موقعیت کاری و اصل فن خنک کننده خودرو
۱. وقتی سنسور دمای مخزن (در واقع شیر کنترل دما، نه سنسور دمای گیج آب) تشخیص دهد که دمای مخزن از حد آستانه (عمدتاً ۹۵ درجه) فراتر رفته است، رله فن درگیر می‌شود؛
۲. مدار فن از طریق رله فن متصل می‌شود و موتور فن شروع به کار می‌کند.
۳. وقتی سنسور دمای مخزن آب تشخیص دهد که دمای مخزن آب پایین‌تر از حد آستانه است، رله فن جدا شده و موتور فن از کار می‌افتد.
عامل مرتبط با کارکرد فن، دمای مخزن است و دمای مخزن ارتباط مستقیمی با دمای آب موتور ندارد.
موقعیت کاری و اصل کار فن خنک کننده خودرو: سیستم خنک کننده خودرو شامل دو نوع است.
خنک‌کننده مایع و خنک‌کننده هوا. سیستم خنک‌کننده یک وسیله نقلیه با خنک‌کننده مایع، مایع را از طریق لوله‌ها و کانال‌ها در موتور به گردش در می‌آورد. هنگامی که مایع از طریق یک موتور داغ جریان می‌یابد، گرما را جذب کرده و موتور را خنک می‌کند. پس از عبور مایع از موتور، به یک مبدل حرارتی (یا رادیاتور) هدایت می‌شود که از طریق آن گرمای مایع به هوا منتقل می‌شود. خنک‌کننده هوا برخی از خودروهای اولیه از فناوری خنک‌کننده هوا استفاده می‌کردند، اما خودروهای مدرن به سختی از این روش استفاده می‌کنند. به جای گردش مایع از طریق موتور، این روش خنک‌کننده از ورق‌های آلومینیومی متصل به سطح سیلندرهای موتور برای خنک کردن آنها استفاده می‌کند. فن‌های قدرتمند هوا را به داخل ورق‌های آلومینیومی می‌دمند و گرما را به هوای خالی منتقل می‌کنند که باعث خنک شدن موتور می‌شود. از آنجا که اکثر خودروها از خنک‌کننده مایع استفاده می‌کنند، خودروهای کانال‌کشی شده لوله‌کشی زیادی در سیستم خنک‌کننده خود دارند.
پس از اینکه پمپ مایع را به بلوک موتور رساند، مایع شروع به جریان یافتن در کانال‌های موتور اطراف سیلندر می‌کند. سپس مایع از طریق سرسیلندر موتور به ترموستات برمی‌گردد و از آنجا از موتور خارج می‌شود. اگر ترموستات خاموش باشد، مایع مستقیماً از طریق لوله‌های اطراف ترموستات به پمپ برمی‌گردد. اگر ترموستات روشن باشد، مایع شروع به جریان یافتن به داخل رادیاتور و سپس به داخل پمپ می‌کند.
سیستم گرمایش نیز یک چرخه جداگانه دارد. این چرخه از سرسیلندر شروع می‌شود و مایع را از طریق لوله‌های بخاری قبل از بازگشت به پمپ تغذیه می‌کند. برای خودروهایی با گیربکس اتوماتیک، معمولاً یک فرآیند چرخه جداگانه برای خنک کردن روغن گیربکس تعبیه شده در رادیاتور وجود دارد. روغن گیربکس توسط گیربکس از طریق یک مبدل حرارتی دیگر در رادیاتور پمپ می‌شود. این مایع می‌تواند در طیف وسیعی از دما از زیر صفر درجه سانتیگراد تا بالای ۳۸ درجه سانتیگراد کار کند.
بنابراین، هر مایعی که برای خنک کردن موتور استفاده می‌شود، باید نقطه انجماد بسیار پایین و نقطه جوش بسیار بالایی 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 برآورده کردن شرایط هدف موتورهای خودرو بسیار بالاست. مایعی که اکثر خودروها استفاده می‌کنند، مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول (c2h6o2) است که به عنوان خنک‌کننده نیز شناخته می‌شود. با افزودن اتیلن گلیکول به آب، می‌توان نقطه جوش را به میزان قابل توجهی افزایش و نقطه انجماد را کاهش داد.
