Mục đích và nguyên lý hoạt động của quạt làm mát

Vì hoạt động của động cơ đốt trong không chỉ liên quan đến tải trọng cơ học cao mà còn với nhiệt độ cao nghiêm trọng. Để hỗ trợ nhiệt độ làm việc bộ nguồn, để nó không bị hỏng do tải nặng, mỗi sửa đổi đều được trang bị một hệ thống làm mát. Có làm mát bằng không khí và chất lỏng. Thông tin chi tiết về thiết bị làm mát động cơ được mô tả trong một bài đánh giá khác.

Để loại bỏ nhiệt dư thừa từ động cơ, có một bộ tản nhiệt trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng, và ở một số kiểu xe ô tô thì không. Một quạt được lắp đặt bên cạnh phần tử này. Hãy xem xét mục đích của phần này, nó hoạt động theo nguyên lý nào, hoạt động như thế nào và phải làm gì nếu cơ chế đó bị lỗi trên đường đi.

Quạt tản nhiệt ô tô là gì

Khi động cơ hoạt động, nó tạo ra rất nhiều nhiệt. Bản thân khối xi-lanh của động cơ đốt trong cổ điển được thiết kế sao cho có một khoang chứa trong thành của nó chứa đầy chất làm mát (áo làm mát). Hệ thống làm mát bao gồm một máy bơm nước chạy trong khi trục khuỷu quay. Nó được kết nối với trục khuỷu thông qua một vành đai thời gian (đọc thêm về nó riêng). Cơ chế này tạo ra sự tuần hoàn của chất lỏng làm việc trong hệ thống, nhờ đó nó loại bỏ nhiệt từ thành động cơ.

Chất chống đông hoặc chất chống đông nóng đi từ động cơ đến bộ tản nhiệt. Phần tử này trông giống như một bộ trao đổi nhiệt với một số lượng lớn các ống mỏng và các cánh tản nhiệt để tăng bề mặt tiếp xúc. Mô tả chi tiết hơn về thiết bị, chủng loại và nguyên lý hoạt động của bộ tản nhiệt đây.

Bộ tản nhiệt chỉ hữu ích khi xe đang di chuyển. Tại thời điểm này, luồng không khí mát tới thổi qua bề mặt của bộ tản nhiệt, do đó xảy ra quá trình trao đổi nhiệt. Tất nhiên, hiệu quả của nó phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, nhưng khi lái xe, dòng chảy này vẫn mát hơn nhiều so với nước làm mát động cơ.

Nguyên tắc làm lạnh đồng thời là nhược điểm của nó - chỉ có thể làm mát tối đa khi máy đang chuyển động (không khí lạnh phải xuyên qua bộ trao đổi nhiệt). Trong điều kiện đô thị, không thể đảm bảo một quá trình liên tục do đèn giao thông và tình trạng tắc đường thường xuyên ở các khu vực đô thị. Giải pháp duy nhất cho vấn đề này là tạo ra khí phun cưỡng bức lên bề mặt tản nhiệt. Đây chính xác là những gì mà người hâm mộ thực hiện.

Khi nhiệt độ động cơ tăng, các cảm biến được kích hoạt và bộ trao đổi nhiệt bị thổi tắt. Chính xác hơn, các cánh được điều chỉnh để luồng không khí không được cung cấp chống lại chuyển động của nó mà bị hút vào. Nhờ đó, thiết bị có khả năng tăng lưu lượng gió của bộ tản nhiệt ngay cả khi xe đang di chuyển và khi xe dừng lại, không khí trong lành đi vào khoang động cơ và môi trường nóng gần động cơ không bị ảnh hưởng.

Ở những chiếc ô tô cũ, quạt được gắn chặt vào trục khuỷu để nó có thể truyền động vĩnh viễn. Nếu vào mùa hè, quy trình như vậy chỉ có lợi cho bộ nguồn, thì vào mùa đông, việc làm mát động cơ quá mức là không tốt. Tính năng hoạt động liên tục của thiết bị này đã thúc đẩy các kỹ sư phát triển một thiết bị tương tự chỉ hoạt động khi nó được yêu cầu.

