Kælivifta

Viðfangsefni:

Inngangur
Vifta með seigfljótandi tengi
Rafmagns viftustýring með hitarofa
Rafdrifin viftustýring með stjórnbúnaði
Rafmagnsviftustýring með stjórnbúnaði (gengisstýring)
Rafmagns viftustýring með stýrieiningu (PWM stjórn)
Hugsanlegar bilanir sem valda því að kæliviftan heldur áfram að keyra

Kynning:
Við finnum margar tegundir af kæliviftum í bíl: í vélarrýminu, í fjölnota útvarpi, notað í rafhlöðupakka tvinn- og rafbíla, sjá: annan drif. Þessi síða fjallar um kæliviftu vélarinnar.

Kælivifta bíls með brunavél verndar kælikerfið fyrir ofhitnun. Kæliviftan hefur ýmsa hönnun (sjá mismunandi hluta á þessari síðu) en þeir hafa allir einn sameiginlegan eiginleika: plastviftublöðin eru staðsett að framan, nálægt ofn (stundum að framan, venjulega að aftan). Viftan fer í gang þegar kælivökvinn hefur hitnað eða þegar kveikt er á loftkælingunni.

Á myndinni hér að ofan sjáum við rafknúna kæliviftu frá BMW í plastjakka. Kæliviftan er fjarlægð úr vélarrýminu af tæknimanni með því að renna henni upp úr stýrisbúnaðinum.

Eftirfarandi málsgreinar fjalla um mismunandi stjórnunaraðferðir kæliviftunnar.

Vifta með seigfljótandi tengingu:
Til viðbótar við rafstýrðu viftuna er einnig sjálfhugsandi / stjórnandi vifta, nefnilega útgáfan með seigfljótandi tengingu. Engin raftæki koma við sögu lengur. A bimetallics Strip og fljótandi sílikonvökvi tryggja að kveikt og slökkt sé á viftunni þegar hitastig breytist með því að tengja saman tvö geymsluhólf (geymsluhólfið og vinnuhólfið).

Seigfljótandi tengingin er fest með flansinum kælivökva dæla staðfest. Á myndinni sjáum við hluta flanssins. Seigfljótandi tengið sem um ræðir er skrúfað á kælivökvadæluna með fjórum boltum. Það eru líka til útgáfur með einni miðlægri hnetu.

Seigfljótandi tengingin er á bak við ofn. Loftið sem streymir í gegnum ofninn hitar seigfljótandi tengið. Tvímálm ræma hitnar líka og því vindast. Þegar hún breytist opnar tvímálmröndin blaðfjöðrloka og kísilvökvinn getur flætt frá geymsluhólfinu í vinnuhólfið. Vökvinn gerir kleift að flytja snúningshreyfingu drifskífunnar (mótorhlið) yfir á viftuhúsið (viftuhlið). Kísillvökvinn getur streymt til baka í geymsluhólfið um afturrásina.

Þegar vélin er köld er slökkt á viftunni. Flansinn á kælivökvadælunni snýst en viftuhúsið er kyrrstætt. Í þessum aðstæðum eru engin hólf tengd hvert öðru í seigfljótandi tengingunni;
Þegar vélin er heit kviknar á viftunni. Kísillvökvinn í vinnuhólfinu tryggir að viftuhúsið sé með og snýst.

Að hve miklu leyti tvímálmröndin er brengluð (sem aftur fer eftir lofthitastigi) ákvarðar hversu mikill vökvi getur flætt inn í vinnuhólfið. Meiri vökvi í vinnuhólfinu leiðir til minni sleða og því meiri viftuhraða. Það er alltaf lágmarks slip í seigfljótandi tengingunni.

Við akstur kælir vindur seigfljótandi tengið. Þess vegna mun kæliviftan aðallega fara í gang þegar hún stendur kyrr eða ekur hægt.

Við getum greint á hljóðinu hvort bíll er með kæliviftu sem er knúin áfram af rafmótor eða seigfljótandi tengi. Seigfljótandi tengingin er knúin áfram af sveifarásnum í gegnum fjölbeltið. Hærri sveifarásshraði leiðir til hærri viftuhraða. Ef viftan blæs meira þegar snúningshraði vélarinnar eykst og slekkur á sér eftir nokkrar sekúndur vegna kælingar er bíllinn búinn seigfljótandi tengingu. Rafmagnsvifta mun hvorki ganga hraðar né mýkri þegar vélin er í lausagangi en þegar hún flýtir sér.