هر بار که موتور روشن است، پمپ مایع را به گردش در می‌آورد. مشابه پمپ‌های گریز از مرکز مورد استفاده در خودروها، پمپ با چرخش خود، مایع را با نیروی گریز از مرکز به بیرون پمپ می‌کند و دائماً آن را از وسط به داخل می‌کشد. ورودی پمپ در نزدیکی مرکز قرار دارد تا مایع برگشتی از رادیاتور بتواند با پره‌های پمپ تماس پیدا کند. پره‌های پمپ، سیال را به بیرون پمپ حمل می‌کنند، جایی که وارد موتور می‌شود. سیال از پمپ شروع به جریان یافتن از طریق بلوک و سرسیلندر موتور، سپس به رادیاتور و در نهایت به پمپ می‌کند. بلوک و سرسیلندر موتور دارای تعدادی کانال ساخته شده از ریخته‌گری یا تولید مکانیکی هستند تا جریان سیال را تسهیل کنند.
اگر مایع در این لوله‌ها به آرامی جریان یابد، فقط مایعی که با لوله در تماس است مستقیماً خنک می‌شود. گرمای منتقل شده از مایعی که از طریق لوله به لوله جریان می‌یابد، به اختلاف دمای بین لوله و مایعی که با لوله در تماس است 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 نگه داشتن مایع در تماس با لوله در دماهای بالا برای جذب گرمای بیشتر، می‌توان از تمام مایع موجود در لوله به طور مؤثر استفاده کرد.
خنک‌کننده گیربکس بسیار شبیه رادیاتور در رادیاتور است، با این تفاوت که روغن با بدنه هوا تبادل گرما نمی‌کند، بلکه با ضد یخ موجود در رادیاتور تبادل گرما می‌کند. پوشش مخزن تحت فشار پوشش مخزن تحت فشار می‌تواند نقطه جوش ضد یخ را تا 25 درجه سانتیگراد افزایش دهد.
وظیفه اصلی ترموستات، گرم کردن سریع موتور و حفظ دمای ثابت است. این کار با تنظیم مقدار آب ورودی به رادیاتور انجام می‌شود. در دماهای پایین، خروجی رادیاتور کاملاً مسدود می‌شود، به این معنی که تمام ضد یخ در موتور گردش می‌کند. به محض اینکه دمای ضد یخ به ۸۲-۹۱ درجه سانتیگراد افزایش یابد، ترموستات روشن می‌شود که به مایع اجازه می‌دهد از رادیاتور عبور کند. وقتی دمای ضد یخ به ۹۳-۱۰۳ درجه سانتیگراد می‌رسد، کنترل‌کننده دما همیشه روشن خواهد بود.
فن خنک‌کننده شبیه ترموستات است، بنابراین باید تنظیم شود تا دمای موتور را در یک حد ثابت نگه دارد. خودروهای دیفرانسیل جلو دارای فن‌های برقی هستند زیرا موتور معمولاً به صورت افقی نصب می‌شود، به این معنی که خروجی موتور رو به کنار خودرو است.
فن را می‌توان با سوئیچ ترموستاتیک یا کامپیوتر موتور تنظیم کرد. وقتی دما از نقطه تنظیم شده بالاتر می‌رود، این فن‌ها روشن می‌شوند. وقتی دما از مقدار تعیین شده پایین‌تر می‌آید، این فن‌ها خاموش می‌شوند. فن خنک‌کننده خودروهای دیفرانسیل عقب با موتورهای طولی معمولاً مجهز به فن‌های خنک‌کننده موتوری هستند. این فن‌ها دارای کلاچ‌های ویسکوز ترموستاتیک هستند. کلاچ در مرکز فن قرار دارد و توسط جریان هوای رادیاتور احاطه شده است. این کلاچ ویسکوز خاص گاهی اوقات بیشتر شبیه کوپلر ویسکوز یک ماشین چهار چرخ محرک است. وقتی ماشین بیش از حد گرم می‌شود، تمام پنجره‌ها را باز کنید و وقتی فن با سرعت کامل کار می‌کند، بخاری را روشن کنید. دلیل این امر این است که سیستم گرمایش در واقع یک سیستم خنک‌کننده ثانویه است که می‌تواند وضعیت سیستم خنک‌کننده اصلی خودرو را منعکس کند.
سیستم بخاری لوله‌های بخاری که روی داشبورد خودرو قرار دارند، در واقع یک رادیاتور کوچک هستند. فن بخاری، هوای خالی را از طریق لوله‌های بخاری به داخل محفظه سرنشین خودرو می‌فرستد. لوله‌های بخاری شبیه رادیاتورهای کوچک هستند. لوله‌های بخاری، ضد یخ حرارتی را از سرسیلندر مکش می‌کنند و سپس آن را به داخل پمپ برمی‌گردانند تا بخاری بتواند هنگام روشن یا خاموش شدن ترموستات کار کند.
