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Startschwierigkeiten bei Standheizungsbetrieb

Bild von Dr._Fraggle

Beim Anlassen des Motors direkt aus dem Standheizungsbetrieb heraus kann es je nach Batterieladestand und Außentemperatur u. U. zu schlechtem Startverhalten kommen.

Konkret bedeutet das:
Die Standheizung, also Zuheizer, Kühlmittelpumpe und Innenraumgebläse laufen noch.
Es wird ohne vorheriges Abschalten der Standheizung unmittelbar gestartet.
Der Anlasser dreht dabei anscheinend den Motor auch kräftig durch. Trotzdem dauert es 2 oder 3 Sekunden bis der Motor recht widerwillig anspringt.
Dieses Verhalten kann auftreten, muss aber nicht immer und ist ggf. nicht reproduzierbar.

Wird die Standheizung hingegen vor dem Anlassen ausgeschaltet, so springt der Motor sofort und immer ohne Schwierigkeiten an.

Welche Standheizungen sind betroffen?

Je nach genauer Verschaltung und verwendeter Uhr reagieren die verschiedenen Standheizungen leicht unterschiedlich auf das Einschalten der Zündung.

Falls Pumpe und Zuheizer auch nach dem Einschalten der Zündung unbeirrt weiterlaufen, so besteht die Möglichkeit, daß das beschriebene Problem auftritt.

Falls hingegen der Zuheizer schon beim Einschalten der Zündung ausgeht, so reagiert die Steuerung bereits auf die Klemme 15.  In diesem Fall ist es recht wahrscheinlich, daß das Problem nicht auftritt.  Im Grunde ist hier bereits ein Mechanismus vorhanden, ähnlich dem unten als Abhilfe beschriebenen.

Was passiert da?

Grund für das schlechte Anspringverhalten sind elektrische Störimpulse auf dem Bordnetz, die vom Innenraumgebläsemotor, bzw. von dem zugehörigen Steuergerät J126 ausgehen. Bei gleichzeitig teilentladener Batterie kann es passieren, daß diese Impulse das Motorsteuergerät und/oder die zugehörige Sensorik für einen kurzen Moment so stören, daß die Motorsteuerung danach eben diese 2 bis 3 Sekunden benötigt um sich wieder zu 'berappeln'.

Unter normalen Umständen, d.h. ohne Standheizung tritt dieser Effekt nicht auf, da das Innenraumgebläse über den X-Kontakt, bzw. dessen Entlastungsrelais versorgt wird. D.h. daß beim Einschalten der Zündung zwar die Climatronic und auch das Gebläse loslaufen, beim Weiterdrehen des Zündschlüssels wird jedoch sofort das Gebläse wieder von der Versorgung getrennt (X-Kontakt!) und dann erst erfolgt das Anlassen des Motors. Ist der Motor angesprungen und wird der Zündschlüssel wieder in die normale Betriebsstellung zurückgedreht, so erhält das Gebläse wieder seine Versorgungsspannung.

Im Rahmen der üblichen Standheizungsumbauten wird diese Verschaltung geändert. In praktisch allen Umbauanleitungen wird die im Schaltplan rot gezeichnete Änderung vorgenommen.

Spannungsversorgung für Gebläsemotor V2  Klick für extragroß: Spannungsversorgung für Gebläsemotor V2

Da der Gebläsemotor im Standheizungsbetrieb natürlich auch ohne Zündschlüssel laufen soll, wird über das zusätzliche Relais für eine Versorgung am X-Kontakt vorbei gesorgt.

Nun kommt es ganz auf die konkrete Steuerung der Standheizung an, ob nun Schaltuhr, Funkmodul, GSM oder was auch immer.  Der entscheidende Punkt ist, ob in dem Moment des Anlassens dieses zusätzliche Relais immer noch das Gebläse versorgt oder nicht.   Ist dies der Fall, so kann es zu dem beschriebenen Problem kommen.

