Temperaturanzeige, Funktion und Reparatur
Allgemeines
Diese Beschreibung wurde durch Carsten (User "scubacs" im Bulliforum) erarbeitet und mit seiner Erlaubnis hierher übernommen. Sie wurde nur formatiert, Tippfehler korrigiert sowie Verlinkungen angepasst und geringfügig unter 2.3 ergänzt.
Beschreibung der Funktionsweise der Kühlwassertemperaturanzeige (Zeigerinstrument)
Ein Strom der durch eine per Spannungsregler (oder Konstanter genannt) in Instrumententräger stabilisierte 10V Spannung getrieben wird, geht im Temperatur-Zeigerinstrument durch eine Heizspule, die um einen Bimetall-Streifen gewickelt ist. Auf der anderen Seite der Heizspule ist dann (über den Kabelbaum) der NTC-Temperatursensor am Kühlwasserkreislauf angeschlossen. Dieser hat einen negativen Temperaturkoeffizienten (siehe Grafik), d.h. im kalten Zustand hat dieser mindestens ca. 500 Ohm, bei 120 °C ca. 25 Ohm gegen Masse.
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Temperaturgeber VDO
Steigt die Kühlwassertemperatur über 60 °C an, hat dieser ca. 130 Ohm und der Strom wird groß genug, um durch die Heizspule das Bimetall in Instrument zu erwärmen. Durch dessen Ausdehnung und durch die Geometrie der Zeigerkonstruktion wird der Zeiger im Uhrzeigersinn bewegt. Bei ca. 120 °C Kühlwassertemperatur wird der rechte Rand erreicht.
Zusätzliche LED-Warnanzeige für Übertemperatur und Kühlmittelmangel:
Bei ca.110°C oder ca. 30 Ohm NTC-Widerstand fängt die rote LED an zu blinken.
Funktionsweise der LED-Schaltung:
Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus einer selbstblinkenden LED, einem Operationsverstärker und einem Kondensator. Der Kondensator ist parallel zum NTC-Temperatursensor geschaltet und wird durch einen konstanten Ladestrom aufgeladen. Wie bei einem Akku steigt dadurch seine Spannung. Etwas von dem Strom fließt zusammen mit dem Heizstrom der Spule über den NTC ab (da parallel geschaltet). Wird der NTC zu heiß (ca. 25 Ohm, 110 °C) und damit sein Widerstand gering, wird der Kondensator schneller entladen als nachgeladen und seine Spannung sinkt. Dass misst der OP und schaltet dann die LED ein. Erhöht sich der NTC Widerstand wieder kann der Kondensator seine Ladung halten und die Spannung am Kondensator steigt wieder. Der OP schaltet dann die LED ab. Als Test kann der NTC manuell gegen Masse kurz überbrückt werden, das simuliert eine zu hohe Temperatur.
Das Steuergerät 42/43
Das Steuergerät mit den Steuerungsnummern 42 (191 919 376 A, Serie späte Baujahre) oder 43 (251 919 376 oder 191 919 376; oft als Relais bezeichnet) misst mit Hilfe einer pulsierenden Gleichspannung (mit normalem Multimeter gemessen ca. 1,5 V, Peakspannung ca. 5 V), ob ein Strom über die Messspitzen des „Sensors“ am Kühlwasserbehälter durch das Kühlwasser fließt (eingetaucht) und damit das Signal beeinflusst. Bei niedrigem Kühlwasserstand fließt dann dort kein Strom mehr, da die Messspitzen dann trocken liegen. Das Steuergerät 42 schaltet dann periodisch (ca. alle 320m für ca. 5 ms) kurz seinen Ausgang auf Masse. Dieser Ausgang ist an die Leitung des NTC zum Instrument parallel abgeschlossen. Durch dieses kurze gegen Masse schalten, wird der Kondensator entladen und lässt die LED blinken. Da dies periodisch geschieht, blinkt die LED weiter, solange die Messspitzen trocken sind. Diese immer sehr kurzen Strompulse durch das Kurzschließen des NTC gegen Masse vom Steuergerät 42/43 entladen zwar den Kondensator, reichen aber nicht um die Temperatur des Bimetall Streifens zu erhöhen und den Zeiger weiter ausschlagen zu lassen.
