Tuulettimen rooli nestejäähdytyksessä

Moottorin käytön aikana syntyvän lämmön siirtyminen ilmakehään vaatii jatkuvaa jäähdytysjärjestelmän jäähdyttimen puhaltamista. Vastaan ​​tulevan nopean ilmavirran voimakkuus ei aina riitä tähän. Alhaisilla nopeuksilla ja pysähdyksillä tulee käyttöön erityisesti suunniteltu lisätuuletin.

Kaavio ilman ruiskutuksesta jäähdyttimeen

Ilmamassojen kulku patterin kennorakenteen läpi on mahdollista varmistaa kahdella tavalla - pakottaa ilmaa luonnollisen virtauksen suuntaan ulkopuolelta tai luoda tyhjiö sisältä. Perusteellista eroa ei ole, varsinkin jos käytetään ilmasuojajärjestelmää - diffuusori. Ne tarjoavat minimivirtausnopeuden turbulenssille tuulettimen siipien ympärillä.

Siten puhalluksen järjestämiseen on kaksi tyypillistä vaihtoehtoa. Ensimmäisessä tapauksessa puhallin sijaitsee moottorin tai jäähdyttimen rungossa moottoritilassa ja luo painevirtauksen moottoriin ottamalla ilmaa ulkopuolelta ja ohjaamalla sen jäähdyttimen läpi. Jotta siivet eivät käy tyhjäkäynnillä, jäähdyttimen ja juoksupyörän välinen tila suljetaan mahdollisimman tiiviisti muovi- tai metallihajottimella. Sen muoto edistää myös maksimaalisen kennoalueen käyttöä, sillä tuulettimen halkaisija on yleensä paljon pienempi kuin jäähdytyselementin geometriset mitat.

Kun siipipyörä on etupuolella, tuulettimen käyttö on mahdollista vain sähkömoottorista, koska jäähdyttimen ydin estää mekaanisen yhteyden moottoriin. Molemmissa tapauksissa jäähdytyselementin valittu muoto ja vaadittu jäähdytysteho voivat pakottaa käyttöön kaksoistuulettimen, jossa on halkaisijaltaan pienemmät siipipyörät. Tähän lähestymistapaan liittyy yleensä toiminta-algoritmin monimutkaisuus, puhaltimet voidaan kytkeä erikseen säätämällä ilmavirran voimakkuutta kuormituksen ja lämpötilan mukaan.

Itse puhallinpyörällä voi olla melko monimutkainen ja aerodynaaminen rakenne. Sillä on useita vaatimuksia:

• terien lukumäärän, muodon, profiilin ja nousun tulisi varmistaa minimaaliset häviöt aiheuttamatta ylimääräisiä energiakustannuksia turhasta ilman jauhamisesta;
• tietyllä pyörimisnopeusalueella virtauksen pysähtyminen on suljettu pois, muuten tehokkuuden lasku vaikuttaa lämpöjärjestelmään;
• tuulettimen on oltava tasapainossa, eikä se saa aiheuttaa sekä mekaanisia että aerodynaamisia tärinöitä, jotka voivat kuormittaa laakereita ja viereisiä moottorin osia, erityisesti ohuita jäähdyttimen rakenteita;
• Myös juoksupyörän melu on minimoitu yleisen suuntauksen mukaisesti ajoneuvojen tuottaman akustisen taustan alentamiseen.

Jos vertaamme nykyaikaisia ​​autofaneja primitiivisiin potkureihin puoli vuosisataa sitten, voimme huomata, että tiede on työskennellyt tällaisten melko ilmeisten yksityiskohtien kanssa. Tämä näkyy myös ulkoisesti, ja hyvä tuuletin synnyttää käytön aikana lähes äänettömästi odottamattoman voimakkaan ilmanpaineen.

Tuulettimen käyttötyypit

Voimakkaan ilmavirran luominen vaatii huomattavan määrän puhaltimen käyttötehoa. Tätä varten energiaa voidaan ottaa moottorista eri tavoin.

Jatkuva pyöritys hihnapyörältä

Varhaisissa yksinkertaisimmissa malleissa tuulettimen juoksupyörä laitettiin yksinkertaisesti vesipumpun käyttöhihnapyörälle. Suorituskykyä tarjosi terien vaikuttava halkaisija, jotka olivat yksinkertaisesti taivutettuja metallilevyjä. Meluvaatimuksia ei ollut, lähellä oleva vanha moottori vaimenti kaikki äänet.

Pyörimisnopeus oli suoraan verrannollinen kampiakselin kierroksiin. Tietty lämpötilan säätöelementti oli läsnä, koska moottorin kuormituksen ja siten sen nopeuden lisääntyessä tuuletin alkoi myös ajaa ilmaa jäähdyttimen läpi tehokkaammin. Deflektoreita asennettiin harvoin, kaiken kompensoivat ylisuuret patterit ja suuri määrä jäähdytysvettä. Ylikuumenemisen käsite oli kuitenkin hyvin tuttu ajan kuljettajille, sillä se oli hinta, joka maksettiin yksinkertaisuudesta ja ajatuksen puutteesta.

Viskoosit liitokset

Primitiivisillä järjestelmillä oli useita haittoja:

• huono jäähdytys alhaisilla nopeuksilla suoran käytön alhaisen nopeuden vuoksi;
• juoksupyörän koon suurentuessa ja välityssuhteen muutoksessa ilmavirran lisäämiseksi tyhjäkäynnillä, moottori alkoi ylijäähdyttää kasvavalla nopeudella, ja polttoaineenkulutus potkurin typerään pyörimiseen saavutti merkittävän arvon;
• kun moottori oli lämmennyt, tuuletin jatkoi itsepäisesti moottoritilan jäähdyttämistä suorittaen täsmälleen päinvastaisen tehtävän.

