Nachrüstung Zuheizer BMW - E30-Talk

Nachrüstung elektrischer Zuheizer im BMW E 30 mit M40-Motor
Ich denke schon längere Zeit darüber nach, wie ich meinen M40 in der kalten Jahreszeit,
zum schnelleren erreichen der Motor-Betriebstemperatur bringe. Damit verbunden sollte
natürlich auch eine Verbesserung Heizleistung in der absoluten Kurzstrecke sein. Als
weiterer Vorteil des Zuheizers ist anzusehen, dass damit der innermotorische Verschleiß
wegen der verkürzten Warmlaufphase sinkt.
Ein Brennstoffzuheizer in Form einer abgewandelten Standheizung sollte es nicht sein.
Durch Zufall bin ich auf die Variante der elektrischen Zuheizung mittels Glühkerzen, wie sie
z. B. von Alfa, Peugeot und VW/AUDI vor einigen Jahren bei den TDI-Motoren eingesetzt
wurde, gekommen.
Ein weiterer Hintergrund für diese Nachrüstung ist einmal das Streckenprofil auf dem Weg
zur Arbeit. Es sind nur 4 km, davon 3 km Landstraße mit einer anschließenden 1 km langen
5 %igen Gefällestrecke. Der Rest ist StopandGo. Die Geschwindigkeit auf der Landstrasse
ist wegen der fehlenden Überholmöglichkeiten, der allgemein hohen Verkehrsdichte selten
höher als 80 km/h. Die dabei erreichten Motordrehzahlen überschreiten fast nie 2000 RPM.
Die Heizleistung der o. g. Zuheizer mit 3 Glühkerzen liegt bei ca. 585 Watt, wenn mit einer
mittleren Bordspannung von 13 Volt gerechnet wird.
Die Heizleistung der Innenraumheizung verändert sich durch den Zuheizer eindeutig positiv.
Es wird bewirkt, dass bei – 5°C Außentemperatur ca. 2,5 Minuten nach dem Motorstart,
schon erwärmte Luft. aus den Düsen austreten kann.
Funktion
Der Zuheizer funktioniert nur wenn die Zündung an ist, die Motorlauferkennung registriert
wurde, das Temperaturwählrad der Innenraumheizung auf Heizbetrieb steht und die
Kühlflüssigkeitstemperatur von ca. + 70 °C unterschritten ist.
Nach dem Starten des Motors unterhalb von + 70 °C und betätigtem Temperaturwählrad,
fließt die als Motorlauferkennung genutzte Steuerspannung zum Wechslerrelais K1 und über
die Kontakte 30 und 87a zum Temperaturschaltmodul. Das Schaltmodul schaltet die
Steuerspannung weiter durch zum Lastrelais K2. Das Relais K2 zieht an und schaltet die
Spannung zu den parallel geschalteten, einzeln abgesicherten, Glühkerzen. Die Kontroll-
Lampe leuchtet ebenfalls.
Nach erreichen der Abschalttemperatur von ca. + 75 °C trennt das Schaltmodul die
Steuerspannung von K2. Somit fällt das Relais K2 ab und unterbricht den Laststromkreis der
Glühkerzen. Der Heizvorgang ist beendet.
Sinkt die Kühlflüssigkeitstemperatur, z. B. durch eine kurze Fahrtunterbrechung, unter ca. +
70 °C ab schaltet sich die Anlage wieder zu und der Heizvorgang beginnt erneut bis zur
Abschalttemperatur.
Durch betätigen des Temperaturwählrades zum linken Anschlag (Sommerbetrieb, keinen
Heizbetrieb) wird ebenfalls der Zuheizer abgeschaltet.
Die Kontroll-Lampe ist nicht zwingend notwendig, ich habe sie nur zur Kontrolle der Anlage
nach dem Einbau aktiviert. Sie ist über Steckverbinder mit dem Kombiinstrument verbunden
und kann so jeder Zeit, ohne aufwendigen Eingriff deaktiviert werden.