Abhilfe

Die einfachste Weg für ein zuverlässiges Anspringen zu sorgen ist entweder:

a) Die Standheizung vor dem Starten ausschalten.

oder

b) Vor dem Anlassen manuell das Gebläse auf Null herunter regeln.

oder aber, was die deutlich komfortablere Lösung ist

c) Mit einer kleinen Modifikation der Standheizungsschaltung (grüner Kreis):

Spannungsversorgung für Gebläsemotor V2, Änderung   Klick für extragroß: Spannungsversorgung für Gebläsemotor V2, Änderung

Dieses zusätzliche Relais deaktiviert automatisch die Spannungsversorgung am X-Kontakt vorbei für den Gebläsemotor sobald die Zündung eingeschaltet wird.   D.h. sobald der Schlüssel im Zündschloss gedreht wird, verhält sich dieser Teil wieder exakt so wie vor dem Standheizungsaumbau, ganz gleich was für ein Signal noch von Uhr, Funkmodul oder was auch immer kommt.

Der Rest der Standheizung, also Pumpe und Zuheizer können unabhängig davon problemlos weiterlaufen, wenn dies gewünscht ist.

Detailinformationen für die Techniker

Problem tritt in dem beobachteten Fall auf bei einem Sharan BVK, STG 038 906 019 PA, neue AGM-Batterie 92 Ah.  Ab ca. 20 Ah Entladung sporadisch, ab ca. 30 Ah Entladung zuverlässig reproduzierbar.  Außentemperatur um 0°C.

Der Gebläseregeler J126 ist anscheinend nichts anderes als ein Step-Down Schaltwandler.  Die Stromaufnahme des Motors bei Vollast beträgt 13,5 A, im Standheizungsbetrieb (HE) 7,0 A. (Anzeige auf 0815-Digitalmultimeter, kein TrueRMS! Kann nicht genau sagen, was das aus diesen Impulsen macht.)

Die Rückwirkungen auf das Bordnetz sind natürlich aussteuerungsabhängig.  Das folgende Bild wurde gemacht, als das Problem reproduzierbar vorhanden war bei maximaler Gebläsestufe.  Der Motor ist in diesem Fall komplett separat von der Batterie versorgt, d.h. eigene 10 mm² Leitung von der Batterie in den Innenraum, dort Messung und Einspeisung an der mit X markierten Stelle im Schaltplan oben, also unmittelbar vor dem V2.

Gebläsemotor V2, Störungen auf Bordspannung

Messaufbau: Gebläsemotor V2, Störungen auf Bordspannung  Messaufbau

(Sorry für die miese Bildqualität.  Mein Oszi ist noch etwas altmodisch.)

Folgende Versuche wurden zum Eingrenzen durchgeführt:

1. Start ohne Standheizung -> Anspringverhalten gut.
2. Start mit laufendem Gebläse -> Anspringverhalten schlecht.
3. Start mit heruntergregeltem Gebläse -> Anspringverhalten gut.
4. Start mit hochgeregeltem Gebläse, aber gezogener Gebläsesicherung -> Anspringverhalten gut.
5. Start mit komplett getrennter Leitungsführung für Gebläse, laufendes Gebläse-> Anspringverhalten schlecht.
6. Gebläse und Regler (13,5 A) ersetzt durch Glühbirne 200W (=16A) um ähnliche Last, nur ohne Schaltimpulse zu simulieren -> Anspringverhalten zuverlässig gut.

Bemerkenswerter Effekt dabei...  (Merke:  Motor orgelt immer rund 3 Sekunden, bis er endlich anspringt.)
- Gebläse läuft.
- Zündschlüssel wird auf Starten gedreht.
- Motorsteuergerät versucht zu starten, kriegt aber die Impulse um die Ohren.
- Gebläse wird innerhalb von ca. 250 msec nach Startbeginn von der Versorgung genommen.  (Relais fällt ab.)
Störimpulse waren also nur innerhalb der ersten 250 msec des Startvorganges vorhanden.
- Motor orgelt trotzdem noch die vollen 3 Sekunden rum, bis er endlich anspringt.
(zuverlässig reproduzierbar!)

 

SGA-Stichworte: Gebläse, Gebläseregler, Standheizung

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