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24.12.2015 19:38 | dodo32 | Kommentare (21)

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Alles Lötzinn?!?

17.12.2015 16:53 | dodo32 | Kommentare (25) | Stichworte: 3er, BMW, Wasserpumpe

PierburgHallo Zusammen,

bekanntlich habe ich ein kleines Problem mit sich auflösenden Schwingungsdämpfern. Viele Wege führen nach Rom und ich denke, dass ich einen für mich passenden Weg gefunden habe, diese äußerst unerfreuliche Nebenerscheinung zu beseitigen. Aber wie immer, schön der Reihe nach. Zuerst einmal wurde überlegt, woran es liegen könnte. Denn wir wissen ja dass ein Problem zu lösen eine Sache ist, die Ursache zu kennen, jedoch eine andere.

Mögliche Auslöser könnten sein:

Unwucht im Kurbeltrieb
Materialfehler Schwingungsdämpfer
Überalterung Schwingungsdämpfer
Zu hohe Drehzahlen
Schwingungen aufgrund der hohen Drehzahlen
Zu hohe radiale Belastung des Schwingungsdämpfers durch Wasserpumpen- und Limaantrieb

ElektronikTatsache ist, dass dieses Phänomen mit dem einst verbauten Linder Schwingungsdämpfer nicht auftrat. Auch ist in zeitgenössischer Literatur der Hinweis zu finden, dass es von Alpina o.ä. auch andere Dämpfer gab. Fakt ist also: das Problem war schon vor 35 Jahren bekannt. Darüber hinaus wirft diese Problematik weitere Fragen auf: warum passiert das anderen nicht? Liegt es an einer einzelnen Komponente oder ist es ein Zusammenspiel mehrerer Faktoren?

TecomotiveDie Frage nach "den anderen" ist relativ simpel zu beantworten: die drehen nicht so hoch. Dennoch ist es auch bei normalen Challenge Motoren schon vorgekommen, dass ein Dämpfer kaputt ging. Aktuell sogar einer auf dem Prüfstand meines Vertrauens. Sei ihm noch nicht untergekommen und hat ihn freilich nachdenklich gestimmt, auch hinsichtlich meiner Situation. Darüber hinaus bin ich mir mittlerweile ziemlich sicher, dass es nicht nur am Kurbeltrieb liegt.

ArmaturenträgerWenn man das ganze mal logisch durchdenkt und sich vor Augen hält, welche enormen radialen Kräfte auf den Schwingungsdämpfer wirken können, wird ein Schuh draus. Wer sagt, dass sich der Keilriemen nicht auch leicht aufschwingt? Darüber hinaus muss der Dämpfer, wenn er sich denn verdreht, auch gegen den Riementrieb arbeiten. Das alles bei Drehzahlen die weit jenseits dem liegen, die der Hersteller dem Gesamtpaket einst mit auf den Weg gab. Durch Zufall haben mir 3 VW Meister im Gespräch eröffnet, dass ein bestimmtes Passat Modell auch von diesem Phänomen betroffen war! Es lag am Freilauf der Lichtmaschine...

ArmaturenträgerKurzum: ich habe beschlossen eine elektrische Wasserpumpe anzuschaffen um die Fehlerquelle "Riementrieb" ausschließen zu können. Man könnte noch hinterfragen, warum man das damals nicht gemacht hat? Naja, selbst wenn man es geschafft hätte eine solche Pumpe mit den damaligen Möglichkeiten relativ kompakt und zu einem annehmbaren Preis zu bauen, wäre es mit hoher Wahrscheinlichkeit an der Elektronik gescheitert. Diese zu entwickeln wäre sicher unverhältnismäßig teuer gewesen.

ArmaturenträgerDie Wahl ist also auf eine Pierburg CWA 200 mit tiny CWA Steuerrungselektronik der Firma Tecomotive gefallen. Ein Hauptgrund war, dass man die Anleitung auf Deutsch herunterladen kann und ich somit im Vorfeld die Möglichkeit hatte, mich ein wenig einzulesen und mit der Thematik vertraut zu machen. Da die Anleitung, der Lieferumfang sowie die Optik der Elektronik mich ansprach, wurde ein wenig gespart und dann bestellt.

AMP Super SealDie Verdrahtung gestaltet sich unkompliziert. Einziges Manko: in der Anleitung sind keine Kabelquerschnitte angegeben aber es sind 0,5mm² für den Kabelbaum der Steuerelektronik, 0,75 für 2 Leitungen der Wapu, 0,75 für den Temperaturgeber und 2,5 für Klemme 30 und Masse der Pumpe. Ein schönes Feature ist , dass die Elektronik den Kühlerlüfter zusätzlich heranzieht und dieser auch im Nachlaufprogramm aktiviert wird. Dazu aber später mehr.

KabelbaumEin wenig Kopfzerbrechen bereitete mir Anfangs der serienmäßige Aufbau des Kühlsystem verbunden mit der Frage wie man das so umgestrickt bekommt, dass es in jedem Fall zuverlässig funktioniert. Wie so oft kam ein entscheidender Hinweis von meinem Clubkollegen nachdem ich ihm eröffnet hatte, dass ich das System ohne Thermostat aufbauen möchte. Nun ist es so, dass das Thermostat beim M20 nicht nur öffnet, sondern auf der gegenüberliegenden Seite auch schließt! Entfernt man das Thermostat ohne die anderen Öffnung zu verschließen, überhitzt der Motor!