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Das Temperaturschaltmodul ist individuell in Abschalttemperatur und Schalthysterese
einstellbar. Als Temperaturgeber wurde der blaue Geber der BMW-Motronic mit M12x1,5 mm
Gewinde verwendet.
Das Relais K1 dient zur Energieeinsparung in der warmen Jahreszeit, wenn kein Heizbetrieb
erforderlich ist.
Die Maße des unten zu sehenden Bauteils betragen ca. 110 x 70 mm. Es ist für Schläuche
mit 18mm Innendurchmesser geeignet. Die Glühkerzen müssen selbst eingebaut werden.
Deren Anziehdrehmoment beträgt 22 Nm.
Die Platine des Temperaturschaltmoduls hat die Abmessungen 72 x 55 x 21 mm und passt
prima in eines der Gehäuse, z. B. von CONRAD, mit den Abmessungen 79x66x32 mm.
Diese Nachrüstung erfordert umfangreiches Werkzeug und Kenntnisse. Deshalb werden die
Werkzeuge nicht einzeln aufgelistet.
Begonnen werden sollte mit der Montage und Einstellung des Schaltmoduls. Wer das Modul
nicht selbst aufbauen kann, sollte einen Modellbauclub kontaktieren. Die Einstellung des
Moduls wird auf der Werkbank mit einer 12 V-Gleichspannungsquelle durchgeführt.

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Ersatzweise kann man auch eine geladene PKW-Batterie verwenden. Weiterhin werden ein
ca. 1,5 l großer Wassertopf mit Tauchsieder und ein Thermometer mit 100 °C-
Anzeigebereich benötigt. Damit die eingestellten Temperaturen dann auch am Fahrzeug
noch stimmen, muss der Stecker für den Geber montiert und mit ca. 1,5 m Kabel versehen
werden. Als optimale Abschalttemperatur hat sich +75 °C erwiesen. Die Temperatur für die
Wiedereinschaltung sollte + 70 °C nicht unterschreiten.
Bauteile
1 x Stutzen VW/AUDI 8A0819497 Preis 27,38 €
3 x Glühkerze GN 857 pro Stück Preis 12,05 €
3 x Steckhülsengehäuse MB A 019 545 54 28 pro Stück Preis 0,63 €
3 x Rundsteckhülse MB A 003 545 26 26 pro Stück Preis 0,82 €
1 x Temperaturschaltmodul CONRAD 19 48 83-62 Preis 12,95 €
1 x Gehäuse dazu CONRAD 52 12 56-62 Preis 4,08€
1 x Dichtung für Wasserflansch BMW 11 53 1 739 100 Preis 1,04 €
1 x Thermoschalter BMW 13 32 1 709 966 Preis 23,20 €
2 x Stecker B=2,8/L=19 BMW 61 13 1 357 705 Preis 0,38 €
1 x Steckergehäuse 2-plg BMW 12 52 1 706 121 Preis 3,71 €
1 x Dichtung BMW 12 52 1 732 593 Preis 0,65 €
1 x Gummitülle BMW 12 52 1 732 694 Preis 1,29 €
1 x 3-fach Sicherungshalter Eberspächer 2210000310600 (BOSCH-Dienst) Preis 5,55 €
1 x Hochleistungsrelais 70A CONRAD 841358-62 Preis 13,09 €
1 x Relais-Sockel CONRAD 841609-62 Preis 5,22 €
1 x Wechslerrelais CONRAD 504142-62 Preis 2,34 €
1 x Relaissockel CONRAD 504223-62 Preis 2,93 €
evtl. 1 x KFZ-Sicherungshalter CONRAD 502625-62 Preis 2,04 €
1 x Rolle 4 mm² Kabel CONRAD 840688-62 Preis 3,89 €
Steuerlitze 0,75 mm² z. B. (10m Ring blau) CONRAD 608645-62 Preis 3,27 €
Schrumpfschläuche z. B. von CONRAD
1,0 m ∅ 3,2 mm CONRAD 531251-62 pro Meter Preis 1,32 €
2,0 m ∅ 6,4 mm CONRAD 531260-62 pro Meter Preis 1,32 €
2,0 m ∅ 9,5 mm CONRAD 531278-62 pro Meter Preis 1,53 €
2,0 m ∅ 12,7 mm CONRAD 531286-62 pro Meter Preis 1,73 €
Lötmaterial, Kleber, Aderendhülsen, Kabelschuhe, Kabelbinder diverse, Kfz-
Flachsicherungen 3 x 20A, 1 x 5A werden nicht einzeln gelistet.
Wenn die Montage und Einstellung des Temperaturschaltmoduls abgeschlossen ist, sollte
dieses mit ausreichend langen Kabeln versehen und oberhalb der Motronic platziert werden.
Das Wechslerrelais wird neben dem Schaltmodul befestigt. Ich hab beide mit Schaumstoff
ummantelt damit man die Schaltvorgänge nicht hört.
Der Anschlußflansch hinten am Zylinderkopf, an welchem der Heizungsvorlauf
angeschlossen ist, muss zur Montage des Zuheizers demontiert werden.

