Discovery 2. Manual - part 704

 

  Index      Land Rover     Land Rover Discovery 2 - service manual 1999 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  702  703  704  705   ..

 

 

Discovery 2. Manual - part 704

 

 

HEATING AND VENTILATION

DESCRIPTION AND OPERATION

80-11

Sectioned view of FBH unit

Combustion air fan
Burner housing
ECU
Heat exchanger
Burner insert
Exhaust
Glow plug/flame sensor

Evaporator
Coolant inlet

10 Circulation pump
11 Fuel inlet
12 Coolant outlet
13 Air inlet

The FBH unit consists of:

l

A circulation pump.

l

A combustion air fan.

l

A burner housing.

l

An ECU/heat exchanger.

l

An air inlet hose.

l

An exhaust pipe.

HEATING AND VENTILATION

80-12

DESCRIPTION AND OPERATION

Circulation pump. The circulation pump is installed at the coolant inlet to the FBH unit to assist the coolant flow through 
the FBH unit and the heater assembly. The pump runs continuously while the FBH unit is in standby or active 
operating modes. While the FBH unit is inactive, coolant flow is reliant on the engine coolant pump.

Combustion air fan. The combustion air fan regulates the flow of air into the unit to support combustion of the fuel 
supplied by the FBH pump. It also supplies the air required to purge and cool the FBH unit. Ambient air is supplied to 
the combustion air fan through an air inlet hose containing a sound deadening foam ring.

Burner housing. The burner housing contains the burner insert and also incorporates connections for the exhaust 
pipe, the coolant inlet from the circulation pump and the coolant outlet to the heater assembly. The exhaust pipe 
directs exhaust combustion gases to atmosphere at the bottom of the engine compartment.

The burner insert incorporates the fuel combustion chamber, an evaporator and a glow plug/flame sensor. Fuel from 
the FBH fuel pump is supplied to the evaporator, where it evaporates and enters the combustion chamber to mix with 
air from the combustion air fan. The glow plug/flame sensor provides the ignition source of the fuel:air mixture and, 
once combustion is established, monitors the flame.

ECU/heat exchanger.  The ECU controls and monitors operation of the FBH system. Ventilation of the ECU is 
provided by an internal flow of air from the combustion air fan. The heat exchanger transfers heat generated by 
combustion to the coolant. A sensor in the heat exchanger provides the ECU with an input of heat exchanger casing 
temperature, which the ECU relates to coolant temperature and uses to control system operation. The temperature 
settings in the ECU are calibrated to compensate for the difference between coolant temperature and the heat 
exchanger casing temperature detected by the sensor. Typically: as the coolant temperature increases, the coolant 
will be approximately 7 

°

C (12.6 

°

F) hotter than the temperature detected by the sensor; as the coolant temperature 

decreases, the coolant will be approximately 2 

°

C (3.6 

°

F) cooler than the temperature detected by the sensor.

HEATING AND VENTILATION

DESCRIPTION AND OPERATION

80-13

Operation

Air distribution
Turning the distribution knob on the control panel turns the control flaps in the heater assembly to direct air to the 
corresponding fascia and footwell outlets.

Air temperature
Turning the LH or RH temperature knob on the control panel turns the related blend flaps in the heater assembly. The 
blend flaps vary the proportion of air going through the cold air bypass and the heater matrix. The proportion varies, 
between full bypass no heat and no bypass full heat, to correspond with the position of the temperature knob.

Blower speed
The blower can be selected off or to run at one of four speeds. While the ignition is on, when the blower switch is set 
to positions 1, 2, 3, or 4, ignition power energises the blower relay, which supplies battery power to the blower. At 
switch positions 1, 2 and 3, the blower switch also connects the blower to different earth paths through the resistor 
pack, to produce corresponding differences of blower operating voltage and speed. At position 4, the blower switch 
connects an earth direct to the blower, bypassing the resistor pack, and full battery voltage drives the blower at 
maximum speed.

Fresh/Recirculated inlet air
When the recirculated air switch is latched in, the amber indicator LED in the switch illuminates and an earth is 
connected to the recirculated air side of the fresh/recirculated air servo motor. The fresh/recirculated air servo motor 
then turns the control flaps in the air inlet duct to close the fresh air inlet and open the recirculated air inlets.

When the latch of the recirculated air switch is released, the amber indicator LED in the switch extinguishes and the 
earth is switched from the recirculated air side to the fresh air side of the fresh/recirculated air servo motor. The fresh/
recirculated air servo motor then turns the control flaps in the air inlet duct to open the fresh air inlet and close the 
recirculated air inlets.

FBH system (where fitted)
The FBH system operates only while the engine is running and the ambient temperature is less than 5 

°

C (41 

°

F). 

With the engine running and the ambient temperature below 5 

°

C (41 

°

F), the air temperature sensor connects the 

alternator power supply to the ECU in the FBH unit. On receipt of the alternator power supply, the ECU starts the 
circulation pump and, depending on the input from the temperature sensor in the heat exchanger, enters either a 
standby or active mode of operation. If the heat exchanger casing temperature is 65 

°

C (149 

°

F) or above, the ECU 

enters a standby mode of operation. If the heat exchanger casing temperature is below 65 

°

C (149 

°

F), the ECU enters 

an active mode of operation. In the standby mode, the ECU monitors the heat exchanger casing temperature and 
enters the active mode if it drops below 65 

°

C (149 

°

F). In the active mode, the ECU initiates a start sequence and 

then operates the system at full or part load combustion to provide the required heat input to the coolant.

Start sequence
At the beginning of the start sequence the ECU energises the glow plug function of the glow plug/flame sensor, to 
preheat the combustion chamber, and starts the combustion air fan at slow speed. After 30 seconds, the ECU 
energises the FBH fuel pump at the starting sequence speed. The fuel delivered by the FBH fuel pump evaporates in 
the combustion chamber, mixes with air from the combustion air fan and is ignited by the glow plug/flame sensor. The 
ECU then progressively increases the speed of the FBH fuel pump and the combustion air fan to either part or full 
load speed, as required by the system. Once full or part load speed is achieved, the ECU switches the glow plug/flame 
sensor from the glow plug function to the flame sensing function to monitor combustion. From the beginning of the 
start sequence to stable combustion takes approximately 90 seconds for a start to part load combustion and 150 
seconds for a start to full load combustion.

HEATING AND VENTILATION

80-14

DESCRIPTION AND OPERATION

Coolant temperature control
When the ECU first enters the active mode, it initiates a start to full load combustion. Full load combustion continues 
until the heat exchanger casing temperature reaches 60 

°

C (140 

°

F), when the ECU decreases the speed of the FBH 

fuel pump and the combustion air fan to half speed, to produce part load combustion. The ECU maintains part load 
combustion while the heat exchanger casing temperature remains between 54 and 65 

°

C (129 and 149 

°

F). If the heat 

exchanger casing temperature decreases to 54 

°

C (129 

°

F), the ECU switches the system to full load combustion 

again. If the heat exchanger casing temperature increases to 65 

°

C (149 

°

F), the ECU enters a control idle phase of 

operation.

On entering the control idle phase, the ECU immediately switches the FBH fuel pump off, to stop combustion, and 
starts a timer for the combustion air fan. After a 2 minute cooldown period, the ECU switches the combustion air fan 
off and then remains in the control idle phase while the heat exchanger casing temperature remains above 59 

°

C (138 

°

F). If the heat exchanger casing temperature decreases to 59 

°

C (138 

°

F), within 15 minutes of the ECU entering the 

control idle phase, the ECU initiates a start to part load combustion. If more than 15 minutes elapse before the heat 
exchanger casing temperature decreases to 59 

°

C (138 

°

F), the ECU initiates a start to full load combustion.

In order to limit the build-up of carbon deposits on the glow plug/flame sensor, the ECU also enters the control idle 
phase if the continuous part and/or full load combustion time exceeds 72 minutes. After the cooldown period, if the 
heat exchanger casing is still in the temperature range that requires additional heat, the ECU initiates an immediate 
restart to part or full load combustion, as appropriate.

Shutdown
The FBH system is de-activated when the alternator power supply to the FBH unit is disconnected, either by the 
engine stopping or, if the ambient temperature increases to 5 

°

C (41 

°

F) or above, by the contacts in the air 

temperature sensor opening. If the system is active when the alternator power supply is disconnected, the ECU de-
energises the FBH fuel pump to stop combustion, but continues operation of the combustion air fan and the circulation 
pump to cool down the FBH unit. The cool down time depends on the combustion load at the time the alternator power 
input is disconnected.

Cool down times

Diagnostics
The ECU in the FBH unit monitors the system for faults. Any faults detected are stored in a volatile memory in the the 
ECU, which can be interrogated by Testbook. A maximum of three faults and associated freeze frame data can be 
stored at any one time. If a further fault is detected, the oldest fault is overwritten by the new fault.

The ECU also incorporates an error lockout mode of operation that inhibits system operation to prevent serious faults 
from causing further damage to the system. In the error lockout mode, the ECU immediately stops the FBH fuel pump, 
and stops the combustion air fan and circulation pump after a cool down time of approximately 2 minutes. Error lockout 
occurs for start sequence failures and/or combustion flameouts, heat exchanger casing overheat and out of limit input 
voltage. The error lockout mode can be cleared using Testbook, or by disconnecting the battery power supply for a 
minimum of 10 seconds.

Start failure/flameout. If a start sequence fails to establish combustion, or a flameout occurs after combustion is 
established, the ECU immediately initiates another start sequence. The start failure or flameout is also recorded by 
an event timer in the ECU. The event timer is increased by one after each start failure or flameout, and decreased by 
one if a subsequent start is successful. If the event timer increases to three (over any number of drive cycles), the 
ECU enters the error lockout mode.

Heat exchanger casing overheat. To protect the system from excessive temperatures, the ECU enters the error 
lockout mode if the heat exchanger casing temperature exceeds 105 

°

C (221 

°

F).

Out of limit voltage. The ECU enters the error lockout mode if the battery or alternator power input is less than 10.5 

±

 

0.3 V for more than 20 seconds, or more than 15.5 

±

 0.5 V for more than 6 seconds.

Combustion load

Cool down time, seconds

Part

100

Full

175

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  702  703  704  705   ..