U rolu di u fan in u liquid cooling

U trasferimentu di calore generatu durante u funziunamentu di u mutore in l'atmosfera richiede un soffiu constante di u radiatore di u sistema di raffreddamentu. L'intensità di u flussu d'aria à alta velocità chì vene ùn hè micca sempre abbastanza per questu. À basse velocità è tappe cumplete, un ventilatore di rinfrescamentu addiziale appositamente cuncepitu entra in ghjocu.

Schema schematicu di iniezione d'aria in u radiatore

Hè pussibule assicurà u passaghju di massi d'aria à traversu a struttura di favo di u radiatore in dui maneri - per pompà l'aria in a direzzione di u flussu naturali da l'esternu o per creà un vacuum da l'internu. Ùn ci hè micca una diferenza fundamentale, soprattuttu s'ellu si usa un sistema di scudi di l'aria - diffusori. Forniscenu un flussu minimu per turbulenza inutile intornu à e pale di fan.

Cusì, ci sò duie opzioni tipiche per urganizà u flussu d'aria. In u primu casu, u fanale hè situatu nantu à u mutore o u quadru di u radiatore in u compartment di u mutore è crea un flussu di pressione nantu à u mutore, pigliendu l'aria da l'esternu è passendu per u radiatore. Per prevene chì e lame di funziunamentu inattivu, u spaziu trà u radiatore è l'impeller hè chjusu u più strettu pussibule cù un diffusore di plastica o di metallo. A so forma cuntribuisce ancu à l'usu di l'area massima di favo, postu chì u diametru di u fanale hè di solitu assai più chjucu cà e dimensioni geometriche di u radiatore.

Quandu l'impeller hè situatu in u latu frontale, u fanàticu pò esse guidatu solu da un mutore elettricu, postu chì a cunnessione meccanica cù u mutore hè impedita da u core di u radiatore. In i dui casi, a forma di radiatore selezziunata è l'efficienza di rinfrescante necessaria pò furzà l'usu di un ventilatore doppiu cù impellers di diametru più chjucu. Stu approcciu hè generalmente accumpagnatu da un algoritmu operativu più cumplicatu; i fanali ponu esse cambiati separatamente, aghjustendu l'intensità di soffiu secondu a carica è a temperatura.

L'impeller di u fan stessu pò avè un disignu piuttostu cumplessu è aerodinamicu. Havi un numeru di esigenze:

• u numeru, a forma, u prufilu è u pitch di e lame deve assicurà pèrdite minime senza introduzione di costi energetichi supplementari per una macinazione inutile di l'aria;
• in una determinata gamma di vitezza di rotazione, a stallazione di u flussu hè esclusa, altrimenti una calata di efficienza affettarà u regime termale;
• u fan deve esse equilibratu è ùn creanu micca vibrazioni meccaniche è aerodinamiche chì ponu carricà cuscinetti è parti di u mutore adiacente, in particulare strutture di radiatori sottili;
• U rumore di l'impeller hè ancu minimizatu in cunfurmità cù a tendenza generale di riduce u fondu acusticu pruduciutu da e vitture.

Se paragunemu i fanali muderni di l'auto di passageru cù l'elice primitive di a mità di seculu fà, pudemu nutà chì a scienza hà travagliatu cù tali dettagli abbastanza evidenti. Questu hè visibile ancu esternamente, è quandu u funziunamentu, un bon fan quasi in silenziu crea una pressione d'aria inesperu putente.

Tipi di unità di fan

A creazione di un flussu d'aria intensu richiede una putenza significativa di u fan drive. L'energia per questu pò esse pigliata da u mutore in parechje manere.

Rotazione cuntinuu da pulley

In i primi disinni più sèmplice, l'impeller di u fan hè stata simpliciamente slittata nantu à a puleggia di a cinghia di trasmissione di a pompa d'acqua. U rendiment hè stata assicurata da a circunferenza impressiunanti di e lame, chì eranu simpricimenti platti di metallu curvatu. Ùn ci era micca esigenza di rumore; u mutore anticu vicinu smorzava tutti i soni.

A vitezza di rotazione era direttamente proporzionale à a vitezza di u crankshaft. Un certu elementu di cuntrollu di a temperatura era presente, postu chì cù un aumentu di a carica nantu à u mutore, è per quessa a so velocità di rotazione, u fanàticu hà ancu cuminciatu à furzà l'aria à traversu u radiatore più intensamente. I deflettori sò stati raramente installati; tuttu hè stata compensata da radiatori oversize è un grande volume d'acqua di rinfrescante. In ogni casu, u cuncettu di surriscaldamentu era ben cunnisciutu à i cunduttori di quellu tempu, essendu u prezzu à pagà per simplicità è mancanza di prudenza.

Accoppiamenti viscosi

I sistemi primitivi anu parechji svantaghji:

• poveru di rinfrescante à bassa velocità per via di a bassa velocità di u drive direttu;
• cù un aumentu di a dimensione di l'impeller è un cambiamentu di u rapportu di gear per aumentà u flussu di l'aria à a velocità di rallentamentu, u mutore hà cuminciatu à overcool cù a velocità crescente, è u cunsumu di carburante per a rotazione stupida di l'elice hà righjuntu un valore significativu;
• Mentre u mutore si riscaldava, u fan continuò à rinfriscà persistentemente u compartmentu di u mutore, eseguendu esattamente u compitu oppostu.

Era chjaru chì l'aumentu di l'efficienza di u mutore è a putenza necessitanu un cuntrollu di velocità di u fan. U prublema hè stata risolta in una certa misura da un mecanismu cunnisciutu in tecnulugia cum'è un accoppiamentu viscosu. Ma quì deve esse dispostu in una manera speciale.

U fan clutch, se l'imaginemu in una manera simplificata è senza piglià in contu e diverse opzioni di disignu, hè custituitu da dui dischi cù tacche, trà quale ci hè un fluidu chjamatu micca newtonianu, vale à dì, oliu di silicone chì cambia a viscosità. sicondu a vitezza di u muvimentu relative di i so strati. Finu à una cunnessione seria trà i dischi attraversu u gel viscosu in quale si turnerà. Il ne reste plus qu'à placer là une valve sensible à la température, qui fournira ce liquide dans l'écart lorsque la température du moteur s'élève. Un disignu assai successu, sfurtunatamenti, ùn hè micca sempre affidabile è durable. Ma spessu usatu.

U rotor hè stata attaccata à una pulley chì girava da u crankshaft, è un impeller hè statu messu nantu à u stator. À l'alte temperature è a velocità elevata, u fanali pruducia u massimu rendimentu, chì hè ciò chì era necessariu. Senza piglià energia extra quandu u flussu d'aria ùn hè micca necessariu.

Clutch magneticu

Per ùn soffre micca di chimichi in l'accoppiamentu, chì ùn sò micca sempre stabile è durable, una suluzione più comprensibile da un puntu di vista di l'ingenieria elettrica hè spessu usata. Un embrague elettromagneticu hè custituitu da dischi di attritu chì tocanu è trasmettenu a rotazione sottu l'influenza di una corrente furnita à un elettromagnete. U currente hè vinutu da un relé di cuntrollu chì chjusu per mezu di un sensor di temperatura, di solitu stallatu nantu à u radiatore. Appena u flussu di l'aire insufficiente hè statu determinatu, vale à dì, u liquidu in u radiatore surriscaldatu, i cuntatti chjusi, l'embrague hè attivatu, è l'impeller hè stata spinata da u stessu cinturione attraversu i pulleys. U metudu hè spessu usatu in camioni pisanti cù fanali putenti.

Azionamentu elettricu direttu

A maiò spessu in vitture di passageri, un fan cù un impeller muntatu direttamente nantu à l'arburetu di u mutore elettricu hè utilizatu. A putenza per stu mutore hè furnita in u listessu modu cum'è in u casu descrittu cù un accoppiamentu elettricu, solu quì ùn hè micca necessariu un cinturione in V cù pulleys. Quandu hè necessariu, u mutore elettricu crea un flussu d'aria, spegnendu à a temperatura normale. U metudu hè statu implementatu cù l'avventu di mutori elettrici compacti è putenti.

Una qualità còmuda di tali unità hè a capacità di upirari quandu u mutore hè firmatu. I sistemi di rinfrescamentu muderni sò assai carichi, è se u flussu di l'aire si ferma di colpu è a pompa ùn funziona micca, u surriscaldamentu lucale hè pussibule in i lochi cù a temperatura massima. O benzina chì bolle in u sistema di carburante. U fan pò curriri per un tempu dopu à firmà, prevenendu i prublemi.

Prublemi, malfunctions è riparazioni

L'accensione di u fan pò esse digià cunsideratu un modu d'urgenza, postu chì ùn hè micca u fan chì regula a temperatura, ma u termostatu. Per quessa, u sistema di flussu d'aria furzatu hè fattu assai affidabile, è raramente falla. Ma se u ventilatore ùn si accende micca è u mutore bolle, allora duvete verificà e parte più suscettibile à fallimentu:

• in un cinturione, hè pussibule chì u cinturione si debilitatu è slip, è ancu a so rottura cumpleta; tuttu questu hè faciule per determinà visualmente;
• u metudu per verificà un accoppiamentu viscosu ùn hè micca cusì simplice, ma s'ellu si slip assai nantu à un mutore caldu, allora questu hè un signalu per a sustituzione;
• unità elettromagnetiche, sia l'embrague è u mutore elettricu, sò cuntrollati chjudendu u sensoru, o nantu à un mutore d'iniezione sguassendu u connettore da u sensoru di temperatura di u sistema di gestione di u mutore, u fan deve principià a rotazione.

Un fan difettu pò distrughje u mutore, perchè u surriscaldamentu pò purtà à reparazione maiò. Dunque, ùn pudete micca guidà cun tali difetti ancu in l'invernu. I pezzi falluti devenu esse rimpiazzati immediatamente, è solu i pezzi da un fabricatore affidabile deve esse usatu. U prezzu di u prublema hè u mutore, s'ellu principia à deteriorate per via di a temperatura, allora a riparazione ùn pò micca aiutà. In questu sfondate, u costu di un sensoru o un mutore elettricu hè simplicemente insignificante.