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Sieht der auf Grund des Alters schon sehr korrodiert aus ist es besser einen neuen zu
verwenden. Am Zuheizer wird an einer Seite der Wulst, welcher den Schlauch sichert und
dichtet, weg geschliffen und eine leicht konische Form angeschliffen. Mit einem Schleifpilz
wird im Anschlußflansch die gleiche Form ca. 25 mm tief ausgearbeitet. Die Bohrung im
Anschlußflansch nur so groß ausarbeiten, damit der Zuheizer noch straff eingepasst werden
kann.
Als nächstes das Gewinde 12x1,5 mittig zwischen den 3 Befestigungsbohrungen einbringen.
Da die Dichtfläche des Temperaturgebers nicht genutzt werden kann, erfolgt die Abdichtung
des Gewindes mittels Kleber und dem Druck zwischen den Gewindeflanken. Deshalb wird
beim schneiden des Gewindes nur der Vorschneider benutzt.
Nach dem reinigen (Dichtfläche nicht vergessen) und entfetten des Anschlußflansches
werden der Zuheizer und der Geber mit 2K-Kleber eingeklebt. UHU Plus sofortfest 2 min
hat sich hierbei als optimaler und temperaturstabiler Kleber erwiesen. Den gibt’s in jedem
Baumarkt. Zum verarbeiten ausreichend Kleber anrühren, beide Teile satt bestreichen und
unter leichtem Druck im Schraubstock zusammenfügen. Danach das Teil so in der Hand
bewegen dass der ausgetretene Kleber auf der Innenseite gut zu verläuft.
Nach ca. 5 Minuten ist diese Klebenaht ausgehärtet und man kann den Geber einkleben. Der
Ablauf gleicht dem o. g. nur dass der Geber mit Kleber versehen, bündig eingeschraubt wird
und dann mit dem Rest des Klebers eine Naht auf der Innenseite gelegt wird.
Die Endfestigkeit soll laut Hersteller nach einer Stunde erreicht sein, danach kann der
Flansch nach Montage der Glühkerzen am Zylinderkopf mit neuer Dichtung angeschraubt
werden. Der Kühlwasserschlauch des Heizungsvorlaufs muss um ca. 8 cm gekürzt werden.
Das auffüllen der Kühlflüssigkeit und die Entlüftung des System wird hier nicht weiter
beschrieben.

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Jetzt können der Glühkerzenkabelbaum angefertigt und die Zusatzsicherungseinheit montiert
werden.
Die Eingangsspannung zur 3fach-Zusatzsicherungseinheit wird mit einem 6mm² Kabel, direkt
von der M6-Schraube am Pluspol der Batterie abgegriffen und zum Lastrelais an Pin 30
gezogen. Von Pin 87 dann weitergeführt an die Sicherungseinheit, mit Brücken zu den
einzelnen Sicherungen. Das Kabel wurde in den schon vorhandenen Haltern hinter der
Batterie entlang zum Federbeindom geführt. Bei der Montage der Kabel an der
Sicherungseinheit die Dichttüllen nicht vergessen, sonst tritt nach kürzester Zeit Korrosion an
den Klemmkontakten der Sicherungen auf. Wer hierfür kein Crimpwerkzeug besitzt sollte die
Verbindungen anlöten.
Das Lastrelais wird neben der 3fach-Sicherungseinheit auf dem rechten Radhaus an einem
vorhandenen Gewindebolzen montiert.
Die Steuerleitung des Lastrelais vom Temperaturschaltmodul wird zusammen mit den
Leitungen des Temperaturgebers und der Leitung zur Motorlauferkennung, durch die
Kabeldurchführung neben der Batterie in den Innenraum gezogen.
Die Montage des Glühkerzenkabelbaums beginnt mit dem ändern der Glühkerzenstecker.
Damit das Ganze professionell aussieht, sollten die Kabel vorkonfektioniert und später in
größerem Schrumpfschlauch isoliert werden.
Für die Glühkerzen werden zu jeder Glühkerze ca. 140 cm, 4mm² starkes Kabel benötigt.
Nach ablängen der Kabel, werden die abgewinkelten Rundsteckhülsen angelötet und mit
einem Dorn um einen Millimeter geweitet.

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Die MB-Steckhülsengehäuse müssen für die AUDI-Glühkerzen etwas modifiziert werden. Sie
werden ebenfalls um einen Millimeter aufgebohrt. Das geht sehr gut mit einem langsam
laufenden Akkuschrauber. Zusätzlich müssen die Steckhülsengehäuse um 5 mm gekürzt
werden, damit ein sicherer Kontakt entsteht.
Wenn die Glühkerzenstecker fertig montiert sind, dann mit jedem eine Probe der Passung
machen. Als Dummy für die Glühkerze kann man eine M5-Schraube in den Schraubstock
einspannen.
Danach die Kabel bis auf ca. 8 cm in den Schrumpfschlauch einschrumpfen, vorher die
unterschiedlichen Längen von ca. 2 cm berücksichtigen.
Man könnte die Glühkerzenverbindung auch preiswerter, mit Kabelschuhen, herstellen aber
im Falle einer Fehlersuche oder Glühkerzentauschs lassen sich die Stecker einfach abziehen
und es können die Rändelmuttern, bei Verwendung von Kabelschuhen, nicht herunter fallen.
Der Glühkerzenkabelbaum wird nach aufstecken der Kerzenstecker, analog der
Spannungszuleitung hinter der Batterie entlang zur 3fach-Sicherungseinheit verlegt.
Die Leitung zur Motorlauferkennung wird an Pin 30 von K1 gelegt und von Pin 87a an den
Anschluß C des Temperaturschaltmoduls geführt.
Die Motorlauferkennung muss nicht zwingend direkt vom Generator abgegriffen werden. Man
kann auch aus dem Instrumentenkabelbaum über den Pedalen das Signal der Ladekontroll-
Lampe (Blau/Weiße Leitung) verwenden.
Die Steuerleitung des Relais K1 wird am Kontaktsatz des Temperaturwählrades, an der
blauen Leitung eingebunden. Das geht am besten wenn dazu die Bedieneinheit der Heizung
aus dem Armaturenbrett entfernt wird.
Vom Anschluß C des Temperaturschaltmoduls kann dann, wenn gewünscht, die Kontroll-
Lampe angeschlossen werden. Das Kombiinstrument hat noch einige leere Kammern. Ich
hab die Kammer für die Fehleranzeige des EH-Getriebes verwendet und der Glühlampe
noch einen 60 Ω Widerstand vorgeschaltet.

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Als Spannungsversorgung des Temperaturschaltmoduls wird ein Zündplus (15) benötigt. Das
habe ich mit einer Lötstelle an der Steckverbindung X3 (Grün/Grau) unterhalb der Lenksäule
abgegriffen und am Kabelbaum des Armaturenbretts nach rechts zum Modul gezogen.
Dieses Kabel ist über die Sicherung F8 Heizbare Heckscheibe abgesichert.
Wem die Absicherung zum Schutz des Temperaturschaltmoduls zu hoch erscheint, der kann
ja in die Zuleitung zum Modul noch eine Leitungssicherung mit 3A-Sicherung einsetzen.
Die in dem von mir gezeichneten Schaltplan genannten Kabelfarben, sind jene welche ich
verwendet habe. D. h. es müssen nicht die selben beschafft werden, wenn andere zur
Verfügung stehen.
Als Anmerkung möchte ich noch erwähnen, dass der originale Generator der
4-Zylindermodelle, ohne Sonderausstattungen mit 65 A Leistungsabgabe für eine solche
Nachrüstung ungeeignet ist. Je nach Umfang der Sonderausstattungen sind hier
Generatoren mit 80 A oder 90 A verbaut. Wobei die 90A-Ausführung zu bevorzugen ist.
Wer einen der seltenen 105 A-Generatoren des 518i beschaffen kann sollte diesen
verwenden.
Alternativ dazu eignet sich auch der 115 A-Generator aus dem E32. Hier muss nur die
Riemenscheibe getauscht werden.
Die Kapazität der Batterie wurde schon vor Jahren von serienmäßigen 46 Ah auf 65 Ah aus
o. g. Gründen erhöht.
Für Fehler in meiner Beschreibung übernehme ich keine Garantie.
Sollte jemand noch irgend welche Fragen dazu haben dann kann er mir ja mailen, ich werde
auf jeden Fall versuchen zu helfen.
Robert balmer@arcor.de
Abbildungsverzeichnis
Abb. Dargestellt Autor / Herkunft Seite
1 Zuheizer Schaltplan R. Balmer 2
2 Zuheizer AUDI R. Balmer 2
3 Temperaturschaltmodul CONRAD-Katalog 2008 2
4 BMW-Temperaturgeber 13 62 1 709 966 R. Balmer 3
5 BMW-Stecker R. Balmer 3
6 Zuheizer vormontiert R. Balmer 4
7 3fach-Sicherungseinheit Eberspächer R. Balmer 4
8 Sicherungseinheit und Lastrelais R. Balmer 5
9 Vergleich Glühkerzensteckergehäuse R. Balmer 5
10 Glühkerzenkabelbaum R. Balmer 5
11 Zuheizer eingebaut R. Balmer 6
© by balmer 2009
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