Eftirfarandi mynd sýnir hvernig seigfljótandi tengið er tekið í sundur með miðlægri boltatengingu. Hægt er að losa boltatenginguna - og þar með seigfljótandi tenginguna ásamt viftu - með tveimur stórum opnum lyklum. Með því að færa opna lyklana í sundur í gagnstæðum hreyfingum er hægt að taka kælivökvadælutenginguna í sundur. Valkosturinn í sundur fer eftir gerð bíls. Ekki í öllum tilvikum er hægt að skrúfa viftuna af með tveimur opnum lyklum:

það er aðeins ein hneta á seigfljótandi tengingunni og það vantar blokkunarvalkost. Með því að setja skiptilykil á hnetuna og berja hana með hamri losnar hnetan af kælivökvadælunni í fyrsta skipti. Athugið: þetta getur skemmt legur og þéttingu kælivökvadælunnar!
hægt er að stífla viftuna með fjölda innfellinga með sérstökum verkfærum.

Rafmagns viftustýring með hitarofa:
Í þessu kerfi er rafmagnskæliviftan kveikt og slökkt með hitaháðum rofa, eða hitarofa. Þessi hluti er staðsettur í ofninum.

Hitarofinn er staðsettur fyrir ofan slönguna sem þjónar sem afturslöngu; kælivökvinn sem er kældur í ofninum fer aftur í vélina í gegnum þessa slöngu. Í akstri gefur vindurinn aðallega næga kælingu. Þegar kælivökvinn á úttakshlið ofnsins verður of heitur lokast tengiliðir í hitarofanum. Þetta skapar rafmagnstengingu í stjórnhlið gengisrásarinnar og kveikir á kæliviftugenginu. Viftan er virkjuð og fer í gang.

Á meðan viftan er í gangi kólnar kælivökvinn í ofninum aftur. Þegar hitastigið er nógu lágt slítur hitarofinn rafmagnstenginguna. Relayið, og þar með einnig kæliviftan, slokknar.

Eftirfarandi rafmagnsmynd sýnir stjórnunaraðferð kæliviftunnar. Í skýringarmyndinni sjáum við:

að það sé fossamynd, með tengi 30 efst (rafhlaða jákvæð), tengi 15 fyrir neðan (úttak kveikjurofa) og tengi 31 neðst (rafhlaða jörð);
genginu með tengingum 86 og 85 (stjórnstraumsinntak og útgangur) vinstra megin og 30 og 87 (aðalstraumsinntak og útgangur) hægra megin.
hitarofinn á milli klemmu 85 og rafhlöðunnar
kæliviftan á milli 87 og rafhlöðunnar jörð.

Hitarofinn stýrir stýristraumshlið viftugengisins. Þegar hitastigið í ofninum hótar að hækka of hátt lokar rofinn. Hringrásin í stýristraumshlið gengisins er lokuð; straumur flæðir í gegnum spóluna á milli skautanna 86 og 85. Spólan verður segulmagnuð og lokar rofanum á milli skautanna 30 og 87. Þetta veldur því að aðalstraumur flæðir frá jákvæðu hlið rafhlöðunnar í gegnum rafmótorinn til jarðar. Viftan mun ganga þar til snerting við gengi rofnar.

Rafmagnsstýring viftu með stjórnbúnaði:
Nú á dögum sjáum við í auknum mæli kæliviftur sem eru stjórnaðar af stjórnbúnaði. Með þessari útgáfu er ekki lengur þörf á hitarofa: stjórneiningin les gildi eins eða fleiri hitaskynjara kælivökva og notar þetta til að ákvarða stjórn kæliviftunnar. Kostir ECU eftirlitsins eru:

Hægt er að stjórna (kveikja og slökkva á augnablikum) miklu nákvæmari en með útgáfunni með hitarofa;
Ein kælivifta getur tekið við hlutverki áður tveggja aðskilinna (oft stórra og lítilla) viftu.

Stýribúnaðurinn ákvarðar hvenær viftan slekkur á sér og á hvaða hraða hún keyrir. Straumur til viftunnar fer ekki í gegnum stjórnbúnaðinn: straumstyrkurinn er svo mikill að of mikill hiti myndi myndast í stjórnbúnaðinum. Hægt er að hanna ECU-stýrða viftukerfin á tvo vegu:

Relay stjórn;
PWM stjórn.

Þessum tveimur kerfum er lýst í eftirfarandi málsgreinum.

