你好, 网站地图
卡车之家,商用车互动服务平台 全国
选择地区
全国 北京 河北 江苏 浙江 山东 河南 广东 上海 四川 重庆 山西
扫码下载APP

微信扫一扫下载详情

关注微信

微信扫一扫关注详情

轻卡 重卡 微车 牵引车 载货车 自卸车 皮卡 挂车 专用车 总成/配件 电动车
卡车之家
您的当前位置:首页 > 评测与技术 > 技术分析

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

卡车之家
擎动未来

车辆专业本科毕业,家里养车15年

夏日炎炎,随着气温的不断上升,运输行业整体也进入到白热化阶段。连续的高温天气对卡车柴油机的散热系统更是一种考验,各种由于高温导致的故障更加频发。发动机驱动风扇需要消耗较多的功率,最大时将近消耗掉发动机总功率的10%。

随着卡车技术的不断发展,柴油机散热系统也更加低功耗和智能,一套先进的发动机热管理系统能最大化的使发动机在不同工况下都处于最佳工作温度区间,同时提高了发动机内部燃烧的热效率达到节油的目的。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

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.先进可控的电控硅油离合器风扇和电磁离合器风扇,下面带大家从结构上了解这几种不同类型的风扇的工作原理。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

1.机械直连式散热风扇

机械直连式风扇是早期柴油机普遍搭载的一种风扇即使目前一些高性价比机型上也能够看到,其使用曲轴带动皮带去直接驱动风扇。

发动机转速是多少风扇转速就是多少(忽略皮带传动比),这种风扇结构简单,制造成本低同时可靠性好,只要皮带不出现断裂等情况风扇一般情况不会损坏。但机械直连式风扇的缺点也是显而易见的。

比如在气温较低的冬天,由于车辆行驶时有大量寒冷的迎面风吹过散热器,热交换效果明显,发动机冷却液经常处于较低的温度,此时风扇继续工作就变得毫无意义了。

不但需要消耗掉发动机功率并且加速了散热效果,使冷却液温度很难上升至发动机高效工作所需的理想温度导致油耗恶化,磨损加剧。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

相反在高温天气,发动机处于低速大负荷工况时,冷却液的温度容易上升至较高,此时风扇应高速旋转以增加通风量,提高散热器的散热能力。

据相关试验证明,保证发动机正常运转风扇只需25%的时间工作,冬季则时间更短。所以一套能够根据发动机的热负荷随时调节冷却强度的风扇对柴油机高效运转十分重要。

2.硅油离合器风扇

硅油离合器风扇分为机械调节和电控调节两种不同形式,这两种不同的调节方式工作原理完全相同只不过是决定风扇离合器分离和结合的控制原理不同。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

硅油风扇以硅油为传动介质,工作时通过高粘度的硅油来传递扭矩。机械控制硅油离合器风扇通过安装在外部的感温金属条变形来控制硅油是否进入工作腔并连接主动轮与从动轮使风扇旋转。

硅油风扇离合器前盖与从动板之间的空间为贮油腔,高粘度的硅油就储存在此。前盖上安装有螺旋形的金属感温片,当发动机冷却液温度上升时吹过散热器的风温度上升使金属感温器发送形变。

感温金属片与贮油腔阀门相连,变形后将贮油腔阀门打开,硅油由此流入主动板和从动板之间的空腔,这时高粘度的硅油会传递由主动板过来的转矩至从动板并带动风扇开始高速旋转增加冷却器散热量。

当冷却液温度降低后感温金属片由于弹性恢复原状并关闭贮油腔阀门,硅油无法继续流出,而已经流出的硅油由于高速旋转时的离心力被甩至边缘后经小孔流回贮油腔。

主动板与从动板之间没有硅油传递动力将分开运转,散热风扇也停止旋转降低冷却器散热效果使冷却液快速上升至发动机理想工作温度。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

类似于上述硅油离合器风扇工作原理,电控硅油风扇离合器则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、风扇的转速等信息综合判断,并根据内部程序计算此时最佳的风扇工作转速。

最终通过控制风扇离合器电磁线圈的电流大小来调节产生磁场的强弱。贮油腔的阀门由与磁力作用将实现不同开度的闭合,以此来控制硅油流入量的大小并实现对风扇转速的无机调速。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

由此可以看出电控硅油离合器风扇通过ECU控制硅油流向来取代之前的感温金属片控制,并可以实现连续可调的控制。电控硅油离合器风扇的优点为:反应迅速、转速无极调节、散热器与风扇安装位置不受限并且节能效果更好。

3.电磁离合器风扇

电磁离合器风扇的控制则是由电磁线圈产生的磁力直接吸合摩擦片来实现动力的传递与中断。通常电磁离合风扇中配备有两组大小不同的线圈可以由ECU分别控制电流通断产生两种磁力来吸合摩擦片,这样可以实现风扇转速的两级调节。

对于电磁离合器在线束上通常装有备用螺钉,风扇在发生失效后可以应急将备用螺钉装入离合器圆周上的锁销孔中锁死离合器从而车辆可以暂时应急行驶。但备用螺钉仅能用来应急使用,螺钉无法承受风扇长时间大功率运转,有维修条件后应及时维修。

这些发动机散热风扇 认识的都是老司机

编后语:

综合上面几种风扇来看,电控硅油离合器风扇的优势最明显。其能够实现对风扇转速的无机调节,从而达到对散热效果的精准控制,使发动机更大程度的处于最佳工作效率区间。

机械硅油离合器风扇和电磁离合器风扇仅能实现对风扇转速的有级调节,但其成本优势则更加明显。(文/卡家号:擎动未来)

  • 分享:
条网友评论
我要评论 意见反馈