Peranan kipas dalam penyejukan cecair

Pemindahan haba yang dihasilkan semasa operasi motor ke atmosfera memerlukan hembusan berterusan radiator sistem penyejukan. Keamatan aliran udara berkelajuan tinggi yang akan datang tidak selalu mencukupi untuk ini. Pada kelajuan rendah dan hentian penuh, kipas penyejuk tambahan yang direka khas akan dimainkan.

Gambarajah skematik suntikan udara ke dalam radiator

Adalah mungkin untuk memastikan laluan jisim udara melalui struktur sarang lebah radiator dalam dua cara - untuk memaksa udara sepanjang arah aliran semula jadi dari luar atau untuk mencipta vakum dari dalam. Tiada perbezaan asas, terutamanya jika sistem perisai udara - penyebar digunakan. Mereka menyediakan kadar aliran minimum untuk pergolakan yang tidak berguna di sekeliling bilah kipas.

Oleh itu, terdapat dua pilihan tipikal untuk mengatur tiupan. Dalam kes pertama, kipas terletak pada rangka enjin atau radiator dalam petak enjin dan mencipta aliran tekanan ke enjin, mengambil udara dari luar dan melewatinya melalui radiator. Untuk mengelakkan bilah daripada melahu, ruang antara radiator dan pendesak ditutup serapat mungkin dengan penyebar plastik atau logam. Bentuknya juga menggalakkan penggunaan kawasan sarang lebah maksimum, kerana diameter kipas biasanya jauh lebih kecil daripada dimensi geometri heatsink.

Apabila pendesak terletak di bahagian hadapan, pemacu kipas hanya boleh dilakukan dari motor elektrik, kerana teras radiator menghalang sambungan mekanikal dengan enjin. Dalam kedua-dua kes, bentuk sink haba yang dipilih dan kecekapan penyejukan yang diperlukan mungkin memaksa penggunaan kipas berganda dengan pendesak diameter yang lebih kecil. Pendekatan ini biasanya disertai dengan komplikasi algoritma operasi, kipas boleh ditukar secara berasingan, melaraskan keamatan aliran udara bergantung pada beban dan suhu.

Pendesak kipas itu sendiri boleh mempunyai reka bentuk yang agak kompleks dan aerodinamik. Ia mempunyai beberapa keperluan:

• bilangan, bentuk, profil dan pic bilah harus memastikan kerugian minimum tanpa memperkenalkan kos tenaga tambahan untuk mengisar udara yang tidak berguna;
• dalam julat kelajuan putaran tertentu, gerai aliran dikecualikan, jika tidak, penurunan kecekapan akan menjejaskan rejim terma;
• kipas mestilah seimbang dan tidak mencipta getaran mekanikal dan aerodinamik yang boleh memuatkan galas dan bahagian enjin bersebelahan, terutamanya struktur radiator nipis;
• bunyi pendesak juga diminimumkan selaras dengan trend umum mengurangkan latar belakang akustik yang dihasilkan oleh kenderaan.

Jika kita membandingkan peminat kereta moden dengan kipas primitif setengah abad yang lalu, maka kita dapat perhatikan bahawa sains telah bekerja dengan perincian yang agak jelas. Ini boleh dilihat walaupun secara luaran, dan semasa operasi, kipas yang baik hampir secara senyap mencipta tekanan udara kuat yang tidak dijangka.

Jenis pemacu kipas

Mencipta aliran udara yang sengit memerlukan sejumlah besar kuasa pemacu kipas. Tenaga untuk ini boleh diambil dari enjin dengan pelbagai cara.

Putaran berterusan daripada takal

Dalam reka bentuk awal yang paling mudah, pendesak kipas hanya diletakkan pada takal tali pinggang pemacu pam air. Prestasi disediakan oleh diameter lilitan bilah yang mengagumkan, yang merupakan plat logam yang bengkok. Tiada keperluan untuk bunyi bising, enjin lama yang berdekatan meredam semua bunyi.

Kelajuan putaran adalah berkadar terus dengan pusingan aci engkol. Unsur kawalan suhu tertentu hadir, kerana dengan peningkatan beban pada enjin, dan oleh itu kelajuannya, kipas juga mula memacu udara melalui radiator dengan lebih intensif. Deflectors jarang dipasang, semuanya telah dikompensasikan oleh radiator bersaiz besar dan sejumlah besar air penyejuk. Walau bagaimanapun, konsep terlalu panas telah diketahui oleh pemandu pada masa itu, sebagai harga yang perlu dibayar untuk kesederhanaan dan kekurangan pemikiran.

Gandingan likat

Sistem primitif mempunyai beberapa kelemahan:

• penyejukan yang lemah pada kelajuan rendah disebabkan oleh kelajuan rendah pemacu langsung;
• dengan peningkatan dalam saiz pendesak dan perubahan dalam nisbah gear untuk meningkatkan aliran udara semasa melahu, motor mula supercool dengan kelajuan yang semakin meningkat, dan penggunaan bahan api untuk putaran bodoh kipas mencapai nilai yang ketara;
• semasa enjin sedang memanaskan, kipas terus berdegil menyejukkan petak enjin, melakukan tugas yang bertentangan.

Adalah jelas bahawa peningkatan selanjutnya dalam kecekapan dan kuasa enjin akan memerlukan kawalan kelajuan kipas. Masalahnya telah diselesaikan sedikit sebanyak oleh mekanisme yang dikenali dalam seni sebagai gandingan likat. Tetapi di sini ia mesti disusun dengan cara yang istimewa.

Klac kipas, jika kita bayangkan dengan cara yang mudah dan tanpa mengambil kira pelbagai versi, terdiri daripada dua cakera bertakuk, di antaranya terdapat cecair bukan Newtonian yang dipanggil, iaitu minyak silikon, yang mengubah kelikatan bergantung kepada kelajuan pergerakan relatif lapisannya. Sehingga sambungan serius antara cakera melalui gel likat di mana ia akan bertukar. Ia kekal hanya untuk meletakkan injap sensitif suhu di sana, yang akan membekalkan cecair ini ke dalam jurang dengan peningkatan suhu enjin. Reka bentuk yang sangat berjaya, malangnya, tidak selalu boleh dipercayai dan tahan lama. Tetapi sering digunakan.

Rotor dipasang pada takal yang berputar dari aci engkol, dan pendesak diletakkan pada stator. Pada suhu tinggi dan kelajuan tinggi, kipas menghasilkan prestasi maksimum, yang diperlukan. Tanpa menghilangkan tenaga berlebihan apabila aliran udara tidak diperlukan.

Klac magnetik

Untuk tidak menderita dengan bahan kimia dalam gandingan yang tidak selalu stabil dan tahan lama, penyelesaian yang lebih mudah difahami dari sudut kejuruteraan elektrik sering digunakan. Klac elektromagnet terdiri daripada cakera geseran yang bersentuhan dan menghantar putaran di bawah tindakan arus yang dibekalkan kepada elektromagnet. Arus datang dari geganti kawalan yang ditutup melalui sensor suhu, biasanya dipasang pada radiator. Sebaik sahaja aliran udara yang tidak mencukupi ditentukan, iaitu, cecair dalam radiator menjadi terlalu panas, sesentuh ditutup, klac berfungsi, dan pendesak diputar oleh tali pinggang yang sama melalui takal. Kaedah ini sering digunakan pada trak berat dengan kipas yang kuat.

pemacu elektrik terus

Selalunya, kipas dengan pendesak yang dipasang terus pada aci motor digunakan dalam kereta penumpang. Bekalan kuasa motor ini disediakan dengan cara yang sama seperti dalam kes yang diterangkan dengan klac elektrik, hanya pemacu tali pinggang V dengan takal tidak diperlukan di sini. Apabila perlu, motor elektrik mencipta aliran udara, dimatikan pada suhu biasa. Kaedah ini telah dilaksanakan dengan kemunculan motor elektrik yang padat dan berkuasa.

Kualiti pemacu sedemikian yang mudah adalah keupayaan untuk bekerja dengan enjin dihentikan. Sistem penyejukan moden dimuatkan dengan banyak, dan jika aliran udara berhenti secara tiba-tiba, dan pam tidak berfungsi, maka terlalu panas tempatan mungkin berlaku di tempat dengan suhu maksimum. Atau petrol mendidih dalam sistem bahan api. Kipas mungkin berjalan seketika selepas berhenti untuk mengelakkan masalah.

Masalah, kerosakan dan pembaikan

Menghidupkan kipas sudah boleh dianggap sebagai mod kecemasan, kerana bukan kipas yang mengawal suhu, tetapi termostat. Oleh itu, sistem aliran udara paksa dibuat dengan sangat dipercayai, dan ia jarang gagal. Tetapi jika kipas tidak dihidupkan dan motor mendidih, maka bahagian yang paling terdedah kepada kegagalan harus diperiksa:

• dalam pemacu tali pinggang, adalah mungkin untuk melonggarkan dan menyelitkan tali pinggang, serta pecahnya sepenuhnya, semua ini mudah ditentukan secara visual;
• kaedah untuk memeriksa gandingan likat tidak begitu mudah, tetapi jika ia tergelincir dengan kuat pada enjin panas, maka ini adalah isyarat untuk penggantian;
• pemacu elektromagnet, kedua-dua klac dan motor elektrik, diperiksa dengan menutup penderia, atau pada motor suntikan dengan mengeluarkan penyambung daripada penderia suhu sistem kawalan enjin, kipas harus mula berputar.

Kipas yang rosak boleh memusnahkan enjin, kerana terlalu panas adalah penuh dengan baik pulih yang besar. Oleh itu, adalah mustahil untuk memandu dengan kecacatan sedemikian walaupun pada musim sejuk. Alat ganti yang gagal harus diganti dengan segera, dan hanya alat ganti daripada pengeluar yang boleh dipercayai harus digunakan. Harga isu adalah enjin, jika ia didorong oleh suhu, maka pembaikan mungkin tidak membantu. Dengan latar belakang ini, kos sensor atau motor elektrik boleh diabaikan.