Tuuletin

Aiheet:

esittely
Tuuletin viskoosilla kytkimellä
Sähköinen tuulettimen ohjaus lämpökytkimellä
Sähköinen tuulettimen ohjaus ohjauslaitteen avulla
Sähköinen tuulettimen ohjaus ohjauslaitteella (releohjaus)
Sähköinen tuulettimen ohjaus ohjausyksiköllä (PWM-ohjaus)
Mahdollisia vikoja, jotka saavat jäähdytystuulettimen jatkamaan toimintaansa

Esipuhe:
Löydämme monenlaisia jäähdytystuulettimia autossa: moottoritilassa, monitoimiradiossa, käytetään hybridi- ja sähköajoneuvojen akuissa, katso: vaihtoehtoinen ajo. Tämä sivu keskittyy moottorin jäähdytystuulettimeen.

Polttomoottorilla varustetun auton jäähdytystuuletin suojaa jäähdytysjärjestelmää ylikuumenemiselta. Tuulettimella on erilaisia malleja (katso tämän sivun eri osia), mutta kaikilla on yksi yhteinen piirre: muoviset tuulettimen siivet sijaitsevat edessä, lähellä jäähdytin (joskus edessä, yleensä takana). Tuuletin käynnistyy, kun jäähdytysneste on lämmennyt tai kun ilmastointi on päällä.

Yllä olevassa kuvassa näemme BMW:n sähköisen tuulettimen muovivaipassa. Teknikko poistaa jäähdytystuulettimen moottoritilasta liu'uttamalla sitä ylös ohjaimistaan.

Seuraavissa kappaleissa käsitellään jäähdytystuulettimen eri ohjaustapoja.

Tuuletin viskoosilla kytkimellä:
Elektronisesti ohjatun tuulettimen lisäksi on myös itse ajatteleva/säätyvä tuuletin, nimittäin viskoosikytkimellä varustettu versio. Elektroniikka ei ole enää mukana. A bimetallit Nauha ja nestemäinen silikonineste varmistavat, että tuuletin kytkeytyy päälle ja pois päältä lämpötilan muuttuessa yhdistämällä kaksi säilytyskammiota (varastokammio ja työkammio).

Viskoosi kytkin kiinnitetään laipalla jäähdytysnestepumppu vahvistettu. Kuvassa näemme osan laipasta. Kyseinen viskoosi kytkin ruuvataan jäähdytysnestepumppuun neljällä pultilla. Saatavilla on myös yhdellä keskimmäisellä kiinnitysmutterilla varustettuja versioita.

Viskoosi kytkin on takana jäähdytin. Patterin läpi virtaava ilma lämmittää viskoosin kytkimen. Myös bimetallinauha lämpenee ja siten vääntyy. Kun se vääntyy, bimetallinauha avaa lehtijousiventtiilin ja silikonineste voi virrata varastokammiosta työkammioon. Neste mahdollistaa käyttölevyn pyörivän liikkeen (moottorin puolella) siirtymisen tuulettimen koteloon (tuulettimen puoli). Silikonineste voi virrata takaisin varastokammioon paluukanavan kautta.

Kun moottori on kylmä, tuuletin sammuu. Jäähdytysnestepumpun laippa pyörii, mutta tuulettimen kotelo on paikallaan. Tässä tilanteessa viskoosissa kytkimessä ei ole yhdistetty toisiinsa kammioita;
Kun moottori on lämmin, tuuletin kytkeytyy päälle. Työkammiossa oleva silikonineste varmistaa tuulettimen kotelon kulkemisen ja pyörimisen.

Bimetallinauhan vääntymisaste (mikä riippuu jälleen ilman lämpötilasta) määrää, kuinka paljon nestettä voi virrata työkammioon. Enemmän nestettä työkammiossa vähentää luistoa ja siten korkeampaa tuulettimen nopeutta. Viskoosissa kytkimessä on aina minimaalinen luisto.