AMP Super SealNach einigem Grübeln kam ich dann zu folgendem Ergebnis: Das Thermostatgehäuse wird so modifiziert, dass es nur noch den Ablauf gibt. Bislang ist es so, dass wenn das Thermostat in den Regelbereich kommt, das Wasser unten vom Kühler hoch zum Gehäuse fließt und von dort wieder nach unten zu Wapu um dann wiederum durch den Block nach oben gepumpt zu werden und von dort zum Kühler. Zuerst wurde die Wapu ihres Schaufelrades beraubt. Darüber hinaus wird der heutige Zulauf verschlossen und das Wasser von vorne durch das Pumpengehäuse nach innen gedrückt. Der Anschluss vom Ausgleichsbehälter bleibt wo er ist. Bilder vom fertigen Ergebnis dann im nächsten Artikel und nun zurück zur Elektronik.

ArmaturenträgerDas Entfernen des Thermostats bewirkt zwar weniger Strömungswiderstand, jedoch fließt das Wasser dann von Anfang an durch den Kühler und somit ist es wahrscheinlich ein Problem den Motor vernünftig warm zu bekommen. Hierfür gibt es eine clevere Lösung seitens der Elektronik: den Pulsmodus! Über den im Thermostatgehäuse eingebauten Fühler erkennt das Steuergerät die Temperatur des Wassers. Liegt diese unter dem Regelbereich auf den wir nachher kommen, wird gepulst. Das heißt, die Pumpe dreht für einen vorzudefinierenden Zeitraum mit weniger als ihrer regulären Leerlaufdrehzahl die sich im übrigen auch einstellen lässt. Beispiel: 30 Sekunden Pulsen mit Drehzahl X und dann wieder X Sekunden reguläre Drehzahl.

img-8012Der Regelbereich sorgt dafür, dass das Wasser die einzustellende Zieltemperatur erreicht und auch hält. Beispiel: Zieltemperatur 90 Grad Celsius (Regelbereich 85°-95°). Fünf Grad über Ziel schaltet sich automatisch der Lüfter ein. Der Lüfter wird jedoch nicht nur aktiviert wenn man über Ziel liegt sondern wird laut Anleitung auch aktiv in den Kühlprozess einbezogen.

ArmaturenträgerInteressant in diesem Kontext ebenfalls die "Boost Funktion", die auch deaktiviert werden kann. Die Elektronik erkennt einen ggf. auftretenden unverhältnismäßigen Temperaturanstieg und erhöht die Pumpleistung prophylaktisch. Dies kann laut Anleitung bei manchen Kühlsystemen zu einem ständigen auf- und abtouren der Pumpe führen. Sollte dies der Fall sein, lässt sich diese Funktion abschalten. Über die in im Gehäuse der Steuerelektronik eingebauten LED lässt sich die Drehzahl der Pumpe kontrollieren. Das werde ich beim ersten Einsatz schlicht beobachten müssen. Kaputt machen kann man nichts aber gut für die Pumpe ist das sicher nicht und man hat wahrscheinlich permanente Temperaturschwankungen.

img-8022Da ich sowieso vorhatte den Motorkabelbaum zu erneuern, wird dies zeitgleich erledigt. Dazu habe ich mir AMP Superseal Steckergehäuse besorgt. Nachdem ich gelernt hatte wie man diese zusammenbaut, gefiel mir das ganze gleich recht gut. Ziel ist, alle mechanischen oder elektromechanische Komponenten sowie den Kabelbaum bei Bedarf rasch entfernen zu können.

Relais RelaisNach dem momentanen Stand der Dinge wird die Pumpe aus Fahrersicht unten rechts im Motorraum platziert werden. Wir fahren also mit dem Kabelbaum links raus und dann über den Schlauch rüber zur Pumpe. Der Lüfter wird über ein Relais zugeschalten. Dieses habe ich vorne im Motorraum mitsamt einem Relaishalter verbaut. Es ist wasserdicht und wurde für den automotiven Betrieb entwickelt. Das gleich verwende ich im übrigen für die Sicherheitsschaltung der Benzinpumpe.

AMP Super SealDie Elektronik der CWA habe ich im Armaturenträger untergebracht. So lässt sie sich beim Fahren kontrollieren und ist auch zum einstellen gut zugänglich. Darüber hinaus hat ein digitales Voltmeter Einzug genommen. Dies soll mir zur Kontrolle der Batteriespannung dienen. Da wir ohne Lichtmaschine fahren werden ein durchaus sinnvolles Feature. Fündig wurde ich übrigens im Elektronikzubehör. 10,-- Euro, Digitale Anzeige und vor allem sehr leicht.

AMP Super SealDas bringt uns auch zum nächsten Punkt: die Batterie! Momentan fahre ich ein Optima Red-Top mit 54 Amperestunden. Nun steht noch die Frage im Raum ob wir mit nachladen arbeiten oder ob ich eine Yellow Top zusätzlich anschaffe. Unter dem Kostenaspekt wäre die zweite Batterie die günstigere Variante. Da es aber u.a. bedingt durch die "Start/Stop" Technik mittlerweile auch AGM Batterien mit höherer Kapazität gibt, wäre auch dies eine Überlegung wert.

Letzteres würde zwar ein etwas höheres Gewicht mit sich bringen aber ob wir das auf der Hinterachse so sehr brauchen? Wir haben bekanntlich mit einem zähen Einlenkverhalten zu tun und teils heftiges Untersteuern beim einfahren in Kurven. Dieses Phänomen soll im übrigen durch einen Hinterachsstabi abgemildert werden. Besser einlenken wird er dadurch nicht aber wenn wir erst einmal in die Kurve eingefahren sind, sollte sich das in einem etwas stärkeren übersteuern bzw. einer Abschwächung des Untersteuerns äußern.

AMP Super SealSo, das war es dann erst einmal wieder von meiner Seite. Ich splitte die Artikel dieses mal weil es sonst einfach zu viel wird. Nächstes mal also mehr zum Motor und weiteren Maßnahmen die ich am Fahrzeug durchgeführt habe bzw. noch werde.