Koelmiddelpomp - ontwerp, werking en foutopsporing

Mediumpomp - ontwerp, werking en foutopsporing

De volgende technische informatie en praktische tips zijn door HELLA ontwikkeld om garages bij hun werkzaamheden professioneel te ondersteunen. De op deze website beschikbare informatie mag alleen worden gebruikt door vakmensen die in de desbetreffende materie zijn opgeleid.

Koelvloeistofcirculatiepomp - Mediumpomp MP150

Ontwerp en werking van de Hella-mediumpomp

Thermomanagement in motorvoertuigen is een onmisbaar onderdeel van de moderne voertuigarchitectuur. Componenten zoals de mediumpomp zorgen voor een optimale regeling van de warmtestromen in het voertuig en verbeteren de levensduur, de efficiëntie en de prestaties van elektrische voertuigen.

Voor een optimaal gebruik van de opgewekte warmte-energie regelt het thermomanagement de warmtestromen in het voertuig. Dit zorgt ervoor dat onderdelen en componenten zoals motoren of batterijen in hun optimale temperatuurbereik kunnen worden gebruikt en dat het interieur van het voertuig naar individuele behoeften kan worden geregeld.

Ontwerp en werking van de Hella-mediumpomp

Voorbeeld van het ontwerp van de HELLA MP 150-mediumpomp A = elektronicamodule; B = motormodule; C = hydraulische module; 1. Afdekking; 2. Afdichting; 3. Printplaat; 4. Stator; 5. Afdichting; 6. Rotor; 7. Afdichting; 8. Rotordrukring; 9. Motorbehuizing; 10. Waaier; 11. Afdichting; 12. Pompbehuizing; 13. Demper

De mediumpomp MP150e is een elektrische koelvloeistofcirculatiepomp en wordt in het koelcircuit gebruikt om de koelvloeistof te laten circuleren en daarmee de accu, de elektrische aandrijving en de vermogenselektronica te koelen. De pomp werkt onafhankelijk van de motor en wordt naar behoefte traploos ingeschakeld. Zij kan worden gebruikt als circulatiepomp of als bypass-pomp. Op die manier kunnen de levensduur en de efficiëntie van de lithium-ionbatterij worden verhoogd, evenals de totale actieradius van elektrische voertuigen.

De mediumpomp MP150e heeft een licht en compact ontwerp en is voorzien van veiligheidsfuncties zoals herkenning van blokkades, droogloopbeveiliging en temperatuur-, spannings- en stroomdetectie.

Bovendien heeft de pomp een zogenoemd Active-Cooling-concept.

Blokkade-, droogloopdetectie

Bij de aanwezigheid van een blokkade in de pomp of bij afwezigheid van koelvloeistof wordt het defect door de geïntegreerde elektronica gedetecteerd aan de hand van het toerental van de pomp en de aanloopstroom. Indien binnen een door de regeleenheid geïnitieerde testcyclus geen verandering optreedt, wordt de pomp uitgeschakeld en een foutmelding gegenereerd.

Temperatuurdetectie

Omdat de maximale koelvloeistoftemperatuur van de MP150e 90 °C bedraagt, is de temperatuurverlaging zodanig ontworpen dat de temperatuur binnen het gespecificeerde bereik blijft. De temperatuur-derating van de pomp regelt de temperatuur van de elektronica door het stroomverbruik te verminderen.

Als de temperatuur van de koelvloeistof boven de maximumwaarde stijgt of de temperatuursensor op de printplaat beschadigd is, detecteert de elektronica de temperatuuroverschrijding. Bij 124°C classificeert de pompelektronica een temperatuuroverschrijding om de pomp gecontroleerd te stoppen.

Spannings- en stroomdetectie

Als overspanning of onderspanning wordt gedetecteerd, gaat de pomp in de stationaire modus en draait op een gereduceerd vermogen om de koelvloeistofstroom te waarborgen.

Als een overstroom wordt gedetecteerd, stopt de pomp om te voorkomen dat de hoge stromen de pomp beschadigen.

Voor beide fouten wordt een foutcode opgeslagen in het storingsgeheugen.

