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shogun
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Viskolüfter Funktionsweise

Beitrag von shogun » 19.04.2009, 02:26

Aufgabe
Bei der Visko-Lüfterkupplung soll das Gehäuse, an dem die Lüfterflügel befestigt sind, mit steigender Motortemperatur stärker mit dem in diesem Fall von der Kurbelwelle angetriebenen Rad verbunden werden.


Motor kalt
Die Luft, die durch den Kühler strömt, bleibt kalt. Eine Bimetallfeder, die mit dem verrippten Aluminium durch Wärmeleitung verbunden ist, biegt sich (noch) nicht durch. Dadurch kann keine Viskoseflüssigkeit aus dem Vorratsraum (links) in den Arbeitsraum (rechts) fließen. Im Gegenteil, das Rad im Arbeitsraum pumpt durch die große Drehzahldifferenz alle Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum.

Motor warm
Wenn Sie das Bild anklicken, sehen Sie, die größere Durchbiegung des Bimetalls (zwei Metalle unterschiedlicher Wärmeausdehnung). Der Druckkolben verschiebt sich etwas nach links und die (leicht federnde) Zwischenscheibe gibt die obere Verbindung zwischen Vorrats- und Arbeitsraum etwas frei. Der Arbeitsraum füllt sich vom äußeren Rand her halb mit Viskoseflüssigkeit. Diese sorgt für eine gewisse Verbindung des Antriebsrades mit dem Gehäuse. Der Lüfter läuft (in unserem Beispiel) mit etwa halber Kurbelwellendrehzahl.

Motor heiß
Durch die vollständige Durchbiegung des Bimetalls wird die Öffnung zwischen Vorratsraum (links) und Arbeitsraum (rechts) ganz frei gegeben. Die Viskoseflüssigkeit füllt den Arbeitsraum komplett. Die Drehzahlen gleichen sich bis auf wenige hundert Umdrehungen pro Minute an.

http://www.kfz-tech.de/ViskoluefterZ.htm

Diese Seite sollte man sich merken, gibt sehr gute und verstaendliche Informationen

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Re: Viskolüfter Funktionsweise

Beitrag von shogun » 15.02.2011, 06:13

Pruefen der Viskokupplung:

Beim Kaltstart des Motors laeuft die Viskokupplung zunaechst mit erhoehter Drehzahl bis das Oel in der Viskokupplung aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum zurueckgeflossen ist. Circa 1-3 Minuten. Danach schaltet die Luefterkupplung ab und die Luefterdrehzahl sinkt auf etwa 25-30% der Antriebsdrehzahl. Die Kuehlleistung des Motors ist hierdurch absichtlich herabgesetzt, sodass der Motor seine Betriebstemperatur moeglichst schnell erreicht.Durch das Ansteigen der Kuehlertemperatur wird ueber den Bimetallstreifen , der vorne an der Visko-Luefterkupplung angebracht ist, die Luefterkupplung zugeschaltet, d h. mit steigender Kuehlertemperatur nimmt auch die Luefterleistung zu, die aber nie die gleiche Drehzahl wie der Motor erreicht im Endeffekt.
Laesst man den Motor nur kurz laufen und stellt ihn noch mit kaltem Motor wieder ab, so muss sich der Luefter mit relativ geringem Kraftaufwand von Hand durchdrehen lassen.

Die Kupplung ist dann voll abgeschaltet. Die volle Zuschaltung der Kupplung wird erreicht, wenn die aus dem Kuehler austretende Kuehlluft mindestens eine Temperatur von ca. 62 Grad erreicht hat, oder was auch immer je nach Motor ausgelegt ist.
Mercedes Benz hat dazu eine gute Beschreibung aus 1968, als das selbst bei MB noch Sonderausstattung war.
http://www.roststopp.de/strichacht/date ... g-1968.pdf

wir haben da schon viel mit experimentiert mit Viskos. Mein Schrauberkollege hat seit einem Jahr eine ' getunte' Visko in seinem E32 B12 5.0, da haben wir etwas mehr Fluessigkeit injiziert, sodass die Visko schneller auf Drehzahlen kommt. Hier wird das beschrieben auf einer Porsche DIY Seite
http://members.rennlist.com/blueshark/page11.html ist eigentlich gedacht, um alte Viskos wieder zu reparieren.

das Silikon Oel gibt es bei Toyota zu kaufen: Toyota silicone oil, Teilnummer 08816-03001

Kurz gesagt, Funktion:.

Aufgabe: Bei der Visko-Lüfterkupplung soll das Gehäuse, an dem die Lüfterflügel befestigt sind, mit steigender Motortemperatur stärker mit dem in diesem Fall von der Kurbelwelle angetriebenen Rad verbunden werden.


Motor kalt: Die Luft, die durch den Kühler strömt, bleibt kalt. Eine Bimetallfeder, die mit dem verrippten Aluminium durch Wärmeleitung verbunden ist, biegt sich (noch) nicht durch. Dadurch kann keine Viskoseflüssigkeit aus dem Vorratsraum (links) in den Arbeitsraum (rechts) fließen. Im Gegenteil, das Rad im Arbeitsraum pumpt durch die große Drehzahldifferenz alle Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum.

Motor warm: Wenn Sie das Bild anklicken, sehen Sie, die größere Durchbiegung des Bimetalls (zwei Metalle unterschiedlicher Wärmeausdehnung). Der Druckkolben verschiebt sich etwas nach links und die (leicht federnde) Zwischenscheibe gibt die obere Verbindung zwischen Vorrats- und Arbeitsraum etwas frei. Der Arbeitsraum füllt sich vom äußeren Rand her halb mit Viskoseflüssigkeit. Diese sorgt für eine gewisse Verbindung des Antriebsrades mit dem Gehäuse. Der Lüfter läuft (in unserem Beispiel) mit etwa halber Kurbelwellendrehzahl.

Motor heiß: Durch die vollständige Durchbiegung des Bimetalls wird die Öffnung zwischen Vorratsraum (links) und Arbeitsraum (rechts) ganz frei gegeben. Die Viskoseflüssigkeit füllt den Arbeitsraum komplett. Die Drehzahlen gleichen sich bis auf wenige hundert Umdrehungen pro Minute an.

http://www.kfz-tech.de/ViskoluefterZ.htm
http://www.kfz-tech.de/Viskoluefter.htm
http://www.senatorman.de/v2/werkstatt/viscoluefter.htm
http://www.rainer4x4.de/visco.htm

http://www.sternzeit-107.de/modules.php ... cle&sid=57
http://www.mwrench.com/Whitepapers/FanClutchtest.pdf


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Re: Viskolüfter Funktionsweise

Beitrag von shogun » 02.08.2016, 16:39

Auch noch passend zum Thema, 10 Seiten Kühlung Grundlagen, AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 24.09.2013
http://www.agvs-beo.ch/cmsfiles/am_kueh ... dlagen.pdf
und bevor es wieder im net Nirwana verschwindet, hier das meiste kopiert:
INHALTSVERZEICHNIS
DIE ZWANGSUMLAUFKÜHLUNG.......................................................................................................3
BAUTEILE IM KÜHLSYSTEM ..............................................................................................................4
Wasserpumpe..............................................................................................................................4
Thermostat.................................................................................................................................5
Kühler ......................................................................................................................................5
Kühlerdeckel...............................................................................................................................6
Kühlerlüfter ................................................................................................................................6
Viskolüfter ..................................................................................................................................7
FROSTSCHUTZMITTEL .......................................................................................................................8
Refraktometer ...............................................................................................................................8
WERKSTATTARBEITEN ......................................................................................................................9
Wichtige Tipps! .............................................................................................................................9
Kühlsystem auf Dichtheit prüfen..........................................................................................................9
Kühlerdeckel prüfen........................................................................................................................9
Thermostat prüfen ........................................................................................................................10
Temperaturfühler prüfen.................................................................................................................10
Thermoschalter prüfen....................................................................................................................10

Das Kühlsystem stellt einen geschlossenen Kreislauf dar. Es hat die Aufgabe, das thermische Gleichgewicht im Motor sicherzustellen, denn erst bei optimalen Temperaturen bestehen für den Motor optimale Betriebsbedingungen: Dann ist der Wirkungsgrad hoch und die Verbrennung
vollständig, was auch wiederum die Umweltbelastung reduziert. Als Kühlflüssigkeit wird im Kühlkreislauf entsprechend der Herstellervorgabe eine Mischung aus reinem Wasser, Frost- und Korrosionsschutzmittel verwendet. Der Siedepunkt dieser Mischung liegt höher als der von Wasser und ermöglicht bei einem Überdruck von 1,4 bar Kühlmitteltemperaturen von bis zu 120°C.
Der Thermostat regelt den Kühlkreislauf in Abhängigkeit der Temperatur der Kühlflüssigkeit: bei kaltem Motor bleibt er geschlossen, so dass möglichst schnell die Betriebstemperatur erreicht wird (kleiner Kühlkreislauf); erst ab einer bestimmten Temperatur öffnet er und der große Kühlkreislauf über den Kühler wird zugeschaltet.
Die über einen Riemen angetriebene Wasserpumpe fördert das Kühlmittel und gewährleistet nach dem Öffnen des Thermostats den gleichmäßigen und schnellen Transport des Kühlmittels vom Motor zum Kühler: Dort wird die erhitzte Kühlflüssigkeit abgekühlt - entweder durch den Fahrtwind, sofern dies ausreicht oder aber ein Kühlerlüfter saugt zusätzlich Luft an.

