Bei Kfz-Kühlsystemen mit elektrischem Lüfterantrieb wird der Lüfter automatisch ein- und ausgeschaltet, wenn sich die Kühlmitteltemperatur ändert.Die Hauptrolle im System spielt der Lüfter-Einschaltsensor – alles über diese Komponente erfahren Sie in diesem Artikel.
Was ist ein Lüfter-Einschaltsensor?
Ein Lüfter-Einschaltsensor ist ein elektronisches oder elektromechanisches Gerät mit einer Kontaktgruppe(n), die je nach Temperatur einen Stromkreis schließt oder öffnet.Der Sensor ist im Stromversorgungskreis oder in der Steuerung des Antriebs des elektrischen Lüfters des Motorkühlsystems enthalten. Es handelt sich um ein empfindliches Element, das je nach Temperatur des Kühlmittels (Kühlmittel) ein Signal zum Ein- oder Ausschalten des Lüfters gibt. .
Diese Sensoren werden nur in Fahrzeugen verwendet, die mit elektrisch angetriebenen Kühlerlüftern ausgestattet sind.Die von der Motorkurbelwelle angetriebenen Lüfter werden über eine Visco-Kupplung oder auf andere, hier nicht betrachtete Weise ein- und ausgeschaltet.
Arten von Lüfter-Einschaltsensoren
Alle Lüftersensoren sind nach dem Funktionsprinzip in zwei Gruppen unterteilt:
•Elektromechanisch;
•Elektronisch.
Elektromechanische Sensoren werden wiederum in zwei Typen unterteilt:
• Mit einem Sensorelement auf Basis eines Arbeitsmediums mit hohem Ausdehnungskoeffizienten (Wachs);
• Mit einem Sensorelement auf Basis einer Bimetallplatte.
Aufgrund der Konstruktionsmerkmale können elektromechanische Sensoren direkt an den Stromversorgungskreis des Lüfters angeschlossen werden (obwohl der Sensor häufiger im Stromkreis des Lüfterrelais enthalten ist), und elektronische Sensoren können nur an den Steuerkreis des Lüfterantriebs angeschlossen werden.
Außerdem werden elektromechanische Sensoren entsprechend der Anzahl der Kontaktgruppen in zwei Typen unterteilt:
• Single-Speed – haben eine Kontaktgruppe, die in einem bestimmten Temperaturbereich schließt;
• Zwei Geschwindigkeiten – verfügen über zwei Kontaktgruppen, die bei unterschiedlichen Temperaturen schließen, sodass Sie die Lüftergeschwindigkeit je nach Kühlmitteltemperatur ändern können.
In diesem Fall können Kontaktgruppen einen von zwei Zuständen haben: normalerweise offen und normalerweise geschlossen.Im ersten Fall schaltet sich der Lüfter ein, wenn die Kontakte geschlossen sind, im zweiten Fall, wenn sie geöffnet sind (hier können zusätzliche Steuerkreise verwendet werden).
Schließlich unterscheiden sich die Sensoren in der Ein-/Ausschalttemperatur der Lüfter.Bei inländischen Geräten sind Intervalle von 82–87, 87–92 und 94–99 °C vorgesehen, bei ausländischen Geräten liegen die Temperaturintervalle etwa innerhalb der gleichen Grenzen und unterscheiden sich um ein bis zwei Grad.
Aufbau und Funktionsprinzip eines elektromechanischen Sensors mit Wachs
Dies ist die häufigste Art von Lüftersensoren.Die Basis des Sensors ist ein mit Petroleumwachs (Ceresit, besteht hauptsächlich aus Paraffinen) gefüllter Behälter mit einer Beimischung von Kupferpulver.Der Wachsbehälter ist mit einer flexiblen Membran verschlossen, auf der sich der Drücker befindet, der mit dem Antriebsmechanismus des beweglichen Kontakts verbunden ist.Der Kontaktantrieb kann direkt (mit demselben Drücker) oder indirekt mit einem Hebel und einer Feder erfolgen (in diesem Fall wird ein zuverlässigeres Schließen und Öffnen des Stromkreises erreicht).Alle Teile sind in einem dickwandigen Metallgehäuse (dies sorgt für eine gleichmäßigere Erwärmung des Arbeitsmediums) mit einem Gewinde und einem elektrischen Anschluss untergebracht.
Das Funktionsprinzip eines solchen Sensors basiert auf dem Effekt der Volumenänderung des Arbeitsmediums bei Temperaturänderungen (wird auch in Autothermostaten verwendet).Wachs, das im Sensor die Rolle eines Arbeitsmediums spielt, hat einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten, bei Erwärmung dehnt es sich aus und wird aus dem Behälter verdrängt.Das sich ausdehnende Wachs liegt an der Membran an und lässt diese ansteigen – was wiederum den Drücker bewegt und die Kontakte schließt – der Lüfter schaltet sich ein.Wenn die Temperatur sinkt, senkt sich die Membran und die Kontakte öffnen sich – der Lüfter schaltet sich aus.
Zweigeschwindigkeitssensoren verwenden jeweils zwei Membranen und zwei bewegliche Kontakte, die in unterschiedlichen Temperaturintervallen ausgelöst werden.
Der Sensor ist am Kühlkörper montiert (über eine Dichtung), sein Arbeitsteil steht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel, wodurch sich das Arbeitsmedium erwärmt.Normalerweise verwendet ein Auto einen Lüftersensor, aber heutzutage gibt es auch Lösungen mit zwei Sensoren für eine Geschwindigkeit, die auf unterschiedliche Temperaturen eingestellt sind.
Aufbau und Funktionsprinzip des Sensors mit Bimetallplatte
Es gibt viele Arten von Sensoren dieses Typs, aber im Allgemeinen ist ihr Aufbau recht einfach.Die Basis des Sensors ist eine Bimetallplatte in der einen oder anderen Form, auf der sich der bewegliche Kontakt befindet.Für einen zuverlässigeren Kontaktschluss können im Sensor auch Hilfskomponenten vorhanden sein.Die Platte befindet sich in einem versiegelten Metallgehäuse, das über ein Gewinde und einen elektrischen Anschluss für den Anschluss an das Lüftersteuerungssystem verfügt.
Das Funktionsprinzip des Sensors basiert auf dem Phänomen der Verformung der Bimetallplatte bei Temperaturänderungen.Eine Bimetallplatte besteht aus zwei aneinander befestigten Metallplatten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten.Mit steigender Temperatur dehnen sich die Metalle auf unterschiedliche Weise aus, wodurch sich die Bimetallplatte verbiegt und den beweglichen Kontakt bewegt – der Stromkreis schließt (oder öffnet sich bei Öffnerkontakten), der Lüfter beginnt sich zu drehen.
Der Sensoranschluss ähnelt dem oben beschriebenen.Sensoren dieser Art sind aufgrund ihres höheren Preises und ihrer Komplexität am seltensten verbreitet.
Aufbau und Funktionsprinzip des elektronischen Sensors
Auch konstruktiv ist dieser Sensor äußerst einfach: Er basiert auf einem Thermistor, der in einem massiven Metallgehäuse mit einem Gewinde zum Einschrauben in den Kühler und einem elektrischen Anschluss untergebracht ist.
Das Funktionsprinzip des Sensors basiert auf dem Effekt, dass sich der elektrische Widerstand des Thermistors bei Temperaturänderungen ändert.Abhängig von der Art des Thermistors kann sein Widerstand mit steigender Temperatur abnehmen oder zunehmen.Die Widerstandsänderung des Thermistors wird von einer elektronischen Schaltung überwacht, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur Steuersignale zum Einschalten, Ändern der Drehzahl oder Ausschalten des Lüfters sendet.
Auch konstruktiv ist dieser Sensor äußerst einfach: Er basiert auf einem Thermistor, der in einem massiven Metallgehäuse mit einem Gewinde zum Einschrauben in den Kühler und einem elektrischen Anschluss untergebracht ist.
Das Funktionsprinzip des Sensors basiert auf dem Effekt, dass sich der elektrische Widerstand des Thermistors bei Temperaturänderungen ändert.Abhängig von der Art des Thermistors kann sein Widerstand mit steigender Temperatur abnehmen oder zunehmen.Die Widerstandsänderung des Thermistors wird von einer elektronischen Schaltung überwacht, die bei Erreichen einer bestimmten Temperatur Steuersignale zum Einschalten, Ändern der Drehzahl oder Ausschalten des Lüfters sendet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. August 2023