Ajon aikana tuuli jäähdyttää viskoosia kytkintä. Siksi jäähdytyspuhallin käynnistyy pääasiassa seisoessaan paikallaan tai ajettaessa hitaasti.

Äänestä tunnistamme, onko autossa sähkömoottorilla vai viskoosilla kytkimellä toimiva tuuletin. Viskoosia kytkintä käyttää kampiakseli monihihnan kautta. Suurempi kampiakselin nopeus johtaa korkeampaan tuulettimen kierrosnopeuteen. Jos puhallin puhaltaa voimakkaammin moottorin kierrosluvun noustessa ja sammuu muutaman sekunnin kuluttua jäähdytyksen vuoksi, auto on varustettu viskoosilla kytkimellä. Sähkötuuletin ei käy nopeammin tai pehmeämmin moottorin käydessä joutokäynnillä kuin kiihdytettäessä.

Seuraavassa kuvassa on viskoosikytkimen purkaminen keskipulttiliitoksella. Pulttiliitos - ja siten viskoosi liitos puhaltimella - voidaan irrottaa kahdella suurella kiintoavaimella. Siirtämällä kiintoavaimet erilleen vastakkaisilla liikkeillä, jäähdytysnestepumpun kytkin voidaan purkaa. Purkamisvaihtoehto riippuu auton tyypistä. Kaikissa tapauksissa tuuletinta ei voi ruuvata irti kahdella kiintoavaimella:

viskoosissa kytkimessä on vain yksi mutteri ja lukitusvaihtoehto puuttuu. Asettamalla jakoavain mutterin päälle ja lyömällä sitä vasaralla, mutteri irtoaa jäähdytysnestepumpusta ensimmäistä kertaa. Huomaa: tämä voi vahingoittaa jäähdytysnestepumpun laakereita ja tiivistettä!
tuuletin voidaan lukita useilla syvennyksellä erikoistyökaluilla.

Sähköinen tuulettimen ohjaus lämpökytkimellä:
Tässä järjestelmässä sähköinen jäähdytyspuhallin kytketään päälle ja pois lämpötilasta riippuvalla kytkimellä tai lämpökytkimellä. Tämä komponentti sijaitsee jäähdyttimessä.

Lämpökytkin sijaitsee paluuletkuna toimivan letkun yläpuolella; jäähdyttimessä jäähdytetty jäähdytysneste palaa moottoriin tämän letkun kautta. Ajon aikana tuuli jäähdyttää pääasiassa riittävästi. Kun jäähdyttimen ulostulopuolella oleva jäähdytysneste kuumenee liian kuumaksi, lämpökytkimen koskettimet sulkeutuvat. Tämä luo sähköisen yhteyden relepiirin ohjauspuolelle ja kytkee jäähdytystuulettimen releen päälle. Tuuletin aktivoituu ja alkaa käydä.

Tuulettimen käydessä jäähdyttimen jäähdytysneste jäähtyy jälleen. Kun lämpötila on tarpeeksi alhainen, lämpökytkin katkaisee sähköliitännän. Rele ja siten myös jäähdytyspuhallin kytkeytyy pois päältä.

Seuraava sähkökaavio näyttää jäähdytystuulettimen ohjaustavan. Kaaviossa näemme:

että se on vesiputouskaavio, jossa liitin 30 on ylhäällä (akun positiivinen), napa 15 alla (sytytyslukituksen lähtö) ja liitin 31 alaosassa (akun maadoitus);
rele liitännöillä 86 ja 85 (ohjausvirran tulo ja lähtö) vasemmalla ja 30 ja 87 (päävirran tulo ja lähtö) oikealla.
lämpökytkin navan 85 ja akun maadoituksen välillä
jäähdytystuuletin 87:n ja akun maan välissä.

