März 3, 2021

Lüfterkupplungen sind das Herzstück der Motorkühlung eines Lastwagens. Sie regeln die Lüfterdrehzahlen, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten, ohne zu viel Energie zu verbrauchen. Aber woher weiß eine Lüfterkupplung, wie schnell sich der Lüfter drehen muss?

Die Antwort: Kontrollen.

Die Steuerung der Lüfterkupplung variiert je nach Lüfterkupplungstyp und Fahrzeug, aber ihr Hauptzweck besteht darin, wichtige Informationen oder Signale vom Motor an die Lüfterkupplung zu senden, damit diese optimale Drehzahlen liefert.

Wenn Sie das Wort „Steuerungen“ in einer Betriebs- oder Konstruktionsbesprechung erwähnen, werden Sie vielleicht schief angeschaut. Wenn sie richtig eingerichtet und programmiert sind, sind sie ein großer Vorteil. Wenn Sie die falsche Steuerung verwenden oder einen Schritt bei der Konfiguration vergessen, kann Ihnen das Kopfschmerzen bereiten.

Hier finden Sie alles, was Sie über die Steuerung von Lüfterkupplungen wissen müssen.

Das Herzstück des Kontrollsystems

Das Magnetventil kann als das „Herz“ des Steuerungssystems betrachtet werden, das sich öffnet und schließt, um den Luftstrom zur Lüfterkupplung zu regulieren.

Das Magnetventil ist ein Drei-Wege-Ventil mit zwei Einlass-/Auslassöffnungen und einer Auslassöffnung. In eine der Einlassöffnungen wird Druckluft aus dem Luftsystem des Fahrzeugs eingespeist, und die Auslassöffnung ist mit der Lüfterkupplung verbunden.

Das Ein- und Ausschalten des elektrischen Stroms bewirkt, dass sich ein Stößel im Inneren des Magnetventils auf und ab bewegt. Der Stößel verbindet die Auslassöffnung des Ventils mit einer der beiden Einlassöffnungen:

• Der normalerweise offene Anschluss, wenn der Strom abgeschaltet ist
• Der normalerweise geschlossene Anschluss, wenn der elektrische Strom eingeschaltet ist

Das Ventil hat eine 3/64-Zoll (1,19 mm) große Öffnung, um die Luftmenge zu regulieren und ein reibungsloses Ein- und Auskuppeln der Lüfterkupplung zu gewährleisten.

Der Ausgang des Ventils ist immer mit der Lüfterkupplung verbunden. Je nach den elektrischen Steuerkreisen des Fahrzeugs kann die Luftzufuhr entweder an den normalerweise offenen oder an den normalerweise geschlossenen Anschluss angeschlossen werden.

Der Anschluss, der nicht mit der Luftzufuhr verbunden ist, lässt die Luft aus der Lüfterkupplung ab, wenn diese ausschaltet. Es sind verschiedene Adapter und Anschlussstücke erhältlich, mit denen das Magnetventil entweder stromlos offen oder stromlos geschlossen angeschlossen werden kann (die Luftzufuhr kann an beide Einlassöffnungen angeschlossen werden). Diese Anschlüsse ermöglichen auch die Installation des Magnetventils mit oder ohne Luftfilter.

Das Magnetventil sollte an einem vom Motor entfernten Ort montiert werden, damit das Ventil möglichst wenig übermäßiger Hitze, Vibrationen und Verunreinigungen ausgesetzt ist. Ein abseits des Motors montiertes Magnetventil verlängert die Lebensdauer des Magnetventils und gewährleistet den ordnungsgemäßen Betrieb der Lüfterkupplung.

Verdrahtet für Luftstrom

Die elektrische Verkabelung, die die Lüfterkupplung steuert, ist von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, aber im Allgemeinen handelt es sich um eines von drei Systemen:

• ECM-gesteuert: Magnetventil ist „normalerweise geschlossen“ und wird von Sensoren gesteuert
• Normalerweise offen: Strom ist erforderlich, um das Magnetventil zu schließen
• Normalerweise geschlossen: Zum Öffnen des Magnetventils wird Strom benötigt

Die Motorenhersteller bauen in ihre neuen Konstruktionen elektronische Steuermodule (ECM) ein, die den Motor, das Getriebe und andere kritische Vorgänge steuern, um die Motorleistung, die Zuverlässigkeit und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.

Eine ECM ist im Wesentlichen ein digitaler Computer, der einen Mikroprozessor, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Festwertspeicher (ROM) enthält. Das ROM enthält das Programm des Computers.

Entwicklungsingenieure können das Steuerungssystem eines Fahrzeugs und die Motorleistung ändern, indem sie einfach die Programmierung des ECM ändern.

Elektronische Steuermodule sind einfacher und zuverlässiger als unabhängige, fest verdrahtete Systeme. Die Entscheidungslogik liegt im Computerprogramm und nicht in der Verkabelung, und alle Sensoren und Aktuatoren sind mit dem ECM und nicht untereinander verdrahtet. Die meisten ECM-gesteuerten Motoren sind mit einem „normal geschlossenen“ Magnetventil ausgestattet.

Die Signale der Motoren verstehen

Der ECM-Computer überwacht die Daten der am Motor angebrachten Sensoren und sendet auf der Grundlage der Programmierlogik die entsprechenden Signale an die Steuerungen und Aktuatoren. Das ECM sendet auch Statusinformationen an die Warnleuchten und Messgeräte des Fahrers.

In einem ECM-gesteuerten System kann ein Sensor mehrere Aktuatoren beeinflussen, und ein Aktuator kann von mehreren Sensoren beeinflusst werden, je nachdem, wie das ECM programmiert ist.

Die in ECM-Systemen verwendeten Sensoren unterscheiden sich von denen, die in unabhängigen Systemen verwendet werden. Anstelle eines einfachen Öffnungs-/Schließsensors verwenden ECM-Systeme Thermistoren und Sendeeinheiten, um Signale an das ECM zu senden (Temperatur, Druck, Geschwindigkeit oder welche Funktion auch immer gemessen wird).

[VERWEIS: Eine vollständige Liste der Teile für die Motorkühlung und Querverweisdaten finden Sie im Online-Katalog von Horton].

Die Magnetspule der Lüfterkupplung ist nicht wie bei einem herkömmlichen System mit den Sensoren verbunden, sondern mit einem Relais, das vom ECM gesteuert wird. Das ECM-Computerprogramm wertet die Daten mehrerer Sensoren aus und entscheidet, wann die Lüfterkupplung ein- und ausgeschaltet werden soll. Das Programm berücksichtigt die Kühlmitteltemperatur des Motors, den Kühlmitteldruck der Klimaanlage, die Temperatur der Ansaugluft, die Motordrehzahl und den Status der Motorbremse sowie je nach Motorkonfiguration möglicherweise weitere Faktoren.

Bei der Arbeit an einem Lkw mit einem ECM-Steuerungssystem können neue Techniken zur Fehlersuche erforderlich sein. Aus dem Schaltplan eines Fahrzeugs geht nicht mehr hervor, welcher Sensor auf welchen Aktuator wirkt. Das Diagramm zeigt nur noch, an welchen ECM-Pin jeder Sensor und jedes Stellglied angeschlossen ist.

Um die Beziehungen zwischen Sensoren und Aktuatoren zu bestimmen, können Sie im Wartungshandbuch des Fahrzeugs oder des Motors die genauen Bedingungen nachlesen, unter denen die einzelnen Aktuatoren aktiviert werden – normalerweise in Form von Fehlercodes.

Cool unter Druck

Das Diagramm oben zeigt auch das Druckschutzventil. Das Druckschutzventil ist eine „Fail-Safe“-Vorrichtung, die Schäden und übermäßigen Verschleiß der Lüfterkupplung verhindert, wenn der Luftdruck im System unter 90 psi fällt.

Wenn dies geschieht, öffnet das Druckschutzventil den Stromkreis, unterbricht den Stromfluss zum Magnetventil und deaktiviert es. Dadurch wird der Luftstrom zum Lüfterantrieb gestoppt, so dass die Lüfterkupplung aktiviert wird.

Sobald der Luftdruck im System 90 psi erreicht, schließt sich das Druckschutzventil, schließt den Kreislauf und aktiviert das Magnetventil. Durch die Aktivierung des Magnetventils strömt Luft zur Lüfterkupplung und schaltet die Lüfterkupplung aus.

^Watch: Vorbeugende Wartung des Systems zur Motorkühlung eines Sattelschleppers

Testen Sie das Druckschutzventil:

Ein einfacher Test des Druckschutzventils kann bei laufendem Fahrzeug durchgeführt werden. Treten Sie bei ausgeschalteter Lüfterkupplung (keine Motorkühlung erforderlich, Klimaanlage aus) mehrmals auf das Bremspedal, um den Luftdruck im System unter 90 psi abzulassen.

Sobald der Luftdruck unter 90 psi fällt, sollte die Lüfterkupplung aktiviert werden. Wenn der Luftdruck wieder auf 90 psi ansteigt, sollte die Lüfterkupplung deaktiviert werden.

Nicht-ECM-Systeme

Was ist also mit einem älteren System mit einer Ein/Aus- oder zweistufigen Lüfterkupplung, das eine elektrische Steuerung verwendet?

Diese Arten von Lüfterkupplungen werden wie folgt ausgelotet:

• Bei einem stromlos offenen elektrischen System schließen Sie die Luftzufuhr an den stromlos offenen Anschluss des Magnetventils an.
• Bei einem normalerweise geschlossenen elektrischen System schließen Sie die Luftzufuhr an den normalerweise geschlossenen Anschluss des Magnetventils an.