本文主要介紹了風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇和水冷冷凝器散熱風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)、原理與特點,并分析了兩種類型的散熱風(fēng)扇在汽車冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。在目前發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中,風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇的應(yīng)用為廣泛,但隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,水冷冷凝器散熱風(fēng)扇逐漸得到了廣泛應(yīng)用。冷卻系統(tǒng)是汽車三大系統(tǒng)之一,是保證車輛正常工作、行駛和維護的重要部件,其性能直接影響到車輛的使用壽命。而散熱風(fēng)扇作為冷卻系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,其性能對冷卻系統(tǒng)有著直接的影響。
汽車冷凝器散熱風(fēng)扇是用于汽車發(fā)動機散熱系統(tǒng)中的一種機械裝置,是安裝在發(fā)動機缸體上,作用是將發(fā)動機在工作時產(chǎn)生的熱量通過散熱器進行傳遞和分散,以使發(fā)動機始終工作在佳工作溫度范圍內(nèi),提高發(fā)動機的性能和壽命。
汽車冷凝器散熱風(fēng)扇一般為一體式或分體式兩種,當(dāng)散熱器與冷凝器為一體時,散熱風(fēng)扇一般與散熱器之間采用聯(lián)軸器或皮帶進行連接;當(dāng)散熱器與冷凝器為分體式時,散熱風(fēng)扇一般安裝在散熱器上。散熱風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)、形狀與安裝位置對冷卻系統(tǒng)的性能、可靠性和壽命有很大影響。
汽車冷凝器散熱風(fēng)扇按其安裝位置可以分為:風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇和水冷冷凝器散熱風(fēng)扇。下面分別介紹一下這兩種類型的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)與特點。
風(fēng)冷冷凝器風(fēng)扇
風(fēng)冷冷凝器風(fēng)扇一般安裝在風(fēng)冷冷凝器散熱器的進氣口上,當(dāng)發(fā)動機工作時,冷卻液通過進水管進入風(fēng)冷冷凝器散熱器中,此時冷卻液受熱后膨脹,空氣受到冷卻液的冷卻后變得涼爽。冷卻風(fēng)扇將發(fā)動機產(chǎn)生的熱量傳遞給風(fēng)扇扇葉上,扇葉轉(zhuǎn)動后將熱量散到空氣中。
(1)風(fēng)冷式冷凝器扇葉的風(fēng)扇軸與散熱器的散熱器軸之間是用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接。
(2)由于風(fēng)冷冷凝器風(fēng)扇與散熱器風(fēng)扇軸不能直接接觸,所以必須在風(fēng)冷冷凝器風(fēng)扇的扇葉上涂一層潤滑油,以防止其與散熱器風(fēng)扇軸之間摩擦,減少噪音。
(3)由于風(fēng)冷冷凝器風(fēng)扇是將冷卻液吹向空氣,所以其工作時會有一定的噪音。
水冷冷凝器風(fēng)扇
水冷冷凝器散熱風(fēng)扇是在散熱器與冷凝器之間采用水進行冷卻的風(fēng)扇,其作用是將散熱器產(chǎn)生的熱量傳遞給冷凝器,然后再將熱量傳遞給風(fēng)扇,將熱量散發(fā)到空氣中,從而實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的散熱。
水冷冷凝器散熱風(fēng)扇在工作時,其軸承通常采用滾動軸承與滑動軸承組合而成。這種類型的風(fēng)扇能夠?qū)崿F(xiàn)較大的轉(zhuǎn)速范圍和較高的輸出扭矩,所以適合安裝在大型發(fā)動機上。
水冷冷凝器散熱風(fēng)扇一般采用水冷方式進行冷卻,其工作原理是:當(dāng)冷卻系統(tǒng)工作時,水冷冷凝器散熱風(fēng)扇會通過水產(chǎn)生的壓力使水流動起來,從而產(chǎn)生大量的水蒸氣通過水管道排到室外;當(dāng)冷卻系統(tǒng)停止工作時,水冷冷凝器散熱風(fēng)扇就會停止工作,此時風(fēng)扇內(nèi)部的水流經(jīng)冷卻系統(tǒng)管道流回發(fā)動機氣缸內(nèi)進行循環(huán)散熱。這種冷卻方式可以確保發(fā)動機工作在佳溫度范圍內(nèi),提高發(fā)動機的性能和壽命。
散熱風(fēng)扇的選擇
目前市場上的散熱風(fēng)扇主要有以下幾種:1、普通風(fēng)扇;2、專用散熱風(fēng)扇;3、電動風(fēng)扇;4、水冷散熱風(fēng)扇;5、風(fēng)冷散熱風(fēng)扇。不同的散熱風(fēng)扇類型各有特點,對此用戶應(yīng)根據(jù)具體情況進行選擇,以達到佳的散熱效果。
1)普通風(fēng)扇:這種風(fēng)扇一般用于風(fēng)冷發(fā)動機,其風(fēng)量較小,噪音較大,由于其風(fēng)量小,所以發(fā)動機的冷卻能力相對較差。
2)專用散熱風(fēng)扇:這種散熱風(fēng)扇具有噪音小、風(fēng)量大、耐磨損、結(jié)構(gòu)緊湊等特點,可用于風(fēng)冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中。
3)水冷散熱風(fēng)扇一般用于水冷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中,具有體積小、風(fēng)量大、耐磨損等特點。
散熱風(fēng)扇安裝位置
風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇一般安裝在散熱器上,其安裝位置應(yīng)符合以下要求:
(1)散熱器表面上有散熱面時,風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇的安裝位置應(yīng)高于散熱器表面10 mm以上;
(2)風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇的安裝位置應(yīng)距發(fā)動機近些,使風(fēng)扇在工作時的阻力小些,從而減少發(fā)動機起動時的功率消耗;
(3)風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇安裝在散熱器上,要盡量減少因其振動而產(chǎn)生的噪音;
(5)風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇應(yīng)盡量避免被散熱器遮擋,其小距離為散熱器3 mm以上。
水冷冷凝器散熱風(fēng)扇安裝在散熱器上時,其安裝位置要比風(fēng)冷冷凝器散熱風(fēng)扇安裝位置稍高些,以免其被散熱器遮擋而影響散熱效果;水冷冷凝器散熱風(fēng)扇一般安裝在發(fā)動機上部的散熱片上,這樣可以減小因發(fā)動機工作時的振動而引起的噪音。
散熱風(fēng)扇安裝的注意事項
1、安裝散熱風(fēng)扇時,必須注意風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。由于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速很高,一般在1500轉(zhuǎn)/分鐘左右,若風(fēng)扇安裝過高,則會使冷卻液溫度升高,因此,應(yīng)使散熱風(fēng)扇的安裝高度在1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘之間。
2、散熱風(fēng)扇安裝時應(yīng)注意風(fēng)扇與散熱器之間的間隙是否合理,如果間隙過小,則會影響散熱效果;如果間隙過大,則會使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生很大的噪聲。因此,應(yīng)使兩者之間的間隙控制在3-4毫米左右。
3、散熱風(fēng)扇與散熱器之間不能直接接觸,否則會產(chǎn)生較大的噪聲;必須采用橡膠墊將兩個風(fēng)扇的側(cè)面連接起來,這樣可以保證散熱器的性能不受影響。
4、散熱風(fēng)扇安裝好后應(yīng)對其進行檢查和調(diào)整。檢查方法是:用手轉(zhuǎn)動散熱器使之與發(fā)動機保持平衡。如果發(fā)現(xiàn)有不平衡現(xiàn)象,則需要進行調(diào)整。
5、當(dāng)汽車在行駛時發(fā)生故障時,應(yīng)立即將散熱風(fēng)扇拆下并進行檢修。
常見故障及排除方法
1.故障現(xiàn)象:冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇不工作。
2.故障原因:風(fēng)扇電機損壞。
3.排除方法:更換新風(fēng)扇電機。
4.檢修過程中的注意事項:
(1)拆卸檢查時,應(yīng)遵循“先易后難”的原則,以免造成不必要的損失;
(2)拆卸時,要特別注意風(fēng)扇與風(fēng)扇電機的安裝位置,防止因裝反而損壞風(fēng)扇;
(3)如已損壞,應(yīng)將其拆下更換,并重新按原來的位置安裝;
(4)若風(fēng)扇電機損壞嚴重或已無修復(fù)價值時,應(yīng)報廢處理;
(5)檢修時應(yīng)采用專業(yè)工具和設(shè)備進行作業(yè);
(6)檢修完畢后,應(yīng)清洗干凈并涂油防銹。否則會造成腐蝕和銹蝕,導(dǎo)致風(fēng)扇電機絕緣性能下降,進而影響整個冷卻系統(tǒng)的正常運行。因此,在維修時應(yīng)嚴格按規(guī)定程序操作。