Lämpökytkin ohjaa puhaltimen releen ohjausvirtapuolta. Kun jäähdyttimen lämpötila uhkaa nousta liian korkeaksi, kytkin sulkeutuu. Releen ohjausvirtapuolen piiri on suljettu; virta kulkee kelan läpi napojen 86 ja 85 välillä. Kela muuttuu magneettiseksi ja sulkee kytkimen napojen 30 ja 87 välillä. Tämä saa päävirran kulkemaan akun positiiviselta puolelta sähkömoottorin kautta maahan. Puhallin käy, kunnes kosketus releeseen katkeaa.

Sähköinen tuulettimen ohjaus ohjauslaitteella:
Nykyään näemme yhä enemmän jäähdytyspuhaltimia, joita ohjataan ohjauslaitteella. Tässä versiossa lämpökytkintä ei enää tarvita: ohjausyksikkö lukee yhden tai useamman jäähdytysnesteen lämpötila-anturin arvot ja määrittää sen avulla jäähdytystuulettimen ohjauksen. ECU-ohjauksen edut ovat:

Ohjausta (päälle ja pois päältä) voidaan ohjata paljon tarkemmin kuin lämpökytkimellä varustetulla versiolla;
Yksi jäähdytyspuhallin voi hoitaa aiemmin kahden erillisen (usein ison ja pienen) tuulettimen toiminnan.

Ohjausyksikkö määrittää, milloin puhallin käynnistyy tai sammuu ja millä nopeudella se käy. Tuulettimeen menevä virta ei kulje ohjauslaitteen läpi: virran intensiteetti on niin suuri, että ohjauslaitteessa kehittyisi liikaa lämpöä. ECU-ohjatut tuuletinjärjestelmät voidaan suunnitella kahdella tavalla:

Rele ohjaus;
PWM ohjaus.

Nämä kaksi järjestelmää kuvataan seuraavissa kappaleissa.

Elektroninen tuulettimen ohjaus ohjausyksiköllä (releohjaus):
Kuten edellisessä kappaleessa kuvattiin, ECU-ohjaus korvaa ohjausjärjestelmän lämpökytkimellä. Seuraavat malli näyttää Fiat Grande Punto 199:n tuuletinpiirin piirin. Tässä kaaviossa näemme seuraavat pääkomponentit:

R02: tuulettimen vastus;
M05: jäähdyttimen tuuletin;
K07: nopea rele;
K07L: hidasnopeusrele;

Moottorin ohjausyksikkö määrittää jäähdytysnesteen lämpötilan ja ilmastointijärjestelmän korkeapaineanturin arvon perusteella, pitäisikö jäähdytystuulettimen käynnistyä ja millä nopeudella. Kun ilmastointi on päällä, nopeus 1 kytkeytyy päälle vakiona ja nopeus 2, kun moottori on (liian) lämmin. Tuuletinta (M05) voidaan ohjata kahdella nopeudella:

alhaisella nopeudella moottorin ECU kytkee releen K07L kelan maahan. Rele kytkee päälle päävirran, joka tulee sarjaan kytketyn sarjavastuksen R02 kautta puhaltimen sähkömoottoriin.
Suuria nopeuksia varten ECU kytkee releen K07L pois päältä ja K07 päälle: sähkömoottori saa nyt jännitteen ja virran ilman sarjavastusta. Puhallin käy suurimmalla nopeudella. Näin tapahtuu muun muassa, jos moottori on erittäin kuuma liikenneruuhkassa jumissa tai lämpötilapiirin vian aikana: turvallisuuden vuoksi ECU ohjaa jäähdytystuuletinta suurimmalla mahdollisella nopeudella.

Kahdessa alla olevassa kuvassa näkyy sarjavastus R02 (vasemmalla) ja sarjavastuksen sijainti jäähdytystuulettimen kotelossa (oikealla). Sarjavastuksen valkoinen ja vihreä muoviosa on sisältä ontto: jäähdytystuuletin puhaltaa ilmaa sen läpi. Metallinauhat siirtävät lämmön vastuksesta virtaavaan ilmaan. Tämä elementti estää sarjavastuksen ylikuumenemisen.

