dh7ahk.de

Stöbert man durch diverse VW-Bus-Foren stößt man recht häufig auf VW-Bus-Fahrer, die Probleme mit der Kühlwassertemperaturanzeige und die im selben Instrument verbauten LED haben.

Mal wird gar nichts mehr angezeigt, mal schlägt der Zeiger nicht aus, oftmals blinkt die LED ständig usw.

Auch ich hatte das Problem mit der blinkenden LED, obwohl der Füllstand im Ausgleichsbehälter in Ordnung war. Um das System zu verstehen habe ich mich damit näher befasst und auf meinem Schreibtisch an einem Probeaufbau Messungen durchgeführt.

Deshalb hier der Versuch einer allumfassenden Erklärung.

Kühlwassertemperaturgeber
Geber für Kühlmittelmangel
Kühlmittelanzeige
Relais für Kühlmittelmangel
Spannungskonstanter

Kühlwassertemperaturgeber: sitzt im Motorraum und ist beim Wasserboxer in das Thermostatgehäuse einschraubt. Es handelt sich um einen NTC, also ein temperaturabhängiger Widerstand, dessen Widerstand sich mit steigender Temperatur verringert. Er hat i.d.R. nur einen Anschluss, der zweite Anschluss ist das Gehäuse des Gebers, liegt somit immer an Fahrzeugmasse.

Geber für Kühlmittelmangel: ist ein schwarzes Plastikteil und in den Kühlwasserausgleichbehälter (nicht Nachfüllbehälter!) einschraubt. Zwei Metallstäbe tauchen in das Kühlwasser ein und es kann so geprüft werden, ob noch genug Kühlwasser vorhanden ist. Ist zu wenig drin, tauchen diese beiden Kontakte nicht mehr ein.
Es gibt diesen Geber in verschiedenen Versionen, die sich in der Stecker-Art unterscheiden.
Ein Pol der Gebers ist auf Masse verschaltet, der andere Pol führt zu dem Relais für Kühlmittelmangel.

Kühlmittelanzeige: befindet sich in der Instrumententafel in der Uhr oder im Drehzahlmesser. Es handelt sich hierbei keinesfalls um ein präzises Messgerät, eher ein Schätzeisen.
Es hat drei (Schraub-) Anschlüsse: 1. Plus (10 V, siehe unten bei Spannungsregler), 2. Masse, 3. Leitung zum Temperaturgeber im Motorraum.

Die Anzeigenadel ist zwischen Plus und dem Geber für die Kühlmitteltemperatur in Form eines beheizten Bimetalles geschaltet. Wenn der Motor kalt ist, der Widerstand vom Geber also hoch ist, fließt wenig Strom durch die Heizung des Bimetalles. Es wird nur ganz wenig ausgelenkt. Steigt nun die Temperatur des Motors, der Widerstand des Gebers sinkt somit (NTC), steigt der Strom durch das Bimetall (Ohmsches Gesetz). Das Bimetall wird also heißer, die Nadel lenkt sich mehr aus. Nebeneffekt: fließt mehr Strom durch das Bimetall, fällt hier auch mehr Spannung ab (wieder Ohmsches Gesetz).

Dieser Spannungsabfall wird nun von der kleinen Elektronik in dem Anzeigegerät gemessen. Ab einer bestimmt Höhe wird die LED blinkend eingeschaltet. Also wenn die Temperatur des Motors zu hoch ist, ist der Widerstand des Gebers sehr gering, es fließt viel Strom durch das Bimetall, die Nadel schlägt kräftig aus und die Elektronik schaltet die LED blinkend ein.

Rückseite der Temperaturanzeige

Relais für Kühlmittelmangel: ist eigentlich kein Relais im klassischen Sinne. Trägt die Nummer 42 (ich glaube, ich habe auch schon mal 43 gelesen) und befindet sich über der Zentralelektrik eingesteckt. Dieses Schaltgerät wird einerseits mit Zündungsplus ("15") und Masse ("31") versorgt. Es hat einen weiteren Kontakt, der zu dem Geber für Kühlmittelmangel führt ("S"). Auf diesem Kontakt liegt eine rechteckförmige Wechselspannung (+/- 2 V, f=50 Hz, Innenwiderstand 68 kOhm). Das Steuergerät erzeugt also diese Wechselspannung und überwacht diese gleichzeitig. Denn wenn ausreichend Kühlmittel vorhanden ist, die beiden Stäbe also eintauchen und somit durch das elektr. leitende Kühlwasser auf Masse verbunden sind, wird diese Wechselspannung wegen des hohen Innen- bzw. Ausgangswiderstand auf Masse gezogen und das Ergebnis der Messung sind nahzu 0 Volt.

Rechtecksignal unbelastet (Füllstandsfühler nicht eingetaucht). 10 ms bzw. 2 V / Div

Ist zu wenig Kühlwasser vorhanden, die beiden Stäbe also nicht mehr durch das Kühlwasser verbunden, gelangt die erzeugte Wechselspannung direkt an den internen Messkontakt, da sie ja nun nicht mehr nach Masse kurzgeschlossen wird. Nach ca. 20 Sekunden schaltet das Steuergerät den vierten Kontakt ("G") ca. alle 320 ms für 5 ms auf Masse. Und zwar solange, bis die Zündung ausgeschaltet wird. Warum das gemacht wird, wird weiter unten erklärt.
Es handelt sich hierbei übrigens um einen Open-Collector-Eingang. D.h. egal, was vorne anliegt, es wird auf Masse gezogen. Gut erkennbar sind die 10 V vom Spannungskonstanter:

Steuergerät zieht Kontakt auf Masse. 5 V bzw. 5 ms / Div

Warum wird hier eigentlich eine Wechselspannung verwendet? Ich vermute mal ganz stark, dass eine Gleichspannung eine Elektrolyse an den beiden Kontakten im Kühlwasser hervorrufen würde. Mit der Zeit würden also an einem der Stäbe (oder an beiden) irgendwelche Salze und Zusatzmittel des Kühlwassers in Kristallform wachsen. Das ist natürlich nicht erwünscht.

Und jetzt kommt das Geheimnis: der Ausgang bzw. Open-Collector-Kontakt "G" ist direkt mit der Leitung zu dem Temperturgeber verbunden!
Und jetzt erschließt sich auch das gepulste Signal auf Masse: detektiert das Steuergerät zu wenig Kühlwasser zieht es die Leitung von/zur Temperaturanzeige immer mal kurz auf Masse. Die Elektronik in der Anzeige, die die LED steuert, "denkt" nun, dass der Motor zu heiß ist und beginnt zu blinken. Da das Steuergerät dies aber immer nur ganz kurz macht, schlägt die Anzeigenadel nicht mehr oder weniger aus, weil sie viel zu träge ist. Sie zeigt also weiterhin die korrekte Temperatur an.

Spannungskonstanter: sitzt auf der Rückseite der Instrumententafel. Ist Baugleich mit einem 7810. Er ist auf der einen Seite an Zündungsplus angeschlossen, das mittlere Beinchen liegt auf Masse und auf der linken Seite kommen 10 V Gleichspannung ...ähm... "raus". Und zwar egal, was von der Bordspannung her anliegt, Diese kann schon mal ein paar Volt schwanken und würde man diese Spannung direkt an das Anzeigeinstrument legen, würde sich das ständig ändern.

Übrigens: aus dem selben Grund ist die Tankanzeige ebenfalls an diesen 10 V - Spannungskonstanter geschlossen.

Ansicht des Spannungsreglers

 

- 6th February 2023 -