Thiết bị quạt và các loại

Mặc dù tầm quan trọng chính đối với hệ thống làm mát, cơ chế này có một thiết bị khá đơn giản. Bất kể sửa đổi, thiết kế quạt sẽ bao gồm ba yếu tố:

• Vỏ, là cơ sở của cơ chế, được lắp đặt trên chính bộ tản nhiệt. Điểm đặc biệt của phần tử này là thiết kế của nó buộc luồng không khí chỉ hoạt động theo một hướng - không tản ra khi tiếp xúc với bộ trao đổi nhiệt, mà phải đi qua nó. Thiết kế vỏ này cho phép làm mát bộ tản nhiệt hiệu quả hơn;
• Cánh quạt. Mỗi cánh quạt hơi lệch so với trục, giống như bất kỳ chiếc quạt nào, nhưng để khi chúng quay, không khí được hút vào qua bộ trao đổi nhiệt. Thông thường phần tử này bao gồm 4 hoặc nhiều lưỡi;
• Lái xe.

Tùy thuộc vào mô hình của thiết bị, ổ đĩa có thể có một loại khác nhau. Có ba giống chính:

• Cơ khí;
• Cơ - thủy văn;
• Điện.

Hãy xem xét từng sửa đổi riêng biệt.

Truyền động cơ học

Bộ truyền động cơ có thiết kế đơn giản. Trên thực tế, loại quạt này được kết nối vĩnh viễn. Tùy thuộc vào đặc tính của động cơ, nó có thể được kết nối với trục khuỷu thông qua ròng rọc hoặc thông qua đai định thời. Khởi động động cơ ngay lập tức dẫn đến hoạt động của cánh quạt, quá trình thổi liên tục của bộ trao đổi nhiệt và bộ nguồn được thực hiện.

Nhược điểm của loại quạt này là làm mát tản nhiệt ngay cả khi không cần thiết. Ví dụ, khi khởi động một động cơ lạnh, điều quan trọng là thiết bị phải đạt đến nhiệt độ hoạt động, và vào mùa đông, điều này mất nhiều thời gian hơn do chất lỏng quá lạnh. Bất kỳ sự cố nào của cơ cấu như vậy đều có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của bộ nguồn, vì một phần mô-men xoắn cũng được sử dụng trên bộ phận quay của quạt.

Ngoài ra, sự sắp xếp này không cho phép tăng tốc độ quay của các cánh riêng biệt với hoạt động của động cơ. Vì những lý do này, sửa đổi này không được sử dụng trong các phương tiện hiện đại.

Truyền động cơ thủy

Bộ truyền động thủy lực là phiên bản cao cấp hơn cũng hoạt động từ bộ nguồn. Chỉ trong thiết kế của nó có một số yếu tố bổ sung. Trong một quạt như vậy, một ly hợp đặc biệt được sử dụng, có kiểu hoạt động bằng nhớt hoặc thủy lực. Tuy có sự khác biệt nhưng chúng có nguyên lý hoạt động giống nhau. Trong phiên bản thủy lực, vòng quay của bánh công tác phụ thuộc vào lượng dầu đi vào nó.

Bộ ly hợp nhớt đảm bảo rằng quạt khởi động và dừng bằng cách thay đổi nhiệt độ của chất độn silicone (thay đổi mật độ của nó). Vì các cơ cấu như vậy có thiết kế phức tạp và chuyển động của các cánh phụ thuộc vào chất lỏng làm việc, chúng, giống như một cơ cấu tương tự cơ học, cũng rất hiếm khi được sử dụng trong các máy hiện đại.

Ổ điện

Hệ thống truyền động điện là lựa chọn đáng tin cậy nhất và đồng thời là lựa chọn đơn giản nhất, được sử dụng trên tất cả các xe ô tô hiện đại. Trong thiết kế của một chiếc quạt như vậy, có một động cơ điện dẫn động cánh quạt. Loại ổ này có nguyên lý hoạt động bằng điện hoặc điện từ. Sửa đổi thứ hai phổ biến hơn ở xe tải. Bộ ly hợp điện từ có cấu tạo như sau.