Het hyöty Relepiirin ja sarjavastuksen kannalta on, että se on suhteellisen yksinkertainen järjestelmä. Vian sattuessa releen ja releen jännitteet voidaan helposti mitata. Katso vianetsintämenetelmä sitä käsittelevältä sivulta rele.

Het haitta on käyttää sarjavastusta asennossa 1. Vastus imee energiaa, mikä lopulta johtaa energiahäviöön. Lisäksi vastus on herkkä vioille. Jos vastus palaa, puhallin ei enää toimi asetuksella 1. Jos epäillään sarjavastuksen olevan viallinen, resistanssi voidaan mitata. Pura pistoke ja mittaa komponentin nastojen vastus. Tuloksena "OL" tai "1". on niin sanottu äärettömän korkea vastus ja se osoittaa, että se on viallinen. Muutaman ohmin vastus on ok.

Kun auto on varustettu yhdellä tuulettimen releellä ja puhallin käy suurella nopeudella päälle kytkettynä, tämä on mukavuuden kustannuksella. Tuulettimen päälle- ja poiskytkentäääni voi olla häiritsevää. Lisäksi päälle kytkettäessä tulee energiantarpeen huippu: kuluttajat, kuten valaistus, himmenevät hetkeksi releen kytkemisen ja puhaltimen käynnistämisen jälkeen.

Elektroninen tuulettimen ohjaus ohjausyksiköllä (PWM-ohjaus):
PWM-ohjatulla jäähdytyspuhaltimella puhaltimen pyörimisnopeutta voidaan portaattomasti lisätä tai vähentää. Kun lämpökytkin saa puhaltimen käymään suurimmalla nopeudella päällekytkennän jälkeen tai se voi toimia pienellä tai suurella nopeudella sarjavastuksen kanssa, PWM-säädin sallii jäähdytystuulettimen käydä millä tahansa halutulla nopeudella. Edut kiinteänopeuksiseen järjestelmään verrattuna ovat:

Lisää mukavuutta: puhallin on paljon hiljaisempi pienimmällä mahdollisella nopeudella kuin silloin, kun se käy (liian) suurella nopeudella on-off-säätimellä. Vakio tai alhainen nopeus ei myöskään vaikuta valaistukseen, joka himmenee lyhyesti aiemmin käsitellyssä järjestelmässä;
Energiansäästö: jos tarvitaan vähän jäähdytystä, tuulettimen ei tarvitse jäähdyttää paljon. Hitaasti pyörivä puhallin kuluttaa vähemmän energiaa (mukaan lukien polttoaine);

Seuraavat malli on Mercedes C-180:n jäähdytysjärjestelmästä. Tässä kaaviossa näemme muun muassa seuraavat komponentit:

P05: pääsulakekotelo;
K04: päärele;
A10: moottoritilan elektroniikkamoduuli;
A11: moottorin ECU;
M05: jäähdyttimen tuuletin;
B13: jäähdytysnesteen lämpötila-anturi.

Tässä kaaviossa näemme, että jäähdytystuuletin saa jatkuvan plussan nastalle 2 sulakerasian kautta, kytketty plus nastan 3 päälle, kun rele K04 kytkee ECU:n päälle, ja ohjaussignaalin moottorin ECU:lta nastalle 4.

Moottorin ECU ohjaa jäähdytystuuletinta PWM-signaalilla. Ohjaus riippuu muun muassa moottorin lämpötilasta.

Jos jäähdytystuulettimessa on toimintahäiriö, voimme tarkistaa, saako moottori tasaisen ja kytketyn plusmerkin (nastat 2 ja 3) maahan verrattuna (nasta 1). Jos nämä jännitteet ovat oikeat (vähintään 12 volttia moottorin käydessä), mittaamme, onko ohjaussignaali (PWM) ECU:n nastasta 16 saapuu tuulettimen nastaan 4.