Active-Cooling-concept

Door de printplaat en motorwikkelingen thermisch te koppelen aan het koelcircuit en de optimale plaatsing van de stroomvoerende componenten om de temperatuurverdeling op de printplaat te verbeteren, zorgt het Active-Cooling-concept voor een betere afvoer van de warmte-energie in de pomp.

De MP150e kan dus met een hoge elektrische stroomdichtheid in de statorwikkelingen worden gebruikt zonder oververhit te raken en is grotendeels onafhankelijk van de invloed van de omgevingstemperatuur.

Technische gegevens en afmetingen

Technische gegevens MP150
Nominale spanning	12 volt
Spanningsbereik	8 - 16 volt
Bedrijfstemperatuur	Koelvloeistof -40°C - +90°C Omgevingsbereik -40°C - +120°C
Hydraulisch werkpunt	3000l/h (Δp = 1,1bar, T_med =50°C, glycol/watermengsel 50/50, U = 12V)
Draairichting	Rechts
Beschermingsklasse	IP6KX, IPX6K, IPX7, IPX9K
Gewicht	670 g
Levensduur	> 30000 h

De technische gegevens kunnen per uitvoering verschillen.

Afmetingen mediumpomp — Pinindeling van de elektrische aansluitstekker: Pin 1 = massa; Pin 2 = LIN (databus); Pin 3 = spanningsvoorziening

Toepassingsgebieden

Elektrische koelvloeistofcirculatiepompen worden gebruikt in hoofd- of hulpkoelcircuits van voertuigen met verbrandingsmotoren of alternatieve aandrijvingen.

Hun toepassingsgebieden zijn:

Motorkoeling
Koeling van de uitlaatgasrecirculatie
Indirecte inlaatluchtkoeling
Transmissiekoeling
Koeling van batterijen, vermogenselektronica of aandrijvingen in hybride en elektrische voertuigen

Afhankelijk van het type aandrijving (verbrandingsmotor, hybride, elektrisch) en systeem kunnen in het voertuig één of meerdere pompen zijn geïnstalleerd.

Systeemintegratie in het voertuig

Systeemintegratie: Voertuigen met verbrandingsmotor of hybride voertuigen — Voertuigen met verbrandingsmotor of hybride voertuigen

Systeemintegratie: Elektrische voertuigen — Elektrische voertuigen

Voorbeeld van systeemintegratie in het koelsysteem van een voertuig met verbrandingsmotor en elektrische motor.

Voertuigen met verbrandingsmotor of hybride voertuigen (afb. 1 )
De mediumpomp is naast de mechanische waterpomp in het motorkoelcircuit geïntegreerd en wordt bij voertuigen met verbrandingsmotor voor extra koeling gebruikt. De functies van de pomp bestaan uit het regelen van de temperatuur voor inlaatluchtkoeling, het koelen van de transmissie, de uitlaatgasrecirculatie of andere vraaggestuurde systemen. Dit kan zowel de emissies als het brandstofverbruik aanzienlijk verminderen.

Elektrisch voertuig (afb. 2 )
Door gebruik te maken van de mediumpomp kan de koelvloeistofstroom in het elektrische voertuig flexibeler en efficiënter plaatsvinden. De pomp zorgt voor een optimale temperatuur van de batterij en verhoogt daarmee haar levensduur en efficiëntie. De mediumpomp garandeert een voldoende koelvloeistofstroom om de maximaal toelaatbare temperatuur van de batterij niet te overschrijden. Dit zorgt voor een lange levensduur van de batterij en beschermt alle andere componenten van een thermomanagement -systeem tegen thermische schade.

Controle en foutdiagnose

Regeleenheiddiagnose: Storingsgeheugen uitlezen. In ons voorbeeld werd fout P2600 bij de regeleenheid uitgelezen

De werking van de elektrische koelvloeistofcirculatiepomp wordt bewaakt door de daarvoor bestemde systeemregeleenheid op een hoger niveau. Eventuele storingen worden door de pompelektronica gedetecteerd, via de databusinterface aan de systeemregeleenheid doorgegeven en in het storingsgeheugen opgeslagen. Met een geschikt diagnose-apparaat kunnen de foutcodes worden uitgelezen en gebruikt voor verdere foutopsporing. Een systeemrelevante fout wordt aangegeven door het oplichten van het controlelampje in de instrumentengroep als waarschuwing voor de bestuurder.

