냉각 팬의 작동 목적 및 원리
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내연 기관의 작동은 높은 기계적 부하뿐만 아니라 매우 높은 온도와도 관련이 있기 때문입니다. 지원을 위해 작동 온도 전원 장치는 무거운 부하로 인해 실패하지 않도록 각 수정에는 냉각 시스템이 장착되어 있습니다. 공기 및 액체 냉각이 있습니다. 모터 냉각 장치에 대한 세부 정보를 설명합니다. 다른 리뷰에서.
엔진에서 과도한 열을 제거하기 위해 액체 냉각 시스템에 라디에이터가 있으며 일부 자동차 모델에는 라디에이터가 없습니다. 이 요소 옆에 팬이 설치됩니다. 이 부분의 목적, 작동 원리, 작동 방식 및 메커니즘이 도중에 실패 할 경우 수행 할 작업을 고려하십시오.
자동차 라디에이터 팬이란?
모터가 작동 중일 때 많은 열이 발생합니다. 고전적인 내연 기관 자체의 실린더 블록은 벽에 냉각수 (냉각 재킷)로 채워진 공동이 있도록 설계되었습니다. 냉각 시스템에는 크랭크 샤프트가 회전하는 동안 작동하는 워터 펌프가 포함되어 있습니다. 타이밍 벨트를 통해 크랭크 샤프트에 연결됩니다 (자세히 알아보기 따로 따로). 이 메커니즘은 시스템에서 작동 유체의 순환을 생성하여 그 도움으로 엔진 벽에서 열이 제거됩니다.
뜨거운 부동액 또는 부동액은 엔진에서 라디에이터로 이동합니다. 이 요소는 접촉면을 늘리기 위해 많은 수의 얇은 튜브와 냉각 핀이있는 열교환 기처럼 보입니다. 라디에이터의 장치, 유형 및 작동 원리에 대한 자세한 내용이 설명되어 있습니다. 여기에.
라디에이터는 차가 움직일 때만 유용합니다. 이때 다가오는 차가운 공기의 흐름이 라디에이터 표면 위로 불어 열 교환이 발생합니다. 물론 효율은 주변 온도에 따라 다르지만 운전 중에는이 흐름이 엔진 냉각수보다 훨씬 더 차갑습니다.
냉각 작동 원리는 동시에 단점입니다. 최대 냉각은 기계가 움직일 때만 가능합니다 (냉기가 열교환기를 통과해야 함). 도시 상황에서는 수도권의 신호등과 잦은 교통 체증으로 인해 지속적인 프로세스를 보장하기가 불가능합니다. 이 문제에 대한 유일한 해결책은 라디에이터 표면에 강제 공기 주입을 만드는 것입니다. 이것이 바로 팬이 수행하는 것입니다.
엔진 온도가 상승하면 센서가 작동되고 열교환 기가 차단됩니다. 보다 정확하게는 공기 흐름이 움직임에 대해 공급되지 않고 흡입되도록 블레이드가 조정됩니다. 이로 인해 차량이 움직이는 동안에도 라디에이터의 기류를 증가시킬 수 있으며, 차량이 정차 할 때 신선한 공기가 엔진 실로 들어가고 엔진 주변의 더운 환경이 관여하지 않습니다.
구형 자동차에서는 팬이 크랭크 축에 단단히 부착되어 영구 구동이 가능했습니다. 여름에 이러한 프로세스가 전원 장치에만 유익한 경우 겨울에는 모터의 과도한 냉각이 좋지 않습니다. 장치의 지속적인 작동의 이러한 기능은 엔지니어가 필요할 때만 작동하는 아날로그를 개발하도록 유도했습니다.
팬 장치 및 유형
냉각 시스템의 핵심적인 중요성에도 불구하고이 메커니즘은 매우 간단한 장치를 가지고 있습니다. 수정 사항에 관계없이 팬 디자인은 세 가지 요소로 구성됩니다.
- 메커니즘의 기초가되는 케이싱은 라디에이터 자체에 설치됩니다. 이 요소의 특징은 그 설계로 인해 공기 흐름이 열 교환기와의 접촉시 소멸되지 않고 통과하도록 한 방향으로 만 작동한다는 것입니다. 이 케이싱 디자인은 라디에이터의보다 효율적인 냉각을 가능하게합니다.