M05-tuulettimen kotelossa on myös ECU: tämä on jäähdytystuulettimen ohjausyksikkö. Moottorin ECU lähettää aina ohjaussignaalin jäähdytystuulettimen ECU:lle; vaikka sen ei pitäisi olla käynnissä. Tällä tavalla jäähdytystuulettimen ECU tunnistaa, että tiedonsiirto on hyvä ja tuuletin on sammutettava. Jos tämä signaali puuttuu tai se on virheellinen, ECU ei enää tunnista, pitäisikö tuulettimen olla kytkettynä pois päältä tai millä nopeudella sen pitäisi pyöriä. Turvallisuussyistä ECU ohjaa jäähdytystuulettimen moottoria täydellä nopeudella. Auton kuljettaja huomaa, että kun hän kytkee sytytysvirran päälle, tuuletin alkaa puhaltaa erittäin kovaa.

On mahdollista, että puhallin jatkaa vahvaa toimintaa sytytysvirran ollessa päällä tai pois päältä (riippuen suuresti autotyypistä). Jos ohjaussignaali moottorin ECU:sta on oikea, jäähdytystuulettimen ECU voi olla viallinen.

Toinen vika voi tietysti olla se, että epäillään, ettei tuuletin käy ollenkaan. Puhaltimen käynnistämiseksi diagnoosin aikana voimme ohjata sitä diagnostiikkalaitteilla toimilaitetestin kautta ja samanaikaisesti mitata syöttö- ja ohjausjännitteet.

Seuraavassa näytössä näkyy jäähdytystuulettimen toimilaitteen testi (Coolant Fan Control Circuit 1) VCDS-ohjelmassa.

Kun napsautat "Käynnistä", VCDS-ohjelma antaa moottorin ECU:lle komennon ohjata jäähdytystuuletinta. Ohjaus tapahtuu: viiden sekunnin välein puhallin käy suurimmalla nopeudella ja sammuu uudelleen.

Alla olevat kuvat näyttävät PWM-ohjaussignaalit tuulettimen ollessa pois päältä (vasemmalla) ja täydellä nopeudella (oikealla).

Puhallin voi käydä millä tahansa halutulla nopeudella pidentämällä tai lyhentämällä signaalin aktiivista osaa.

Mahdollisia vikoja, jotka saavat jäähdytystuulettimen käyntiin:
Saattaa käydä niin, että jäähdytystuuletin jatkaa toimintaansa suurella nopeudella, vaikka moottori olisi sammutettu. Alla on luettelo yleisimmistä toimintahäiriöistä, jotka saavat jäähdytystuulettimen menemään niin sanottuun hätäkäyntiin.

Yksi tai useampi virhekoodi: lue virhekoodit moottorin ohjausjärjestelmästä tai ilmastointilaitteesta. Jäähdytysnesteen lämpötila-anturiin, korkeapaineanturiin tai sen johdotukseen voi liittyä virhekoodi;
Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi näyttää epäloogista arvoa. Tarkista nykyinen lämpötila lukemisen aikana reaaliaikaisten tietojen avulla;
Jäähdytin on tukossa. Tämä voi olla joko jäähdytysnestekanava, joka estää jäähdytysnesteen oikean kierron, tai ilmavirran tukos. Jälkimmäinen on helppo tarkistaa: tarkista jäähdyttimen näkyvien vaurioiden varalta.
Rele sauva: tämä koskee periaatteessa vain versiota, jossa on sarjavastus;
Moottorin ECU:n ja jäähdytystuulettimen ECU:n välillä ei ole asianmukaista tiedonsiirtoa: tämä koskee PWM-ohjattua tuulettimen ECU:ta. Molempien ECU:iden signaalit voidaan mitata oskilloskoopilla. Tässä ei pitäisi olla eroa. Mittaatko jännite-eroa? Silloin saatat olla tekemisissä katkenneen johdon, siirtymävastuksen tai oikosulun kanssa.

Aiheeseen liittyvät sivut: