Motor Vorglühanlage Grundlagen. Bildquelle: BERU. Gemischbildung. Grundlagen Vorglühanlage. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/10

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1 Bildquelle: BERU Gemischbildung Grundlagen Vorglühanlage AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/10

2 INHALTSVERZEICHNIS SCHALTUNG EINER PKW-STARTANLAGE FÜR FAHRZEUGE MIT DIESELMOTOR... 3 Funktion... 3 AUFGABE DER VORGLÜHANLAGE... 4 Aufbau... 4 AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN DER STABGLÜHKERZE... 6 WAS BEDEUTET DAS NACHGLÜHEN DER STABGLÜHKERZEN?... 6 KERAMIK GLÜHKERZEN... 7 Vor-und Nachglühen... 7 VORGLÜHANLAGE PRÜFEN... 8 Funktionsprüfung von Glühkerzen... 8 Demontage... 9 Einbauhinweise... 9 NOTIZEN: AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 2/10

3 Schaltung einer Pkw-Startanlage für Fahrzeuge mit Dieselmotor Schaltstufen: 1. Glühstartanlage ein 2. Anzeigelampe signalisiert Startbereitschaft 3. Starter ein 4. Start- und Vorglühanlage aus bei Selbstlauf des Motors a) Startanlage 1. Batterie 2. Starter 3. Glühstartschalter b) Vorglühanlage 4. Glühzeitsteuergerät 5. Anzeigelampe (erlischt bei beendeter Vorglühzeit) 6. Glühstiftkerzen Funktion Schaltet den Vorglühkreis automatisch ab wenn der Anlasser nicht betätigt wird. Die Einschaltzeit ist abhängig von der Umgebungstemperatur des Steuergerätes. Verlängert die Vorglühzeit nach Erlöschen der Kontrollleuchte je nach Temperatur um eine gewisse Zeit. Zeigt dem Fahrer durch Erlöschen der Kontrollleuchte an, dass er den Starter betätigen kann. Unterbricht bei Kurzschluss oder zu hoher Spannung den Stromkreis von Glühkerzen und Kontrollleuchte. Achtung: Wie bei allen elektronischen Bauteilen kann auch dieses Gerät durch falsches Anschliessen zerstört werden. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 3/10

4 Aufgabe der Vorglühanlage Brennraum vorwärmen, um die erforderliche Zündtemperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu erreichen. Aufbau N14/2 Glühendstufe N14/2x1 Steckverbindung Glühendstufe: a) Anschluss Steuerleitung zum Steuergerät ERE/EVE b) Anschluss an Fahrzeugmasse N14/2x2 Steckverbindung Glühendstufe zu den Glühkerzen N14/2x3 Steckverbindung Glühendstufe Batterie-Plus Klemme 30 R9 Glühkerzen AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 4/10

5 A1e16 Vorglühkontrollleuchte B11/4 Temperaturfühler Kühlmittel N3/9 Steuergerät CDI N14/2 Glühendstufe N14/2x1 Steckverbindung Glühendstufe Steuerleitung zum Steuergerät CDI N14/2x2 Steckverbindung Glühendstufe zu den Glühkerzen N14/2x3 Steckverbindung Glühendstufe Batterie-Plus Klemme 30 N73 Steuergerät Elektronischer Zündstartschalter R9 Stabglühkerzen Schlüsselstellungen: 0 Der Schlüssel kann nur in Stellung 0 abgezogen werden 1 Die meisten Stromverbraucher können eingeschaltet werden 2 Vorglüh- und Fahrtstellung 3 Startstellung AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 5/10

6 Aufbau und Eigenschaften der Stabglühkerze Eine moderne Stabglühkerze besteht im Wesentlichen aus Kerzenkörper, Heizstab mit Heiz- und Regelwendel, sowie Anschlussbolzen. Der korrosionsfeste Glühstab ist gasdicht im Gehäuse eingepresst. Die Batterie versorgt die Glühkerze mit elektrischer Energie und die Steuerung übernimmt ein elektronisches Glühkerzensteuergerät. Heiz- und Regelwendel sind elektrisch in Serie geschaltet und miteinander verschweisst. Die Heizwendel ist am Boden des Glührohres angeschweisst und die Regelwendel am stromführenden Anschlussbolzen befestigt. Die Heizwendel bildet mit dem vorderen Teil des Glühstabes die Heizzone. Die Regelwendel hat die Eigenschaft, dass mit zunehmender Temperatur ihr Widerstand steigt und es zu einem Abregeln von Strom und Temperatur kommt. Ein Überhitzen der Glühkerze ist somit nicht möglich. Was bedeutet das Nachglühen der Stabglühkerzen? Glühen nach dem Start, also das Weiter- oder Nachglühen bei laufendem Motor, reduziert den Weiss-Blaurauch und das bei Dieselmotoren übliche Kaltstartnageln. Die Dauer des Nachglühens wird normalerweise von der Temperatur des Motors abhängig gemacht. Gemessen wird die Motortemperatur, die von einem Sensor erfasst wird. Es soll so lange nachgeglüht werden, bis die Kühlwassertemperatur ca. 60 C erreicht hat. Die Nachglühzeit kann bis zu drei Minuten dauern. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 6/10

7 Keramik Glühkerzen Diese Glühstifte bestehen aus hoch temperaturbeständigem keramischem Material. Dies ermöglicht einen Sofortstart bei jeder Witterung, maximale Glühtemperaturen von 1400 C sowie minutenlanges Nach- und Zwischenglühen bei 300 C. Die Laufruhe im Kaltlauf wird weiter verbessert. Die optimale Verbrennung in der Warmlaufphase des Motors verhindert auch bei Lastwechseln Rauchentwicklung. Vor-und Nachglühen Die Glühkerzen werden über das Steuergerät mithilfe eines pulsweitenmodulierten Signals (PWM), phasenversetzt angesteuert. Dabei wird die Spannung an der einzelnen Glühkerze über das Tastverhältnis der PWM-Impulse eingestellt. Im kalten Zustand kann dadurch die Maximalspannung an der Glühkerze angelegt werden. Diese wird in kürzester Zeit auf ihre Temperatur gebracht. Zum Nachglühen wird die Einschaltzeit der Bordnetzspannung im PWM-Tastverhältnis so eingestellt, dass sich eine viel tiefere, effektive Spannung ergibt. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 7/10

8 Vorglühanlage prüfen Eine Überprüfung ist erforderlich, wenn trotz Vorglühen Startschwierigkeiten auftreten oder nach dem Kaltstart ein starkes Nageln oder hohe Rauchentwicklung zeigt. Achtung: Betriebspannung beachten (diese kann zwischen 4-12V liegen) Prüfung der Vorglühanlage Vor der tatsächlichen Prüfung der Vorglühanlage muss sichergestellt werden, dass die Motortemperatur niedrig genug ist; bei den meisten Dieselmotoren unter 20 C. Ist diese Prüfvoraussetzung nicht gegeben, kann man sich damit behelfen, den Stecker vom Temperaturgeber abzuziehen. Dadurch wird der Vorglühelektronik ein (maximal) kalter Motor vorgegaukelt. Bei den meisten Fahrzeugen kann dies aber einen Eintrag im Fehlerspeicher zur Folge haben. (Evtl. mit Diagnosetester ansteuerbar) Die Prüfung erfolgt dann mit dem Einschalten der Zündung, die Stromaufnahme sollte zu Beginn bei ca A pro Glühkerze liegen. Sonst eine Messung der Spannung an den Glühkerzen (z.b. an der Streifensicherung), um die Ansteuerung und das Schalten des Vorglührelais zu prüfen. Nach dem Anlassen des Motors wird während des Nachglühens die Stromaufnahme der Glühkerzen gemessen. Sie sollte bei ca. 10 Ampere pro Glühkerze liegen. (Das Nachglühen wird in der Regel nicht mehr durch die Kontrolllampe angezeigt) Achtung: Zur Messung wird wegen des hohen Stroms ein Zangen-Amperemeter benötigt. Wenn kein Strom vorhanden ist, müssen Sicherungen sowie Eingangs- und Ausgangssignale am Relais bzw. Steuergerät geprüft werden. Funktionsprüfung von Glühkerzen Mit dem Glühkerzen-Schnelltester können 11&12-Volt Stabglühkerzen einzeln, im eingebauten Zustand, bei stillstehendem Motor, zuverlässig geprüft werden. Gemessen wird der Widerstand der Glühkerze zwischen Anschlussbolzen und Kerzengewinde. Der Test soll bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Beim Test wird die eingebaute Glühkerze durch den Zylinderkopf ausreichend gekühlt. Sollte eine ausgebaute Glühkerze getestet werden, so muss sie in einen ausgebauten Zylinderkopf oder in einen Kühlblock eingeschraubt werden, damit die Wärme von der Kerze abgeführt wird. Ist nichts dergleichen vorhanden, kann die Kerze zur Not auch am Sechskant im Schraubstock eingespannt werden. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 8/10

9 Demontage Bei der Demontage ist das Bruchdrehmoment einzuhalten. Gut passende Nuss oder 6-Kant Schlüssel verwenden. Glühkerzen-Gewinde in mm Bruchdrehmoment in Nm Wenn das Bruchdrehmoment erreicht ist, darf das Lösemoment keinesfalls erhöht werden - die Glühkerze kann sonst abbrechen! Vorgehen wie folgt : 1) Anheizen: Motor warmfahren oder (sofern die Glühkerze intakt ist) mit einem separaten Kabel 4-5 Minuten bestromen. Dadurch wird die Zündkerze aufgeheizt und freigebrannt. 2) Anlösen: Rostlösemittel großzügig an den Gewindeansatz der Glühkerze auftragen und einige Zeit einwirken lassen. 3) Ausdrehen: anschließend weiteren Ausschraubversuch starten und die Glühkerze vorsichtig mit einem geeigneten Werkzeug aus dem Zylinderkopf lösen, wobei das Maximaldrehmoment laut vorstehender Tabelle nicht überschritten werden darf! Notfalls weiteren Versuch durch Anheizen oder Anlösen starten. Nach dem Ausschrauben der alten Glühkerzen muss das Gewinde, der Kegeldichtsitz und der Glühkerzenkanal im Zylinderkopf mit einem geeigneten Werkzeug gereinigt werden. Einbauhinweise Beim Einschrauben der neuen Glühkerzen ist das vom Kfz-Hersteller vorgeschriebene Drehmoment (ca.10-25nm) zu beachten. (evtl. spezielles Fett verwenden) Das vorgeschriebene Anzugsmoment darf auf keinen Fall überschritten werden, da sonst der Dichtkonus am Kerzenkörper zusammengedrückt wird und demzufolge der Ringspalt aufgehoben wird. Bei zugezogenem Ringspalt verändert sich das Regelverhalten der Glühkerze. Sie nimmt einen höheren Strom auf, wird heisser und dadurch thermisch überbelastet. Die Stromanschlussmutter soll mit einem max. Anzugsmoment von 3Nm angezogen werden. Diese Glühkerze wurde zu stark angezogen. Der Ringspalt ist nun geschlossen AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 9/10

10 Notizen: AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 10/10