In ons voorbeeld werd fout P2600 bij de regeleenheid uitgelezen. Foutcode P2600 - Hulpkoelvloeistofpomp - stroomkring defect
Mogelijke oorzaken:

Defecte spanningsvoorziening
Zekering defect
Onderbreking in het circuit, kortsluiting, weerstanden in de stroomkring
Pomp defect
Regeleenheid defect

Mogelijke gevolgen van de foutmelding:

Koelsysteem oververhit
Storingslampje brandt

Gevolgen en oorzaken van storingen

Het koelsysteem staat onder druk.

Er bestaat gevaar voor letsel door ontsnappende koelvloeistof.
Voorafgaande aan de reparatie van het koelsysteem moet de systeemdruk worden verlaagd!
Draag een veiligheidsbril en beschermende kleding!

Als de elektrische koelvloeistofcirculatiepomp als onderdeel van de reparatie wordt vervangen, moet u de veiligheidsvoorschriften en reparatie-instructies van de product- en voertuigfabrikant strikt in acht nemen!

Een defecte MP 150-mediumpomp moet worden vervangen!
Reparatie is niet voorzien door de fabrikant

Reparatie- en montage-instructies

Het koelsysteem staat onder druk.

Er bestaat gevaar voor letsel door ontsnappende koelvloeistof.
Voorafgaande aan de reparatie van het koelsysteem moet de systeemdruk worden verlaagd!
Draag een veiligheidsbril en beschermende kleding!

Reparatiewerkzaamheden aan het koelsysteem mogen uitsluitend worden uitgevoerd door geschoolde vakmensen.
Gebruik zo nodig de door de voertuigfabrikant voorgeschreven montage- en demontagegereedschappen
Voorafgaande aan de vervanging moet de elektrische aansluiting van de koelvloeistofcirculatiepomp van het boordnet spanningsvrij worden gemaakt of moet de accu losgekoppeld!
Het koelsysteem moet op verontreiniging worden gecontroleerd en zo nodig gespoeld en gereinigd worden voordat de nieuwe mediumpomp wordt geïnstalleerd!
De pomp mag vóór het vullen met koelvloeistof niet elektrisch worden ingeschakeld!
Na de montage van de koelvloeistofcirculatiepomp moet het koelsysteem opnieuw gevuld, ontlucht en op lekken worden gecontroleerd!
De mediumpomp MP150 moet worden gebruikt met een water-antivriesmengsel met minimaal 45% glycol. Gebruik uitsluitend de door de voertuigfabrikant aanbevolen water-glycolmengsels.

Reparatievoorschrift elektrisch voertuig

Componenten onder hoogspanning!

Neem de algemene en fabrikantspecifieke veiligheidsvoorschriften in acht.

Alle werkzaamheden mogen uitsluitend worden uitgevoerd door "elektrotechnisch opgeleide personen" (EOP).

Het hoogspanningssysteem moet vóór de reparatie door een "specialist voor werkzaamheden aan intrinsiek veilige HV-voertuigen" spanningsloos worden gemaakt.

De desbetreffende landspecifieke wetten en voorschriften betreffende werkzaamheden aan hoogspanningsinstallaties moeten in acht worden genomen en nageleefd.

Schema's, foto's en beschrijvingen zijn bedoeld om de tekst van het document nader toe te lichten en visueel te verduidelijken en kunnen niet worden gebruikt als basis voor voertuigspecifieke reparaties.

De besturingseenheidsdiagnose werd bij wijze van voorbeeld weergegeven voor het diagnoseapparaat mega macs 77. De testdiepte en het aantal verschillende functies kunnen afhankelijk van de voertuigfabrikant en de systeemconfiguratie van de besturingseenheid variëren.

Helemaal niet nuttig

Zeer nuttig

Onderdelenzoeker

Handmatige voertuigidentificatie OE-nr.

Onderdelenzoeker

Eenvoudige voertuigidentificatie met Kentekenplaat Bepaal ook de reserveonderdelen met OE-nummers Gedetailleerde productinformatie Vind groothandels bij u in de buurt