Rafræn viftustýring með stýrieiningu (gengisstýring):
Eins og lýst er í fyrri málsgrein kemur ECU-stýringin í stað stjórnkerfisins fyrir hitarofa. Eftirfarandi stefið sýnir hringrás kælivifturásar Fiat Grande Punto 199. Í þessari skýringarmynd sjáum við eftirfarandi meginþætti:

R02: viftuviðnám;
M05: ofnvifta;
K07: háhraða gengi;
K07L: lághraða gengi;

Vélarstýringin ákvarðar, út frá hitastigi kælivökva og gildi háþrýstiskynjara í loftræstikerfinu, hvort og á hvaða hraða kæliviftan á að byrja að ganga. Þegar kveikt er á loftkælingunni er kveikt á hraða 1 sem staðalbúnaður og hraði 2 þegar vélin er (of) heit. Hægt er að stjórna viftunni (M05) á tveimur hraða:

fyrir lágan hraða skiptir ECU vélarinnar spólu gengis K07L í jörð. Relayið kveikir á aðalstraumnum sem berst í rafmótor viftunnar um raðtengda raðviðnám R02.
Fyrir háhraða slokknar ECU á gengi K07L og K07 á: rafmótorinn er nú búinn spennu og straumi án raðviðnáms. Viftan mun ganga á hámarkshraða. Þetta gerist meðal annars ef vélin er mjög heit meðan hún er föst í umferðarteppu eða þegar bilun í hitarásinni stendur: til öryggis stjórnar ECU kæliviftunni á hæsta mögulega hraða.

Myndirnar tvær hér að neðan sýna raðviðnám R02 (vinstri) og staðsetningu raðviðnáms í kæliviftuhlífinni (hægri). Hvíti og græni plasthlutinn í röð viðnáminu er holur að innan: kæliviftan blæs lofti í gegnum hann. Málmræmurnar flytja hitann frá mótstöðunni til loftsins sem streymir. Þessi þáttur kemur í veg fyrir ofhitnun raðviðnámsins.

The kostur gengisrásarinnar og raðviðnámsins er að það er tiltölulega einfalt kerfi. Ef bilun kemur upp er auðvelt að mæla spennuna til og frá genginu. Fyrir úrræðaleitaraðferðina, sjáðu síðuna um það gengi.

The ókostur er að nota raðviðnám í stöðu 1. Viðnám gleypir orku sem leiðir að lokum til orkutaps. Að auki er viðnámið viðkvæmt fyrir göllum. Ef viðnámið brennur út virkar viftan ekki lengur í stillingu 1. Ef grunur leikur á að raðviðnámið sé bilað er hægt að mæla viðnámið. Taktu tappann í sundur og mældu viðnám á pinnum íhlutarins. Með útkomuna „OL“ eða „1“. það er svokölluð óendanlega mikil viðnám og gefur til kynna að hún sé gölluð. Viðnám upp á nokkur ohm er í lagi.

Þegar bíll er búinn einu viftugengi og viftan gengur á miklum hraða þegar kveikt er á henni er það á kostnað þæginda. Hljóðið frá því að kveikja og slökkva á viftunni getur verið truflandi. Að auki verður hámark í orkuþörf þegar kveikt er á: neytendur eins og lýsing mun dimma í stuttan tíma eftir að kveikt er á genginu og ræst viftuna.

Rafræn viftustýring með stjórneiningu (PWM-stýring):
Með PWM-stýrðri kæliviftu er hægt að auka eða minnka snúningshraða viftunnar endalaust. Þar sem hitarofi veldur því að viftan keyrir á hámarkshraða eftir að kveikt er á henni, eða getur keyrt á lágum eða miklum hraða með röð viðnám, gerir PWM stjórna kæliviftu kleift að keyra á hvaða hraða sem er. Kostir miðað við fasta hraðakerfið eru:

Meiri þægindi: Viftan er mun hljóðlátari á lægsta mögulega hraða en þegar hún keyrir á (of) miklum hraða með kveikt og slökkt stýri. Stöðugur eða lítill hraði mun heldur engin áhrif hafa á lýsinguna, sem deyfist í stutta stund í kerfinu sem áður var rætt;
Orkusparnaður: ef lítil kæling er nauðsynleg þarf viftan ekki að kólna mikið. Vifta sem snýst hægt notar minni orku (þar á meðal eldsneyti);

Eftirfarandi stefið er úr kælikerfi Mercedes C-180. Í þessari skýringarmynd sjáum við meðal annars eftirfarandi þætti:

P05: aðalöryggiskassi;
K04: aðalgengi;
A10: rafeindaeining vélarrýmis;
A11: ECU vélar;
M05: ofnvifta;
B13: kælivökvahitaskynjari.

