Land Rover Discovery. Manual - part 87

Tdi

1

DESCRIPTION AND OPERATION

ENGINE COOLING

Description

The Tdi engine uses a pressurized cooling system
and cross flow radiator which is supplied from a
separate header tank. The radiator assembly is in
three sections. The largest section is for engine
coolant and the other two sections which are cast in
aluminium, are the engine oil cooler and the turbo
charger intercooler.

A belt driven viscous fan and centrifugal water pump
is located in the front of the cylinder block. Hot coolant
is supplied to the heater through hoses. Two small
diameter air purge hoses connect the top of the
radiator and cylinder head water gallery, to the header
tank.

Coolant circulation (engine cold)

1. Cross flow radiator
2. Header tank
3. Viscous fan
4. Heater hoses
5. By pass hose and engine thermostat
6. Air purge hoses
7. Coolant pump

COOLANT CIRCULATION

Operation

When the engine is started from cold the thermostat
prevents any coolant circulation through the radiator
by closing off the top hose. During the engine warm
up period, the water pump, pumps coolant towards
the rear of the cylinder block around each of the
cylinders. Coolant as it is heated rises through ports in
the cylinder block and head gasket, into the cylinder
head.The coolant flows forwards to the thermostat,
by-pass port and radiator top hose connection.

Start from cold (thermostat closed)

While the thermostat is closed, coolant circulates
around the cylinder block and cylinder head via the
by-pass.

Engine warm (thermostat open)

When the engine reaches normal running temperature
the thermostat closes off the by-pass and opens the
flow to the top of the radiator.

26

COOLING SYSTEM

2

DESCRIPTION AND OPERATION

VISCOUS FAN

Description

The viscous drive unit for the engine cooling fan,
provides a means of controlling the speed of the fan
relative to the running temperature of the engine. The
viscous unit is a type of fluid coupling, which drives
the fan blades through the medium of a special
’silicone fluid’ injected into the unit during
manufacture.

1. Drive in from water pump spindle
2. Drive out to fan blades
3. Bi-metal

Operation

The viscous unit consists of two principal components:
An inner member 1 which is secured to water pump
spindle and is driven by the fan belt.
An outer member 2 which has the fan blades
attached, houses the working parts and is driven
through the medium of the viscous fluid.

The inner and outer members have interlocking
annular grooves machined in each, with a small
running clearance 3 to allow the silicone fluid to
circulate through the valve plate 4.
The unit also contains a valve 5 which is controlled by
an external bi-metal thermostat 6.

Starting engine from cold

During the time the engine is at rest the silicone fluid
drains down, half filling chambers A and B. Thus when
the engine is first started sufficient fluid is present in
chamber A to provide a positive drive between the
members, as is evident by the initial noise of the fan.
However within a very short period of time, after
starting the engine, the fan speed and noise will
decline indicating that the fluid is being centrifuged
into chamber B (as seen in RR3757M) causing the
drive to slip.

Tdi

3

DESCRIPTION AND OPERATION

Viscous unit slipping (Engine at normal running
temperature)

1. Inner member (drive in fast)
2. Outer member (drive out slow)
3. Running clearance
4. Valve plate
5. Valve (closed)
6. Bi-metal
7. Fluid seals
8. Ball race

A Fluid chamber
B Fluid chamber

If the engine speed is increased the degree of slip will
also increase to limit the maximum fan speed.

Hot conditions

When operating in high ambient temperatures or
when stationary in traffic, the bi-metel thermostat will
operate and open the valve port between chambers A
and B.
Opening the valve (as shown in RR3758M) allows the
fluid to circulate between the two members, causing
the unit to couple, thus increasing the fan speed and
cooling effect.

Viscous unit coupled (Hot running conditions)

Bi-metal expanded, valve (open)

Tdi

1

FAULT DIAGNOSIS

ENGINE OVERHEATING

Before conducting any cooling system diagnosis:

See

Description and operation, Engine Cooling

1. Is coolant level correct?

NO -

Allow engine to cool, top up level to
expansion tank seam.

YES - Continue.

2. Is drive belt tension correct?

NO -

See ENGINE, Repair, Compressor

Drive Belt

YES - Continue.

3. Is coolant in radiator frozen?

YES - Slowly thaw and drain system.

See

Adjustment, Coolant

NO -

Continue.

4. Is air flow through radiator restricted or blocked?

YES - Apply air pressure from engine side of

radiator to clear obstruction.

NO -

Continue.

5. Are there any external leaks, from water pump,

engine gaskets, fast idle thermostat or the heater
unit?
YES - Investigate and rectify.

See Adjustment,

Coolant

NO -

Continue.

6. Are fan blades fitted correct way round, concave

side towards engine?
NO -

Rectify.

YES - Continue

7. Is viscous unit operating correctly?

See

Description and operation, Viscous Fan
NO -

Renew.

See Repair, Viscous

Coupling, Fan Blades, Pulley and Fan
Cowl

YES - Carry out a pressure test on radiator cap

and system. Check thermostat type,
operation and correct fitting.

See Repair,

Thermostat

If pressure test leads you to suspect coolant
leakage across gaskets, go to check 10,
otherwise: Continue.

8. Are the air conditioning fans operating correctly?

See Electrical Trouble Shooting Manual.
NO -

Rectify.

YES - Continue.

9. Is temperature sender and gauge giving

accurate readings?
NO -

Sustitute parts and compare readings.

YES - Continue.

10. Carry out cylinder pressure test to determine if

pressure is leaking into cooling system causing
over pressurising and loss of coolant.

If problem is not diagnosed, check the coolant system
for engine oil contamination and engine lubrication
system for coolant contamination.

If only the coolant system is contaminated suspect a
cylinder head gasket.

If both systems are contaminated, suspect the
radiator.

If only the lubrication system is contaminated with
coolant, suspect leakage past cylinder liner seals or
cylinder head gasket.