烈日当空的夏日时节,伴随气温持续攀升,运输行业总体也步入白热化状态。接连不断的高温天气,对重型载货汽车柴油机的散热体系而言,更是一场严峻考验,各类因高温引发的故障愈发密集地爆发。发动机带动风扇运转,需要耗费较多功率,最多时近乎消耗掉发动机总功率的10%。
因卡车技术时刻持续发展,柴油机散热系统愈发具备低功耗特性且更为智能,有一套超先进的发动机热管理系统,可将发动机于不同工况下,皆让其处于最佳工作温度区间实现最大化,与此同时能够把发动机内部燃烧的热效率予以提升,达成节油这一目的。
发动机散热风扇的变革可以归纳为以下三个阶段:
1.简单粗暴的机械直连式风扇;
2.机械调节硅油离合器风扇;
3.下面带大家了解几种不同类型的风扇,先进可控的电控硅油离合器风扇,电磁离合器风扇,从结构上知晓它们的工作原理。
1.机械直连式散热风扇
早年间柴油机普遍配备的风扇类型是机械直连式风扇,即便在当下某些具备高性价比的机型当中也能见到,它是运用曲轴带动皮带,进而直接驱动风扇的那种风扇。
与发动机转速保持一致的风扇转速(将皮带传动比忽略不计),这这种构造利于制造,成本较低,可靠性佳、只要皮带未出现断裂等状况,风扇通常不会损坏。基于机械直连式风扇的缺点也明显。
举例来讲,置身于气温较低的冬季时节,鉴于车辆行驶之际,会有诸多寒冷的当面之风,吹拂过散热器,致使热交换的成效显著突出,于是发动机冷却液常常处于较低的温度状况下,在这样的情形之时,风扇仍旧持续工作,便已然变得毫无任何意义可言了。
不但要消耗发动机功率,而且加速了散热效果,致使冷却液温度难以升至发动机高效工作所需的理想温度,结果导致油耗恶化,致使磨损加剧。
与之相反,在天气呈现高温状态,发动机处于低速且负荷较大的工况情形下,冷却液的温度易于上升到相对较高的数值,在这样的时候,风扇应当以高速进行旋转,以此来增加通风的量,进而提高散热器的散热能力。
由相关试验证实,要保证发动机正常运转,风扇仅需在25%的时间内工作,而在冬季,所需时间更短,所以,一套风扇,它能够依据发动机的热负荷随时对冷却强度作出调节,这对于柴油机高效运转而言是十分重要的。
2.硅油离合器风扇
硅油离合器风扇有着两种不一样的形式,分别是机械调节以及电控调节,这两种调节方式,其工作原理竟然是完全一样的,只是决定风扇离合器分离与结合的控制原理并不相同。

硅油风扇把硅油当作传动介质,在工作之时,借助高粘度的硅油去传递扭矩。机械控制的硅油离合器风扇,凭借安装在外部的感温金属条发生变形,以此控制硅油是不是进入工作腔,进而连接主动轮与从动轮,促使风扇实现旋转。
一个贮油腔存在于硅油风扇离合器的前盖以及从动板之间这儿正是存储高粘度硅油的地方,前盖上有螺旋形的金属感温片,发动机冷却液温度上升之时,吹过散热器的风温度随之上升,进而使得金属感温器发送形变。
感温金属片跟贮油腔阀门连接在一起,发生变形之后,把贮油腔阀门打开,硅油从这里流进主动板与从动板之间的空腔,在这个时候,具有高粘度的硅油会将由主动板传来的转矩传递至从动板,并且带动风扇开始进行高速旋转,进而增加冷却器的散热量。
在冷却液温度降低之时,感温金属片凭借弹性恢复原本的状态,进而关闭贮油腔阀门,导致硅油无法持续流出,已流出的硅油,因高速旋转产生的离心力被甩至边缘,之后经由小孔流回到贮油腔。
硅油不会在主动板与从动板间传递动力,二者会分开运转,散热风扇停止旋转,冷却器散热效果降低,冷却液会快速升高到发动机能正常工作的温度。
类似于上述硅油离合器风扇的工作原理,电控硅油风扇离合器是由电磁线圈取代感温金属片,发动机运转时,ECU通过实时监测转速,水温,中冷器后气温,风扇的转速等信息进行综合判断,并且根据内部程序计算此时最佳的风扇工作转速。
最终,借助控制风扇离合器电磁线圈的电流大小,来对产生磁场的强弱予以调节。贮油腔的阀门,因磁力作用,会达成不同开度的闭合,借此对硅油流入量的大小加以控制,从而实现对风扇转速的无机调速。
由这能够瞧出,电控硅油离合器风扇借助ECU操控硅油的流向,用以替代先前的感温金属片控制,并且能够达成连续可调节的控制。电控硅油离合器风扇具备的优点是:反应快速,转速能够进行无极调节,散热器跟风扇的安装位置不存在限制,而且节能效果更为良好。
3.电磁离合器风扇
电磁离合器风扇的控制,是通过电磁线圈产生的磁力,直接吸合摩擦片,以此实现动力的传递与中断。一般情况下,电磁离合风扇里配备有两组大小不一样的线圈,可由ECU分别控制电流的通断,进而产生两种磁力来吸合摩擦片,如此便能实现风扇转速的两级调节。
电磁离合器在线束上,通常装有备用螺钉,风扇失效后,可应急把备用螺钉装入离合器圆周上的锁销孔中,锁死离合器,这样车辆就能暂时应急行驶。然而,备用螺钉只能用于应急,它承受不了风扇长时间大功率运转,有维修条件可得及时维修。
编后语:
对比上面讲的几种风扇,电控硅油离合器风扇的优势最为显著,它可以达成对风扇转速的无级调节,进而实现对散热效果的精确把控,让发动机在更大程度上处在最佳工作效率范围之内。
机械硅油离合器风扇,仅可以达成对风扇转速的有级调节,电磁离合器风扇,同样仅能够实现对风扇转速进行有级调节,然而,其成本方面具备的优势,却显得更为显著。(文/卡家号:擎动未来)