Á þessari skýringarmynd sjáum við að kæliviftan fær stöðugan plús á pinna 2 í gegnum öryggisboxið, kveikt plús á pinna 3 þegar kveikt er á gengi K04 af ECU, og stjórnmerki frá vélar-einingunni á pinna 4.

ECU vélarinnar stjórnar kæliviftunni með PWM merki. Stýringin fer meðal annars eftir hitastigi mótorsins.

Komi upp bilanir í kæliviftunni getum við athugað hvort vélin fái stöðugan og skiptan plús (pinna 2 og 3) miðað við jörð (pinna 1). Ef þessar spennur eru réttar (að minnsta kosti 12 volt með vél í gangi), mælum við hvort stýrimerkið (PWM) frá pinna 16 á ECU kemur að pinna 4 á viftunni.

Í húsi M05 kæliviftunnar sjáum við líka ECU: þetta er stjórneiningin fyrir kæliviftuna. ECU vélarinnar sendir alltaf stjórnmerki til kæliviftu ECU; jafnvel þótt það eigi ekki að vera í gangi. Þannig viðurkennir ECU kæliviftunnar að samskipti eru góð og að slökkva ætti á viftunni. Ef þetta merki vantar eða er rangt, getur ECU ekki lengur greint hvort slökkt ætti á viftunni eða á hvaða hraða hún ætti að snúast. Af öryggisástæðum stjórnar ECU mótor kæliviftu á fullum hraða. Ökumaður bílsins mun taka eftir því að þegar hann/hún kveikir á kveikjunni byrjar viftan að blása mjög hátt.

Hugsanlegt er að viftan haldi áfram að ganga sterkt með kveikjuna á eða af (fer mjög eftir bíltegundinni). Ef stjórnmerkið frá vélarstjórnareiningunni er rétt getur verið að kæliviftan sé biluð.

Önnur galli gæti auðvitað verið að mann grunar að viftan sé ekki í gangi. Til að keyra viftuna meðan á greiningu stendur, getum við stjórnað henni með greiningarbúnaði í gegnum stýrisprófið og samtímis mælt framboðs- og stjórnspennu.

Næsti skjár sýnir kæliviftustýrisprófun (kæliviftustjórnunarhringrás 1) í VCDS forritinu.

Eftir að hafa smellt á „Start“ gefur VCDS forritið vélarstjórnarstýringunni skipunina til að stjórna kæliviftunni. Stýring fer síðan fram: á fimm sekúndna fresti keyrir viftan á hámarkshraða og slekkur aftur á sér.

Umfangsmyndirnar hér að neðan sýna PWM stýrimerkin með slökkt á viftunni (vinstri) og á fullum hraða (hægri).

Viftan getur keyrt á hvaða hraða sem er með því að gera virka hluta merkisins lengri eða styttri.

Hugsanlegar bilanir sem valda því að kæliviftan heldur áfram að ganga:
Það getur gerst að kælivifta haldi áfram að keyra á miklum hraða, jafnvel þegar vélin er slökkt. Hér að neðan er listi yfir algengustu bilana sem valda því að kæliviftan fer í svokallað „neyðarhlaup“.

Einn eða fleiri villukóðar: lestu villukóðana úr vélarstjórnunarkerfinu eða loftkælingunni. Það kann að vera villukóði sem tengist hitaskynjara kælivökva, háþrýstingsskynjara eða raflögn hans;
Hitaskynjari kælivökva sýnir órökrétt gildi. Athugaðu núverandi hitastig meðan á lestri stendur með því að nota lifandi gögnin;
Ofninn er stíflaður. Þetta getur annað hvort verið kælivökvarás sem kemur í veg fyrir að kælivökvinn dreifist á réttan hátt eða stíflað loftflæði. Auðvelt er að athuga hið síðarnefnda: athugaðu ofninn fyrir sjáanlegar skemmdir.
Relay sticks: þetta á í rauninni aðeins við um útgáfuna með röð viðnám;
Það eru engin almennileg samskipti á milli vélar- og kæliviftu-einkunnar: þetta á við um PWM-stýrða viftu-ECU. Hægt er að mæla merki á báðum ECU með sveiflusjá. Hér ætti ekki að vera neinn munur. Mælir þú spennumun? Þá gætir þú átt við rofinn vír, umbreytingarviðnám eða skammhlaup.

Tengdar síður: