Ventilatorens rolle i væskekøling

Overførsel af varme genereret under drift af motoren til atmosfæren kræver konstant blæsning af kølesystemets radiator. Intensiteten af ​​den modkørende højhastighedsluftstrøm er ikke altid tilstrækkelig til dette. Ved lave hastigheder og fuld stop kommer en specialdesignet ekstra køleventilator i spil.

Skematisk diagram af luftindsprøjtning i radiatoren

Det er muligt at sikre passagen af ​​luftmasser gennem radiatorens honeycomb-struktur på to måder - for at tvinge luft langs retningen af ​​den naturlige strøm udefra eller for at skabe et vakuum indefra. Der er ingen grundlæggende forskel, især hvis der anvendes et system af luftskærme - diffusorer. De giver en minimal flowhastighed for ubrugelig turbulens omkring blæserbladene.

Der er således to typiske muligheder for at organisere blæser. I det første tilfælde er ventilatoren placeret på motoren eller kølerrammen i motorrummet og skaber en trykstrøm til motoren, tager luft udefra og passerer den gennem radiatoren. For at forhindre at knivene kører i tomgang, lukkes mellemrummet mellem radiatoren og pumpehjulet så tæt som muligt med en plast- eller metaldiffusor. Dens form fremmer også brugen af ​​maksimalt bikageareal, da blæserdiameteren normalt er meget mindre end kølepladens geometriske dimensioner.

Når pumpehjulet er placeret på forsiden, er ventilatordrevet kun muligt fra en elektrisk motor, da kølerkernen forhindrer mekanisk forbindelse med motoren. I begge tilfælde kan den valgte form af kølepladen og den påkrævede køleeffektivitet tvinge brugen af ​​en dobbelt blæser med pumpehjul med mindre diameter. Denne tilgang er normalt ledsaget af en komplikation af driftsalgoritmen, ventilatorerne kan skiftes separat, justere luftstrømmens intensitet afhængigt af belastningen og temperaturen.

Selve ventilatorhjulet kan have et ret komplekst og aerodynamisk design. Det har en række krav:

• bladenes antal, form, profil og stigning skal sikre minimale tab uden at indføre yderligere energiomkostninger for ubrugelig slibning af luft;
• i et givet område af rotationshastigheder er strømningsstop udelukket, ellers vil faldet i effektivitet påvirke det termiske regime;
• ventilatoren skal være afbalanceret og ikke skabe både mekaniske og aerodynamiske vibrationer, der kan belaste lejer og tilstødende motordele, især tynde radiatorstrukturer;
• støjen fra pumpehjulet er også minimeret i overensstemmelse med den generelle tendens til at reducere den akustiske baggrund produceret af køretøjer.

Hvis vi sammenligner moderne bilfans med primitive propeller for et halvt århundrede siden, kan vi konstatere, at videnskaben har arbejdet med sådanne ret indlysende detaljer. Dette kan ses selv udvendigt, og under drift skaber en god ventilator næsten lydløst et uventet kraftigt lufttryk.

Typer af blæserdrev

At skabe en intens luftstrøm kræver en betydelig mængde ventilatordrift. Energi til dette kan tages fra motoren på forskellige måder.

Kontinuerlig rotation fra en remskive

I de tidlige simpleste designs blev ventilatorhjulet simpelthen sat på vandpumpens drivremskive. Ydeevne blev leveret af den imponerende diameter af omkredsen af ​​bladene, som blot var bøjede metalplader. Der var ingen krav til støj, den nærliggende gamle motor dæmpede alle lyde.

Omdrejningshastigheden var direkte proportional med krumtapakslens omdrejninger. Et vist element af temperaturkontrol var til stede, da med en stigning i belastningen på motoren, og dermed dens hastighed, begyndte blæseren også at drive luft gennem radiatoren mere intensivt. Deflektorer blev sjældent installeret, alt blev kompenseret af overdimensionerede radiatorer og en stor mængde kølevand. Begrebet overophedning var dog velkendt af datidens chauffører, da det var prisen, man skulle betale for enkelhed og mangel på eftertanke.

Viskøse koblinger

Primitive systemer havde flere ulemper:

• dårlig afkøling ved lave hastigheder på grund af den lave hastighed af det direkte drev;
• med en stigning i størrelsen af ​​løbehjulet og en ændring i gearforholdet for at øge luftstrømmen i tomgang, begyndte motoren at superkøle med stigende hastighed, og brændstofforbruget til propellens dumme rotation nåede en betydelig værdi;
• mens motoren varmede op, fortsatte blæseren stædigt med at afkøle motorrummet og udførte præcis den modsatte opgave.

Det var klart, at yderligere stigninger i motorens effektivitet og effekt ville kræve blæserhastighedskontrol. Problemet blev til en vis grad løst ved en mekanisme kendt inden for teknikken som en viskøs kobling. Men her skal det indrettes på en særlig måde.

Ventilatorkoblingen, hvis vi forestiller os det på en forenklet måde og uden at tage højde for forskellige udgaver, består af to tandskiver, mellem hvilke der er en såkaldt ikke-newtonsk væske, det vil sige silikoneolie, som ændrer viskositet afhængigt af den relative bevægelseshastighed af dens lag. Op til en seriøs forbindelse mellem skiverne gennem en tyktflydende gel, som den vil blive til. Det er kun tilbage at placere en temperaturfølsom ventil der, som vil levere denne væske ind i mellemrummet med en stigning i motortemperaturen. Et meget vellykket design, desværre ikke altid pålideligt og holdbart. Men ofte brugt.

Rotoren blev fastgjort til en remskive, der roterede fra krumtapakslen, og et løbehjul blev sat på statoren. Ved høje temperaturer og høje hastigheder producerede ventilatoren maksimal ydeevne, hvilket var påkrævet. Uden at fjerne overskydende energi, når der ikke er behov for luftstrøm.

Magnetisk kobling

For ikke at døje med kemikalier i koblingen, som ikke altid er stabile og holdbare, bruges ofte en mere forståelig løsning fra et elektroteknisk synspunkt. Den elektromagnetiske kobling består af friktionsskiver, der er i kontakt og overfører rotation under påvirkning af en strøm, der tilføres elektromagneten. Strømmen kom fra et kontrolrelæ, der lukkede gennem en temperaturføler, normalt monteret på en radiator. Så snart der blev konstateret utilstrækkelig luftstrøm, det vil sige, at væsken i radiatoren blev overophedet, lukkede kontakterne, koblingen fungerede, og pumpehjulet drejede med den samme rem gennem remskiverne. Metoden bruges ofte på tunge lastbiler med kraftige blæsere.

direkte elektrisk drev

Oftest bruges en ventilator med et pumpehjul direkte monteret på motorakslen i personbiler. Strømforsyningen til denne motor leveres på samme måde som i det beskrevne tilfælde med en elektrisk kobling, kun et kileremstræk med remskiver er ikke påkrævet her. Når det er nødvendigt, skaber elmotoren luftstrøm og slukker ved normal temperatur. Metoden blev implementeret med fremkomsten af ​​kompakte og kraftige elmotorer.

En bekvem kvalitet af et sådant drev er evnen til at arbejde med motoren stoppet. Moderne kølesystemer er tungt belastede, og hvis luftstrømmen stopper brat, og pumpen ikke fungerer, er lokal overophedning mulig på steder med en maksimal temperatur. Eller kogende benzin i brændstofsystemet. Ventilatoren kan køre et stykke tid efter standsning for at forhindre problemer.

Problemer, fejl og reparationer

Tænd for ventilatoren kan allerede betragtes som en nødtilstand, da det ikke er ventilatoren, der regulerer temperaturen, men termostaten. Derfor er det forcerede luftstrømssystem lavet meget pålideligt, og det fejler sjældent. Men hvis ventilatoren ikke tænder, og motoren koger, skal de dele, der er mest modtagelige for fejl, kontrolleres:

• i et remdrev er det muligt at løsne og glide remmen, såvel som dens fuldstændige brud, alt dette er let at bestemme visuelt;
• metoden til at kontrollere den viskøse kobling er ikke så enkel, men hvis den glider tungt på en varm motor, så er dette et signal til udskiftning;
• elektromagnetiske drev, både koblingen og elmotoren, kontrolleres ved at lukke sensoren, eller på indsprøjtningsmotoren ved at fjerne stikket fra temperatursensoren på motorstyringssystemet, bør ventilatoren begynde at rotere.

En defekt blæser kan ødelægge motoren, fordi overophedning er fyldt med et større eftersyn. Derfor er det umuligt at køre med sådanne defekter selv om vinteren. Defekte dele bør udskiftes med det samme, og der må kun bruges reservedele fra en pålidelig producent. Prisen på problemet er motoren, hvis den er drevet af temperatur, hjælper reparationer muligvis ikke. På denne baggrund er prisen på en sensor eller en elektrisk motor simpelthen ubetydelig.