MAHLE Aftermarket PRODUKT-INFO Kennfeldthermostate
Konventionelle Temperaturregelung: auf Nummer sicher Bei einer Betriebstemperatur von ca. 110 C läuft die Verbrennung in einem Pkw-Motor optimal ab. Weil der Motor jedoch eine gewisse Leistungsreserve für den Betrieb unter Volllast benötigt, greifen konventionelle Thermostate bereits bei einer Motortemperatur von ca. 90 C regulierend ein, indem sie den Kühlmittelkreislauf öffnen. Der Motor wird also aus Sicherheitsgründen permanent auf einem Temperaturniveau betrieben, das die Idealtemperatur unterschreitet. Diese seit Jahrzehnten funktionierende, auf den jeweiligen Motor abgestimmte Technik leistet auch heute noch zuverlässig ihren Dienst. Um allerdings auf die im Alltag auftretenden unterschiedlichsten Fahrsituationen und Motorbetriebszustände optimal zu reagieren, wurden die konventionellen Thermostate weiterentwickelt. Neue Technologien tragen heute dazu bei, die Effizienz und Verbrennungsqualität des Motors noch näher an das Optimum heranzuführen. Der Kennfeldthermostat: mit Sicherheit wesentlich effizienter Um die Betriebstemperatur von Pkw-Motoren gefahrlos auf ein konstant höheres Niveau zu heben und so die Verbrennung und alle damit einhergehenden Faktoren zu optimieren, wurde eine neue Thermostat-Technologie entwickelt: der Kennfeldthermostat. Er ergänzt die konventionelle Regelung des Kühlmittelkreislaufs mittels Wachselement als Dehnstoff durch ein elektrisch angesteuertes, integriertes Heizelement, das bei Bedarf zugeschaltet wird. Dadurch kann der Thermostat wesentlich schneller auf die Temperatur des Motors Einfluss nehmen, um ihn in verschiedenen Last- und Betriebszuständen im jeweils optimalen Bereich zu betreiben.
Dies hat gleich mehrere positive Eff ekte: Optimale Verbrennung durch höhere Wand- und Bauteiltemperaturen Niedrigerer Kraftstoff verbrauch durch eine höhere Viskosität des Motoröls und dadurch reduzierte Reibleistung Verringerte Schadstoff emissionen durch eine verbesserte Verbrennung Höhere Leistung bei Volllast durch reduzierte Kühlmitteltemperatur Mehr Komfort durch eine höhere Kühlmitteltemperatur und dadurch verbesserte Leistung der Innenraumheizung Wann wie zugeheizt wird, ist in einem Kennfeld defi niert, das im Motorsteuergerät hinterlegt ist. kennfeld einer sportlimousine 0 10 20 304050 Last (%) 60 7080 90 100 130 120110100 140 150 160 180 200 Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 70 80 90 Behr Thermot-tronik GmbH Kühlmitteltemperatur ( C) Typisches Kennfeld einer Sportlimousine. Um die im jeweiligen Betriebszustand optimale Kühlmitteltemperatur einzustellen, sind im Motorsteuergerät verschiedene vordefi nierte Wenn-Dann-Konstellationen (Sollwerte) hinterlegt: Aus Last und Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt sich die ideale Kühlmitteltemperatur.
Zwei in einem: so funktioniert ein kennfeldthermostat Im Normalbetrieb arbeitet ein Kennfeldthermostat wie ein gewöhnlicher Thermostat nur bei einer höheren Motortemperatur. Das Wachs des Dehnstoff arbeitselements wird vom Kühlmittel umströmt. Mit steigender Temperatur vergrößert sich das Volumen des Dehnstoff s und bewegt dadurch einen Kolben, der wiederum die Durchfl ussmenge des Kühlmittels erhöht. Sinkt die Temperatur, drückt die Feder den Kolben wieder in Richtung der Ausgangsstellung und verringert dadurch die Menge des durchfl ießenden Kühlmittels bzw. schließt den Kühlmittelkreislauf. Aufbau eines kennfeldthermostats Querschnitt eines kennfeldgeregelten Thermostats mit elektrischen Anschlüssen und im Wachselement integriertem Heizwiderstand.
Unter Last kommt beim Kennfeldthermostat eine weitere Wärmequelle zum Einsatz: Wenn die Bedingungen des hinterlegten Kennfelds erfüllt sind, wird ein im Dehnstoff integrierter Heizwiderstand vom Motormanagement aktiviert. Durch die zusätzliche Erwärmung dehnt sich das Wachs noch mehr aus, der Kühlmittelstrom wird weiter geöffnet und regelt den Motor sofort wieder in den optimalen Temperaturbereich. Stecker Heizwiderstand Ventilteller Druckfeder Dose (Arbeitselement) Elastomereinsatz Arbeitskolben Führung (Kurzschlussteller) Gehäuse Behr Thermot-tronik GmbH
Simulation und Fehlinformation mit System Um Schäden durch Überhitzung vorzubeugen, simuliert das System bei entsprechender Leistungsanforderung (z. B. bei stärkerem Durchtreten des Gaspedals) vorbeugend eine höhere Kühlmitteltemperatur obwohl diese noch gar nicht gestiegen ist. Diese bewusste (Fehl-)Information bringt das Dehnstoffelement und damit den Ventilteller des Thermostats im Vorfeld in die richtige Stellung, um den Kühlmitteldurchfluss zu erhöhen und schafft so die Voraussetzungen, um die optimale Temperatur trotz Volllast zu halten. Auch für den umgekehrten Fall ist das System gerüstet: Kündigt sich beispielsweise durch Talfahrten ohne Gasbetätigung oder durch sinkende Umgebungstemperatur eine unerwünschte Temperaturabsenkung an, greift der Kennfeldthermostat regulierend ein, indem der Heizwiderstand rechtzeitig entsprechend niedriger oder sogar überhaupt nicht bestromt wird. Wie der Aftermarket von Kennfeldthermostaten profitiert Kennfeldthermostate unterliegen wie herkömmliche Thermostate keinem natürlichen Verschleiß, sie sind wartungsfrei und auf die gesamte Motorlebensdauer ausgelegt. Jedoch können äußere Einflüsse, wie zum Beispiel der Einsatz von minderwertigem Kühlmittel, zu Materialermüdungen führen. Weitere Ausfallrisiken sind Vorschädigungen durch thermische Überbeanspruchung oder Verunreinigungen durch Arbeiten am Kühlsystem zum Beispiel zum Austausch der Kühlmittel- bzw. Wasserpumpe, des Kühlers, Kühlmittelschlauchs, Zahn- oder Keilriemens.
Beim Ersatz von Defektteilen im Kühlsystem sollten daher immer gleichzeitig auch die Thermostate mit erneuert werden. Denn ihre eingeschränkte Funktionsfähigkeit oder gar ein Ausfall kann schwerwiegende Folgen haben bis hin zum Motorschaden. Warum MAHLE Aftermarket jetzt auch Ihr kompetenter Partner im Thermomanagement ist Durch strategische Zusammenarbeit mit der Behr Gruppe kann MAHLE Aftermarket auf das Produkt- und Fertigungs- Know-how von Behr Thermot-tronik zurückgreifen. Davon profitieren auch die Kunden von MAHLE Aftermarket: Das MAHLE Original Produktsortiment wird nach und nach um Komponenten aus dem Erstausrüstungsprogramm von Behr Thermot-tronik ergänzt.
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