- 임펠러. 각 블레이드는 다른 팬처럼 축에 대해 약간 오프셋되어 있지만 회전 할 때 공기가 열교환기를 통해 흡입됩니다. 일반적으로이 요소는 4 개 이상의 블레이드로 구성됩니다.
- 드라이브.
장치 모델에 따라 드라이브 유형이 다를 수 있습니다. 세 가지 주요 품종이 있습니다.
- 기계적;
- 유체 역학;
- 전기 같은.
각 수정 사항을 개별적으로 고려해 봅시다.
기계식 드라이브
기계식 드라이브는 심플한 디자인입니다. 실제로 이러한 유형의 팬은 영구적으로 연결되어 있습니다. 모터의 특성에 따라 풀리 또는 타이밍 벨트를 통해 크랭크 샤프트에 연결할 수 있습니다. 모터를 시작하면 즉시 임펠러가 작동하고 열교환 기와 전원 장치가 지속적으로 불어납니다.
이러한 유형의 팬의 단점은 필요하지 않은 경우에도 방열판을 냉각한다는 것입니다. 예를 들어, 차가운 엔진을 예열 할 때 장치가 작동 온도에 도달하는 것이 중요하며 겨울에는 액체가 너무 차가워 시간이 더 오래 걸립니다. 이러한 메커니즘의 오작동은 토크의 일부가 팬의 회전 요소에도 사용되기 때문에 전원 장치의 작동에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
또한, 이러한 배열은 모터 작동과 별도로 블레이드의 회전 속도를 증가시키는 것을 허용하지 않습니다. 이러한 이유로이 수정은 현대 차량에 사용되지 않습니다.
유체 역학 드라이브
유체 역학 드라이브는 동력 장치에서도 작동하는 고급 버전입니다. 디자인에만 몇 가지 추가 요소가 있습니다. 이러한 팬에는 점성 또는 유압 유형의 작동이 가능한 특수 클러치가 사용됩니다. 차이점에도 불구하고 작동 원리는 동일합니다. 유압 버전에서 임펠러의 회전은 유입되는 오일의 양에 따라 달라집니다.
점성 클러치는 실리콘 필러의 온도를 변경 (밀도 변경)하여 팬이 시작 및 중지되도록합니다. 이러한 메커니즘은 복잡한 디자인을 가지고 있고 블레이드의 움직임은 작동 유체에 따라 다르기 때문에 기계식 아날로그와 마찬가지로 현대 기계에서는 거의 사용되지 않습니다.
전동
전기 드라이브는 가장 신뢰할 수 있고 동시에 모든 현대 자동차에 사용되는 가장 간단한 옵션입니다. 이러한 팬의 설계에는 임펠러를 구동하는 전기 모터가 있습니다. 이 유형의 드라이브에는 전기적 또는 전자 기적 작동 원리가 있습니다. 두 번째 수정은 트럭에서 더 일반적입니다. 전자기 클러치는 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다.
전자석은 판 스프링을 통해 전기 모터의 전기자에 연결되어 회전 할 수있는 허브에 장착됩니다. 조용한 상태에서는 전자석이 작동하지 않습니다. 그러나 냉각수가 약 80-85도에 도달하면 온도 센서가 자석 접점을 닫습니다. 자기장을 생성하여 전기 모터의 전기자를 끌어 당깁니다. 이 요소는 코일에 들어가고 블레이드의 회전이 활성화됩니다. 그러나 디자인의 복잡성으로 인해 이러한 계획은 경 차량에 사용되지 않습니다.
전자 장치를 사용하면 냉각수의 온도와 크랭크 샤프트의 속도에 따라 장치의 여러 작동 모드를 제공 할 수 있습니다. 이러한 드라이브의 특징은 내연 기관의 작동과 관계없이 켤 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 엔진이 예열되는 동안 팬이 작동하지 않고 냉각수가 최고 온도에 도달하면 임펠러가 회전하기 시작합니다.
냉각 시스템에 추가 공기 흐름을 제공하기 위해 후자의 경우 팬을 적절한 위치에 나사로 고정하고 자동차의 배선 장치에 연결하는 것으로 충분합니다. 이러한 수정은 현대 차량에서 사용되기 때문에이 특정 유형의 팬의 작동 원리를 고려할 것입니다.
엔진 냉각 팬의 작동 원리
필요할 때 팬을 활성화하기 위해 작업 환경을 모니터링하는 다른 시스템에 연결됩니다. 수정 사항에 따라 장치에는 냉각수 온도 센서와 팬 릴레이가 포함됩니다. 이 전기 회로는 팬 모터에 연결됩니다.
이러한 간단한 시스템은 다음과 같이 작동합니다. 라디에이터 입구에 설치된 센서는 냉각수 온도를 기록합니다. 적절한 값에 도달하자마자 장치는 릴레이에 전기 신호를 보냅니다. 이 순간 전자기 접촉이 트리거되고 전기 모터가 켜집니다. 라인의 온도가 떨어지면 센서의 신호가 멈추고 릴레이 접점이 열리고 임펠러가 회전을 멈 춥니 다.
고급 시스템에는 두 개의 온도 센서가 설치됩니다. 하나는 라디에이터의 냉각수 입구에 있고 다른 하나는 출구에 있습니다. 이 경우 팬은 제어 장치 자체에 의해 켜지 며 이러한 센서 간의 표시기 차이로이 순간을 결정합니다. 이 매개 변수 외에도 마이크로 프로세서는 가스 페달을 밟는 힘 (또는 여는 힘)을 초크), 엔진 속도 및 다른 센서의 판독 값.
일부 차량은 냉각 시스템의 성능을 향상시키기 위해 두 개의 팬을 사용합니다. 추가 회전 요소가 있으면 더 많은 냉기 흐름으로 인해 열교환기를 더 빨리 냉각 할 수 있습니다. 이러한 시스템의 제어는 제어 장치에서도 수행됩니다. 이 경우 마이크로 프로세서에서 더 많은 알고리즘이 트리거됩니다. 덕분에 전자 장치는 블레이드의 회전 속도를 변경할 수있을뿐만 아니라 팬 중 하나 또는 둘 다를 끌 수도 있습니다.
또한 많은 자동차에는 엔진을 끈 후에도 일정 시간 동안 팬이 계속 작동하는 시스템이 장착되어 있습니다. 이는 집중적 인 작업 후에 뜨거운 모터가 일정 시간 동안 계속 냉각되도록하기 위해 필요합니다. 엔진이 꺼지면 냉각수가 시스템을 통해 순환을 멈추고 장치의 온도가 급격히 상승하고 열교환이 수행되지 않습니다.
이것은 극히 드물게 발생하지만 엔진이 최대 온도에서 작동 중이고 꺼지면 부동액이 끓기 시작하여 에어 록을 형성 할 수 있습니다. 일부 기계에서 이러한 부하를 방지하기 위해 팬은 계속해서 실린더 블록에 공기를 불어 넣습니다. 이 프로세스를 팬 프리 런이라고합니다.
라디에이터 팬의 주요 오작동
단순한 디자인과 높은 신뢰성에도 불구하고 차의 다른 메커니즘과 마찬가지로 냉각 팬도 작동하지 않습니다. 이에 대한 여러 가지 이유가있을 수 있습니다. 가장 일반적인 고장과이를 해결하는 방법을 살펴 보겠습니다.
대부분의 경우 운전자는 다음과 같은 오작동에 직면합니다.
- 엔진이 작동 중일 때 (자동차가 오랫동안 서있는 경우) 열교환 기의 강제 송풍이 켜지지 않습니다.
- 팬은 더 높은 온도에서 작동합니다.
- 공기는 라디에이터에 지속적으로 불어납니다.
- 블레이드는 냉각수가 필요한 가열에 도달하는 것보다 훨씬 빨리 회전하기 시작합니다.
- 팬이 너무 자주 켜지지 만 모터 과열 표시등이 작동하지 않습니다. 이 경우 공기가 열교환 기 표면으로 흘러가는 것이 아니라 통과해야하기 때문에 라디에이터 셀이 얼마나 더러운 지 확인해야합니다.
- 라디에이터 공기 흐름이 켜지면 흐름이 엔진 실로 들어 가지 않고 반대 방향으로 공급됩니다. 이 작업의 이유는 잘못된 케이블 핀아웃 (전기 모터의 극을 바꿔야 함) 때문입니다.
- 블레이드의 파손 또는 변형. 임펠러를 새 것으로 교체하기 전에 이러한 고장의 원인을 찾아야합니다. 때때로 이것은이 자동차 모델에 적합하지 않은 팬의 문맹 설치 또는 설치로 발생할 수 있습니다. 그렇지 않으면 블레이드의 파손은 재료의 자연스러운 마모의 결과입니다.
이러한 모든 "증상"은 전원 장치의 올바른 작동에 바람직하지 않지만 팬이 전혀 켜지지 않는 경우 최악입니다. 이 경우 모터가 과열되기 때문입니다. 고온에서 계속 작동하면 빠르게 작동하지 않습니다.
팬이 80-85도를 초과하는 온도에서 작동하는 경우 (대부분 온도 센서를 교체 한 후에 발생) 냉각수 온도 센서가 올바르게 선택되었는지 확인해야합니다. 북부 위도에서 운행되는 차량에 대한 수정 사항이 있습니다. 이 경우 장치는 더 높은 온도에서 작동하도록 설정됩니다.
온도 조절기에 결함이 있으면 과열 될 수도 있습니다. 이 장치에 대한 세부 정보는 여기에... 이 경우 냉각 시스템의 한쪽은 지나치게 뜨겁고 다른 쪽은 차가워집니다.
강제 냉각 시스템 (서모 스탯과 관련이 없음)이 고장난 이유는 냉각수 온도 센서 중 하나 (여러 개있는 경우)의 고장, 모터 모터 고장 또는 접촉 손실 일 수 있습니다. 전기 회로 (예 : 와이어 코어 파손, 절연체 손상 또는 접촉 산화). 먼저 배선 및 접점의 육안 검사를 수행해야합니다.
별도로 차가운 엔진으로 작동하는 팬의 드문 문제를 언급 할 가치가 있습니다. 이 문제는 실내 에어컨이 장착 된 차량에서 일반적입니다.
그녀에 대한 자세한 내용은이 비디오에 설명되어 있습니다.
또한 다음과 같은 방법으로 시스템을 테스트 할 수 있습니다.
- 테스터, 멀티 미터 또는 "제어"를 사용하여 배선 "링";
- 전기 모터는 배터리에 직접 연결하여 작동 여부를 테스트 할 수 있습니다. 이 경우 극성을 관찰하는 것이 중요합니다. 엔진이 작동하면 문제는 전선, 접촉 불량 또는 온도 센서에 있습니다.
- 센서의 서비스 가능성은 전선을 닫아 확인합니다. 팬이 동시에 켜지면 온도 센서를 교체해야합니다.
많은 최신 자동차 모델의 경우 배선이 잘 숨겨져 있고 센서에 도달하는 것이 항상 쉬운 것은 아니기 때문에 이러한 진단을 사용할 수 없다는 점을 고려할 가치가 있습니다. 그러나 팬 또는 시스템 구성 요소 중 하나에 문제가 있으면 전자 제어 장치에서 즉시 오류가 발생합니다. 대부분의 경우 엔진 아이콘이 계기판에 켜집니다. 일부 온보드 시스템은 표준자가 진단을 허용합니다. 온보드 컴퓨터 화면에서 해당 메뉴를 호출하는 방법은 여기에... 그렇지 않으면 컴퓨터 진단으로 이동해야합니다.
팬의 초기 작동과 관련하여 이는 종종 결함있는 냉각수 온도 센서의 증상입니다. 모든 자동차 정비사가이 결론에 동의 할 수는 없지만 엔진이 정상적으로 작동 온도에 도달하면 시스템이 필요 이상으로 빨리 켜지는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 과열은 내연 기관의 경우 훨씬 더 심합니다. 그러나 운전자에게 자동차가 환경 표준을 충족하는 것이 중요하다면 차가운 엔진에서는 공기-연료 혼합물이 그렇게 효율적으로 연소되지 않기 때문에이 문제를 해결해야합니다. 시간이 지남에 따라 촉매제에 부정적인 영향을 미칩니다 (차에 필요한 이유에 대해 여기에).