Nam châm điện được gắn trên moay ơ, được nối với phần ứng của động cơ điện qua lò xo lá, có khả năng quay. Ở trạng thái yên tĩnh, nam châm điện không hoạt động. Nhưng ngay sau khi chất làm mát đạt khoảng 80-85 độ, cảm biến nhiệt độ sẽ đóng các điểm tiếp xúc nam châm. Nó tạo ra một từ trường, do đó nó hút phần ứng của động cơ điện. Phần tử này đi vào cuộn dây và chuyển động quay của các cánh được kích hoạt. Nhưng do sự phức tạp trong thiết kế, sơ đồ như vậy không được sử dụng cho các loại xe hạng nhẹ.

Việc sử dụng thiết bị điện tử có thể cung cấp một số chế độ hoạt động của thiết bị, tùy thuộc vào nhiệt độ của chất làm mát và tốc độ của trục khuỷu. Điểm đặc biệt của truyền động như vậy là nó có thể được bật độc lập với hoạt động của động cơ đốt trong. Ví dụ, trong khi động cơ nóng lên, quạt không hoạt động và khi chất làm mát đạt đến nhiệt độ cao nhất, cánh quạt bắt đầu quay.

Để cung cấp thêm luồng không khí cho hệ thống làm mát, trong trường hợp thứ hai, chỉ cần vặn quạt vào vị trí thích hợp và kết nối nó với dây nịt của ô tô là đủ. Vì một sửa đổi như vậy được sử dụng trong các phương tiện hiện đại, chúng tôi sẽ xem xét thêm nguyên tắc hoạt động của loại quạt đặc biệt này.

Nguyên lý hoạt động của quạt làm mát động cơ

Để kích hoạt quạt khi cần, nó được kết nối với một hệ thống khác giám sát môi trường làm việc. Thiết bị của nó, tùy thuộc vào sửa đổi, bao gồm một cảm biến nhiệt độ nước làm mát và một rơ le quạt. Mạch điện này được kết nối với động cơ quạt.

Một hệ thống đơn giản như sau hoạt động như sau. Một cảm biến được lắp đặt ở đầu vào của bộ tản nhiệt ghi lại nhiệt độ nước làm mát. Ngay sau khi nó tăng đến giá trị thích hợp, thiết bị sẽ gửi tín hiệu điện đến rơ le. Tại thời điểm này, tiếp điểm điện từ được kích hoạt và động cơ điện được bật. Khi nhiệt độ trong đường dây giảm, tín hiệu từ cảm biến ngừng đến và tiếp điểm rơ le mở ra - cánh quạt ngừng quay.

Trong các hệ thống tiên tiến hơn, hai cảm biến nhiệt độ được lắp đặt. Một cái đứng ở đầu vào chất làm mát vào bộ tản nhiệt và cái kia ở đầu ra. Trong trường hợp này, quạt được bật bởi chính bộ phận điều khiển, thiết bị này xác định thời điểm này bằng sự khác biệt về chỉ số giữa các cảm biến này. Ngoài thông số này, bộ vi xử lý còn tính đến lực nhấn chân ga (hoặc mở nghẹt thở), tốc độ động cơ và số đọc của các cảm biến khác.

Một số xe sử dụng hai quạt để cải thiện hiệu suất của hệ thống làm mát. Sự hiện diện của một bộ phận quay bổ sung cho phép làm mát bộ trao đổi nhiệt nhanh hơn do lưu lượng khí mát lớn hơn. Việc điều khiển một hệ thống như vậy cũng do đơn vị điều khiển thực hiện. Trong trường hợp này, nhiều thuật toán hơn được kích hoạt trong bộ vi xử lý. Nhờ đó, thiết bị điện tử không chỉ có thể thay đổi tốc độ quay của các cánh quạt mà còn có thể tắt một trong hai quạt hoặc cả hai.

