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Innenventilator

Themen:

  • Innenventilator
  • Steuerung des Innenraumgebläses mittels Vorwiderstand
  • Einschaltdauergesteuerter Innenventilator

Gebläse:
Das Bild unten zeigt einen Innenventilator. Diese Komponente wird auch Heizmotor oder Gebläse genannt.
In der Mitte des Gebläses befinden sich die Lamellen, die die Ventilationsluft in den Innenraum blasen. Die Belüftungsluft wird seitlich am Motor angesaugt und durch die oben genannten ovalen Kanäle durch den Heizkörper bzw. den Verdampfer der Klimaanlage (die direkt nach dem Innenraumgebläse im Heizungsgehäuse montiert sind) geblasen.

Die Bilder unten zeigen das manuelle Bedienfeld (links) und das automatische Bedienfeld (rechts). Die automatische Steuerung hat den Vorteil, dass Lüftergeschwindigkeit, Auslauftemperatur, Entfeuchtung und Umluft automatisch auf die aktuellen Bedingungen eingestellt werden.

Climatronic_VW

Ansteuerung des Innenraumgebläses mittels Vorwiderstand:
Um zu funktionieren, muss der Innenraumventilator natürlich mit Strom versorgt werden. Bei einer Spannung von 12 Volt läuft der Lüfter mit maximaler Drehzahl. Dies entspricht der Position 4, auf die der Knopf gedreht wird (bzw. dem Maximalwert auf der Digitalanzeige der automatisch gesteuerten Lüftung). Bei Stellung 1, 2 oder 3 am Steuerschalter werden ausgewählt, die Innenventilator verlangsamen. Anschließend muss die Spannung reduziert werden. Dafür sorgt der Vorwiderstand. Die drei Bilder unten zeigen verschiedene Heizwiderstände.

Vorwiderstand2
Vorwiderstand3

Der Heizwiderstand wird sehr warm; Deshalb sitzt es in einem Kanal, durch den Luft geblasen wird. Oftmals befindet es sich in der Nähe des Innenraumgebläses oder sogar im selben Gehäuse. Die vorbeiströmende Luft kühlt den Heizwiderstand.

Das Innenventilatordiagramm zeigt die folgenden Komponenten:

  • K55: Relais für Innenraumgebläse;
  • F3: Sicherung 20 A;
  • M28: Innenventilator;
  • R28: Vorwiderstand;
  • S28b: Vierstellungsschalter.

Die Steckercodes und -angaben sind ebenfalls ersichtlich:

  • 10P, 2: Stecker an der Elektronikbox, Position 2
  • X28: Kabelanschluss;
  • G29: Erdungspunkt.

Die Abkürzungen der Garnfarben lauten wie folgt:

  • sw/rt: schwarz/rot;
  • rt/bl: rot/blau;
  • ws: weiß;
  • ge: gelb;
  • br: braun.

Die Plusleitung des Innenraumgebläses ist über eine Sicherung mit dem Relais verbunden. Beim Einschalten der Zündung wird das Relais aktiviert. Dadurch erhält der Innenraumlüfter bei eingeschalteter Zündung immer ein Plus. Der Strom fließt über den Vorwiderstand und den Schalter nach Masse. Der Innenraumlüfter ist daher mit Masse verbunden.

Durch die Drehzahl des Innenraumgebläses wird bestimmt, durch welche und wie viele Widerstände der Strom fließt.
Nachfolgend sind drei Situationen dargestellt, in denen der Schalter den Innenraumlüfter auf Masse schaltet.

Position 1: Der Schalter befindet sich in Stellung 1. Der Strom fließt über Anschluss 3 des Heizwiderstandes durch zwei in Reihe geschaltete Widerstände. Die beiden Widerstände sorgen für einen Gesamtspannungsverlust von 8 Volt bei einer Bordspannung von 12 Volt. Die folgende Formel zeigt, dass der Innenraumlüfter in diesem Modus bei einer Spannung von 4 Volt funktioniert.

Position 2: In Schalterstellung 2 fließt der Strom nur durch einen Widerstand. Die Formel wird daher etwas anders. Wir lassen den Wert von R2 weg. In diesem Fall gibt es weniger Spannungsverluste und der Innenraumlüfter läuft mit einer höheren Spannung und einem höheren Strom. Er wird sich schneller drehen.

Position 3: In dieser Position wird der Heizwiderstand nicht verwendet. Der Strom verlässt den Motor und fließt direkt zum Schalter. Dadurch wird das Gebläse direkt auf Masse geschaltet. Dadurch läuft es mit der lautesten Einstellung. Die folgende Formel berücksichtigt den Innenwiderstand des Elektromotors. Die Spannung am Elektromotor beträgt nun 12 Volt.

Mögliche Mängel an der Lüftungssteuerung mit Heizwiderstand:

  • Lüfter funktioniert nur in der höchsten Stufe:
    Wie im oberen Diagramm zu sehen ist, wird der Heizwiderstand in Position 3 nicht verwendet. Sollte an diesem Bauteil ein Defekt vorliegen, hat dies keinen Einfluss auf die höchste Einstellung. Der Lüfter kann nur ausgeschaltet oder auf höchster Stufe betrieben werden. Diese Beschwerde ist typisch für einen defekten Heizwiderstand. 
  • Der Lüfter funktioniert nicht in Modus 1, funktioniert aber in Modus 2 und 3:
    Möglicherweise liegt ein Defekt am Widerstand oder am Anschluss eines der internen Widerstände vor. Im obigen Diagramm könnte der Widerstand über Anschluss 1 defekt sein. Dies lässt sich leicht mit einem Ohmmeter überprüfen; Der Widerstand zwischen den Pins 1 und 2 des Heizwiderstands sollte etwa 1 bis 1,5 Ohm betragen. Ist der Widerstand unendlich (OL oder 1.), liegt eine interne Unterbrechung vor.
  • Lüfter funktioniert überhaupt nicht:
    Überprüfen Sie, ob Plus und Masse in Ordnung sind. Im Diagramm ist der Elektromotor mit Masse verbunden. Bei eingeschalteter Zündung müssen auf der Plusseite des Motors mindestens 12 Volt gemessen werden. Wenn Sie keine Masse haben, überprüfen Sie, ob der Schalter noch ordnungsgemäß funktioniert, indem Sie mit einer Widerstandsmessung (ohne angeschlossene Stecker) den Widerstand zwischen Pin 1 und 5 prüfen, wenn sich der Schalter in Position 3 befindet. Der Widerstand muss weniger als 1 Ohm betragen.

Wie bereits in einem früheren Absatz angedeutet, befindet sich ein Heizwiderstand in oder an einem Heizkanal, durch den die Luft zu den Lüftungsgittern geblasen wird, oder er ist am Gehäuse des Ventilators montiert. Ziehen Sie bei Bedarf ein Reparaturhandbuch zu Rate, um den Standort zu bestimmen.

Einschaltdauergesteuerter Innenventilator:
Moderne Lüftungsanlagen werden zunehmend mit einem tastgeregelten Innenventilator ausgestattet. Der Vorteil dieser Regelung besteht darin, dass keine Verluste entstehen, wie es beim Heizwiderstand der Fall ist. Bei einem betriebszyklusgesteuerten Innenraumlüfter schaltet die ECU (die Steuereinheit) den Elektromotor kontinuierlich ein und aus. Wir können dies mit a messen Oszilloskop.

Das Bild unten links zeigt beide Seiten des Schaltteils des Heizmotors. Diese Komponente ist am Heizungsmotor montiert. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Schalttransistor, der von der ECU gesteuert wird. Der Schalttransistor versorgt den Elektromotor mit Strom oder Masse. Der Transistor wird im Betrieb sehr warm. Die Kühlrippen übertragen Wärme an den Luftstrom, den der Lüfter bewegt.

Das Bild rechts zeigt das Oszilloskopbild, in dem die Periodenzeit (blau) angezeigt wird.

  • Abgeschaltet, wenn in diesem Zeitraum die Spannung auf der Erdungsseite 12 Volt beträgt. Der Elektromotor hat die Spannung nicht verbraucht.
  • Wird eingeschaltet, wenn die Spannung auf der Erdungsseite in diesem Zeitraum 0 Volt beträgt. In diesem Moment hat der Elektromotor die 12 Volt zum Betrieb genutzt.

Die Einschaltdauer beträgt 25 % der Gesamtzeit, sodass der Innenraumlüfter mit niedriger Drehzahl läuft. Je länger der Elektromotor geerdet ist, desto schneller dreht sich der Lüfter. Wenn das Steuergerät ihn vollständig auf den Boden bringt, läuft er mit maximaler Geschwindigkeit. Auf der Seite Arbeitszyklus und PWM-Steuerung finden Sie weitere Informationen zu verschiedenen Steuerungsmethoden und Signalverarbeitung.

Schaltteil: Elektronik mit Transistor-PWM-Steuerung
Scope-Ansicht mit Arbeitszyklus zur Steuerung der Drehzahl des Heizmotors

Mögliche Mängel des Duty-Cycle-gesteuerten Systems:

  • Eingabe vom Steuergerät nicht in OrdnungDenken Sie an die Steuereinheit, die die Tasten und Schalter enthält. Dies kann mit ausgestattet werden LIN-Bus-Kommunikation. Überprüfen Sie, ob eine Kommunikation stattfindet.
  • Die Stromversorgung (Plus oder Masse) des Steuergeräts ist nicht in Ordnung. Das Steuergerät schaltet sich nicht ein. 
  • Lüfterstromversorgung nicht in Ordnung. Prüfen Sie, ob der Lüfter an Plus oder Masse angeschlossen ist und messen Sie dies. Im obigen Diagramm ist der Elektromotor mit Masse verbunden, sodass bei eingeschalteter Zündung ständig 12 Volt am Eingang des Motors gemessen werden müssen.
  • Defekter Schaltabschnitt. Überprüfen Sie zunächst die Verkabelung. Sind Stromversorgung und Masse am Schaltteil in Ordnung? Gibt es eine Kommunikation mit dem Steuergerät? Das Steuergerät befindet sich oft hinter den Bedientasten. Wenn alle Messungen korrekt sind, das Schaltteil aber den Elektromotor nicht steuert, besteht die Möglichkeit, dass das Schaltteil mit Transistor ausgetauscht werden muss.