팬 모터가 지속적으로 작동하는 경우 이는 센서 고장의 증상이지만 릴레이의 "함께 붙어있는"접점 (또는이 수정이 기계에서 사용되는 경우 전자기 요소의 코일이 끊어짐)으로 인해 더 자주 발생합니다. ). 온도 조절기가 고장 나면 종종 라디에이터가 차가워지고 중요한 모터 온도에서도 팬이 작동하지 않습니다. 이것은 온도 조절기가 닫힌 위치에 고정되었을 때 발생합니다. 열린 상태에서 차단되면 차가운 내연 기관이 작동 온도에 도달하는 데 너무 오래 걸립니다 (냉각수가 즉시 큰 원으로 순환하고 엔진이 가열되지 않음).
여행 중 팬이 고장 나면 어떻게해야합니까?
냉각 팬이 도로 어딘가에서 고장 나는 것은 드문 일이 아닙니다. 작동이 중지되면 도시 모드에서 부동액이 확실히 끓을 것입니다. 이 경우에 도움이 될 수있는 몇 가지 트릭은 다음과 같습니다.
- 첫째, 고속도로에서 고장이 발생하면 고속 모드에서 열교환기에 공기 흐름을 제공하는 것이 더 쉽습니다. 이렇게하려면 60km / h 이상의 속도로 이동하면 충분합니다. 이 경우 많은 양의 차가운 공기가 라디에이터로 흐릅니다. 원칙적으로이 모드에서는 팬이 거의 켜지지 않으므로 시스템이 정상적으로 작동합니다.
- 둘째, 실내 난방 시스템은 냉각 시스템의 열 에너지를 사용하므로 비상 모드에서 난방기를 켜서 히터 라디에이터를 활성화 할 수 있습니다. 물론 여름에는 실내 난방을 켠 채로 운전하는 것이 여전히 즐겁지만 엔진은 고장 나지 않습니다.
- 셋째, 짧은 "대시"로 이동할 수 있습니다. 냉각수 온도 화살표가 최대 값에 도달하기 전에 엔진을 멈추고 끄고 후드를 열고 약간 식을 때까지 기다립니다. 어떤 경우에도이 절차 중에 실린더 블록이나 헤드에 균열이 생기지 않도록 냉수로 장치에 물을주지 마십시오. 물론이 모드에서는 여정이 상당히 지연되지만 차는 손상되지 않습니다.
그러나 이러한 절차를 수행하기 전에 팬이 켜지지 않는 이유를 확인해야합니다. 문제가 배선이나 센서에있는 경우 시간을 절약하기 위해 전기 모터를 배터리에 직접 연결할 수 있습니다. 배터리 부족에 대해 걱정하지 마십시오. 발전기가 제대로 작동하면 내연 기관이 작동하는 동안 온보드 시스템에 전원이 공급됩니다. 발전기 작동에 대해 자세히 알아보십시오. 따로 따로.
많은 자동차에서 직접 송풍기를 교체 할 수 있지만 자동차가 아직 보증 기간 중이라면 서비스 센터의 서비스를 이용하는 것이 좋습니다.
질의 응답 :
엔진 팬 이름이 뭔가요? 라디에이터 팬은 쿨러라고도 합니다. 일부 차량에는 이중 쿨러(XNUMX개의 독립 팬)가 장착되어 있습니다.
자동차 팬은 언제 켜야 하나요? 일반적으로 차가 오래 서 있거나 정체 상태일 때 켜집니다. 냉각수 온도가 작동 표시기를 초과하면 냉각기가 켜집니다.
자동차 팬은 어떻게 작동합니까? 작동하는 동안 모터는 온도를 얻습니다. 과열을 방지하기 위해 팬 드라이브를 활성화하는 센서가 트리거됩니다. 자동차 모델에 따라 팬은 다른 모드에서 작동합니다.
팬은 어떻게 엔진을 냉각합니까? 쿨러가 켜지면 블레이드가 열교환기를 통해 찬 공기를 흡입하거나 라디에이터로 펌핑합니다. 이렇게 하면 열 전달 과정이 빨라지고 부동액이 냉각됩니다.
