风扇在液体冷却中的作用 - 阿夫托·塔基（AvtoTachki）

内容

空气注入散热器示意图
风扇驱动类型
问题、故障和维修

将电机运行期间产生的热量传递到大气中需要不断地对冷却系统的散热器进行吹气。迎面而来的高速气流的强度并不总是足够的。在低速和完全停止时，一个专门设计的附加冷却风扇开始发挥作用。

空气注入散热器示意图

可以通过两种方式确保空气团通过散热器的蜂窝结构 - 从外部迫使空气沿着自然流动的方向流动，或者从内部产生真空。没有根本区别，特别是如果使用空气屏蔽系统 - 扩散器。它们为风扇叶片周围的无用湍流提供了最小流量。

因此，组织吹炼有两种典型的选择。在第一种情况下，风扇位于发动机舱内的发动机或散热器框架上，并为发动机产生压力流，从外部吸入空气并通过散热器。为了防止叶片空转，散热器和叶轮之间的空间用塑料或金属扩散器尽可能紧密地封闭。它的形状也促进了最大蜂窝面积的使用，因为风扇直径通常远小于散热器的几何尺寸。

当叶轮位于前侧时，风扇驱动只能由电动机驱动，因为散热器芯会阻止与发动机的机械连接。在这两种情况下，散热器的选择形状和所需的冷却效率可能会迫使使用具有较小直径叶轮的双风扇。这种方法通常伴随着复杂的操作算法，风扇可以单独切换，根据负载和温度调整气流强度。

风扇叶轮本身可以具有相当复杂的空气动力学设计。它有很多要求：

叶片的数量、形状、轮廓和螺距应确保将损失降至最低，而不会因无用的空气研磨而引入额外的能源成本；
在给定的转速范围内，不包括流动失速，否则效率下降将影响热态；
风扇必须保持平衡，并且不会产生机械和空气动力振动，这些振动会对轴承和相邻的发动机部件，尤其是薄散热器结构造成负载；
叶轮的噪音也被最小化，符合降低车辆产生的声学背景的大趋势。

如果我们将现代汽车风扇与半个世纪前的原始螺旋桨进行比较，那么我们可以注意到科学已经处理了如此明显的细节。这甚至可以从外部看到，在运行过程中，一个好的风扇几乎无声无息地产生出乎意料的强大气压。

风扇驱动类型

产生强烈的气流需要大量的风扇驱动功率。为此，可以通过多种方式从发动机中获取能量。

从滑轮连续旋转

在早期最简单的设计中，风扇叶轮只是简单地放在水泵驱动皮带轮上。叶片圆周的惊人直径提供了性能，这些叶片只是弯曲的金属板。没有噪音要求，附近的旧发动机掩盖了所有声音。

旋转速度与曲轴的转数成正比。存在一定的温度控制元素，因为随着发动机负载的增加，因此它的速度，风扇也开始更密集地驱动空气通过散热器。很少安装导流板，一切都由超大散热器和大量冷却水补偿。然而，过热的概念为当时的司机所熟知，这是为简单和缺乏思考所付出的代价。

粘性联轴器

原始系统有几个缺点：

由于直驱速度低，低速冷却不良；
随着叶轮尺寸的增加和齿轮比的变化以增加怠速时的气流，电机开始随着转速的增加而过冷，并且螺旋桨愚蠢旋转的燃料消耗达到了显着值；
当发动机预热时，风扇继续顽固地冷却发动机舱，执行完全相反的任务。

很明显，进一步提高发动机效率和功率需要控制风扇速度。该问题通过本领域中称为粘性耦合的机制在一定程度上得到解决。但这里应该以特殊的方式安排。

风扇离合器，如果我们以简化的方式想象并且不考虑各种版本，它由两个带槽的圆盘组成，在它们之间有一种所谓的非牛顿流体，即硅油，它会根据不同的情况改变粘度其层的相对移动速度。直到磁盘之间通过粘性凝胶形成严重的连接，它将变成。剩下的只是在那里放置一个温度敏感阀，随着发动机温度的升高，它将把这种液体供应到间隙中。不幸的是，一个非常成功的设计并不总是可靠和耐用。但经常使用。

转子安装在从曲轴旋转的皮带轮上，叶轮安装在定子上。在高温和高速下，风扇产生了所需的最大性能。当不需要气流时不会带走多余的能量。

磁力离合器

为了不遭受联轴器中并不总是稳定和耐用的化学物质的影响，通常使用从电气工程角度来看更易于理解的解决方案。电磁离合器由摩擦片组成，摩擦片在提供给电磁铁的电流的作用下相互接触并传递旋转。电流来自控制继电器，该继电器通过温度传感器关闭，通常安装在散热器上。一旦确定气流不足，即散热器中的液体过热，触点闭合，离合器工作，叶轮通过皮带轮由同一条皮带旋转。该方法常用于具有强大风扇的重型卡车上。