Ngoài ra, nhiều ô tô được trang bị hệ thống trong đó quạt tiếp tục chạy trong một thời gian sau khi động cơ tắt. Điều này là cần thiết để sau khi làm việc chuyên sâu, mô tơ nóng tiếp tục hạ nhiệt trong một thời gian. Khi động cơ tắt, chất làm mát ngừng lưu thông qua hệ thống, do đó nhiệt độ trong bộ phận tăng mạnh, và quá trình trao đổi nhiệt không được thực hiện.

Điều này cực kỳ hiếm khi xảy ra, nhưng nếu động cơ đang chạy ở nhiệt độ tối đa và đã tắt, chất chống đông có thể bắt đầu sôi và tạo thành khóa không khí. Để tránh tải trọng này ở một số máy, quạt tiếp tục thổi không khí đến khối xi lanh. Quá trình này được gọi là chạy không có quạt.

Các sự cố chính của quạt tản nhiệt

Mặc dù có thiết kế đơn giản và độ tin cậy cao, quạt làm mát cũng bị lỗi, giống như bất kỳ cơ chế nào khác trên xe hơi. Có thể có nhiều lý do khác nhau cho điều này. Chúng ta hãy xem xét các sự cố phổ biến nhất và cách khắc phục chúng.

Thông thường, người lái xe phải đối mặt với những trục trặc sau:

• Khi nổ máy (xe đứng lâu) thổi cưỡng bức bộ trao đổi nhiệt không bật;
• Quạt hoạt động ở nhiệt độ cao hơn;
• Không khí được thổi vào bộ tản nhiệt liên tục;
• Các cánh bắt đầu quay sớm hơn nhiều so với khi chất làm mát đạt đến độ nóng cần thiết;
• Quạt bật quá thường xuyên nhưng đèn báo quá nhiệt động cơ không hoạt động. Trong trường hợp này, bạn nên kiểm tra mức độ bẩn của các tế bào tản nhiệt, vì không khí không chỉ chảy đến bề mặt của bộ trao đổi nhiệt mà đi qua nó;
• Khi bật luồng gió tản nhiệt, luồng không khí không đi vào khoang động cơ mà được cấp theo hướng ngược lại. Nguyên nhân của việc làm này là do sơ đồ chân của dây cáp bị sai (cần hoán đổi các cực của động cơ điện);
• Gãy hoặc biến dạng của lưỡi dao. Trước khi thay thế cánh quạt bằng một cánh quạt mới, cần phải tìm ra nguyên nhân của sự cố như vậy. Đôi khi điều này có thể xảy ra với việc lắp đặt một cách thiếu hiểu biết hoặc lắp đặt quạt không dành cho kiểu xe ô tô này. Nếu không, việc gãy các lưỡi dao là hậu quả của sự hao mòn tự nhiên của vật liệu.

Mặc dù tất cả các "triệu chứng" này đều không mong muốn cho hoạt động bình thường của bộ nguồn, nhưng điều tồi tệ nhất là nếu quạt hoàn toàn không bật. Điều này là như vậy, bởi vì trong trường hợp này, quá nhiệt của động cơ được đảm bảo. Nếu bạn tiếp tục vận hành nó ở nhiệt độ cao, nó sẽ nhanh chóng bị hỏng.

Nếu quạt hoạt động ở nhiệt độ vượt quá 80-85 độ (điều này thường xảy ra nhất sau khi thay thế cảm biến nhiệt độ), bạn nên kiểm tra xem cảm biến nhiệt độ nước làm mát đã được chọn chính xác chưa. Có những sửa đổi đối với các phương tiện hoạt động ở vĩ độ phía bắc. Trong trường hợp này, thiết bị được đặt để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn.

Bộ điều nhiệt bị lỗi cũng có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt. Thông tin chi tiết về thiết bị này cho biết đây... Trong trường hợp này, một bên của hệ thống làm mát sẽ quá nóng và bên kia lạnh.

