موقعیت کار و اصل فن خنک کننده خودرو
1. هنگامی که سنسور دمای مخزن (در واقع شیر کنترل دما، نه سنسور دمای سنج آب) تشخیص می دهد که دمای مخزن از آستانه (بیشتر 95 درجه) فراتر رفته است، رله فن درگیر می شود.
2. مدار فن از طریق رله فن وصل شده و موتور فن روشن می شود.
3. هنگامی که سنسور دمای مخزن آب تشخیص داد که دمای مخزن آب کمتر از آستانه است، رله فن جدا شده و موتور فن کار نمی کند.
عامل مربوط به کارکرد فن دمای مخزن است و دمای مخزن ارتباط مستقیمی با دمای آب موتور ندارد.
موقعیت کار و اصل فن خنک کننده خودرو: سیستم خنک کننده خودرو شامل دو نوع است.
خنک کننده مایع و خنک کننده هوا. سیستم خنک کننده خودروهای خنک شونده با مایع، مایع را از طریق لوله ها و کانال های موتور به گردش در می آورد. هنگامی که مایع در یک موتور داغ جریان می یابد، گرما را جذب کرده و موتور را خنک می کند. پس از عبور مایع از موتور، به یک مبدل حرارتی (یا رادیاتور) هدایت می شود که از طریق آن گرمای مایع به هوا پخش می شود. خنک کننده هوا برخی از خودروهای اولیه از فناوری خنک کننده هوا استفاده می کردند، اما خودروهای مدرن به سختی از این روش استفاده می کنند. در این روش خنک کننده به جای گردش مایع در موتور، از ورقه های آلومینیومی متصل به سطح سیلندرهای موتور برای خنک کردن آنها استفاده می شود. فن های قدرتمند هوا را به ورق های آلومینیومی می دمند و گرما را در هوای خالی پخش می کنند که باعث خنک شدن موتور می شود. از آنجایی که اکثر خودروها از خنک کننده مایع استفاده می کنند، خودروهای کانال کشی لوله های زیادی در سیستم خنک کننده خود دارند.
پس از اینکه پمپ مایع را به بلوک موتور رساند، مایع از طریق کانال های موتور در اطراف سیلندر شروع به جریان می کند. سپس مایع از طریق سرسیلندر موتور به ترموستات باز می گردد و در آنجا از موتور خارج می شود. اگر ترموستات خاموش باشد، سیال مستقیماً از طریق لوله های اطراف ترموستات به پمپ باز می گردد. اگر ترموستات روشن باشد، مایع به داخل رادیاتور جریان می یابد و سپس به پمپ باز می گردد.
سیستم گرمایش نیز دارای یک چرخه جداگانه است. چرخه از سرسیلندر شروع می شود و قبل از بازگشت به پمپ، مایع را از طریق دم بخاری تغذیه می کند. برای خودروهای دارای گیربکس اتوماتیک، معمولاً یک فرآیند چرخه جداگانه برای خنک کردن روغن گیربکس تعبیه شده در رادیاتور وجود دارد. روغن انتقال از طریق یک مبدل حرارتی دیگر در رادیاتور پمپ می شود. این مایع می تواند در محدوده دمایی وسیعی از زیر صفر درجه سانتیگراد تا بسیار بالاتر از 38 درجه سانتیگراد کار کند.
بنابراین، هر مایعی که برای خنک کردن موتور استفاده می شود، باید نقطه انجماد بسیار پایین، نقطه جوش بسیار بالا داشته باشد و بتواند طیف وسیعی از گرما را جذب کند. آب یکی از کارآمدترین مایعات برای جذب گرما است، اما نقطه انجماد آب برای برآوردن شرایط عینی موتورهای خودرو بسیار زیاد است. مایعی که اکثر خودروها از آن استفاده می کنند مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول (c2h6o2) است که به عنوان خنک کننده نیز شناخته می شود. با افزودن اتیلن گلیکول به آب می توان نقطه جوش را به میزان قابل توجهی افزایش و نقطه انجماد را کاهش داد.
هر بار که موتور کار می کند، پمپ مایع را به گردش در می آورد. مشابه پمپ‌های گریز از مرکز مورد استفاده در خودروها، هنگامی که پمپ می‌چرخد، مایع را با نیروی گریز از مرکز به بیرون پمپ می‌کند و دائماً آن را از وسط می‌کشد. ورودی پمپ در نزدیکی مرکز قرار دارد تا مایع برگشتی از رادیاتور بتواند با پره های پمپ تماس پیدا کند. پره های پمپ سیال را به بیرون پمپ می برند و در آنجا وارد موتور می شود. سیال از پمپ شروع به عبور از بلوک موتور و سر، سپس به رادیاتور و در نهایت به پمپ می کند. بلوک سیلندر و سر موتور دارای تعدادی کانال ساخته شده از ریخته گری یا تولید مکانیکی برای تسهیل جریان سیال است.
اگر مایع در این لوله ها به آرامی جریان یابد، تنها مایعی که در تماس با لوله است مستقیماً خنک می شود. گرمای انتقال یافته از مایعی که از طریق لوله به لوله جریان می یابد به اختلاف دمای لوله و مایعی که لوله را لمس می کند بستگی دارد. بنابراین، اگر مایع در تماس با لوله به سرعت خنک شود، گرمای منتقل شده بسیار کم خواهد بود. با ایجاد تلاطم در لوله، مخلوط کردن تمام مایع و در تماس نگه داشتن مایع با لوله در دمای بالا برای جذب گرمای بیشتر، می توان از تمام مایع موجود در لوله به طور موثر استفاده کرد.
کولر انتقال بسیار شبیه به رادیاتور در رادیاتور است با این تفاوت که روغن با بدنه هوا تبادل گرما نمی کند بلکه با ضد یخ رادیاتور تبادل می کند. پوشش مخزن فشار پوشش مخزن فشار می تواند نقطه جوش ضد یخ را تا 25 درجه افزایش دهد.
عملکرد کلیدی ترموستات گرم کردن سریع موتور و حفظ دمای ثابت است. این امر با تنظیم میزان جریان آب از رادیاتور به دست می آید. در دمای پایین، خروجی رادیاتور کاملا مسدود می شود، به این معنی که تمام ضد یخ در موتور به گردش در می آید. هنگامی که دمای ضد یخ به 82 تا 91 درجه سانتیگراد افزایش یافت، ترموستات روشن می شود که به مایع اجازه می دهد از رادیاتور عبور کند. هنگامی که دمای ضد یخ به 93-103 درجه سانتیگراد برسد، کنترل کننده دما همیشه روشن خواهد بود.
فن خنک کننده شبیه ترموستات است، بنابراین باید تنظیم شود تا موتور در دمای ثابت بماند. اتومبیل های چرخ جلو دارای فن های برقی هستند زیرا موتور معمولاً به صورت افقی نصب می شود ، به این معنی که خروجی موتور به سمت کناره اتومبیل است.
فن را می توان با کلید ترموستاتیک یا کامپیوتر موتور تنظیم کرد. هنگامی که دما از نقطه تنظیم شده بالاتر می رود، این فن ها روشن می شوند. هنگامی که دما به کمتر از مقدار تنظیم شده کاهش یابد، این فن ها خاموش می شوند. فن خنک کننده خودروهای دیفرانسیل عقب با موتورهای طولی معمولاً مجهز به فن های خنک کننده موتور محور هستند. این فن ها دارای کلاچ های چسبناک ترموستاتیک هستند. کلاچ در مرکز فن قرار دارد که توسط جریان هوا از رادیاتور احاطه شده است. این کلاچ چسبناک خاص گاهی بیشتر شبیه کوپلر چسبناک یک خودروی چهار چرخ متحرک است. هنگامی که ماشین بیش از حد گرم می شود، تمام پنجره ها را باز کنید و هنگامی که فن با سرعت کامل کار می کند بخاری را روشن کنید. این به این دلیل است که سیستم گرمایش در واقع یک سیستم خنک کننده ثانویه است که می تواند وضعیت سیستم خنک کننده اصلی روی خودرو را منعکس کند.
سیستم بخاری دم بخاری که روی داشبورد خودرو قرار دارد در واقع یک رادیاتور کوچک است. فن بخاری هوای خالی را از طریق دم بخاری به داخل محفظه سرنشین خودرو می فرستد. دم بخاری شبیه رادیاتورهای کوچک است. دم بخاری ضدیخ حرارتی را از سر سیلندر می مکد و سپس آن را به داخل پمپ می ریزد تا در هنگام روشن یا خاموش شدن ترموستات بخاری بتواند کار کند.