Die frühe Version des "Steuergerätes 43" (siehe Bild) verhält sich anders und führt zu einem Anstieg der Zeigeranzeige.
Warum blinkt die LED beim Einschalten der Zündung 2-3 Sekunden lang? Vor dem Einschalten der Zündung ist der Kondensator entladen und der Ladestrom braucht ca. 2-3 Sekunden um diesen aufzuladen.
Dort gibt es eine genauere Beschreibung: https://www.thesamba.com/vw/forum/viewtopic.php?t=747497&postdays=0&postorder=asc&start=60
Fehlerbeschreibung
Warum Dauerblinken obwohl alle Sensoren, Leitungen, Steuergerät 42/43 und Anschlüsse in Ordnung sind? Ein überalterter Elektrolyt-Kondensator verringert (im Extremfall Kurzschluss) seinen Innenwiderstand. Dadurch kann in ihm keine Ladung mehr gespeichert werden (oder er entlädt sich selbst sehr schnell) und damit kann sich auch keine Spannung an ihm aufbauen. Es wirkt sich wie ein sehr niederohmiger, heißer NTC aus und die LED blinkt. Da das nur die Platine betrifft, hat es keinen Einfluss auf die Funktion der Temperaturanzeige selbst (die Schaltung beinhaltet eine Diode gegen Stromfluss in die falsche Richtung). Dagegen hilft nur ein Austauschen des Kondensators.
Reparatur
Wer z.B. schon mal den Schließzylinder (samt Plättchen) von Zünd- oder Tür-Schloss überholt hat, wird damit wenig Probleme haben.
Benötigtes Werkzeug
Nötig sind die üblichen Werkzeuge + Lötkolben + Entlöt-Saugpumpe.
Zerlegen/Öffnen
Wie in den Bildern zu sehen. Der m.M.n. kniffligste Punkt ist das Ablöten des Heizdrahtes von der Schraube des Sensor-Eingangs (rechts). Diese hat nämlich ein winziges Loch durch das der Heizdraht gesteckt und verlötet ist. Als neuen Kondensator eignet sich wiederum ein Elko (wieder ca. 30 Jahre Lebensdauer) oder ein Tantal-Kondensator mit 10uF Kapazität und min 16V Spannungsfestigkeit. Ganz begabte mit ruhigen Händen, können den Kondensator auch im eingebauten Zustand der Platine auslöten: auf der Platine mit Lötkolben heiß machen, entlöten mit Pumpe und den kaputten Elko nach unten herausfallen lassen (oder mit abgewinkelter Pinzette ziehen). Den neuen per Pinzette mit gebogenen Anschlüssen von unten reinfummeln und verlöten (Polung bei ELKO beachten).
Kalibrieren
Wie auf den Bildern zu sehen, besteht die Möglichkeit sein Zeigerinstrument zu kalibrieren. Das Gegenlager des Zeigers ist über einen Hebel mit dem Gehäuse verbunden. Dieser Hebel kann durch das Loch in der Rückseite über seine Zähne am Ende mit einem Schraubenzieher verschoben werden. Dadurch ändert sich die Stellung des Zeigers. Eine Kalibrierung könnte so gehen: NTC ausbauen in kochendem Wasser auf 100 °C bringen. Dann den Widerstand des NTC messen. Das ausgebaute Instrument über ein stabilisiertes Netzgerät (oder den Konstanter aus dem Instrumententräger + 12V Batterie) an 10V anschließen und an den Gebereingang ein Potentiometer, eingestellt auf den gemessenen NTC Widerstand, nach Masse anschließen (oder den heißen NTC selbst!). Der Zeiger sollte nach einiger Zeit konstant eine Position einnehmen. Diese kann nun durch vorsichtiges Verschieben des Hebels durch das Loch an der Rückseite auf die Stellung, die man bei 100 °C haben möchte, eingestellt werden.