Lý do cho sự cố của hệ thống làm mát cưỡng bức (không liên quan đến bộ điều nhiệt) có thể là hỏng một trong các cảm biến (nếu có một số) nhiệt độ nước làm mát, sự cố động cơ điện của động cơ hoặc mất tiếp xúc. trong mạch điện (ví dụ, lõi dây bị đứt, cách điện bị hỏng hoặc tiếp xúc bị ôxy hóa). Đầu tiên, bạn cần tiến hành kiểm tra trực quan hệ thống dây điện và các điểm tiếp xúc.

Riêng vấn đề quạt gió hoạt động với động cơ lạnh là điều đáng nói. Vấn đề này là điển hình đối với các xe được trang bị máy lạnh nội thất.

Thông tin chi tiết về cô ấy được mô tả trong video này:

QUẠT CHẠY TRÊN ĐỘNG CƠ LẠNH. LÀM GÌ. Dùng cho tất cả các máy CÓ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.

Ngoài ra, hệ thống có thể được kiểm tra theo các cách sau:

1. "Đổ chuông" hệ thống dây điện bằng cách sử dụng máy thử, đồng hồ vạn năng hoặc "bộ điều khiển";
2. Động cơ điện có thể được kiểm tra khả năng hoạt động bằng cách kết nối trực tiếp với pin. Điều quan trọng là phải quan sát các cực. Nếu động cơ hoạt động, thì vấn đề là ở dây dẫn, tiếp xúc kém, hoặc ở cảm biến nhiệt độ;
3. Khả năng sử dụng của cảm biến được kiểm tra bằng cách đóng các dây của nó. Nếu quạt bật cùng lúc, thì cần phải thay cảm biến nhiệt độ.

Điều đáng xem xét là đối với nhiều mẫu ô tô mới nhất, những chẩn đoán như vậy không có sẵn do hệ thống dây điện trong đó có thể được giấu kỹ và không phải lúc nào cũng dễ dàng lấy được cảm biến. Nhưng nếu có vấn đề với quạt hoặc một trong các thành phần của hệ thống, bộ phận điều khiển điện tử sẽ ngay lập tức phát sinh lỗi. Trong hầu hết các trường hợp, biểu tượng động cơ sẽ sáng trên bảng điều khiển. Một số hệ thống tích hợp cho phép tự chẩn đoán tiêu chuẩn. Làm thế nào bạn có thể gọi menu tương ứng trên màn hình máy tính trên bo mạch, hãy đọc đây... Nếu không, bạn cần phải đi đến chẩn đoán máy tính.

Đối với việc quạt hoạt động sớm, đây thường là triệu chứng của cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị lỗi. Mặc dù mọi thợ sửa ô tô không thể chấp nhận kết luận này, nhưng nếu động cơ bình thường đạt đến nhiệt độ hoạt động, thì bạn không nên lo lắng rằng hệ thống bật sớm hơn mức cần thiết. Quá nhiệt còn tồi tệ hơn nhiều đối với động cơ đốt trong. Nhưng nếu điều quan trọng là người lái xe phải đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường, thì vấn đề này phải được giải quyết, vì trong động cơ lạnh, hỗn hợp nhiên liệu không khí không đốt cháy hiệu quả như vậy. Theo thời gian, điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến chất xúc tác (để biết lý do tại sao bạn cần nó trong xe hơi, hãy đọc đây).

Nếu động cơ quạt chạy liên tục, đây là triệu chứng của cảm biến bị hỏng, nhưng điều này thường xảy ra hơn do các tiếp điểm "bị kẹt với nhau" trong rơ le (hoặc cuộn dây của phần tử điện từ bị cháy, nếu sửa đổi này được sử dụng trong máy. ). Nếu bộ điều chỉnh nhiệt bị hỏng, thì thường bộ tản nhiệt sẽ lạnh và quạt sẽ không hoạt động, ngay cả ở nhiệt độ động cơ quan trọng. Điều này xảy ra khi bộ điều nhiệt bị kẹt ở vị trí đóng. Nếu nó bị tắc ở trạng thái mở, thì động cơ đốt trong lạnh sẽ mất quá nhiều thời gian để đạt được nhiệt độ hoạt động (nước làm mát ngay lập tức luân chuyển theo một vòng tròn lớn, và động cơ không nóng lên).

