellemzőitől függ, és nem változtatható meg. Az elektronikus szabályozású termosztátot a motorvezérlés irányítja, és azok a motor üzemi viszonyaitól függően nyitnak. Az elektronikusan vezérelhető hőmérséklet-szabályozó elemek a motor mechanikai hatásfokát javítva hozzájárulnak a fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás csökkenéséhez.

Előnyök: Az üzemanyag-fogyasztás kb. 4%-os csökkentése A károsanyag-kibocsátás csökkentése A komfortérzet növelése (a fűtés teljesítményének fokozásával) Hosszabb motorélettartam Az áramlási viszonyok és a termodinamikus feltételek fenntartása Igény szerinti hőmérséklet-szabályozás Maximális hőmérséklet-változási sebesség Minimális extra beépítési hely (< 3%)

Elektronikusan vezérelt viasz elemek

3.4.1

Működés

Ha a hőmérséklet 80°C fölé emelkedik, a viasztöltet megolvad. A viasz megnövekedett térfogata miatt a fém ház eltolódik a munkadugattyún. A termosztát nyitja a hűtőkört, és zárja a rövidre záró kört. 80°C alatt a viasztöltet ismét megszilárdul. Egy visszatérítő rugó visszanyomja a fém házat eredeti helyzetébe. A termosztát megszakítja a hűtőhöz menő áramlást. A hűtőfolyadék a rövidre záró vezetéken közvetlenül visszaáramlik a motorba.

Nyitva

Hűtő

Zárva

Motor

12 | 13

HŰTŐRENDSZEREK

3.5 Hűtőfolyadék-szivattyúk A hűtőfolyadék-szivattyúk gondoskodnak a hűtőfolyadék szállításáról, és megfelelő nyomást biztosítanak a hűtőkörben. A hűtőfolyadék-szivattyúk terén is megjelentek újítások, azonban sok személy- és tehergépjárműben még mindig szíjhajtású szivattyú található. A hűtőfolyadék-szivattyúk következő generációjához az elektronikus vezérlésű egységek tartoznak. Ennél a megoldásnál a hűtőfolyadék-szivattyú csak szükség esetén működik, csakúgy mint a kompresszor a klímakörben. Ilyen módon optimális üzemi hőmérséklet érhető el.

Hűtőfolyadék-szivattyú házzal

Fogasszíj-készlet hűtőfolyadék-szivattyúval

3.6 Fűtőradiátor A fűtőradiátor biztosítja azt a hőt, amit a ventilátor légárama a jármű utasterébe szállít. Ha található a járműben klímaberendezés, ami manapság a legtöbb járműre igaz, a klímavezérlés hideg és meleg levegőből álló keveréket hoz létre. Itt három tényezőnek kell találkoznia, hiszen a meleg, a hideg és a megfelelő szabályozás együtt biztosítja a jármű utasterének komfortos klímáját. Tulajdonságok: Teljesen újrahasznosítható A kívánt utastéri hőmérséklet biztosítása Teljesen alumínium forrasztott hőcserélő Kis helyigény a jármű utasterében Nagy fűtőteljesítmény A záróelemek forrasztással és nem bilinccsel rögzülnek A fűtőcsatornában található Kivitel – mechanikus illesztés Csőbordás rendszer Légkeverő betétekkel a jobb hőátadás érdekében A bordázott lamellák növelik a teljesítményt A motorhűtőkkel megegyező legmodernebb technika – teljes egészében alumíniumból

14 | 15

4 MOTORHŰTŐ VENTILÁTOR A motorhűtő ventilátor áramoltatja a környezeti levegőt a motorhűtőn keresztül, illetve a motor körül. Az egységet ékszíj, vagy elektromos ventilátor esetén vezérlőegységgel szabályozott elektromotor hajtja. Viszkóventilátor (Visco®) leginkább haszongépjárművekben található, azonban néhány személygépjárműben is előfordul. A motorhűtő ventilátor gondoskodik arról, hogy a hűtőfolyadék lehűtéséhez szükséges mennyiségű levegő átáramoljon a hűtőn. Ékszíjjal hajtott ventilátorok esetén a levegőmennyiség a motorfordulatszámtól függ. Ez a ventilátor abban tér el a kondenzátor-ventilátortól, hogy állandó meghajtással rendelkezik. A viszkóventilátor működését az üzemi hőmérséklet szabályozza.

4.1 Viszkóventilátor A Visco® a Behr terméke és egyben bejegyzett márkaneve. Működés: Teljes bekapcsolási pont 80°C-on. Szilikonolajjal (30 - 50 ml) feltöltve, bimetál kapcsolás, nyomócsapos működtetés. Történet: Az állandó hajtású ventilátorok nagy teljesítményt igényelnek, és növelik a fogyasztást. Az elektromos (személygépjármű-) ventilátorok ezzel szemben alacsonyabb fogyasztásúak, csendesebbek és kisebb energiaigényűek. A fejlesztés célja a kisebb fogyasztás és az alacsonyabb zajszint volt, pl. burkolattal ellátott kivitel segítségével.

Az elektronikus viszkókuplung irányába folytatott fejlesztések eredménye: Fokozatmentes szabályozás Érzékelők általi vezérlés A szabályozó feldolgozza az adatokat (pl. hűtőfolyadék, olaj, töltőlevegő, motorfordulatszám, retarder, klíma) Ez az igényeknek megfelelő hűtést, optimális hőmérsékletű hűtőfolyadékot, kisebb zajt és alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást eredményez. Korábban a személygépjárműveknél a ventilátor 2 részből állt, a viszkókuplung és a ventilátor lapátkereke egymáshoz volt csavarozva. Manapság ezek az alkatrészek egy egységet alkotnak, és nem javíthatók. Elektronikus viszkókuplung jelenleg csak a Range Roverekben található.

A motor által leadott erőt a primer tárcsa és a karimás tengely továbbítja. A ventilátor ﬁxen csatlakozik ezekhez az alkatrészekhez. A két részegység közötti erőátvitelről a tengelykapcsolóban található szilikonolaj gondoskodik. Az olaj tartály és munkatér közötti áramlása a szelepkarral szabályozható. Az olaj két nyíláson, a házon lévő visszavezető furaton és a primer tárcsán található hozzávezető furaton keresztül áramlik a tartályból a munkatérbe és vissza. A szelepkar a mágneses egységnél jelentkező impulzusokkal irányítja a motorvezérlést.

A Hall-érzékelő megállapítja a ventilátor aktuális fordulatszámát, majd továbbítja ezt az információt a motorvezérlésnek. Egy szabályozó szinkronizált vezérlőáramot küld a szelepkart vezérlő mágneses egységhez, a szelepkar pedig megfelelő módon szabályozza az olaj áramlását és mennyiségét. Minél több szilikonolaj található a munkatérben, annál nagyobb lesz a ventilátor fordulatszáma. Ha a munkatér üres, a ventilátor üresjárással működik, meghajtás közben pedig kb. 5%-os szlip jelentkezik.

16 | 17

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

5 TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

A további kivitelek mindig a követelményektől és a kívánt hűtőteljesítménytől függenek. A legújabb és legkedveltebb megoldás jelenleg a kötegelt kivitel. Ez a típus pontosan az előírt beépítési helyre és hűtőteljesítményre méretezhető.

5.1 Olajhűtő motorhoz, sebességváltóhoz és hidrodinamikus retarderhez A motorolaj és hajtóműolaj (pl.: automata sebességváltó, retarder) hűtéséről, valamint gyors felmelegítéséről egy, a víztartályban elhelyezkedő, be- vagy ráépített (motor- vagy sebességváltó-) hűtő gondoskodik. Kivitelek: csöves vagy lemezes olajhűtő teljes egészében alumínium vagy acél kivitelben. Előnyök: Nagy hőterhelésű olajok hűtése Ritkább olajcsere, a motor élettartama nő Kisebb helyigény, kisebb tömeg a teljesen alumínium kivitelnek köszönhetően Kompakt szerkezet a nagy felületű és hatékony lemezkötegek miatt

Olajtartály

Sűrítettlevegőcsatlakozó

Retarder-átalakító

Olajhűtő

Hűtőfolyadékkör hozzá- és elvezetés

Retarder rászerelt olajhűtővel

5.2 Szervokormányhűtés A szervokormányolaj is hűtést igényel, ellenkező esetben a szervokormánymű hatékonysága csökken, a kormányzás pedig túl nehézzé vagy túl könnyűvé válik. Tulajdonságok: Teljesen alumínium kialakítás gyorscsatlakozókkal 8 bar-nál nagyobb nyomás, az olaj bemenő hőmérséklete -40 °C és 160 °C közötti lehet Próbanyomás = 20 bar, 50 bar-os szakítónyomással

5.3 Üzemanyaghűtés Üzemanyaghűtéssel leginkább dízelmotoroknál találkozhatunk. Ezekben az alkalmazásokban az üzemanyag hűtésére azért van szükség, hogy a gázolaj bemenő hőmérséklete kisebb legyen a porlasztónál vagy a közös nyomócsőnél. Hűtés nélkül a nagy nyomás túlzottan nagy üzemanyag-hőmérsékletet eredményezne. A magas hőmérséklet miatt korai gyulladás történne az égéstérben, és ez kedvezőtlenül hatna a motor teljesítményére.

5.4 Töltőlevegő-hűtés Mivel a személygépjárműveknél a fejlesztések célja a minél nagyobb motorteljesítmény és a minél kisebb méret, egyre nagyobb teret hódítanak a feltöltött motorok, amelyek manapság szinte kivétel nélkül rendelkeznek töltőlevegő hűtővel. Az így előálló nagyobb töltölevegő-sűrűség növeli a motor teljesítményét és hatásfokát. A feltöltött motorok elterjedésével párhuzamosan, a fogyasztási és emissziós értékek csökkentésére irányuló törekvésekkel együtt, egyre nő a töltőlevegő-hűtés teljesítményigénye is. Ezeknek az elvárásoknak a töltőlevegő hűtésével, valamint a léghűtés helyett alkalmazott hűtőfolyadékos hűtéssel lehet megfelelni. A rendszerek nagy költsége miatt ez a technológia a közelmúltig csak a felső kategóriás személygépjárműveknél került alkalmazásra. Az új fejlesztések a töltölevegő-hűtés szabályozását is lehetővé teszik. Ez a NOx-kibocsátás mellett alacsonyabb szénhidrogén-emissziót eredményez, továbbá növeli a kipufogógáz utókezelésének hatékonyságát. A hűtőteljesítmény növelése mellett egy további feladat is megfogalmazódik a töltölevegő-hűtéssel kapcsolatban: a motor működéséhez felhasznált levegő hőszabályozása a töltölevegő-hűtés szabályozásával. A hőszabályozásra a kipufogógázok kezelésével kapcsolatos egyre szigorodó követelmények miatt van szükség. Az előírások teljesítésében fontos szerepet kap a töltőlevegő hőmérséklete, így a töltőlevegő hűtőfolyadékkal való hűtése a haszongépjárműben is óriási előnyökkel jár.

Megoldások: Hűtés levegővel vagy hűtőfolyadékkal, közvetlen vagy közvetett módon. Feladat: A motor teljesítményének növelése feltöltéssel (nagyobb mennyiségű levegő, több oxigén az égéshez). Tulajdonságok: növelt dinamikus hűtőteljesítmény jobb motorhatásfok a töltőlevegő nagyobb sűrűsége miatt kisebb égési hőmérséklet, emiatt kedvezőbb emissziós értékek kevesebb nitrogén-oxid -40 °C és 160 °C között Próbanyomás = 20 bar, 50 bar-os szakítónyomással

18 | 19

5.4.1

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

Alapvető tudnivalók

Kipufogógázos turbófeltöltés A belsőégésű motorok teljesítménye az elégetett üzemanyag mennyiségétől függ. Otto-motoroknál 1 kg üzemanyag tökéletes égéséhez 14,7 kg levegőre van szükség. Az üzemanyag és a levegő viszonya adja a keverék ún. sztöchiometrikus arányát. A teljesítmény növelésének egyik hatékony eszköze a belsőégésű motorok feltöltése.

A belsőégésű motorok teljesítménye az elégetett üzemanyag mennyiségétől függ.

Otto-motoroknál 1 kg üzemanyag tökéletes égéséhez 14,7 kg levegő szükséges Dízelmotornál > 14,67 kg levegő kell 1 kg üzemanyaghoz

A teljesítmény növelésének egyik hatékony eszköze tehát a belsőégésű motorok feltöltése Feltöltött motor ← → szívómotor Kipufogógázos turbófeltöltés

5.4.2

Követelmények

A hűtőteljesítmény fokozása A személygépjárművek esetében az egyre nagyobb hűtőteljesítmény igénye a motorérben rendelkezésre álló szabad hely fokozatos csökkenésével együtt jelentkezik. Napjainkban még a kompakt töltőlevegő-hűtők jelentik a legelterjedtebb megoldást. A kis beépítési mélység problematikájára jelent megoldást a kompakt töltőlevegő-hűtő megnövelése, és az így kialakított lapos töltőlevegő-hűtő motorhűtő elé helyezése, ahogy az a nehéz haszongépjárműveknél megszokott. Ez a szerkezeti megoldás egyre nagyobb teret hódít magának, azonban sok járműben nem alkalmazható, mivel az ehhez szükséges hely nem áll rendelkezésre, vagy más szempontoknak, pl. gyalogosvédelmi előírásoknak is meg kell felelni. A kis beépítési hely és a nagy teljesítményigény közötti ellentét két új rendszerrel oldható fel: a töltőlevegő-előhűtéssel és a közvetett töltőlevegő-hűtéssel.

A teljesítmény növelése Az üzemanyag-fogyasztás csökkentése kisebb kopogás (Otto-motoroknál)

törvényi előírások alacsony alkatrész-hőmérsékletek

csökkentett részecske-kibocsátás

5.4.3

csökkentett NOx-emisszió

Közvetlen töltölevegő-hűtés

Az új hűtött elő töltőlevegő hűtő alkalmazásával, amely a motorkörből származó hűtőfolyadékkal működik, a töltőlevegőből származó hő egy része a töltőlevegő-hűtő helyett a motorhűtőhöz kerül. Mivel a töltőlevegő teljesítménynövelés miatt megjelenő extra hőmennyiségét az előhűtő elvezeti, a blokk alakú töltőlevegő-hűtő koncepciója megtartható. A töltőlevegő-előhűtő, csakúgy mint egy kompakt hűtő, a turbófeltöltő és a töltőlevegő hűtő között kerül elhelyezésre. A töltőlevegő hűtéssel jelentősen megnövelhető a meglévő rendszer teljesítménye.

Egy indirekt töltőlevegő hűtő a közvetlen töltőlevegő hűtőnél 40 - 60 %-kal kevesebb helyet igényel.

Közvetlen (levegővel hűtött) töltőlevegő hűtő

Indirekt (folyadékhűtésű) töltőlevegő hűtő rendszer

20 | 21

5.4.4

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

Indirekt töltölevegő-hűtés

A kis helyigény és a nagy teljesítményigény közötti ellentét feloldásának másik lehetőségét az indirekt töltölevegő-hűtés alkalmazása jelenti. Személygépjárműveknél ez egy komplett, a motor hűtőkörétől teljesen független rendszer, amelyben egy indirekt intercooler hűtő és egy folyadékhűtésű intercooler található. A töltőlevegő hője először a hűtőfolyadéknak adódik át, majd az indirekt intercooler hűtő a hőt a rajta átáramló levegőnek adja át. Ez a hűtő a jármű elejében helyezkedik el, ahol a hagyományos töltőlevegő hűtő is elhelyezkedne. Mivel az indirekt intercooler hűtő a hasonló teljesítményű közvetlen intercoolernél jóval kevesebb helyet igényel, hely szabadul fel a jármű elejében, ezen kívül a jármű elejéből a motorhoz menő nagy méretű töltőlevegő csövek is feleslegessé válnak. Összességében elmondható, hogy a jármű elejének kialakítása jóval szellősebbé válik, így a hűtőlevegő hatékonyabban áramolhat a motortérben.

Indirekt töltőlevegőhűtő

A közvetlen töltőlevegő hűtéshez képest a közvetett töltölevegő-hűtés a következő előnyöket nyújtja: jelentősen kisebb töltőlevegő-nyomásesés jobb motordinamika a kisebb töltőlevegő-mennyiségnek köszönhetően növelt dinamikus hűtőteljesítmény jobb motorhatásfok a töltőlevegő nagyobb sűrűsége miatt

Töltőlevegő

Elektromos szivattyú

Töltőlevegő hűtő hűtőkör

Turbófeltöltő

Elektromos hűtőfolyadék-szivattyú Fő hűtőfolyadék-hűtő Fő hűtőfolyadékkör Indirekt tőltőlevegőhűtő hűtő

5.4.5

A motor által beszívott levegő hőszabályozása

Hidegindítás után, illetve szélsőségesen alacsony környezeti hőmérséklet esetén indokolt lehet a töltölevegő-hűtés kiiktatása. A motor és a katalizátor így gyorsabban elérheti az üzemi hőmérsékletet, ami kisebb hidegindítási emissziót jelent, különös tekintettel a kibocsátott szénhidrogének (HC) mennyiségére. A direkt intercooler esetén ez csak nagy költséggel, a töltőlevegő oldalán kialakított megkerülő csövekkel biztosítható. A közvetlen töltőlevegő-hűtésnél viszont a hűtőfolyadék térfogatáramának egyszerű szabályozásával nem csupán a töltőlevegő hűtése oldható meg, hanem a hőmérsékletének szabályozása is. A töltőlevegő hűtésére szolgáló hűtőfolyadékkör és a motorhűtés összekapcsolásával, valamint a hűtőfolyadék-áramlás intelligens szabályozásával a közvetlen töltölevegő-hűtés töltőlevegő hőszabályozássá alakítható. Ehhez a motor hűtőrendszeréből származó forró hűtőfolyadék vagy az indirekt intercooler hűtő rendszer hideg hűtőfolyadéka áramoltatható a töltőlevegő-hűtőben.

A töltőlevegő hőmérsékletének szabályozása a kipufogógáz részecskeszűrővel és katalizátorokkal végzett utókezelése miatt fontos. A hatékonyság érdekében mindkét utókezelési eljárásnak egy adott minimális kipufogógáz-hőmérséklet felett kell végbemennie. Katalizátoroknál ez a minimális hőmérséklet megegyezik az indítási hőmérséklettel, részecskeszűrő esetén pedig azzal a regenerációs hőmérséklettel, ami a lerakódott korom elégetéséhez szükséges. A jármű részterheléses üzemében (városi közlekedés, Stop-and-Go) ez a kipufogógáz-hőmérséklet nem mindig áll rendelkezésre. A károsanyag-kibocsátás ilyen esetekben is csökkenthető a hűtés kiiktatásával vagy a töltőlevegő felmelegedésének csökkentésével, mivel mindkét eset a kipufogógáz hőmérsékletének növekedését eredményezi. A két megoldás legegyszerűbben közvetett töltőlevegő-hűtéssel valósítható meg.

Indirekt hűtésű kipufogógáz hűtő

Termosztát

Indirekt töltőlevegő hűtő

Kipufogógáz

Termosztát

Elektromos hűtőfolyadék-szivattyú

Indirekt intercooler hűtő rendszer

Töltőlevegő

Motor hűtőkör

Elektromos hűtőfolyadék-szivattyú

Motorhűtő

Termosztát

Indirekt intercooler hűtő

22 | 23

5.4.6

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

Modern kialakítás, nagyobb igénybevételhez

Az új koncepciók teljesítményének összehasonlítása Az új töltőlevegő hűtő rendszerek a hagyományos megoldásokhoz képest sokkal hatékonyabbak, valamint az új közvetlen töltőlevegő hűtők jelentősen kissebb a fojtásúak. Nagyobb mechanikai szilárdságú hőcserélők A töltőlevegő-hűtő egyre nagyobb nyomás- és hőterhelése új tervezési megoldások és anyagok alkalmazását teszi szükségessé a hűtőmátrix és a légszekrény kialakításához. Személygépjárművek esetén manapság a töltőlevegő legfeljebb 150°C hőmérséklettel és 2,2 bar nyomással lép be a hűtőbe. A jövőben a hőmérséklet 200°C-ra, míg a nyomás 3 bar-ra is emelkedhet. Ahhoz, hogy a légszekrények megfeleljenek ezeknek az igénybevételeknek, hőálló műanyagokból kell őket gyártani. A másik megoldás az, ha a töltőlevegő-hűtő a légszekrényekkel együtt teljes egészében alumíniumból készül. Haszongépjárműveknél még ennél is nagyobb terhelések várhatók a jövőben. A mai 200°C-kal és 3 bar-ral szemben az EURO 5-ös emissziós határértékek miatt ezek az értékek 260°C-ra és 4 bar-ra nőnek. A töltőlevegő-hűtő szerkezeti módosításaival a nyomásterhelés miatti feszültségszint annyira lecsökkenthető, hogy nagyobb igénybevételek esetén sem lesz szükség további megerősítésekre. Kompakt kivitelének köszönhetően a folyadékkal hűtött töltőlevegő hűtő további lehetőségeket rejt magában a szilárdság növeléséhez.

Hűtőfolyadékcsonk Hűtőfolyadék

Rögzítőlemez

Töltőlevegő

Ház Lemezek

Lemezes kialakítás

Bordák

Részecskék [g/km]

5.5 EURO 5 és jelentése

0,10

Az Euro 5 szabvánnyal a dízel személygépjárművek károsanyagkibocsátási határértékei további szigorodnak az Euro 4-hez képest: az új szabvány értemében a kibocsátott szénhidrogéneket (HC) és a nitrogén-oxidok (NOx) 40%-kal, a részecskék pedig 90%-kal csökkentendők. Ezen előírások teljesítése érdekében egyre fontosabb szerepet kap a motor beszívott levegőjének hőszabályozása. A Behr által kifejlesztett beszívottlevegőhőszabályozás a keletkezésük helyén csökkenti a károsanyagok kibocsátását, támogatja a kipufogógázok utókezelését és elősegíti a részecskeszűrő regenerációját. A beszívottlevegőhőszabályozás alrendszereinek együttműködése miatt ez a rendszer a maiaknál kisebb hűtőteljesítményt igényel, így alkalmazásával üzemanyag és hely is megtakarítható.

0,08

Euro 2 1996

0,06

Euro 3 2000

0,04

Euro 4 2005

0,02 Euro 5 2008* 0 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1 HC + NOx [g/km]

5.5.1

A beszívott levegő-hőszabályozás működési elve

A beszívottlevegő-hőszabályozás három alrendszerből áll: a közvetett töltőlevegő-hűtésből, a hűtött kipufogógáz visszavezetéséből és a motorhűtésből. Ezen alrendszerek összekapcsolása és szabályozása lehetőséget ad a beszívott levegő lehűtésére és felmelegítésére, valamint az égési hőmérsékletet növelésére és csökkentésére. A hőmérséklet csökkentése a töltőlevegő és a kipufogógázok hűtésével érhető el, valamint azzal, hogy a töltőlevegővel annyi kipufogógáz keveredik, amennyit a motor töltöttségi állapota megenged, csökkentve ezzel az oxigén kon-

5.5.2

centrációját a hengerekben. Az égési hőmérséklet növeléséhez a töltőlevegő- és kipufogógáz-hűtés kikapcsol, illetve lehetőség van a töltőlevegő fűtésére is.

A károsanyag-kibocsátás csökkentése

NOx: Mivel a NOx-képződés az égési hőmérséklettel exponenciálisan nő, a hőmérséklet mérséklésével jelentősen csökkenthető: A hőmérséklet minden 10°C-os mérséklése 10%-kal kevesebb kibocsátást eredményez, az üzemanyag-fogyasztást pedig 0,5 – 1%-kal mérsékli. HC és CO: Hidegindításkor az égési hőmérséklet legtöbbször alacsony, az égés tökéletlen, és emiatt nagy mennyiségű szénhidrogén és CO képződik. Mivel az oxidációs katalizátor ekkor még nem érte el az üzemi hőmérsékletét, a károsanyagok a környezetbe jutnak. Bizonyos helyzetekben (városi közlekedés télen, Stop-and-Go) az égési hőmérséklet és a katalizátor hőmérséklete a jármű normális haladása közben is olyan szintre csökkenhet, ami jelentősebb HC és CO emissziót eredmény. Mindkét esetre megoldást jelent a beszívottlevegő-hőszabályozás, amely az égési hőmérsékletet és ezzel a kipufogógáz hőmérsékletét gyorsan megnövelve visszafogja a szénhidrogének és a CO képződését, valamit elősegíti a katalizációs folyamatokat.

A hőmérséklet növelése a kipufogógáz-hűtés kiiktatásával valósul meg. Erre a célra a kipufogógáz-hűtő integrált megkerülő ággal és visszacsapó szeleppel van ellátva. Egy 1,9 literes dízelmotor görgős próbapadon végzett vizsgálata azt mutatta, hogy a megoldás hidegindításkor kb. 30%-os csökkenést eredményez a szénhidrogének és a CO kibocsátásában.

24 | 25

5.5.3

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

A részecskeszűrő regenerációja

Ha a részecskeszűrő megtelik, ki kell égetni belőle a lerakódott kormot. A kipufogógáz hőmérsékletét, amely legtöbbször alacsonyabb a korom 550°C-os gyulladási hőmérsékleténél, a beszívottlevegő-hőszabályozásnak ehhez a művelethez is meg kell növelnie. A korom kiégetése a gyulladási hőmérséklet csökkentésével is végrehajtható (pl. CER-rel vagy hasonló üzemanyag-adalék használatával). A két eljárás kombinációja, tehát a kipufogógáz-hőmérséklet növelése és a korom gyulladási hőmérsékletének csökkentése előnyökkel jár: kevesebb adalék szükséges, egyszerűsödik az adagolórendszer. Ha a beszívottlevegő-hőszabályozás a hőmérsékletet utóbefecskendezéssel növeli, a szűrő regenerációjához a legtöbb esetben nincs szükség kiegészítő rendszerre.

5.5.4

Energiatakarékos működés

A töltőlevegő- és kipufogógáz-hűtőben a motor terhelésétől függő mennyiségű hő keletkezik. Részterhelés esetén, amikor a kipufogógáz több mint 50%-a visszavezethető, a kipufogógázhűtő több hűtőfolyadékot igényel mint a töltőlevegő-hűtő. Bizonyos részterhelési állapotokban, pl. ha a jármű sík úton 50 km/h sebességgel halad, a töltölevegő-hűtés teljesen kiiktatható, és a teljes hűtőteljesítmény a kipufogógáz-hűtőre adható. Teljes terheléskor ezzel szemben szinte a teljes hűtőteljesítményt a töltőlevegő hűtésére kell fordítani. A hűtőfolyadék igény szerinti elosztásával a beépített hűtőteljesítmény és a beszerelési hely jelentős mértékben csökkenthető: a hűtő homlokfelületében ez pl. akár 10%-os helymegtakarítást is eredményezhet.

5.5.5

A beszívott levegő-hőszabályozás alrendszerei

Közvetett töltölevegő-hűtés A töltőlevegő-hűtésnek köszönhetően nő a levegősűrűség és csökken az égési hőmérséklet a hengerekben. Beszívott levegő hőszabályozás esetében a töltőlevegőt a megszokottól eltérően nem levegő hűti, hanem olyan, vízből és glikolból álló hűtőfolyadék, amilyen a motorhűtéshez is használatos. A töltőlevegő hője először a hűtőfolyadéknak adódik át, majd az indirekt intercooler hűtő a hőt a rajta átáramló levegőnek adja le. A közvetett töltölevegő-hűtés előnyei: a hagyományos töltőlevegő-levegő hűtésnél nagyobb hűtőteljesítmény nagyobb töltöttségű henger a töltőlevegő kisebb nyomásvesztesége miatt rövidebb holtidő a töltölevegő-hűtés működésében, mivel a töltőlevegő-hűtő a motor közelében található Hűtött kipufogógáz-visszavezetés: Az egység a henger oxigén koncentrációját csökkenti, ami alacsonyabb hőmérsékletű és lassabb égést eredményez. A beszívott levegő hőszabályozás a nagynyomású és a kisnyomású kipufogógáz-visszavezetéshez egyaránt használható. A nagynyomású kipufogógáz-visszavezetésnél a kipufogógáz a turbófeltöltő előtt ágazik le, a kipufogógáz-hűtőben lehűl, majd a motor által beszívott levegővel keveredik. Ha a beszívott levegő hőmérsékletét növelni kell a kipufogógáz utókezeléséhez, a rendszer kiiktatja a kipufogógáz hűtőt. A kisnyomású kipufogógáz-visszavezetés a jövő lehetősége. Ehhez a füstgáz a nagynyomású kipufogógáz-visszavezetéssel szemben nem a turbófeltöltő előtt, hanem utána, valamint a részecskeszűrő után ágazik le, majd lehűl, és végül a turbófeltöltő kompresszora előtt hozzákeveredik a töltőlevegőhöz.

Töltőlevegő-hűtés: A beszívott levegő-hőszabályozásnál a beszívott levegő négyféle módon melegíthető fel: a töltőlevegő-hűtés vagy a kipufogógázhűtés kiiktatásával, a két hűtés együttes kiiktatásával, valamint az előzőeken túl egy, a töltőlevegő fűtésére szolgáló egységgel. A felmelegítéshez a motor hűtőkörében áramló forró hűtőfolyadékot kell megcsapolni és a töltőlevegő-hűtőbe továbbítani. 2 literes dízel erőforrással, motorvizsgáló padon, 2 bar eﬀektív középnyomáson végzett tesztek során meghatározásra kerültek azok a turbina után mérhető kipufogógáz-hőmérsékletek, amelyeket a beszívott levegő fenti megoldásokkal történő változtatása eredményezett. A töltőlevegő-hűtés kiiktatásának hatására a kipufogógáz hőmérséklete csak csekély mértékben, kb. 6°C-kal nőtt. Amikor a töltőlevegőt a kb. 85°C-os (termosztát-hőmérséklet) hűtőfolyadék melegítette, a kipufogógáz turbina után mérhető hőmérséklete 16°C-kal emelkedett. A fűtéssel elérhető maximális melegítés megközelítőleg 20°C lehet. A legnagyobb, 57°C-os melegedés a kipufogógáz-hűtés kiiktatásakor jelentkezett (kapcsolható kipufogógáz-hűtő). Ezt a megoldást a töltőlevegő fűtésével kombinálva a kipufogógáz hőmérséklete több mint 70°C-kal növelhető. 4 bar eﬀektív középnyomásnál akár 110°C-os hőmérséklet-növekedés is megvalósítható.

26 | 27

5.5.6

TOVÁBBI HŰTŐRENDSZEREK

Az akkumulátor hőszabályozása hibrid járműveknél

A megfelelő hőszabályozás kulcsfontosságú a nagyobb kapacitású akkumulátorok működésében. Szélsőségesen alacsony hőmérsékleten ehhez segédfűtéssel kell az akkumulátor hőmérsékletét az ideális tartományban tartani. Elektromos üzemben csak így garantálható kielégítő hatótávolság. A segédfűtéshez az akkumulátor egy szekunder körben kerül elhelyezésre. Ez a keringési kör gondoskodik arról, hogy a 15°C – 30°C közötti ideális üzemi hőmérséklet folyamatosan fennálljon. Az akkumulátoregységben elhelyezett hűtőlemezben vízből és glikolból álló hűtőfolyadék kering (zöld keringési kör). Alacsony hőmérséklet esetén a hűtőfolyadék egy fűtőegységgel gyorsan felmelegíthető az ideális hőmérsékletre. Ha a hibrid üzem során az akkumulátor hőmérséklete megemelkedik, ez a fűtés kikapcsol. Ilyenkor a hűtőfolyadékot a jármű elején található akkumulátorhűtő a menetszél segítségével hűti.

Speciális hőcserélő

Ha magas környezeti hőmérséklet esetén az akkumulátorhűtő nem képes megfelelő hűtésről gondoskodni, a hűtőfolyadék egy speciális hőcserélőn áramlik át, ahol a jármű klímaberendezésének hűtőközege elpárolog. A hő rendkívül kis helyen, nagy teljesítménysűrűséggel adódhat át a szekunder áramlási körről az elpárolgott hűtőközegnek. A folyamat része a hűtőfolyadék kiegészítő visszahűtése is. A speciális hőcserélő alkalmazásával az akkumulátor a hatásfok szempontjából optimális hőmérsékleti tartományban üzemeltethető.

Akkumulátorhűtő Kondenzátor Modulkeret

Teljesítményelektronika hűtőegysége

Motorhűtő

Ventilátorkeret

Ventilátormotorok

Motorhűtő rendszer

Speciális hőcserélő

Hűtőlemez

Elpárologtató

Kondenzátor

Akkumulátorhűtő

Kompresszor

Akkumulátor

Fűtés Klíma rendszer

28 | 29

6 PTC SEGÉDFŰTÉS A modern közvetlen befecskendezők, valamint a dízel- és Otto-motorok (Direct Injection motorok) nagy hatásfoka miatt a motor által leadott hő hideg napokon gyakran nem elegendő az utastér gyors felfűtéséhez, illetve a városi közlekedés és Stop-and-Go üzem során a kellemes klíma biztosításához. Ha a szélvédő bepárásodik, az ráadásul a közlekedés biztonságát is veszélyezteti. Hogy a megfelelő fűtőlevegő mindig rendelkezésre álljon, a Behr háromféle típusú segédfűtést fejlesztett ki: az elektromos PTC-segédfűtést és a CO2-hőszivattyúkat a frisslevegő felmelegítéséhez, illetve a kipufogógáz-hőátadó egységet a hűtőfolyadék gyorsabb felmelegítéséhez. A hűtőfolyadék fűtésével a hagyományos fűtés teljesítménye és holtideje nő, a motor hidegindítási fázisa pedig lerövidül. A hőszivattyúk az új CO2-klímaberendezések alapelvén működnek. A fent említett segédfűtésekkel a közvetlen befecskendezős járművek szélvédőjének páramentesítésére vonatkozó európai EC 78317 és az Egyesült Államokban érvényes FMVSS 103 irányelv előírásai gond nélkül teljesíthetők. A PTC-elemek nemlineáris kerámia ellenállások. A PTC mozaikszó a Positive Temperature Coeﬃcient kifejezést takarja, és olyan elemet jelent, amelynek ellenállása a hőmérsékletével együtt emelkedik. Az elv visszafelé azonban nem pontosan igaz, tehát a hőmérséklet csökkenésével nem csökken rögtön az ellenállása. Az ellenállás-jelleggörbe ebben a tartományban negatív hőmérsékleti karakterisztikájú. A negatív karakterisztika csak a minimális ellenállás elérésekor fordul át pozitívba, vagyis a hőmérséklet csökkenésével az ellenállás először lassan, majd 80°C-tól kezdve gyorsan nő, egészen addig, amíg a PTC-lap már egyáltalán nem tud felvenni több áramot. Ekkor, ha nem áramlik át levegő a PTC-fűtőn, a PTC-lap felületi hőmérséklete kb. 150°C, míg a fém kereté 110°C.

6.1 Felépítés és működés A PTC-fűtő több fűtőelemből, egy rögzítőkeretből, egy szigetelőkeretből és a reléből vagy a teljesítményelektronikából épül fel. A fűtőelemek PTC-kerámialapokból, érintkezőlemezekből, csatlakozókból és hullámos alumínium bordákból állnak. A hullámos bordák megnövelik az érintkezőlemezek hőleadó felületét. A levegő oldali hőátadás elősegítéséhez a hullámos bordákon bemetszések, úgynevezett kopoltyúk találhatók. A tökéletesített hőátadásnak köszönhetően a bekapcsolási áramcsúcs a bemetszések nélküli hullámos bordájú segédfűtésekhez képest jelentősen csökkent. Ennek következtében az egyes PTC-kötegek többször összekapcsolhatók. A fűtés pedig összességében nagyobb teljesítményen üzemelhet. A bemetszések kialakítására vonatkozó technológiai ismeretek a hűtőgyártásból származnak. A segédfűtés a klímaberendezésben, a levegőáramlás útjában, közvetlenül a hagyományos fűtőradiátor mögött helyezkedik el.

A helyigénye tehát minimális. Alacsony környezeti hőmérsékleten és hideg motornál a PTC-fűtőn csak a hideg vagy a hőcserélő által enyhén felmelegített levegő áramlik át. A hőelemek hőmérséklete és ellenállása alacsony, fűtőteljesítményük viszont nagy. A hagyományos fűtés bekapcsolásakor a levegő hőmérséklete és az ellenállás nő, a fűtőteljesítmény pedig ezzel párhuzamosan csökken. Ha a PTC-fűtő felületi hőmérsékletét 25°C-os átáramló levegő határozza meg, akkor 480 kg/óra levegő-tömegáram érhető el. A fűtőtömb ennél a levegőhőmérsékletnél átlagosan 50°C hőmérsékletű lesz.

30 | 31

PTC SEGÉDFŰTÉS

6.2 Teljesítmény és holtidő A PTC-lap névleges ellenállásának különböző értékek választhatók, és ennek megfelelően változik az áramfelvétel és a teljesítmény. Az alacsony névleges ellenállás működés közben nagyobb fűtőteljesítmény biztosít. A PTC-fűtések teljesítménye 1 és 2 kW között mozog. A 2 kW-os teljesítmény már a 12 V-os hálózat (150 A 13 V-on) ﬁzikai határát jelenti. 42 V-os fedélzeti elektronika esetén nagyobb teljesítmények is használhatók. Annak köszönhetően, hogy a PTC-fűtés tömege kicsi, és az elektromos árammal megtermelt hő közvetlenül a levegőáramlásba kerül, az egység működése gyakorlatilag azonnal érezhető. A rendkívül kis holdidő a PTC-segédfűtések egyik fontos jellemzője. Mivel motor a generátor többletterhelése miatt szintén gyorsabban melegszik fel üzemi hőmérsékletre, a hagyományos fűtés is hamarabb aktiválódik. Ez a kiegészítő fűtési teljesítmény a PTCfűtő teljesítményének kb. kétharmadát teszi ki. A PTC-fűtés teljesítménye gyakorlatilag hozzáadható a teljes rendszeréhez. Az új E-osztály 220 CDI típusában található PTC-fűtő teljesítménye 1,6 kW. A PTC-fűtő közvetlenül a hagyományos hőcserélő után került elhelyezésre a fűtő- és klímamodulban.

Kísérleti példa: A jármű olajteknőjében található olaj éjszaka -20°C-ra hűlt. Ezután a jármű 30 percet haladt a klíma-szélcsatornában 3. fokozatban és 32 km/h sebességgel, ami városi közlekedésben átlagos sebességnek felel meg. 20 perc elteltével az utastér átlagos hőmérséklete a PTC-fűtővel 18°C-ra, nélküle csak 10°Cra emelkedett. A kellemes 24°C-os hőmérséklet PTC-fűtővel 30 perc után, nélküle 50 perc elteltével volt mérhető.

1. Elpárologtató 2. Hőcserélő 3. PTC-segédfűtés

2 3

6.3 Üzembiztosság A PTC-lapok karakterisztikus ellenállási görbéje megakadályozza a PTC-fűtés túlmelegedését. A fém keret felülete folyamatosan 110°C alatt található. Ezen kívül ha a hőcserélő nagyobb hőmérsékleten fújja ki a levegőt, a PTC-fűtés teljesítménye csökken. Egy teljesítményelektronikának köszönhetően a PTCfűtés több fokozatban, illetve fokozatmentesen szabályozható, hogy a működését mindig a szükséges fűtőteljesítményhez vagy a rendelkezésre álló elektromos teljesítményhez lehessen igazítani.

6.4 Vezérlés A PTC-fűtés vezérlése külsőleg, relével, vagy integrált szabályozással, teljesítményelektronika segítségével történik. A relés vezérlés esetén a járműgyártó állapítja meg, hogy milyen és hány fokozatba legyen az egység kapcsolható. A segédfűtésbe integrált szabályozás esetén minimális és nagy funkciókészlet különböztethető meg. Minimális funkciókészlet esetén a fokozatok egyenként kapcsolhatók. A teljesítményelektronika megvédi a segédfűtést a túlfeszültséggel, a rövidzárlattal és a pólusok felcserélésével szemben. Ez a szabályozás nem rendelkezik diagnosztikai lehetőséggel. Fokozatos szabályozás esetén legfeljebb nyolc fokozat áll rendelkezésre. Az E-osztályban található PTC-segédfűtés hét fokozattal rendelkezik. Az egység vezérlése a villamos rendszer állapotától és a segédfűtési igénytől, azaz a megkívánt hőmérséklettől függ. Nagy funkciókészletű szabályozás esetén a teljesítményelektronika vezérlése pl. fokozatmentesen, a jármű LIN- vagy CAN-buszán keresztül történik. A fedélzeti elektronika pillanatnyilag rendelkezésre álló árama így mindig optimális módon használható a segédfűtés működteté-

sére. A túlfeszültség, a rövidzárlat és a pólusok véletlen felcserélése elleni védelem érdekében a nagy funkciókészletű teljesítményelektronika ezen kívül fokozatonkénti túláramvédelemmel, az áramköri lap túlmelegedését meggátló védelemmel, valamint feszültségfelügyelettel is rendelkezik. Egy EPROM memóriának köszönhetően a nagy funkciókészlettel rendelkező szabályozáson diagnosztika is végezhető, és különböző változatok kialakítására nyílik lehetőség. (EPROM = Erasable Programmable Read Only Memory, vagyis egy olyan memória, amelynek tartalma törölhető).

6.5 Fejlesztések A PTC-segédfűtések 2004-ben megjelenő új generációja kisebb tömegében, kisebb nyomásesésében (ami kihat a ventilátor teljesítményére is) és kedvezőbb előállítási költségében tér el az elődjétől. Műszaki adatok: Elektromos segédfűtés, teljesítménye 1 – 2 kW Hőforrás: Önszabályozó PTC-kerámialapok, max. 150°C hőmérséklet a kerámia felületén, ha nem áramlik át levegő a fűtőtömbön Kiváló hőátadás a hullámos bordáknak köszönhetően, csekély frisslevegő-nyomásveszteség mellett Fokozatos vagy fokozatmentes vezérlés relével vagy vezérlő elektronikával

Kis holtidő és nagy hatásfok Az építőszekrény elvű felépítésnek köszönhetően optimálisan illeszthető a járműben rendelkezésre álló térhez Működési elvéből adódóan (PTC-karakterisztika) teljesen üzembiztos, nem veszélyezteti a környező alkatrészeket A csekély nyomásveszteség miatt a ventilátornak csak kis többletteljesítményt kell biztosítania

32 | 33

DIAGNOSZTIKA, KARBANTARTÁS ÉS JAVÍTÁS

7 DIAGNOSZTIKA, KARBANTARTÁS ÉS JAVÍTÁS 7.1 Hűtőfolyadék, fagyvédelem és korrózióvédelem A hűtőrendszerekben található folyadékok összefoglaló neve: hűtőfolyadék. A hűtőfolyadék véd a fagyással, rozsdával, túlmelegedéssel szemben, továbbá kenést biztosít. Feladata, hogy átvegye, majd a hűtőn keresztül leadja a motor által termelt hőt. A hűtőfolyadék vízből és fagyállóból (glikol/etanol) álló keverék, amelyet a gyártók adalékokkal (keserű ízű adalék, szilikát, antioxidánsok, habzásgátlók) látnak el és megszíneznek. A keserű íz megakadályozza, hogy a hűtőfolyadékot valaki véletlenül megigya. A szilikátok védőréteget képeznek a fémek felületén, amivel többek között meggátolják a vízkő lerakódását. Az antioxidánsok megakadályozzák az alkatrészek korrózióját. A habzásgátló a hűtőfolyadék habzását hivatott csillapítani. A glikol puhán és rugalmasan tartja a tömlőket és a tömítéseket, továbbá növeli a hűtőfolyadék forráspontját. A vizet és a fagyállót 60:40 - 50:50 arányban kell elegyíteni. Ez az arány általában -25°C és -40°C között biztosít fagyvédelmet. A minimális keverési arány 70:30, a maximális pedig 40:60 lehet. A fagyálló részarányának további növelése (pl. 30:70) nem csökkenti a fagyáspontot. Sőt, a hígítás nélkül használt fagyálló már kb. -13°C-on megfagy, és 0 °C felett nem vezeti el hatékonyan a motor által megtermelt hőt, ami a motor túlmelegedését eredményezi. Mivel a glikol forráspontja rendkívül magas, a megfelelő keverési arány megválasztásával a hűtőfolyadék forráspontja akár 135°C-ig is növelhető. Ezért fontos, hogy a hűtőfolyadék a meleg égövi országokban is megfelelő mennyiségű fagyállót tartalmazzon. Amellett, hogy a gyártó ajánlásait minden esetben be kell tartani, elmondható, hogy ioncserélt (ivóvíz minőségű) vizet használva a tipikus keverékarány 40/60% vagy 50/50%. A hűtőfolyadék és annak adalékai jelentős terhelésnek vannak kitéve, emiatt az adalékok egy része az évek során elhasználódik. Ha pl. a korrózióvédő adalék elhasználódik, a hűtőfolyadék színe barnás lesz. Az elhasználódás miatt egyes járműgyártók előírják, hogy milyen gyakran kell cserélni a hűtőfolyadékot (pl. Opel Sintra esetén: 5 évente).

Az újabb járművek hűtőrendszereit azonban egyre gyakrabban ún. Long Life típusú, azaz hosszú élettartamú hűtőfolyadékkal (pl. VW G12+ / G12++) töltik fel. Az ilyen hűtőfolyadékot normál körülmények között (ha nem szennyeződik el) egyáltalán nem (VW), illetve csak 15 év vagy 250 000 km után kell cserélni (új Mercedes típusok). Általánosságban elmondható, hogy a hűtőfolyadékot akkor kell kicserélni, ha elszennyeződött (olaj, korrózió), illetve ha nem hosszú élettartamú. A hűtőfolyadék speciﬁkációi, csereidőköze, keverési aránya és keverhetősége tekintetében mindenképp ﬁgyelembe kell venni a járműgyártó előírásait. A hűtőfolyadék nem kerülhet talajvízbe, és nem engedhető le olajleválasztó berendezéssel. A hűtőfolyadékot különválasztva kell összegyűjteni és ártalmatlanítani.

7.2 A hűtők karbantartása A hűtő nem igényel karbantartást, mivel gyártás közben kívül és belül egyaránt védelmet kap (speciális Behr-eljárás). Az egység gőzborotvával, kis nyomáson (belülről kifelé haladva) tisztítható, a kondenzátorokhoz hasonlóan.

A külső tisztításhoz alacsonyabb nyomású sűrített levegő is használható.

7.3 A hűtőrendszer átöblítése Ha a hűtőfolyadék elszennyeződik, le kell engedni, majd át kell mosni a hűtőrendszert. A következő szennyeződések fordulhatnak elő: Olaj (a hengerfejtömítés meghibásodása miatt) Rozsda (a motor belső korróziója miatt) Alumínium (a hűtő belső korróziója miatt) Idegen anyagok (adalékok, tömítőanyagok) Idegen részecskék (a hűtőfolyadék-szivattyú meghibásodása miatt) A szennyezettség mértékétől függően a hűtőrendszert meleg vízzel vagy egy speciális mosófolyadékkal kel tisztítani. Az átmosás műveletei járműgyártónként és üzemzavaronként eltérők. Az Audi pl. ha a hűtőfolyadék rozsdabarna színű lesz és a fűtőteljesítmény csökken, az A6-os típusnál speciális mosófolyadékkal történő átöblítést ír elő. A többszöri átmosásnál a termosztátot ki kell szerelni, és a fűtőteljesítményt mosás előtt és után meg kell mérni. Az Opel pl. az 1997-ig gyártott Corsa B, Vectra B és Omega B típusoknál arra ﬁgyelmeztet, hogy az eltömődött hűtő lehet az oka a motor túl magas hőmérsékletének. Ilyen esetben meleg vizes (> 50°C) átmosást kell végezni, majd a hűtőn kívül minden olyan alkatrészt ki kell cserélni, amelyben hűtőfolyadék áramlik (hőcserélő, hengerfej stb.). A szennyezettség mértéke és a járműgyártó előírásai tehát meghatározzák az eljárást és a használandó mosófolyadékot is. Mindenképp ügyelni kell azonban arra, hogy kialakításuk miatt (pl. lapos csövek) a modern hűtőrendszerek nem minden alkatrésze mosható át, ezért ezeket cserélni kell.

Ez a következő alkatrészekre különösen igaz: Termosztát Hűtő Elektromos szelepek Zárófedél Hőcserélő Ha a kiegyenlítő tartályban található hűtőfolyadék szintje az elszennyeződés (olaj, rozsda) miatt nem olvasható le, a tartályt is ki kell cserélni. A termosztátot és a zárófedelet általában cserélni kell. Speciális hűtőrendszer-tisztítók (pl. HELLA 8PS 351 225841 hűtőrendszer-tisztító) használata esetén ügyelni kell arra, hogy azok ne támadják meg a tömítőanyagokat, ne kerüljenek a talajvízbe, és ne az olajleválasztó berendezéssel engedje azokat le. A tisztítószert a hűtőfolyadékkal együtt kell összegyűjteni, és a normál hulladéktól elválasztva kell ártalmatlanítani. Átöblítés után a rendszert ismét fel kell tölteni a járműgyártó előírásainak megfelelő hűtőfolyadékkal (ügyelve a speciﬁkációra és a keverési arányra), majd légteleníteni kell, és ellenőrizni kell a tömítettségét.

34 | 35

DIAGNOSZTIKA, KARBANTARTÁS ÉS JAVÍTÁS

7.4 A rendszer légtelenítése feltöltéskor A gépjárművek hűtőrendszerében maradó levegő rendkívül gyakori problémát jelent. A légbuborékok oka az, hogy a hűtő és a tágulási tartály a jármű motorjával azonos szintben, vagy akár az alatt helyezkedik el. Javítás vagy a hűtőfolyadék cseréje után a rendszer teljes légtelenítése komoly problémát jelenthet. A hűtőrendszerben maradó levegő jelentősen csökkenti a hűtőfolyadék áramlásának hatékonyságát, a motor túlmelegedését eredményezheti, ami végül súlyos károsodáshoz vezethet. A megoldás az Airli rendszer jelenti (HELLA cikkszám: 8PE 185 103-271).

Az Airli a mellékelt adapterrel csatlakoztatható a hűtőre vagy a tágulási tartályra. Ezután csatlakoztasson egy olyan sűrítettlevegő-tömlőt, amivel a sűrített levegővel működő szerszámok tápellátását biztosítja. A hűtőrendszert a készülék egy speciális szelepen keresztül légteleníti, és nagy vákuumot hoz létre. Csatlakoztassa a mellékelt szívótömlőt, és töltse az új víz-fagyálló keveréket a tiszta tárolóedényből (vödör, kanna) a rendszerbe. Az Airli en elhelyezett és a vákuum mérésére szolgáló nyomásmérőn a teljes rendszer tömítettségét is ellenőrizheti.

A rendszerrel: légteleníthető a rendszer megkereshetők a szivárgások gyorsan feltölthető a hűtőrendszer

7.4.1

A hűtőrendszer ellenőrzése nyomáspróbával és nyomásesés-próbával

A hűtőrendszer tömítettségének ellenőrzéséhez nyomásvizsgáló készülék használata javasolt. Az ellenőrzéshez a rendszert egy kézipumpával nyomás alá kell helyezni. Ha a nyomásmérőn látható nyomásérték csökken, az a hűtőrendszer tömítetlenségére utal. Az univerzális és a járműspeciﬁkus adapterrel a pumpa egy gyorscsatlakozón keresztül minden elterjedt személy- és tehergépjárműhöz, valamint mezőgazdasági és építőipari géphez csatlakoztatható.

Nehezen lokalizálható szivárgások esetén a hűtőrendszer a nyomáspróba előtt kontrasztanyaggal (HELLA cikkszám: 8PE 351 225-811) tölthető fel.

7.5 Gyakori meghibásodások Az alábbi ábrákon különböző okokra visszavezethető tipikus meghibásodások láthatók.

7.5.1

Hűtő

Valamennyi hiba a hűtő teljesítményének csökkenését eredményezi. A modern motorhűtőket nem szokás javítani, mivel az alumínium hegesztése rendkívül nehézkes, és a vékony csatornák eltömődését eredményezné. Tömítőanyag nem használható, mert eltömődést okozhat, csökkentve ezzel a hűtés hatékonyságát.

Olajszivárgás miatti lerakódás. A hengerfejtömítés károsodása miatt olaj került a hűtőfolyadékkörbe.

7.5.2

Vízkőlerakódás tiszta (hűtőfolyadékot nem tartalmazó) csapvíz használata miatt.

Hőcserélő

A vízkőlerakódás és a tömítőanyagok használata, csakúgy mint a hűtő esetén, a hőcserélők eltömődését eredményezheti. Az ilyen eltömődések bizonyos tisztítószerekkel végzett átmosással megszüntethetők. A művelethez vegye ﬁgyelembe a járműgyártó útmutatásait.

36 | 37

DIAGNOSZTIKA, KARBANTARTÁS ÉS JAVÍTÁS

7.6 A hűtőrendszer ellenőrzése és diagnosztikája A hűtőrendszer üzemzavara esetén (pl. elégtelen fűtőteljesítmény, a motor nem melegszik fel üzemi hőmérsékletre vagy túlmelegszik) a hiba oka viszonylag egyszerű eszközökkel megállapítható. Első lépésként mindig a műtőrendszerben található hűtőfolyadék szintjét, tisztaságát, fagyálló-tartalmát és a rendszer tömítettségét kell ellenőrizni. Az ékszíj vagy a hosszbordás ékszíj megfelelő feszességére szinten ügyelni kell.

7.6.1

A hibakeresés ezután a hibajelenségek alapján, az egyes részegységek vizsgálatával, illetve hőmérsékletük tapintással történő ellenőrzésével folytatható a következők szerint:

A motor túlmelegedik:

A kijelzett hőmérséklet valós érték? (szükség esetén ellenőrizze a hűtővíz hőmérséklet-érzékelőjét és a kijelző műszert)

A hűtő eltömődött? (Ellenőrizze a hűtő hőmérsékletét a bemenetnél és a kimenetnél, továbbá ellenőrizze az átáramló folyadék mennyiségét)

A hűtő és a rendszerben előtte található alkatrészek (kondenzátor) szennyeződésektől mentesek, semmi sem akadályozza a levegő áramlását? (szükség esetén tisztítsa meg az alkatrészeket)

Működik a hűtőfolyadék-szivattyú? (Ellenőrizze, a szivattyú meghajtását, és hogy a járókereke rögzített-e a hajtótengelyre)

Működik a hűtőventilátor ill. a segédventilátor? (Ellenőrizze a bekapcsolási pontot, a biztosítékot, a hőkapcsolót és a ventilátort vezérlő készüléket mechanikus sérülések szempontjából)

Működik a hűtő zárófedelében és a tágulási tartályon található túlnyomás- és vákuumszelep? (Szükség esetén ellenőrizze tesztpumpával, hogy nem sérült-e a zárófedél tömítése)

Nyit a termosztát? (Tapintással ellenőrizze a cső hőmérsékletét a termosztát előtt és után, szükség esetén szerelje ki és ellenőrizze vízfürdőben a termosztátot)

7.6.2

A motor nem melegszik be:

A kijelzett hőmérséklet valós érték? (szükség esetén ellenőrizze a hűtővíz hőmérséklet-érzékelőjét és a kijelző műszert) A termosztát folyamatosan nyitva van? (Tapintással ellenőrizze a vezeték hőmérsékletét a termosztát előtt és után, szükség esetén szerelje ki és ellenőrizze vízfürdőben a termosztátot) A hűtőventilátor, illetve a segédventilátor folyamatosan működik? (Ellenőrizze a bekapcsolási pontot, a hőkapcsolót és a ventilátor vezérlőkészülékét)

7.6.3

A fűtés nem ad elég meleget:

Eléri a motor az üzemi hőmérsékletet, illetve meleg lesz a hűtővíz? (szükség esetén először végezze el „A motor nem melegszik be” pont alatt leírtakat) Nyit a fűtéscsap? (Ellenőrizze az elektromos vezérlést, illetve a bowdent és a szelepet) A fűtőradiátor eltömődött? (Ellenőrizze a hőcserélő hőmérsékletét a bemenetnél és a kimenetnél, továbbá ellenőrizze az átfolyó folyadék mennyiségét) Működik a csapószelep vezérlése? (Ellenőrizze a csapószelep állásait és végállásait, a frisslevegő-befúvási és keringetési funkciókat, valamint a levegőbefúvó nyílásokat) Működik az utastéri ventilátor? (zaj, ventilátor-fokozatok) Elszennyeződött a pollenszűrő? Megfelelő mennyiségű levegő áramlik? (Vizsgálja meg a pollenszűrőt, és ellenőrizze, hogy a szellőzőcsatorna nem szív-e valahol falslevegőt)

38 | 39

ELEKTRONIKUSAN SZABÁLYOZOTT HŰTÉS

8 ELEKTRONIKUSAN SZABÁLYOZOTT HŰTÉS PÉLDA: VW 1,6L APF MOTOR

Terhelés

8.1 A hűtőfolyadék hőmérsékleti szintje

Teljes terhelési tartomány 85 °C - 95 °C

Részterhelési tartomány 95 °C – 110 °C

Fordulatszám A hűtőfolyadék hőmérséklete a motorterhelés függvényében

A motor megfelelő teljesítményének feltétele a kifogástalan hűtés. A termosztáttal szabályozott hűtéseknél a hűtőfolyadék hőmérséklete részterhelésnél 95°C és 110°C között, teljes terhelésnél 85°C és 95°C között mozog. A részterhelés magasabb hőmérsékletei kedvezőbb teljesítményszintet eredményeznek, ami előnyösen hat a fogyasztásra és a kipufogógáz károsanyagtartalmára. A teljes terhelés alacsony hőmérséklete a teljesítmény növekedését eredményezi. A beszívott levegő kevésbé melegszik fel, ami teljesítménynövekedést okoz.

8.2 Elektronikusan szabályozott hűtőrendszer - áttekintés

Hűtőfolyadék-elosztó ház

Előremenő ág Visszatérő ág

Elektronikusan vezérelt termosztát

Az elektronikus szabályozású hűtés fejlesztésének célja az, hogy a motor üzemi hőmérsékletét a terhelési állapottól függően egy előírt értékre állítsa. Az elektromosan fűtendő termosztát és a hűtőventilátor-fokozatok a motorvezérlésben tárolt jelleggörbék alapján optimális üzemi hőmérsékletet biztosítanak. A hűtés ilyen módon mindig a motor teljesítményéhez és terhelési állapotához igazítható.

Változtatások a hagyományos hűtőkörökhöz képest: Beépítés a hűtőkörbe minimális átalakítással A hűtőközeg-elosztóház és a termosztát egy egységet alkot Nincs hűtőfolyadék-szabályozó (termosztát) a motorblokkon A motor vezérlőegység tartalmazza az elektronikusan szabályozott hűtőrendszer jelleggörbéit is

Az, hogy a hűtőközeg-hőmérséklet a motor pillanatnyi üzemállapotához igazodik, a következő előnyökkel jár: Fogyasztáscsökkenés részterhelésnél A CO- és szénhidrogén-emisszió csökkenése

8.3 Hűtőfolyadék-elosztó ház A hűtőfolyadék-elosztó ház a csatlakozócsonk helyett közvetlenül a hengerfejnél található. A házban két szint különböztethető meg. Az egyes alkatrészeket a felső szint látja el hűtőfolyadékkal. Kivételt jelent a hűtőfolyadék-szivattyú hozzávezetése. Az elosztóház alsó szintjéhez csatlakoznak az egyes alkatrészektől visszatérő hűtőfolyadék csövek. A felső és az alsó szintet egy függőleges csatorna köti össze.

Hűtőfolyadékhőmérséklet-jeladó

A függőleges csatornát a termosztát kis méretű szeleptányérja nyitja és zárja. A hűtőfolyadék elosztóház lényegében a nagy és kis hűtőfolyadékkörben áramló hűtőfolyadék elosztóközpontja.

Felső szint a motor felől érkező hűtőfolyadék-hozzávezetéssel

Hűtőhöz előremenő ág

Felső szint a hőcserélőhöz Alsó szint

Hűtőtől visszatérő ág

a sebességváltóolaj-hűtéshez

Csatorna a felső és az alsó szint között

Fűtéstermosztát csatlakozója

Hűtőfolyadék-szabályozó egység

Olajhűtő visszatérő ága

a hőcserélőtől

Hűtőfolyadék-szabályozó egység

40 | 41

ELEKTRONIKUSAN SZABÁLYOZOTT HŰTÉS

8.4 Hűtőfolyadék-szabályozó egység Viasz elem Szeleptányér a hosszú hűtőfolyadékkör lezárásához

Szeleptányér a rövid hűtőfolyadékkör lezárásához

Viaszelem

Nyomórugó

Nyomócsap Csatlakozó a hűtőfolyadékkör szabályozóegységéhez

Fűtőellenállás

A funkcionális részegységek: Tágulóelemes termosztát (viasz elemmel) Ellenállásfűtés a viasz elemben Nyomórugók a hűtőfolyadék-csatornák mechanikus lezárásához, 1 nagyobb és 1 kisebb szeleptányér A működés: A hűtőközeg-elosztóházban található tágulóelemes termosztátot folyamatosan hűtőfolyadék veszi körül. A viasz elem ugyanúgy szabályoz mint korábban, ám más hőmérséklethez tervezték. Bizonyos hűtőfolyadék-hőmérséklet felett a viasz

8.5 Hosszú és rövid hűtőfolyadékkör A korábbi folyadékkörökhöz hasonlóan ennél a megoldásnál is két kör található, ám ezek a körök vezéreltek. A rövid kör a motor hidegindítása és részterhelése esetén a motor gyors felmelegítésére szolgál. A görbesereggel vezérelt motorhűtés ekkor még nem működik. A hűtőközeg-elosztóházban található termosztát a hűtőtől visszatérő ágat lezárja, a hűtőfolyadék-szivattyúhoz menő rövidebb utat pedig szabaddá teszi. A hűtő nincs a hűtőfolyadék áramlási körében.

elolvad és kitágul, és eltolja a nyomócsapot. Ez az elmozdulás normál esetben (áram nélkül) a motor kimeneténél jelentkező 110°C-os hűtőfolyadék-hőmérséklet új hőmérsékleti proﬁljának megfelelően történik. A viasz elemben fűtőellenállás található. Ha ez az ellenállás áram alá kerül, ez is melegíti a viasz elemet és az elmozdulás a hűtőfolyadék hőmérséklete mellett attól a jelleggörbeseregtől is függ, amit a motorvezérlő berendezés tárol.

A hosszú hűtőfolyadékkört vagy a hűtőfolyadék-szabályozóban található termosztát nyitja kb. 110 °C felett automatikusan, vagy a vezérlőegység a termosztátfűtés segítségével teszi szabaddá a terhelés függvényében. A hűtőfolyadék ekkor átáramlik a hűtőn. A menetszéllel történő hűtés elősegítéséhez, illetve álló helyzetben szükség esetén bekapcsol egy elektromos ventilátor.

8.6 Elektronikus vezérlés: Áttekintés A motor vezérlőegység kibővült, hogy csatlakoztatni lehessen az elektronikus szabályozású hűtőrendszer érzékelőit és beavatkozóit: A termosztát áramellátása (kimenet) Hűtőfolyadék visszatérő ági hőmérséklete (bemenet) Hűtőventilátor vezérlése (2 kimenet) Potenciométer a fűtésszabályozónál (bemenet)

A jelleggörbe hőmérsékletéhez tartozó függvényeket a rendszer másodpercenként kiszámítja. A függvények kiszámításának eredményei a rendszervezérléshez kerülnek: A termosztátban található fűtőellenállás aktiválása (áram alá helyezése) a jelleggörbe vezérelt motorhűtéshez, a hosszú hűtőkör nyitása érdekében (a hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozása). A hűtőventilátor vezérlése a hűtőfolyadék gyorsabb lehűtéséhez.

A szükséges további információkat a motorvezérlés érzékelői szolgáltatják.

Jelleggörbe vezérelt motorhűtés termosztátja

Motorfordulatszám

Légtömegmérő és beszívott levegő hőmérséklet ECU

Hűtőfolyadék-hőmérséklet (a motor kimeneténél)

Hűtőfolyadék hőmérséklet (a hűtő kimeneténél)

Motorhűtő ventillátor vezérlőegység CAN

Befújt levegő hőmérséklet állító potenciométer

Fűtéscsap helyzetkapcsolója

2. motorhűtő ventillátor Diagnosztika

1. motorhűtő ventillátor Sebességjel (ABS) Fűtés csap

42 | 43

ELEKTRONIKUSAN SZABÁLYOZOTT HŰTÉS

8.7 A hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozása fűtési igény esetén A hűtőfolyadék hőmérséklete részterhelés és teljes terhelés közötti haladás esetén 110°C és 85°C között ingadozik. A 25°C-nyi hőmérsékletkülönbség bekapcsolt fűtés mellett érezhető és kellemetlen volna a járműben utazók számára. A vezetőnek folyamatosan állítgatnia kellene a fűtésen. A potenciométer állásából a hűtőrendszer elektronikája felismeri a vezető fűtési igényét, és ennek megfelelően szabályozza a hűtőfolyadék hőmérsékletét: 70%-os forgatógomb-állás esetén pl. 95°C-ra szabályozza a hűtőfolyadékot. Ha a vezető a hőmérsékletet állító forgatógombot elcsavarja „Fűtés KI” állásból, a gombba integrált mikrokapcsoló azonnal kiold. Ennek egy kétutas pneumatikus szelepet vezérel, ami vákuum segítségével kinyitja a hűtőfolyadék-kapcsolószelepet a fűtés hőcserélője számára.

Részterhelés

Részterhelés Teljes terhelés

Potenciométer

8.8 Jelleggörbesereg - előírt értéket A jelleggörbesereggel vezérelt motorhűtés (kis és nagy hűtőkör) termosztátját jelleggörbesereg szabályozza. Ez a jelleggörbesereg adja meg a megfelelő előírt hőmérsékleteket. A motor terhelése döntő fontosságú. A terhelés (légtömegből) és a fordulatszám megadja a hűtőfolyadék beállítandó hőmérsékletét. Egy második jelleggörbesereg az előírt hőmérsékleti értékeket határozza meg a sebesség és a beszívott levegő hőmérsékletének függvényében. Ez megadja a hűtőfolyadék beállítandó hőmérsékletét. Az 1. és 2. jelleggörbesereg összehasonlítása után a rendszer mindig a kisebb értéket választja előírt értéknek, és ez alapján állítja be a termosztátot. A termosztát akkor válik aktívvá, ha a hőmérséklet meghalad egy küszöbértéket és a hűtőfolyadék hőmérséklete jóval az előírt érték alatt található.

Mikrokapcsoló

8.9 Hűtőfolyadékhőmérséklet-érzékelő A hőmérséklet-érzékelő NTC-érzékelőként működik. A hűtőfolyadék előírt hőmérsékleti értékeit a motorvezérlő berendezés jelleggörbesereg formájában tárolja. A hűtőfolyadék tényleges hőmérsékleti értékeit a rendszer a hűtőkör két különböző pontján méri, majd a méréseket feszültségjelek formájában a vezérlőegységhez továbbítja. Hűtőfolyadék 1. tényleges értéke – a hűtőfolyadék-elosztóban, közvetlenül a motorból történő kilépésnél. Hűtőfolyadék 2. tényleges értéke – a hűtőnél, a hűtőből való kilépés előtt.

Tartalék funkció: A (motorkimenetnél található) hűtőfolyadék hőmérséklet- érzékelő meghibásodása esetén a rendszer ﬁx 95°C-os helyettesítő értékkel folytatja tovább a hűtőfolyadék hőmérsékletének szabályozását, és aktiválja a ventilátor 1-es fokozatát. A (hűtőkimenetnél található) hűtőfolyadék hőmérséklet érzékelő szabályozása aktív marad, és az 1-es ventilátorfokozat aktiválódik. Ha a hőmérséklet átlép egy meghatározott határértéket, aktiválódik a ventilátor 2-es fokozata. Ha a két érzékelő egyszerre hibásodik meg, a fűtőellenállás maximális feszültséget kap, és a ventilátor 2-es fokozata aktiválódik.

Jelhasználat: A jelleggörbesereg formájában előírt hőmérsékletek és az 1-es tényleges hőmérsékletek összehasonlítása adja a termosztátban található fűtőellenállás áramellátásának kapcsolási viszonyát. A hűtőfolyadék-hőmérséklet 1. és 2. tényleges értékének összehasonlítása jelenti az alapját a hűtőfolyadék elektromos ventilátorának vezérléséhez.

Hűtőfolyadékhőmérséklet-érzékelő

44 | 45

8.10

ELEKTRONIKUSAN SZABÁLYOZOTT HŰTÉS

Jelleggörbesereggel vezérelt termosztát

A tágulóelemes termosztát viasz elemében fűtőellenállás található. Ez az ellenállás melegíti fel a viaszt, ami kitágul, és a jelleggörbeseregnek megfelelően „x” elmozdulásra kényszeríti a csapot. A termosztát mechanikus módon, az „x” elmozdulással állítható. A fűtést a motorvezérlő készülék a jelleggörbeseregnek megfelelően, PWM-jellel (impulzusszélesség-modulált jellel) szabályozza. Az impulzusszélességtől és az időtől függően különböző felfűtések valósíthatók meg. Szabály: alacsony jelszintű PWM (nincs feszültség) = magas hűtőfolyadék-hőmérséklet magas jelszintű PWM (van feszültség) = alacsony hűtőfolyadék-hőmérséklet

Fűtőellenállás

Viasz elem

Nyomócsap

Hiányzó üzemi feszültség: A szabályozás kizárólag a tágulóelemmel történik. A ventilátor 1. fokozata folyamatosan aktív. A termosztátfűtés nem a hűtőfolyadék felfűtésére szolgát, hanem speciális feladatot lát el: szabályozza a termosztátot, hogy az nyissa a nagy hűtőfolyadékkört. A motor álló helyzetében vagy indításakor ez az egység nem kap feszültséget.

8.11

Összefoglalás

A modern hűtőrendszerek mára kiﬁnomult rendszerekké váltak, csakúgy mint a mai járművekben előforduló sok már rendszer. Napjaink modern hőszabályozó rendszereinek megértéséhez és diagnosztikájához az alapvető ismeretek már nem elegendők. Ehhez rendszerszintű ismeretek, műszaki dokumentációk és a logikus gondolkodás képessége szükségesek.

KORÁBBAN MOTORHŰTÉS VOLT, MA HŐSZABÁLYOZÁS VAN.

46 | 47

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9 MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.1 Kiegyenlítő tartály Általános információk A hűtőrendszerben található kiegyenlítő tartály legtöbbször műanyagból készül, és a kitágult hűtőfolyadék számára biztosít helyet. A tartály általában a hűtőrendszer legmagasabb pontján található. A hűtőfolyadék szintjének ellenőrzéséhez a tartály fala átlátszó, és „Min” és „Max” jelzések találhatók rajta. Ezen kívül elektronikus folyadékszint-jeladó is tartozhat az egységhez. A kiegyenlítő tartály zárófedelében elhelyezett szelep gondoskodik a hűtőrendszer nyomásának kiegyenlítéséről.

Felépítés/működés Ha a hűtőfolyadék felmelegedik, a hűtőrendszer nyomása a folyadék tágulása miatt megnő. Ennek hatására nyomás jelentkezik a kiegyenlítő tartályban, a zárófedélben található túlnyomásszelep nyit, és levegő távozik a rendszerből.

Amikor a hűtőfolyadék hőmérséklete lecsökken, vákuum jelentkezik a hűtőrendszerben. A rendszer hűtőfolyadékot szív vissza a tartályból. A tartályban ezért vákuum jelentkezik. Ennek következtében a tartály zárófedelében található vákuum-kiegyenlítő szelep kinyit. A szelepen keresztül levegő áramlik a tartályba, kiegyenlítve ezzel a nyomást.

Következmények üzemzavar esetén A kiegyenlítő tartály vagy a zárófedél meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése (szivárgás) a rendszer különböző elemeinél, illetve magánál a kiegyenlítő tartálynál Túl magas hőmérsékletű hűtőfolyadék vagy motor A kiegyenlítő tartály vagy más rendszerelemek elszakadtak vagy elrepedtek

A lehetséges okok: A zárófedélben található szelep meghibásodott, és ezért túl nagy a nyomás a hűtőrendszerben Anyagfáradás

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a hűtőfolyadék szintjét és fagyállótartalmát Ügyeljen a hűtőfolyadék elszíneződésére és elszennyeződésére (olaj, tömítőanyag, vízkőlerakódások) Ellenőrizze a termosztát, a hűtő, a hőcserélő, a tömlők és a tömlőcsatlakozók tömítettségét és működését Ha szükséges, helyezze nyomás alá a hűtőrendszert (nyomáspróba) Ügyeljen a hűtőrendszerben található légbuborékokra, szükség esetén légtelenítse a hűtőrendszert a járműgyártó előírásai szerint

Ha a fenti pontok végrehajtása során nem talál problémát, cserélje ki a kiegyenlítő tartály zárófedelét. A zárófedélben található szelep csak nehezen volna ellenőrizhető.

48 | 49

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.2 Motorhűtő Általános információk A motorhűtők a jármű elején, menetszélnek kitett helyen találhatók, és többféle kivitelben léteznek. Feladatuk az, hogy a motorban történő égés során keletkező és a hűtőfolyadék által felvett hőt átadják a környezeti levegőnek. A motorhűtőben vagy a motorhűtőn további hűtők (pl. automata sebességváltó hűtő) lehetnek.

Felépítés/működés 5

A hűtőmodul legfontosabb része a hőcserélő, ami a hűtőblokkból és a víztartályból áll, és minden szükséges csatlakozóval és rögzítőelemmel el van látva. Maga a hűtőblokk egy csövekből és bordákból álló egységből, valamint alsó és oldalsó záróelemekből épül fel. A hagyományos motorhűtők üvegszál erősítésű poliamid hűtőfolyadék-tartállyal vannak ellátva, amely az alsó záróelemen történő elhelyezés előtt tömítés és peremezést kap. A modern hűtőegységek teljes egészében alumíniumból készülnek, így tömegük kevesebb és beépítésükhöz kisebb hely szükséges, ezen kívül 100%-ban újrahasznosíthatók. A hűtőfolyadék tulajdonképpeni hűtése a hűtőbordákon (hűtőtömbön) megy végbe. A hűtőfolyadék átadja a hőjét a hűtőtömbön átáramló környezeti levegőnek. Kivitel szerint függőleges és vízszintes elrendezésű hűtő különböztethető meg. Függőleges elrendezésű hűtőknél a víz a hűtő tetején lép be és az alján távozik, míg vízszintes elrendezésű hűtőknél a víz a hűtő egyik oldalánál lép be és a másik oldalánál távozik. Ha vízszintes elrendezésű hűtőknél a be- és a kimenet ugyanazon az oldalon található, a víztartály osztott kivitelű. A hűtő felső és alsó részében emiatt a hűtőfolyadék ellentétes irányban áramlik. A vízszintes elrendezésű hűtők kivitelük miatt alacsonyabbak, így leginkább személygépjárművekben használatosak.

3 6 7 5 6 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Víztartály Olajhűtő Tömítések Hűtőbordák (hűtőtömb) Oldallemezek Záróelem Hűtőcső

Következmények üzemzavar esetén A hűtő meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: Elégtelen hűtőteljesítmény Megnövekedett motorhőmérséklet Folyamatosan működő hűtőventilátor Elégtelen teljesítményű klímaberendezés A lehetséges okok: A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése a hűtő sérülése miatt (kőfelverődés, baleset) A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése korrózió vagy tömítetlen csatlakozások miatt Nem megfelelő hőátadás belső vagy külső szennyeződések miatt (kosz, rovarok, vízkő) Elszennyeződött vagy elöregedett hűtőfolyadék

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a motorhűtő külső szennyezettségét, és ha szükséges, tisztítsa meg csökkentett erősségű sűrített levegővel vagy vízsugárral. Tisztítás közben ne tartsa a sugarat túl közel a hűtőbordákhoz Ellenőrizze a hűtőn láthatóak-e külső sérülések és tömítetlenségre utaló nyomok (tömlőcsatlakozók, peremes csatlakozások, bordák, műanyag ház) Ellenőrizze a hűtőfolyadék színét, és hogy látható-e benne szennyeződés (pl. olaj bejutása a hibás hengerfejtömítés miatt), valamint a fagyálló tartalmát l Ellenőrizze a hűtőfolyadék akadálytalan áramlását (idegen anyagok, tömítőanyag, vízkőlerakódások miatti eltömődés) Mérje meg a belépő és a kilépő hűtőfolyadék hőmérsékletét infravörös hőmérő segítségével (pl. Behr Hella Service cikkszám: 8PE 351 228-031)

50 | 51

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.2.1

Hűtő zárófedele

Általános információk A hűtő zárófedele alig kap ﬁgyelmet, ám rendkívül fontos alkatrész. Amellett hogy légmentesen zárja a hűtőn vagy a kiegyenlítő tartályon található betöltőnyílást, arról is gondoskodik, hogy ne alakuljon ki túl nagy nyomás vagy vákuum a hűtőrendszerben. Ehhez biztonsági vákuum- és túlnyomásszelep található a zárófedélben. A túlnyomásszelep kb. 0,3 – 1,4 bar közötti pozitív túlnyomást tesz lehetővé. A nyomástól függően ez 104 – 110°Cra emeli a hűtőfolyadék forráspontját, javítva ezzel a hűtőrendszer teljesítményét. Ha a rendszer hermetikusan zárt lenne, lehűlés közben vákuum alakulna ki benne. A vákuumszelep ennek megelőzésére szolgál.

Felépítés/működés Ha a hűtőfolyadék felmelegedik, a hűtőrendszer nyomása a folyadék tágulása miatt megnő. A nyomás a hűtőfolyadékot a tartályba préseli. A tartály nyomása megnő. A túlnyomásszelep kinyit, és lehetővé teszi, hogy levegő távozzon. Amikor a hűtőfolyadék hőmérséklete lecsökken, vákuum jelentkezik a hűtőrendszerben. A rendszer hűtőfolyadékot szív el a tartályból. Emiatt a tartályban vákuum keletkezik. Ennek következtében a tartály zárófedelében található vákuumkiegyenlítő szelep kinyit, a szelepen keresztül levegő áramlik a tartályba, és kiegyenlíti a nyomást.

A hűtőrendszer zárófedelének eltávolítására vonatkozó utasítások Hagyja a hűtőrendszert addig hűlni, amíg a hűtőfolyadék hőmérséklete 90°C-ra nem csökken Ha a motor meleg, a hűtőrendszer nyomás alatt áll A hűtőrendszer hirtelen felnyitásakor fennáll a forrázásos sérülés veszélye! Csavarja ki zárófedelet reteszelésig, illetve menetes kivitelnél ½ fordulattal, és hagyja megszűnni a túlnyomást Viseljen védőkesztyűt, védőszemüveget és védőruhát!

A működés ellenőrzése A zárófedél szelepének hibátlan működése megfelelő vizsgálókészülékkel ellenőrizhető (a járműgyártó előírásainak ﬁgyelembe vételével). 1. Állapítsa meg a nyitási nyomást a nyomásnövekedés alapján. 2. A vákuumszelepnek a gumi tömítésen kell feküdnie, kissé meg kell emelkednie majd elengedéskor vissza kell térnie eredeti helyzetébe. A Behr Hella Service azt javasolja, hogy a hűtővel együtt a zárófedelet is cserélje ki.

52 | 53

9.2.2

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

A hűtőrendszer átöblítése

Ha a hűtőrendszer elszennyeződik, le kell belőle engedni a hűtőfolyadékot, majd át kell öblíteni. A következő szennyeződések fordulhatnak elő: Olaj (a hengerfejtömítés meghibásodása miatt) Rozsda (a motor belső korróziója miatt) Alumínium (a hűtő belső korróziója miatt) Idegen anyagok (adalékok, tömítőanyagok) Idegen részecskék (a hűtőfolyadék-szivattyú meghibásodása miatt)

A meghibásodott hűtőkön végzett vizsgálatok szerint a leggyakrabban előforduló szennyeződés a rozsdaiszap. Rozsdaiszap akkor képződik, ha a hűtőrendszeren végzett javítás közben elmarad vagy nem elég alapos a tisztítás, nem megfelelő hűtőfolyadék kerül a hűtőrendszerbe, illetve újra felhasználja a leengedett hűtőfolyadékot. A rozsdaiszap felhalmozódhat és eltömítheti a szűk csatornákat, a nyers fém felületekre rakódva gyorsítja a korróziót (anódos hatás lyukkorrózió), és csiszolóanyagként működik a hűtőfolyadékkörben, különösen azokon a helyeken, ahol az áramlás iránya megváltozik.

Tisztítás A szennyezettség mértékétől függően a hűtőrendszert meleg vízzel vagy egy speciális mosófolyadékkal kel tisztítani. Az átmosás műveletei járműgyártónként és üzemzavaronként eltérők. Az Audi pl. ha a hűtőfolyadék rozsdabarna színű lesz és a fűtőteljesítmény csökken, az A6-os típusnál speciális mosófolyadékkal történő átöblítést ír elő. A többszöri átmosásnál a termosztát ki kell szerelni, és a fűtőteljesítményt mosás előtt és után meg kell mérni. A Volkswagen olajtalanító hatású tisztítószer használatát, illetve a következő eljárást írja elő: Melegítse be a motort üzemi hőmérsékletre Engedje le a hűtőfolyadékot 4 hengeres motor esetén töltsön be 3 liter tisztítószert, majd pótolja ki vízzel 8 hengeres motor esetén töltsön be 4 liter tisztítószert, majd pótolja ki vízzel

Járassa a motort 20 percig nyitott termosztáttal Engedje le a tisztítószert Addig ismételje az eljárást, amíg teljesen tiszta tisztítószer nem távozik Ismételje meg az eljárást 2-szer tiszta vízzel Töltse fel a rendszert fagyállóval Az Opel az 1997-ig gyártott Corsa B, Vectra B és Omega B típusoknál arra ﬁgyelmeztet, hogy az eltömődött hűtő lehet az oka a motor túl magas hőmérsékletének. Ilyen esetben meleg vizes (> 50°C) átmosást kell végezni, majd a hűtőn kívül minden olyan alkatrészt ki kell cserélni, amelyben hűtőfolyadék áramlik (hőcserélő, hengerfej stb.). A legtöbb tisztítószer hangya-, oxál vagy sósav alapú. Ezeknek az anyagoknak nem szabad a hűtőrendszerben maradnia.

Tisztítás után öblítse át alaposa a rendszert! Tisztítás után néha olyan helyen jelentkeznek tömítetlenségek, ahol korábban nem voltak láthatók. Ezt gyakran a tisztítószer agresszív kémiai tulajdonságaival indokolják. A jelenség valódi oka azonban az, hogy a hiba már korábban is fennállt, ám a szivárgást a lerakódó szennyeződés megakadályozta. A Behr Hella Service azt javasolja, hogy végezzen tisztítást, mielőtt új alkatrészt épít be a hűtőkörbe. A szennyezettség mértéke és a járműgyártó előírásai tehát meghatározzák az eljárást és a használandó mosófolyadékot.

Speciális hűtőrendszer-tisztítók használata esetén ügyelni kell arra, hogy azok ne támadják meg a tömítőanyagokat, ne kerüljenek a talajvízbe, és ne az olajleválasztó berendezéssel engedje azokat le. A tisztítószert a hűtőfolyadékkal együtt kell összegyűjteni, és a normál hulladéktól elválasztva kell ártalmatlanítani. Átöblítés után a rendszert ismét fel kell tölteni a járműgyártó előírásainak megfelelő hűtőfolyadékkal (ügyelve a speciﬁkációra és a keverési arányra), majd légteleníteni kell, és ellenőrizni kell a tömítettségét. Fagyálló = rozsdagátló!

Ügyelni kell azonban arra, hogy kialakításuk miatt (pl. lapos csövek) a modern hűtőrendszerek nem minden alkatrésze mosható át, ezért ezeket cserélni kell. Ez a következő alkatrészekre különösen igaz: Termosztát Hűtő Elektromos szelepek Zárófedél Hőcserélő Ha a kiegyenlítő tartályban található hűtőfolyadék szintje az elszennyeződés (olaj, rozsda) miatt nem olvasható le, a tartályt is ki kell cserélni. A termosztátot és a zárófedelet általában cserélni kell.

54 | 55

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.3 Töltőlevegő-hűtő Általános információk Teljesítményfokozás a teljes fordulatszám-tartományban, kedvezőbb fogyasztás, jobb motorhatásfok, kisebb károsanyag-kibocsátás, a motor termikus terhelésének csökkentése: számos érv szól a feltöltött motorok által beszívott levegő töltőlevegőhűtővel való hűtése mellett. Alapvetően kétféle hűtési mód különböztethető meg. A közvetlen töltőlevegő-hűtés az, amelynél a töltőlevegő-hűtő a jármű elejében található és a környezeti levegő (menetszél) végzi a hűtést, a közvetett töltőlevegő-hűtés pedig az, ahol a hő a töltőlevegő-hűtőn átáramló hűtőfolyadéknak adódik át.

Felépítés/működés Felépítés szempontjából a töltőlevegő-hűtő megegyezik a motorhűtővel. A lehűtendő közeg töltőlevegő-hűtő esetén nem hűtőfolyadék, hanem a turbófeltöltőből érkező komprimált forró (max. 150°C-os) levegő. A töltőlevegő hője a környezeti levegőnek vagy a motor hűtőfolyadékának adódhat át. A töltőlevegő belép a töltőlevegő-hűtőbe, amin közvetlen töltőlevegő-hűtés esetén keresztüláramlik a menetszél, majd a lehűtött töltőlevegő a motor szívócsonkjához jut. Hűtőfolyadékkal hűtött töltőlevegő-hűtő esetén a hűtő beszerelési helyzete szinte tetszőlegesen választható, és a kis helyigény komoly előnyt jelent. Közvetett töltőlevegő-hűtés esetén ezért a hűtőfolyadékkal hűtött töltőlevegő-hűtő és a szívócsonk egy egységet alkothat. Kiegészítő hűtőkör nélkül viszont a hűtőlevegő csak a környezeti levegőt megközelítő hőmérsékletig hűthető. Különálló, a motor hűtőfolyadékkörétől független töltőlevegő-hűtő hűtőfolyadékkör esetén a motor hatásfoka a levegősűrűség növelésével tovább fokozható.

Ebben a körben egy indirekt töltőlevegőhűtő-hűtő és egy folyadék hűtésű töltőlevegő hűtő található. A töltőlevegő hője először a hűtőfolyadéknak adódik át, majd az indirekt töltőlevegőhűtő-hűtő a hőt a környezeti levegőbe vezeti. Az indirekt töltőlevegőhűtő-hűtő a jármű elején kerül elhelyezésre. Mivel az indirekt töltőlevegőhűtő-hűtő a hagyományos léghűtéses töltőlevegő-hűtőknél jóval kevesebb helyet igényel, hely szabadul fel a motortér elejében. Ezen kívül a nagy méretű töltőlevegő csövekre sem lesz szükség.

Sematikus ábra

Közvetlen töltölevegő-hűtés

Közvetett töltölevegő-hűtés / Szívócsonk integrált töltőlevegő-hűtővel

Indirekt töltölevegő-hűtés

Töltőlevegő-hűtő hűtőfolyadékszivattyú

Motor hűtőfolyadék-szivattyú

Indirekt töltőlevegőhűtő-hűtő

Motorhűtő

Következmények üzemzavar esetén A töltőlevegő-hűtő meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: Elégtelen motorteljesítmény A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése (indirekt töltőlevegő hűtés esetén) Megnövekedő károsanyag-kibocsátás Megnövekedő üzemanyag-fogyasztás

A lehetséges okok: Sérült vagy eltömődött tömlő- vagy hűtőfolyadék-csatlakozások A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése vagy falslevegőbeszívás szivárgások miatt Külső sérülés (kőfelverődés, baleset) Csökkenő levegőátbocsátás (elszennyeződés) Elégtelen hőátadás belső szennyeződés miatt (korrózió, tömítőanyag, vízkőlerakódás) A hűtőfolyadék-szivattyú meghibásodása (indirekt töltőlevegő hűtés esetén)

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a hűtőfolyadék szintjét Ellenőrizze a hűtőfolyadékot szennyeződések, elszíneződés és fagyállótartalom szempontjából Ügyeljen a külső sérülésekre és szennyeződésekre Ellenőrizze a rendszer alkatrészeinek és a csatlakozóelemek (tömlőcsatlakozók) tömítettségét Ellenőrizze a hűtőfolyadék-szivattyút Ellenőrizze a ventilátort és a segédventilátort Ellenőrizze az átbocsátott levegő mennyiségét (idegen anyagok, korrózió miatti eltömődés)

56 | 57

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.4 Olajhűtő Általános információk A nagy hőterhelésnek kitett olajok (motor, sebességváltó, szervokormány) olajhűtővel történő hűtése, illetve közel egyenletes hőmérsékleten tartása komoly előnyökkel jár. Az olajcsere periódus és az egyes alkatrészek élettartama megnő. Az igényektől függően az olajhűtő a motorhűtőben vagy a motorhűtőn, illetve közvetlenül a motorblokkon kerülhet elhelyezésre. Az olajhűtők között levegő- és hűtőfolyadék-hűtéses típusok különbözethetők meg.

Felépítés/működés A járművek nagy terhelésnek kitett alkatrészei számára a hagyományos hűtés manapság már nem elégséges. A motorolaj hűtése rendkívül egyenetlen hőmérsékletet eredményez, mivel a környezeti hőmérséklettől és a menetszéltől függ. A levegőhűtéses olajhűtő, amely a jármű elejét érő légáramban helyezkedik el, megfelelő mértékben járul hozzá az olaj hőmérsékletének csökkentéséhez. A folyadékhűtésű olajhűtők a motor hűtőfolyadékköréhez csatlakoznak és optimális hőmérsékletszabályozást nyújtanak. Ebben az esetben az olaj hője átadódik a hűtőfolyadéknak. Ha a motor meleg, a hűtőfolyadék elvonja az olaj hőjét. Ha a motor hideg, a hűtőfolyadék az olajnál gyorsabban melegszik fel, majd hőt ad át az olajnak.

Az olaj ilyen módon hamarabb éri el az üzemi hőmérsékletet. Az üzemi hőmérséklet gyorsabb elérése és állandó értéken tartása különösen automata sebességváltós és szervokormányos járművek esetén bír jelentőséggel. Hűtés nélkül fennállna például a veszélye annak, hogy a kormányzás túl nehézzé vagy túl könnyűvé válik. A csöves hűtőket egyre inkább felváltják a teljesen alumíniumból készült lemezköteges hűtők. Az utóbbi típus nagyobb felületi hűtést nyújt kisebb helyigény mellett, és a motortér tetszőleges pontján elhelyezhető. Az olajhűtő meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel:

Következmények üzemzavar esetén Az olaj-levegő hűtő meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: Elégtelen hűtőteljesítmény Az olaj mennyiségének csökkenése Az olajhőmérséklet növekedése A hűtőfolyadék elszennyeződése

A lehetséges okok: Nem megfelelő hőátadás belső vagy külső szennyeződések miatt (rovarok, kosz, olajiszap, korrózió) Az olaj mennyiségének csökkenése sérülések (baleset) miatt Olaj a hűtőrendszerben (belső tömítetlenség) Az olaj mennyiségének csökkenése tömítetlen csatlakozások miatt

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze az olaj és a hűtőfolyadék szintjét Ellenőrizze hogy az olajhűtőn láthatóak-e külső szennyeződések és sérülések (hajszálrepedések) Ellenőrizze hogy a hűtőfolyadék szennyeződött, elszíneződött-e, és és mérje meg a fagyáspontját Ügyeljen a külső szivárgásokra (csatlakozások) Ellenőrizze az átbocsátott levegő mennyiségét (idegen anyagok, korrózió, olajiszap miatti eltömődés)

58 | 59

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.5 PTC-segédfűtés Általános információk A modern közvetlen befecskendezéses motorok (pl. a TDI) nagy hatásfoka miatt a leadott hő hideg napokon nem elegendő a jármű utasterének gyors felfűtéséhez. A PTC-segédfűtés, amely menetirány szerint nézve a fűtőradiátor előtt található, gyorsan képes felfűteni az utasteret. Az egység több hőmérsékletfüggő, elektromosan vezérelt ellenállásból épül fel.

A fedélzeti elektronika energiája holtidő nélkül és közvetlenül alakul át hővé, amit a befúvó ventilátor az utastérbe juttat.

Felépítés/működés A PTC-elemek nemlineáris kerámia ellenállások. A PTC mozaikszó a Positive Temperature Coeﬃcient kifejezést takarja, és olyan elemet jelent, amelynek ellenállása a hőmérsékletével együtt emelkedik. Az elv visszafelé azonban nem pontosan igaz, tehát a hőmérséklet csökkenésével nem csökken rögtön az ellenállása. Az ellenállás-jelleggörbe ebben a tartományban negatív hőmérsékleti karakterisztikájú. A negatív karakterisztika csak a minimális ellenállás elérésekor fordul át pozitívba, vagyis a hőmérséklet csökkenésével az ellenállás először lassan, majd 80°C-tól kezdve gyorsan nő, egészen addig, amíg a PTC-fűtőelemek már egyáltalán nem tudnak felvenni további áramot. Ekkor, ha nem áramlik át levegő a PTC-fűtőn, a PTC-lap felületi hőmérséklete kb. 150°C, míg a fém kereté 110°C. A PTCfűtő több fűtőelemből (2. ábra, A elem), egy rögzítőkeretből, egy szigetelőkeretből és a reléből vagy a teljesítményelektronikából épül fel. A fűtőelemek PTC-kerámialapokból, érintkezőlemezekből, csatlakozókból és hullámos alumínium bordákból állnak. A hullámos bordák megnövelik az érintkezőlemezek hőleadó felületét. A levegő oldali hőátadás elősegítéséhez a hullámos bordákon bemetszések, úgynevezett kopoltyúk találhatók. A javított hőát-

adásnak köszönhetően a bekapcsolási áramcsúcs a bemetszések nélküli hullámos bordájú segédfűtésekhez képest jelentősen csökkenthető. Ennek következtében az egyes PTC-kötegek többször összekapcsolhatók. A fűtés pedig összességében nagyobb teljesítményen üzemelhet. A bemetszések kialakítására vonatkozó technológiai ismeretek a hűtőgyártásból származnak. A segédfűtés egy fűtő-klíma egység, amely a klímaberendezésben, a levegőáramlás útjában, közvetlenül a hagyományos, hűtőfolyadék-levegő hőcserélő mögött helyezkedik el, helyigénye minimális. Alacsony környezeti hőmérsékleten és hideg motornál a PTC-fűtőn csak a hideg vagy a hőcserélő által enyhén felmelegített levegő áramlik át. A hőelemek hőmérséklete és ellenállása alacsony, fűtőteljesítményük viszont nagy. A hagyományos fűtés bekapcsolásakor a levegő hőmérséklete és az ellenállás nő, a fűtőteljesítmény pedig ezzel párhuzamosan csökken. Ha a PTC-fűtő felületi hőmérsékletét 25°C-os átáramló levegő határozza meg, akkor 480 kg/óra légtömegáram érhető el. A fűtőtömb ennél a levegőhőmérsékletnél átlagosan 50°C hőmérsékletű lesz. A PTC-elemek névleges ellenállásának különböző értékek választhatók, és ennek megfelelően változik az áramfelvétel és a teljesítmény. Az alacsony névleges ellenállás működés közben nagyobb fűtőteljesítmény biztosít. A PTC-fűtések

teljesítménye 1 és 2 kW között mozog. A 2 kW-os teljesítmény már a 12 V-os hálózat (150 A 13 V-on) ﬁzikai határát jelenti. 42 V-os fedélzeti elektronika esetén nagyobb teljesítmények is használhatók. Annak köszönhetően, hogy a PTC-fűtés tömege kicsi, és az elektromos árammal megtermelt hő közvetlenül a levegőáramlásba kerül, az egység működése gyakorlatilag azonnal érezhető. A rendkívül kis holdidő a PTC-segédfűtések egyik fontos jellemzője. Mivel motor a generátor többletterhelése miatt szintén gyorsabban melegszik fel üzemi hőmérsékletre, a hagyományos fűtés is hamarabb aktiválódik. Ez a kiegészítő fűtési teljesítmény a PTC-fűtő teljesítményének kb. kétharmadát teszi ki. A PTC-fűtés teljesítménye gyakorlatilag hozzáadható a teljes rendszeréhez. A PTC-elemek karakterisztikus ellenállási görbéje megakadályozza a PTC-fűtés túlmelegedését. A fém keret felülete folyamatosan 110°C alatt található. Ezen kívül ha a hőcserélő nagyobb hőmérsékleten fújja ki a levegőt, a PTCfűtés teljesítménye csökken. Egy teljesítményelektronikának köszönhetően a PTC-fűtés több fokozatban, illetve fokozatmentesen szabályozható, hogy a működését mindig a szükséges fűtőteljesítményhez vagy a rendelkezésre álló elektromos teljesítményhez lehessen igazítani. A PTC-fűtés vezérlése külsőleg, relével, vagy integrált szabályozással, teljesítményelektronika segítségével történik. A relés vezérlés esetén a járműgyártó állapítja meg, hogy milyen és hány fokozatba legyen az egység kapcsolható. A segédfűtésbe integrált szabályozás esetén minimális és nagy funkciókészlet különböztethető meg. Minimális funkciókészlet esetén a fokozatok egyenként kapcsolhatók.

A teljesítményelektronika megvédi a segédfűtést a túlfeszültséggel, a rövidzárlattal és a pólusok felcserélésével szemben. Ez a szabályozás nem rendelkezik diagnosztikai lehetőséggel. Fokozatos szabályozás esetén legfeljebb nyolc fokozat áll rendelkezésre. Az egység vezérlése a villamos rendszer állapotától és a segédfűtési igénytől, azaz a megkívánt hőmérséklettől függ. Nagy funkciókészletű szabályozás esetén a teljesítményelektronika vezérlése pl. fokozatmentesen, a jármű LIN- vagy CANbuszán keresztül történik. A fedélzeti elektronika pillanatnyilag rendelkezésre álló árama így mindig optimális módon használható a segédfűtés működtetésére. A túlfeszültség, a rövidzárlat és a pólusok véletlen felcserélése elleni védelem érdekében a nagy funkciókészletű teljesítményelektronika ezen kívül fokozatonkénti túláramvédelemmel, az áramköri lap túlmelegedését meggátló védelemmel, valamint feszültségfelügyelettel rendelkezik. A nagy funkciókészlettel rendelkező szabályozáson diagnosztika végezhető.

60 | 61

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

Következmények üzemzavar esetén A PTC-segédfűtés meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: A teljesítmény csökkenése a motor hideg állapotában Hibakód tárolása a hibamemóriában

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a biztosítékot Olvassa ki a hibamemóriában tárolt adatokat Olvassa ki a mérési értékeket tároló blokkokat Ellenőrizze az elektromos vezérlést (relé) Ellenőrizze az elektromos csatlakozásokat Sok jármű esetén a fedélzeti elektronikát vezérlő elektronika az úgynevezett terhelésszabályozás segítségével vezérli a PTC-segédfűtést, és ugyanilyen módon kapcsolja ki azt, ha a fedélzeti elektronika túlterheltté válik. A terhelésszabályozás állapota gyakran a mérési értékeket tároló blokkok segítségével kérdezhető le. Emiatt ha a fűtési teljesítmény nem megfelelő, a hibamemóriát és a mérési értékeket tároló blokkokat lekérdezve megállapítható, hogy nem a fedélzeti elektronika túlterhelése vezetett-e a segédfűtés kikapcsolásához. A túlterhelés oka a segédfűtés meghibásodása is lehet.

A lehetséges okok: A PTC-segédfűtés elektromos vezérlése vagy elektromos csatlakozói meghibásodtak A PTC-segédfűtés meghibásodott (teljesítményelektronika, ellenállások)

PTC-segédfűtés

Fűtőradiátor

Elpárologtató

62 | 63

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.6 Viszkókuplung Általános információk A viszkókuplung a viszkóventilátor részét képezi. Feladata az, hogy a hőmérséklettől függően kapcsolatot létesítsen a hajtás és a ventilátor lapátkereke között, és az utóbbi fordulatszámát szabályozza. A tengelykapcsolón egy műanyag lapátkerék található, amely a szükségletnek megfelelő légáramlást hoz létre. A viszkóventilátorok az esetek többségében hosszanti elhelyezésű és nagy lökettérfogatú motorral szerelt személyautókban, valamint teherautókban használatos.

Felépítés/működés A viszkókuplung legtöbbször egy tengelyen keresztül, közvetlenül a motorról kapja a hajtást (1. ábra). Ha nincs szükség hűtőlevegőre, a viszkókuplung kikapcsol, és alacsony fordulatszámon jár. Ha a hűtési igény megnő, olaj áramlik a tárolókamrából a munkatérbe. A munkatérben a hajtó nyomaték kopás nélkül, folyadéksúrlódás útján adódik át a ventilátornak, amelynek fordulatszáma fokozatmentesen igazítható az üzemeltetési feltételekhez. A bekapcsolási pont 80°C-nál található. A hagyományos viszkókuplung esetén a hűtőt elhagyó levegő útjában egy bimetál található (2. ábra). A bimetál hő hatására történő deformációja egy csapon és egy szelepkaron keresztül nyit és zár egy szelepet. Az átadott nyomaték és a ventilátor fordulatszáma a szelep állásától, ezáltal a munkatérben található olaj mennyiségétől függ. Az egységben 30 – 50 ml olaj található (személygépjárművek esetén).

1. ábra

2. ábra

A hajtás és a ventilátor fordulatszáma között teljesen feltöltött munkatér esetén is eltérés mutatkozik (szlip). Az ebből eredő hőt hűtőbordák adják át a környezeti levegőnek. Az elektromosan vezérelt viszkókuplungok szabályozása közvetlenül, érzékelők segítségével valósul meg. A mért értékeket egy vezérlőegység feldolgozza, majd kapcsolóüzemű vezérlőáram formájában az integrált elektromágneshez továbbítja. A meghatározott módon irányított mágneses mező egy összekötő elemen keresztül szabályozza a belső olajáramlást. Egy, a ventilátor fordulatszámát felügyelő kiegészítő érzékelő zárja a szabályozási kört.

Elektromos csatlakozás

Visszavezető furat

Következmények üzemzavar esetén A viszkókuplung meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: A motor vagy a hűtőfolyadék hőmérsékletének megnövekedése Nagy zaj A ventilátor üzemállapottól függetlenül mindig maximális fordulatszámon jár

Fordulatszám-érzékelő

Primer tárcsa

Szelepkar Mágnescsapágy Rögzítőlemez

A lehetséges okok: Elégtelen tengelykapcsoló-kapcsolat az olaj elfolyása miatt Az olaj mennyiségének csökkenése tömítetlenség miatt A hűtőfelület vagy a bimetál elszennyeződése Belső károsodások (pl. szabályozószelep) A csapágy károsodása Sérült lapátkerék Állandó kapcsolat a tengelykapcsoló meghibásodása miatt

Tárolókamra a szilikonolaj számára Ház Elektromágnes

Elektronikusan szabályozott viszkókuplung

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a hűtőfolyadék szintjét és fagyállótartalmát Ellenőrizze a viszkóventilátor tisztaságát és épségét Ellenőrizze a csapágy holtjátékát és zaját Ügyeljen az olaj kilépésére Kikapcsolt motor mellett kézzel elfordítva ellenőrizze a viszkókuplungot. A ventilátor lapátkerekének hideg motor esetén könnyen, meleg motor esetén nehezen kell járnia Ha lehetséges, ellenőrizze a tengelykapcsoló szlipjét a ventilátor és a hajtótengely fordulatszámának összehasonlításával. Teljesen zárt tengelykapcsoló és közvetlen hajtású ventilátor esetén a szlip nem lehet nagyobb 5%-nál. Az ellenőrzéshez fényvisszaverő tárcsás optikai fordulatszámmérő használata javasolt (3. ábra) Ellenőrizze az elektromos csatlakozást (elektronikusan vezérelt viszkókuplung) Ellenőrizze a légbeömlőt és a légterelő lemezeket Ügyeljen arra, hogy a hűtőn elegendő levegő áramoljon át

64 | 65

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.7 Viszkóventilátor Általános információk A haszongépjárművek és az erős személygépjárművek hőelvezetésére a nagy teljesítményű hűtők mellett olyan ventilátorokra és ventilátorhajtásokra is szükség van, amelyek megfelelő hatékonysággal képesek hűtőlevegőt biztosítani. A viszkóventilátorok egy lapátkerékből és egy viszkókuplungból állnak. Az egységet hosszanti beépítésű motoroknál alkalmazzák, (menetirány szerint nézve) a hűtő elé helyezik el, és ékszíjjal vagy közvetlenül a motorról hajtják.

Felépítés/működés A ventilátor lapátkereke a legtöbb esetben műanyagból készül és a viszkókuplungra van csavarozva. A lapátok száma és állása a szerkezeti adottságoktól függően változik. A viszkókuplung háza alumíniumból készül, felületén nagy számú hűtőborda található. A viszkóventilátorok vezérléséről egy tisztán a hőmérséklettől függő, önszabályozó bimetál kapcsoló gondoskodik. A szabályozási paraméter a motorhűtő környezeti hőmérséklete. A viszkókuplungok másik változatát az elektromos vezérlésű egységek jelentik. Ezek elektronikus szabályozásúak és elektromágneses működtetésűek. A szabályozás ebben az esetben különböző érzékelő bemenő jelei alapján történik. További információkat a viszkókuplungra vonatkozó műszaki információkban olvashat.

Következmények üzemzavar esetén A viszkóventilátor meghibásodása a következő jelekből ismerhető fel: Nagy zaj Magasabb motor- és a hűtőfolyadék-hőmérséklet

A lehetséges okok: Sérült lapátkerék Az olaj mennyiségének csökkenése, tömítetlenség A hűtőfelület vagy a bimetál elszennyeződése A csapágy károsodása

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze a hűtőfolyadék szintjét Ellenőrizze a lapátkerék épségét Ügyeljen az olaj kilépésére Ellenőrizze a csapágy holtjátékát és zaját Ellenőrizze a lapátkerék és a viszkókuplung megfelelően van összeszerelve Ellenőrizze a légterelő lemezek és a légbeömlő meglétét és szilárd rögzülését

66 | 67

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.8 Fűtőradiátor Általános információk A fűtőradiátor a jármű utasterének fűtőcsatornájában található, és hűtőfolyadék áramlik rajta keresztül. Az utastér levegője áthalad a fűtőradiátoron, és közben felmelegedik.

Felépítés/működés A fűtőradiátor a motorhűtőhöz hasonlóan egy mechanikusan összeillesztett cső/borda rendszerből áll. A fejlődés irányát ennél az egységnél is a teljesen alumínium kivitel jelenti. A fűtőradiátorban hűtőfolyadék áramlik. Az átfolyó mennyiséget a legtöbb esetben mechanikusan vagy elektromosan vezérelt szelepek szabályozzák. Az utastér levegője a fűtőradiátor hűtőbordáinál (hűtőtömbjén) melegszik fel. Az utastér befúvó ventilátora és a menetszél által létrehozott levegőáram áthalad a forró hűtőfolyadékkal átjárt fűtőradiátoron, eközben felmelegedik, és végül az utastérbe kerül.

Következmények üzemzavar esetén A meghibásodott vagy nem kielégítően működő fűtőradiátor a következő jelekből ismerhető fel: Elégtelen fűtőteljesítmény A hűtővíz mennyiségének csökkenése Szag (édeskés) A szélvédő párásodása Elégtelen levegőáramlás

A lehetséges okok: Nem megfelelő hőátadás belső vagy külső szennyeződések miatt (korrózió, hűtőfolyadék-adalékok, kosz, vízkőlerakódás) A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése korrózió miatt A hűtőfolyadék csökkenése tömítetlen csatlakozások miatt Elszennyeződött pollenszűrő Szennyeződés/eltömődés a szellőzőrendszerben (falevelek) Helytelenül vezérelt légterelő lapát

Hibakeresés A hibakeresés lépései: Ellenőrizze, hogy nem érezhető-e furcsa szag, és nem párásodik-e a szélvédő Ellenőrizze a pollenszűrőt Ellenőrizze a hőcserélő tömítettségét (tömlőcsatlakozók, peremes csatlakozások, hűtőtömb) Ügyeljen a hűtőfolyadék elszennyeződésére és elszíneződésére Ellenőrizze a hűtőfolyadék akadálytalan áramlását (eltömődés idegen anyagok, vízkőlerakódások vagy korrózió miatt) Mérje meg a hűtőfolyadék belépő és kilépő hőmérsékletét Ügyeljen a szellőzőrendszerben található eltömődésekre és idegen anyagokra Ellenőrizze a légterelő lapát vezérlését (belső keringetés/ friss levegő)

68 | 69

MŰSZAKI INFORMÁCIÓK

9.9 Olajhűtő hidrodinamikus retarderhez Általános információk A hidrodinamikus (folyadékkal működő) retardereket haszongépjárművekben alkalmazzák, ahol ez a lényegében kopásmentes áramlási fék az üzemi fékberendezés működését segíti. A hővé alakított mozgási energia, amit az olaj áramlási sebességének csökkenése hoz létre, egy hőcserélőn keresztül kerül vissza a hűtőrendszerbe.

A retardert vagy a vezető aktiválja, vagy automatikusan működik. Az eszköz több 100 KW-os fékezési teljesítményt biztosít.

Felépítés/működés A haszongépjárművek üzemi fékje mellett, amely általában egy kopó súrlódó fék, egyre több gyártó épít kopásmentes lassító berendezéseket járműveibe. Ezek egyik típusa a hidrodinamikus retarder, amely rászerelt és beépített kivitelű lehet. Elhelyezésük alapján külső és belső retardereket különbözhetünk meg. A külső retarderek a hajtásláncban helyezkednek el, míg a belső retarderek részben vagy teljes egészben a hajtóműben találhatók. „Inline” (a hajtásláncba épített) és „Oﬄine” (a hajtómű oldalán elhelyezett) kivitelű retarderek léteznek. Az egyes változatok alkalmazási célja több ponton megegyezik: A jármű sebességének csökkentése A sebesség állandó értéken tartása lejtmenetben Az üzemi fék kopásának minimalizálása Az üzemi fék túlterhelésének megakadályozása

aminek hatására a forgórész és ezzel a hajtótengely lefékeződik. A folyamat közben a retarderben keletkező hőenergia felmelegíti az olajat, amit egy olajhűtő (lásd szemközti oldal, 4. ábra) hűt vissza. A teljesen alumíniumból vagy acélból készült olajhűtő a retarder karimájához csatlakozik, és a termelődött hőt a jármű hűtőkörének adja le. Hogy az előírt határhőmérsékletet a rendszer ne lépje túl, az olajhűtő közelében található egy hőmérséklet-értékelő, amely folyamatosan felügyeli a hűtőfolyadék hőmérsékletét. Ha a rendszer túllépi a határhőmérsékletet, az érzékelő leszabályozza vagy kikapcsolja a retardert.

A hidrodinamikus retarderek (lásd szemközti oldal, 2. ábra) legtöbbször olajjal (és részben vízzel) működnek, és található bennük egy tartalék olajmennyiség, amelyet fékezés közben sűrített levegő juttat az átalakító egység házába. A ház két egymással szemben elhelyezett lapátkerékből áll: az egyik a jármű hajtásrendszeréhez csatlakozó forgórész, a másik egy ﬁx állórész. A forgórész felgyorsítja a bevezetett olajat. A forgórész lapátozása és a centrifugális erő az olajat az állórészbe juttatja,

Olajtartály

5 Sűrített levegő csatlakozó

Retarder-átalakító

Olajhűtő Hűtőkör retarderrel: 1. Járműhűtő 2. Hűtőventilátor 3. Hűtőfolyadék-szivattyú 4. Termosztát 5. Hűtőfolyadékhőmérséklet-érzékelő 6. Retarder olajhűtővel

Hűtőfolyadékkör hozzá- és elvezetés

Retarder rászerelt olajhűtővel

Következmények üzemzavar esetén A retarder meghibásodása/tönkremenetele a következő jelekből ismerhető fel: A hűtőfolyadék mennyiségének csökkenése Az olaj mennyiségének csökkenése Az olaj és a víz keveredése A fékhatás teljes megszűnése

Tömítsek, tömlőcsatlakozások sérülése Szennyeződés miatti keresztmetszet-csökkenés a hőcserélőben, illetve a hűtőrendszerben Nagy, illetve hirtelen termikus terhelések (hőmérséklet nyomás) A hőcserélő belső tömítetlensége A hőmérséklet-érzékelő meghibásodása (1. ábra)

Az okok a következők lehetnek: A hűtőrendszer túlmelegedése az elégtelen mennyiségű, nem megfelelő típusú vagy keverékű hűtőfolyadék miatt A hűtőfolyadék túlmelegedése helytelen használat (a jármű teljes lefékezése alacsony motorfordulatszámon, nem megfelelő fokozat választása) és az ebből eredő kavitáció (nagy termikus terhelés hatására jelentkező buborékképződés) miatt, lásd 3. ábra

Hibakeresés Hibakeresés esetén a következő lépések szerint kell eljárni: Annak ellenőrzése, hogy teljesülnek-e a járműgyártó hűtőfolyadékra vonatkozó előírásai (típus, keverési arány) A hűtőfolyadék szintjének ellenőrzése Ellenőrizzük hogy a hűtőrendszer tömített és szennyeződésmentes (olaj, vízkő, rozsda, tömítőanyag) Ellenőrizzük hogy a hűtőfolyadék járatok nincsenek eltömődve A hőcserélő szilárd rögzítésének ellenőrzése, repedések keresése Az elektromos részegységek (érzékelő) ellenőrzése A hűtőrendszer egyéb elemeinek ellenőrzése

Az olajhűtő cseréje során át kell mosni a hűtőrendszert, és le kell cserélni a retarder olaját, valamint a hűtőfolyadékot. Az átmosáshoz pl. kiválóan megfelel egy hűtőrendszer-tisztító anyag (HELLA cikkszám: 8PE 351 225-841). A különleges, járműspeciﬁkus előírásokat minden esetben ﬁgyelembe kell venni.

1. ábra

3. ábra

2. ábra

4. ábra

70 | 71

Értékesítés és további információk:

HELLA Hungária Gépjárműalkatrész-Kereskedelmi K . 1139 Budapest, Forgách u. 17. Tel.: 06-1-450-2150 Fax: 06-1-239-1602 e-mail: info@hellahungaria.hu Internet: www.hella.hu