Pompa elettrica fluido refrigerante: struttura, funzione e ricerca guasti

Le informazioni tecniche e i suggerimenti pratici riportati di seguito sono stati redatti da HELLA per offrire un'assistenza professionale alle officine. Le informazioni contenute in questo sito web devono essere utilizzate esclusivamente da personale tecnico specializzato.

Pompa di circolazione del liquido di raffreddamento: pompa fluido MP150

La gestione termica dei veicoli è una componente indispensabile dell'architettura dei veicoli moderni. Componenti come la pompa fluido garantiscono un controllo ottimale dei flussi di calore nel veicolo e migliorano la durata, l'efficienza e le prestazioni dei veicoli elettrici.

Per sfruttare al meglio l'energia termica generata, il sistema di gestione termica controlla i rispettivi flussi di calore nel veicolo. In questo modo si garantisce che parti e componenti come i motori o le batterie possano funzionare nel loro intervallo di temperatura ottimale e che l'interno del veicolo possa essere climatizzato in base alle esigenze individuali.

Struttura e funzione della pompa fluido di Hella

Rappresentazione esempio della struttura della pompa fluido MP 150 di HELLA A = modulo elettronico; B = modulo motore; C = modulo idraulico; 1. Copertura; 2. Guarnizione; 3. Circuito stampato; 4. Statore; 5. Guarnizione; 6. Rotore; 7. Guarnizione; 8. Modulo di avviamento motore; 9. Alloggiamento del motore; 10. Girante; 11. Guarnizione; 12. Alloggiamento della pompa; 13. Silenziatore

La pompa fluido MP150e è una pompa di circolazione del liquido di raffreddamento elettrica e viene utilizzata nel circuito di raffreddamento per far circolare il liquido di raffreddamento e, di conseguenza, per raffreddare la batteria, il motore elettrico e l'elettronica di potenza. La pompa funziona indipendentemente dal motore e in base al fabbisogno e può essere accesa in modo continuo. Può essere utilizzata come pompa di circolazione o come pompa di bypass. In questo modo è possibile aumentare la durata e l'efficienza della batteria agli ioni di litio e l'autonomia complessiva dei veicoli elettrici.

La pompa fluido MP150e ha una struttura leggera e compatta ed è dotata di funzioni di sicurezza come il riconoscimento di intasamenti, la protezione contro il funzionamento a secco, nonché il rilevamento di temperatura, tensione e corrente.

Inoltre, la pompa è dotata di un concetto di active cooling.

Riconoscimento di intasamento e funzionamento a secco

In caso di un eventuale intasamento o assenza di liquido di raffreddamento nella pompa, l’elettronica integrata riconosce un guasto in base al numero di giri della pompa e alla corrente assorbita alla partenza. Se non si verifica alcuna variazione entro un ciclo di prova avviato dalla centralina, la pompa viene spenta e viene generata una registrazione di guasto.

Rilevamento della temperatura

Poiché la temperatura massima del liquido di raffreddamento per l'MP150e è di 90°C, la riduzione della temperatura è progettata per mantenere la temperatura entro l'intervallo specificato. Il derating della temperatura della pompa controlla la temperatura dell'elettronica riducendo il consumo di corrente.

Se la temperatura del liquido di raffreddamento supera il valore massimo o il sensore di temperatura sul circuito stampato è danneggiato, l'elettronica rileva l'errore di sovratemperatura. A 124°C, l'elettronica della pompa classifica un errore di sovratemperatura per arrestare la pompa in modo controllato.

Rilevamento di tensione e corrente

Se viene rilevata una sovratensione o una sottotensione, la pompa passa in modalità al minimo e funziona a potenza ridotta per garantire il flusso del liquido di raffreddamento.

Se viene rilevata una sovracorrente, la pompa si ferma per evitare che le correnti elevate danneggino la pompa.

Per entrambi i guasti, nella memoria guasti viene memorizzato un codice di guasto.

Concetto di active cooling

Accoppiando termicamente il circuito stampato e gli avvolgimenti del motore al circuito di raffreddamento e posizionando in modo ottimale i componenti che trasportano corrente per migliorare la distribuzione della temperatura sul circuito stampato, il concetto di active cooling garantisce una migliore dissipazione dell'energia termica all'interno della pompa.

In questo modo, l'MP150e può funzionare con un'elevata densità di corrente elettrica negli avvolgimenti dello statore senza surriscaldamento ed è ampiamente indipendente dall'influenza della temperatura ambiente.

Dati tecnici e dimensioni

Dati tecnici MP 150
Tensione nominale	12 Volt
Campo di tensione	8 - 16 Volt
Temperatura di esercizio	Liquido di raffreddamento -40°C - +90 °C Campo ambiente -40 °C - +120 °C
Punto di lavoro idraulico	3000l/h (Δp = 1,1 bar, T_med =50 °C, miscela glicole/acqua 50/50, U = 12 V)
Senso di rotazione	A destra
Grado di protezione	IP6KX, IPX6K, IPX7, IPX9K
Peso	670 g
Vita utile	> 30000 h

I dati tecnici possono variare a seconda della versione.

Dimensioni della pompa fluido — Assegnazione dei pin del connettore elettrico: Pin 1 = massa; Pin 2 = LIN (bus dati); Pin 3 = alimentazione di tensione

Settori di utilizzo

Le pompe di circolazione del liquido di raffreddamento elettriche sono utilizzate nei circuiti di raffreddamento principali o secondari dei veicoli con motori a combustione interna o trazioni alternative.

I loro campi di applicazione sono:

Raffreddamento del motore
Raffreddamento del ricircolo dei gas di scarico
Intercooler a raffreddamento indiretto
Raffreddamento del cambio
Raffreddamento della batteria, dell'elettronica di potenza o del motore nei veicoli ibridi ed elettrici

A seconda del tipo di trazione (motore a combustione interna, ibrido o elettrico) e di sistema è possibile installare una o più pompe all'interno del veicolo.

Collegamento del sistema nel veicolo

Collegamento del sistema: veicoli con motore a combustione interna o ibridi — Veicoli con motore a combustione interna o ibridi

Collegamento del sistema: veicolo elettrico — Veicolo elettrico

Rappresentazione esempio del collegamento del sistema nell’impianto di raffreddamento di un veicolo con motore a combustione interna e motore elettrico.

Veicoli con motori a combustione interna o ibridi ( Fig. 1 )
La pompa fluido è integrata nel circuito di raffreddamento del motore in aggiunta alla pompa dell'acqua meccanica e viene utilizzata per il raffreddamento supplementare nei veicoli con motore a combustione interna. Le funzioni della pompa comprendono il controllo della temperatura per il raffreddamento dell'aria di sovralimentazione, il raffreddamento del cambio, il ricircolo dei gas di scarico o di altri sistemi a richiesta. In questo modo è possibile ridurre in modo significativo sia le emissioni che il consumo di carburante.

Veicolo elettrico ( Fig. 2 )
Utilizzando la pompa del mezzo, il flusso del liquido di raffreddamento nel veicolo elettrico può essere reso più flessibile ed efficiente. Assicura una temperatura ottimale della batteria e ne aumenta la durata e l'efficienza. La pompa fluido garantisce un flusso adeguato del liquido di raffreddamento in modo da non superare la temperatura massima ammessa della batteria. Ciò garantisce una lunga durata della batteria e protegge tutti gli altri componenti di un sistema di gestione termica da danni termici.

Controllo e diagnosi dei guasti

Diagnosi della centralina: Lettura della memoria guasti — Diagnosi della centralina: leggere la memoria guasti. Nel nostro caso di studio, il guasto P2600 è stato letto dalla centralina

La funzione della pompa di circolazione del liquido di raffreddamento elettrica viene monitorata dalla rispettiva centralina del sistema sovraordinata. I guasti che si verificano vengono rilevati dall'elettronica della pompa, trasmessi alla centralina del sistema tramite l'interfaccia del bus dati e memorizzati nella memoria guasti. Con un dispositivo diagnostico adatto, i codici di guasto possono essere letti e utilizzati per l'ulteriore ricerca guasti. Un guasto rilevante per il sistema viene indicato nel quadro strumenti come avvertimento per il conducente dall'accensione della relativa spia di controllo.

Nel nostro caso di studio, il guasto P2600 è stato letto dalla centralina. Codice di guasto P2600 – Pompa ausiliaria del liquido di raffreddamento – Guasto nel circuito
Possibili cause:

Alimentazione di tensione difettosa
Fusibile guasto
Interruzione, cortocircuito, resistenze nel circuito
Pompa guasta
Centralina guasta

Possibili conseguenza della registrazione di guasto:

impianto di raffreddamento surriscaldato
Spia di guasto accesa

Conseguenze e cause del guasto

Carichi meccanici pesanti, contaminazioni, perdita di liquido di raffreddamento ed elevate differenze di temperatura favoriscono l'usura e possono portare nel tempo a un guasto della pompa di circolazione del liquido di raffreddamento.

Le cause del guasto possono essere:

Danni meccanici esterni o interni
Mancanza di tenuta– Perdita del liquido di raffreddamento
Contaminazione nell’impianto di raffreddamento
Qualità del liquido di raffreddamento
Alimentazione di tensione difettosa

Una pompa fluido MP 150 guasta deve essere sostituita!
La riparazione non è prevista dal costruttore

Istruzioni per la riparazione e il montaggio

L’impianto di raffreddamento è sotto pressione.

Rischio di lesioni dovuto a perdite di liquido di raffreddamento.
Prima di riparare l'impianto di raffreddamento, ridurre la pressione del sistema!
Indossare occhiali di protezione e abbigliamento protettivo!

Se la pompa di circolazione del liquido di raffreddamento elettrica viene sostituita nell'ambito della riparazione, è assolutamente necessario osservare le istruzioni di sicurezza e di riparazione del costruttore del prodotto e del veicolo!

Istruzioni per la riparazione e il montaggio

I lavori di riparazione all’impianto di raffreddamento possono essere eseguiti solo da personale tecnico qualificato.
Se necessario, utilizzare gli attrezzi di smontaggio e montaggio prescritti dal costruttore del veicolo
Prima della sostituzione, disinserire la tensione della rete di bordo per il collegamento elettrico della pompa di circolazione del liquido di raffreddamento o scollegare la batteria!
Prima del montaggio di una nuova pompa, l’impianto di raffreddamento deve essere controllato per escludere la presenza di eventuali contaminazioni e, se necessario, lavato e pulito!
La pompa non deve essere attivata elettricamente prima del riempimento con il liquido di raffreddamento!
Dopo aver montato la pompa di circolazione del liquido di raffreddamento, l’impianto di raffreddamento deve essere ventilato, controllandone la tenuta!
La pompa fluido MP150 deve essere usata con una miscela di acqua e antigelo con almeno il 45% di glicole. Utilizzare solo le miscele acqua-glicole raccomandate dal costruttore del veicolo.

Avviso per la riparazione del veicolo elettrico

Componenti sottoposti ad alta tensione!

Osservare le istruzioni di sicurezza generali e specifiche del costruttore.

Tutti i lavori devono essere eseguiti esclusivamente da “persone istruite in elettrotecnica”.

Prima della riparazione, il sistema ad alta tensione deve essere scollegato dalla tensione da uno "specialista per lavori su veicoli a sicurezza intrinseca HV".

È necessario osservare e rispettare le leggi e le normative nazionali specifiche in merito ai lavori sui sistemi ad alta tensione.

Le illustrazioni schematiche, le immagini e le descrizioni servono a spiegare e illustrare il testo del documento e non possono essere utilizzate come base per le riparazioni specifiche del veicolo.

La diagnosi della centralina è stata illustrata sull'esempio del dispositivo diagnostico mega macs 77. La profondità di analisi e la varietà delle funzioni variano a seconda del costruttore del veicolo e dipendono dalla relativa configurazione della centralina.

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