Phải làm gì nếu quạt bị lỗi khi đang di chuyển?

Việc một chiếc quạt làm mát bị hỏng hóc ở đâu đó trên đường không phải là chuyện hiếm. Nếu nó ngừng hoạt động, thì ở chế độ thành phố, chất chống đông chắc chắn sẽ sôi. Dưới đây là một số thủ thuật có thể hữu ích trong trường hợp này:

• Thứ nhất, nếu sự cố xảy ra trên đường cao tốc, thì ở chế độ tốc độ cao, việc cung cấp luồng không khí đến bộ trao đổi nhiệt sẽ dễ dàng hơn. Để làm điều này, nó là đủ để di chuyển với tốc độ không thấp hơn 60 km / h. Trong trường hợp này, không khí mát với số lượng lớn sẽ chảy đến bộ tản nhiệt. Về nguyên tắc, quạt ít khi bật ở chế độ này nên hệ thống sẽ hoạt động bình thường.
• Thứ hai, hệ thống sưởi của khoang hành khách sử dụng nhiệt năng của hệ thống làm mát, do đó, ở chế độ khẩn cấp, bạn có thể bật sưởi để kích hoạt bộ tản nhiệt. Tất nhiên, vào mùa hè, lái xe với hệ thống sưởi bên trong được bật vẫn là một niềm vui, nhưng động cơ sẽ không hỏng.
• Thứ ba, bạn có thể di chuyển trong "dấu gạch ngang" ngắn. Trước khi mũi tên nhiệt độ nước làm mát đạt đến giá trị lớn nhất, chúng ta dừng lại, tắt động cơ, mở mui xe và đợi cho đến khi nó nguội đi một chút. Trong mọi trường hợp, trong quá trình này, không được tưới nước lạnh vào thiết bị, để không bị nứt trong khối hoặc đầu xi lanh. Tất nhiên, ở chế độ này, hành trình sẽ bị trễ đáng kể, nhưng chiếc xe sẽ còn nguyên vẹn.

Tuy nhiên, trước khi thực hiện các thủ tục như vậy, bạn nên kiểm tra xem tại sao quạt không bật. Nếu vấn đề nằm ở hệ thống dây điện hoặc cảm biến, thì để tiết kiệm thời gian, bạn có thể kết nối động cơ điện trực tiếp với ắc quy. Không lo hết pin. Nếu máy phát điện hoạt động tốt, thì trong khi động cơ đốt trong hoạt động, hệ thống trên bo mạch được cung cấp năng lượng. Đọc thêm về hoạt động của máy phát điện. riêng.

Mặc dù ở nhiều xe bạn có thể tự thay bộ thổi khí nhưng nếu xe vẫn còn bảo hành, tốt hơn hết bạn nên sử dụng dịch vụ của trung tâm bảo hành.

Câu hỏi và trả lời:

Tên của quạt trên động cơ là gì? Quạt tản nhiệt còn được gọi là máy làm mát. Một số loại xe được trang bị bộ làm mát đôi (hai quạt độc lập).

Nên bật quạt ô tô khi nào? Nó thường bật khi xe đứng lâu hoặc bị kẹt. Bộ làm mát bật khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá chỉ số hoạt động.

Quạt ô tô hoạt động như thế nào? Trong quá trình hoạt động, động cơ tăng nhiệt độ. Để ngăn nó quá nóng, một cảm biến được kích hoạt, kích hoạt ổ đĩa quạt. Tùy từng dòng xe mà quạt hoạt động ở các chế độ khác nhau.

Làm thế nào để quạt làm mát động cơ? Khi bộ làm mát được bật, các cánh quạt của nó sẽ hút không khí mát vào qua bộ trao đổi nhiệt hoặc bơm lên bộ tản nhiệt. Điều này đẩy nhanh quá trình truyền nhiệt và chất chống đông được làm mát.