Oli selvää, että moottorin hyötysuhteen ja tehon lisääminen vaatisi puhaltimen nopeuden säätöä. Ongelma ratkaistiin jossain määrin mekanismilla, joka tunnetaan alalla viskoosina kytkentänä. Mutta tässä se pitäisi järjestää erityisellä tavalla.

Tuulettimen kytkin, jos kuvittelemme sen yksinkertaistetusti ja eri versioita ottamatta huomioon, koostuu kahdesta lovetusta levystä, joiden välissä on ns. ei-newtonilainen neste eli silikoniöljy, joka muuttaa viskositeettia riippuen sen kerrosten suhteellinen liikenopeus. Jopa vakavaan yhteyteen levyjen välillä viskoosin geelin kautta, johon se muuttuu. Jää vain sijoittaa sinne lämpötilaherkkä venttiili, joka syöttää tämän nesteen rakoon moottorin lämpötilan noustessa. Erittäin onnistunut muotoilu, valitettavasti, ei aina luotettava ja kestävä. Mutta usein käytetty.

Roottori kiinnitettiin kampiakselilta pyörivään hihnapyörään ja staattoriin laitettiin juoksupyörä. Korkeissa lämpötiloissa ja suurilla nopeuksilla tuuletin tuotti maksimaalisen suorituskyvyn, jota vaadittiin. Viemättä ylimääräistä energiaa, kun ilmavirtaa ei tarvita.

Magneettinen kytkin

Jotta ei kärsisi kytkimen kemikaaleista, jotka eivät aina ole vakaita ja kestäviä, käytetään usein sähkötekniikan kannalta ymmärrettävämpää ratkaisua. Sähkömagneettinen kytkin koostuu kitkalevyistä, jotka ovat kosketuksissa ja välittävät pyörimistä sähkömagneetille syötetyn virran vaikutuksesta. Virta tuli ohjausreleestä, joka sulkeutui lämpötila-anturin kautta, joka on yleensä asennettu jäähdyttimeen. Heti kun todettiin riittämätön ilmavirta, eli jäähdyttimen neste ylikuumeni, koskettimet sulkeutuivat, kytkin toimi ja juoksupyörä pyöri samalla hihnalla hihnapyörien läpi. Menetelmää käytetään usein raskaissa kuorma-autoissa, joissa on tehokkaat tuulettimet.

suora sähkökäyttö

Useimmiten henkilöautoissa käytetään tuuletinta, jossa on suoraan moottorin akseliin asennettu siipipyörä. Tämän moottorin virransyöttö toimitetaan samalla tavalla kuin kuvatussa tapauksessa sähkökytkimellä, vain hihnapyörillä varustettua kiilahihnakäyttöä ei tarvita tässä. Tarvittaessa sähkömoottori luo ilmavirran ja sammuu normaalissa lämpötilassa. Menetelmä toteutettiin kompaktien ja tehokkaiden sähkömoottoreiden myötä.

Tällaisen ajon kätevä laatu on kyky työskennellä moottorin ollessa sammutettuna. Nykyaikaiset jäähdytysjärjestelmät ovat raskaasti kuormitettuja, ja jos ilmavirta pysähtyy äkillisesti ja pumppu ei toimi, paikallinen ylikuumeneminen on mahdollista paikoissa, joissa on maksimilämpötila. Tai kiehuvaa bensiiniä polttoainejärjestelmässä. Puhallin voi toimia jonkin aikaa pysähtymisen jälkeen ongelmien välttämiseksi.

Ongelmat, viat ja korjaukset

Tuulettimen käynnistämistä voidaan jo pitää hätätilana, koska tuuletin ei säädä lämpötilaa, vaan termostaatti. Siksi pakotettu ilmavirtausjärjestelmä on valmistettu erittäin luotettavasti, ja se epäonnistuu harvoin. Mutta jos tuuletin ei käynnisty ja moottori kiehuu, vialle alttiimmat osat tulee tarkistaa:

• hihnakäytössä hihna voi löystyä ja luistaa, samoin kuin sen täydellinen rikkoutuminen, kaikki tämä on helppo määrittää visuaalisesti;
• menetelmä viskoosin kytkimen tarkistamiseksi ei ole niin yksinkertainen, mutta jos se luistaa voimakkaasti kuumalla moottorilla, tämä on signaali vaihtamisesta;
• sähkömagneettiset käyttölaitteet, sekä kytkin että sähkömoottori, tarkistetaan sulkemalla anturi tai ruiskutusmoottorissa irrottamalla liitin moottorin ohjausjärjestelmän lämpötila-anturista, tuulettimen pitäisi alkaa pyöriä.

Viallinen tuuletin voi tuhota moottorin, koska ylikuumeneminen on täynnä suuria huoltoja. Siksi on mahdotonta ajaa tällaisilla vioilla edes talvella. Vioittuneet osat tulee vaihtaa välittömästi ja käyttää vain luotettavan valmistajan varaosia. Ongelman hinta on moottori, jos sitä ajaa lämpötila, niin korjaukset eivät välttämättä auta. Tätä taustaa vasten anturin tai sähkömoottorin hinta on yksinkertaisesti mitätön.