Die Wasserpumpe wird mit einem Keilriemen, Flachriemen, Zahnriemen, Kette oder elektrisch angetrieben. Sie sind meist als Radialpumpe oder
Zentrifugalpumpe ausgebildet. Die Wellendichtung hat für Dichtheit zwischen Gehäuse und Lagerwelle zu sorgen: Von Ihrer Funktionalität hängt die
Lebensdauer einer Wasserpumpe im Wesentlichen ab. Eine Undichtheit ist meist an einem Wasseraustritt an der Leakage Bohrung zu
erkennen. (Verfärbung am Gehäuse).
Die elektrische Wasserpumpe hat gegenüber einer mechanisch angetriebenen Pumpe den Vorteil, dass sie immer nur so schnell dreht wie nötig. Das heisst sie kann den Kühlmitteldurchsatz an die Betriebsbedingungen anpassen. Dadurch nimmt die Pumpe nur ca. 200Watt Leistung auf, gegenüber
ca.2KW bei der mechanischen Version.
Thermostat
Wichtig: Bei Motoren, in denen der Thermostat horizontal eingebaut ist, muss dieser so eingebaut werden, dass das Kugelventil oder die
Entlüftungsbohrung oben liegt. Beim Kühlmittelwechsel oder beim Ersatz von Bauteilen im Kühlsystem muss das System nach dem
Einfüllen des Kühlmittels unbedingt entlüftet warden (sonst kann ein Motorschaden entstehen).
Funktion des Thermostaten:
Das Wachselement regelt unbeheizt wie bisher, d.h. über die Kühlmittel-Temperatur wird das Wachs flüssig und dehnt sich aus. Diese Ausdehnung bewirkt einen Hub am Hubstift. Dies erfolgt im Normalfall ohne Bestromung. Bei der Kennfeldkühlung ist im Wachselement ein Heizwiderstand eingebaut. Wenn dieser bestromt wird, erwärmt er das Wachselement zusätzlich und die Verstellung erfolgt nun nicht mehr allein in
Abhängigkeit von der Kühlmittel-Temperatur, sondern so, wie das vom Motorsteuergerät vorgegeben wird.

Der Kühlerdeckel verschliesst das System luftdicht und ermöglicht dadurch einen Druck im Kühlsystem, dadurch können Temperaturen von über 100°C erreicht werden. Zwei Ventile verhindern einen zu grossen Überdruck /Unterdruck im System. Maximaler Überdruck: 1,2 – 2,0 Bar.

Elektrischer Kühlerlüfter
Vorteile: Der Lüfter ist immer nur dann in Betrieb wenn es notwendig ist. Er kann auch bei abgeschaltetem Motor betrieben werden. Er kann frei platziert werden. Der Elektrolüfter wird über einen Thermoschalter ein und ausgeschaltet. Moderne Lüftersteuerungen arbeiten mit einem
Temperaturfühler und einem Lüftersteuergerät.

Viskolüfter
Aufgabe
Beim längs eingebauten Motor wurde früher der Lüfter einfach mechanisch angetrieben (permanenter Lüfterantrieb). Doch ausgerechnet bei hohen
Geschwindigkeiten, wenn der Lüfter dem Motor besonders viel Leistung abverlangt, wird er am wenigsten gebraucht, weil ohnehin genug Fahrtwind
den Kühler durchströmt. Umgekehrt ist seine Luftleistung besonders beim Lkw bei langsamer Fahrt und starkem Kühlbedarf des Motors besonders
schwach. Dieses Problem wird durch den Viskolüfter auch ohne Elektrik elegant gelöst.

Funktion
Der Viskolüfter ist unmittelbar hinter dem Kühler im Fahrtwind angeordnet ist. So kann der Viskolüfter nicht nur zusätzliche Luft durch den Kühler saugen, sondern auch prüfen, ob das überhaupt nötig ist. In seiner Mitte besteht er aus verripptem Leichtmetall, um die größtmögliche Oberfläche zu erzielen, die bei zu heißem Kühler stärker erwärmt wird. Die breite Bimetallfeder verbiegt sich und steuert so die Viskoseflüssigkeit, dadurch wird das Lüfterrad mit dem Antrieb „verbunden“. Die Drehmomentübertragung ist umso größer, je höher die Temperatur steigt.

Prüfung des Lüfters
Motor mit erhöhter Leerlaufdrehzahl warmlaufen lassen. Es wird überprüft, bei welcher Motortemperatur der Viskolüfter zuschaltet.

Frostschutzmittel
Refraktometer
Kühlschmiermittel besteht etwa zur Hälfte aus kalkarmem Wasser. Viele Zusätze z.B. die gegen Korrosion werden auch im Sommer gebraucht. Aus diesem Grund sollte die Dichte des Kühlmittels und damit der Anteil an Gefrierschutzmittel regelmässig überprüft werden. Üblich sind 40 - 50%. Wie
man aus dem Diagramm oben sieht, wird bei über 60% Frostschutzanteil die Gefriersicherheit wieder geringer. Den Frostschutz braucht der Motor, weil Wasser die Eigenschaft hat, sich bei der Bildung von Eis auszudehnen. Das würde der Motorblock aus Grauguss oder Aluminium nicht aushalten. Es gibt zwar an manchen Motoren Frostschutzstopfen, die dem Druck zuerst nachgeben, aber darauf sollte sich niemand verlassen. Dem Kühlwasser wird deshalb Ethylenglykol (Ethandiol) beigemischt. Der Name Glykol (griechisch: glycos = süss) geht auf seinen süssen Geschmack zurück.
Frostschutzarten: Ethylenglykol giftig, leicht süßlicher Geschmack, Propylenglykol ungiftig

Werkstattarbeiten
Wichtige Tipps!
Bei heissem Motor steht das System unter Druck: Verbrennungsgefahr beim Öffnen des Deckels.Kühlmittel muss als schwermetallhaltiger Abfall separate entsorgt werden. Bei der Auswahl des Kühlerschutzmittels sollte immer auf die vorhandenen Zulassungen geachtet werden. Beim Mischen verschiedener Kühlmittel muss vorher abgeklärt werden, ob sich diese Flüssigkeiten vertragen.

Kühlsystem auf Dichtheit prüfen
Bei betriebswarmen Motor Prüfgerät anschliessen und Kühlsystem mit dem vorgegebenem Druck versehen.
Bsp. Kontrolldruck: 140 kPa
Fällt der Druck in kurzer Zeit ab, müssen Kühler, Wasserpumpe, Schläuche und Heizelement kontrolliert warden

Kühlerdeckel prüfen
Kühlerdeckel mit vorgegebenem Druck versehen. Den Druck so lange erhöhen bis das ÜberDruckventil hörbar öffnet. Bsp. Öffnungsdruck: 140 kPa
Der Druck soll anschliessend leicht abfallen und anschliessend konstant bleiben.
Wird der Druck nicht erreicht, oder wird der Druck überschritten, muss der Kühlerdeckel ausgetauscht werden.
Fällt der Druck rasch ab, so ist der Kühlerdeckel zu ersetzen.
Unterdruckventil herausziehen, beim Loslassen muss es sich vollständig schliessen. Diese Prüfmethode ist bei den meisten Kunststoffdeckeln
nicht mehr möglich.

Thermostat prüfen
In eingebauten Zustand
Motor warmlaufen lassen. Die Kühlerschläuche oben und unten am Kühler ständig auf Temperatur prüfen. Sobald der Thermostat öffnet werden beide Schläuche heiss.
In ausgebauten Zustand
Wasser langsam erhitzen.Öffnungsbeginn mit dem Thermometer bestimmen. (Der elektrische Thermostat wird über eine Stellglieddiagnose
geprüft)

Temperaturfühler prüfen
In eingebauten Zustand : mit dem Diagnosetester Fehlerspeicher auslesen. Istwerte kontrollieren
In ausgebauten Zustand : Wasser langsam erhitzen. Mit Thermometer und Ohmmeter die Regelkurve aufzeichnen.

Thermoschalter prüfen
In eingebautem Zustand : Kontrollieren, bei welcher Temperatur er den Lüfter einschaltet.
In ausgebauten Zustand : Wasser langsam erhitzen. Mit Thermometer und Ohmmeter den Einschaltpunkt überprüfen. Ein = kleiner Widerstand
ca. 0.2 - 0.5 Ohm

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