Subiecte:
- introducere
- Ventilator cu cuplaj vascos
- Controlul ventilatorului electric cu ajutorul unui comutator termic
- Controlul ventilatorului electric prin intermediul unui dispozitiv de control
- Controlul ventilatorului electric folosind un dispozitiv de control (control cu releu)
- Controlul ventilatorului electric folosind o unitate de control (control PWM)
- Posibile defecțiuni care fac ca ventilatorul de răcire să continue să funcționeze
Introducere:
Găsim multe tipuri de ventilatoare de răcire într-o mașină: în compartimentul motorului, într-un radio multifuncțional, folosit în bateriile vehiculelor hibride și electrice, vezi: unitate alternativă. Această pagină se concentrează pe ventilatorul de răcire a motorului.
Ventilatorul de răcire al unei mașini cu motor cu ardere internă protejează sistemul de răcire împotriva supraîncălzirii. Ventilatorul de răcire are diverse modele (consultați diferitele secțiuni de pe această pagină), dar toate au o caracteristică comună: paletele ventilatorului din plastic sunt situate în față, lângă radiator (uneori în față, de obicei în spate). Ventilatorul începe să funcționeze când lichidul de răcire s-a încălzit sau când aerul condiționat este pornit.
În imaginea de mai sus vedem un ventilator electric de răcire de la un BMW într-o jachetă de plastic. Ventilatorul de răcire este scos din compartimentul motor de către un tehnician, glisându-l în sus din ghidajele sale.
Următoarele paragrafe discută diferitele metode de control ale ventilatorului de răcire.
Ventilator cu cuplaj vâscos:
Pe langa ventilatorul controlat electronic, exista si un ventilator autogânditor/reglabil, si anume varianta cu cuplaj vascos. Nu mai sunt implicate electronice. A bimetalice Banda și fluidul siliconic lichid asigură pornirea și oprirea ventilatorului atunci când temperaturile se schimbă prin conectarea a două camere de depozitare (camera de depozitare și camera de lucru).
Cuplajul vâscos este atașat cu flanșa pompă de răcire confirmat. În imagine vedem o parte din flanșă. Cuplajul vâscos în cauză este înșurubat la pompa de lichid de răcire cu patru șuruburi. Există și versiuni cu o piuliță de montare centrală.
Cuplajul vâscos este în spatele radiator. Aerul care curge prin radiator încălzește cuplajul vâscos. O bandă bimetală se încălzește și, prin urmare, se deformează. Când se deformează, banda bimetalică deschide o supapă cu arc cu lame și fluidul siliconic poate curge din camera de depozitare în camera de lucru. Fluidul permite transmiterea mișcării de rotație a discului de antrenare (partea motorului) către carcasa ventilatorului (partea ventilatorului). Fluidul siliconic poate curge înapoi în camera de depozitare prin canalul de retur.
- Când motorul este rece, ventilatorul este oprit. Flanșa pompei de lichid de răcire se rotește, dar carcasa ventilatorului este staționară. În această situație, nicio cameră nu este conectată între ele în cuplajul vâscos;
- Când motorul este cald, ventilatorul pornește. Fluidul siliconic din camera de lucru asigură că carcasa ventilatorului este antrenată și rotită.
Măsura în care banda bimetalică este deformată (care depinde din nou de temperatura aerului) determină cât de mult lichid poate curge în camera de lucru. Mai mult fluid în camera de lucru are ca rezultat o alunecare mai mică și, prin urmare, o viteză mai mare a ventilatorului. Există întotdeauna o alunecare minimă în cuplajul vâscos.
În timpul conducerii, vântul răcește cuplajul vâscos. Prin urmare, ventilatorul de răcire va începe să funcționeze în principal atunci când stați nemișcat sau conduceți încet.
Putem recunoaște după sunet dacă o mașină are un ventilator de răcire care este antrenat de un motor electric sau de un cuplaj vâscos. Cuplajul vâscos este antrenat de arborele cotit prin intermediul curelei multiple. O viteză mai mare a arborelui cotit are ca rezultat o viteză mai mare a ventilatorului. Dacă ventilatorul sufla mai tare când turația motorului crește și se oprește după câteva secunde din cauza răcirii, mașina este echipată cu un cuplaj vâscos. Un ventilator electric nu va funcționa mai repede sau mai moale când motorul este la ralanti decât atunci când accelerează.
Următoarea figură arată operația de demontare a cuplajului vâscos cu o conexiune cu șurub central. Conexiunea cu șuruburi - și astfel cuplajul vâscos, inclusiv ventilatorul - poate fi slăbită cu două chei mari deschise. Prin depărtarea cheilor cu cap deschis în mișcări opuse, cuplajul pompei de lichid de răcire poate fi demontat. Opțiunea de demontare depinde de tipul de mașină. Nu în toate cazurile este posibil să deșurubați ventilatorul cu două chei cu cap deschis:
- pe cuplajul vâscos există o singură piuliță și lipsește o opțiune de blocare. Așezând o cheie pe piuliță și lovind-o cu un ciocan, piulița se desprinde din pompa de lichid de răcire pentru prima dată. Vă rugăm să rețineți: acest lucru poate deteriora rulmenții și etanșarea pompei de lichid de răcire!
- ventilatorul poate fi blocat cu un număr de adâncituri folosind unelte speciale.
Controlul ventilatorului electric cu ajutorul unui comutator termic:
În acest sistem, ventilatorul electric de răcire este pornit și oprit cu un comutator dependent de temperatură sau cu comutatorul termic. Această componentă se află în radiator.
Comutatorul termic este situat deasupra furtunului care servește ca furtun de retur; lichidul de răcire răcit în radiator se întoarce la motor prin intermediul acestui furtun. În timpul conducerii, vântul asigură în principal o răcire suficientă. Când lichidul de răcire de pe partea de evacuare a radiatorului devine prea fierbinte, contactele din comutatorul termic se închid. Aceasta creează o conexiune electrică în partea de control a circuitului releului și pornește releul ventilatorului de răcire. Ventilatorul este activat și începe să funcționeze.
În timp ce ventilatorul funcționează, lichidul de răcire din radiator se răcește din nou. Când temperatura este suficient de scăzută, întrerupătorul termic întrerupe conexiunea electrică. Releul și, prin urmare, și ventilatorul de răcire se oprește.
Următoarea schemă electrică arată metoda de control a ventilatorului de răcire. În diagramă vedem:
- că este o diagramă în cascadă, cu borna 30 în partea de sus (pozitiv al bateriei), borna 15 dedesubt (ieșirea contactului) și borna 31 în partea de jos (masa bateriei);
- releul cu conexiunile 86 și 85 (intrare și ieșire curent de control) în stânga și 30 și 87 (intrare și ieșire curent principal) în dreapta.
- comutatorul termic dintre pinul 85 și masa bateriei
- ventilatorul de răcire între 87 și masa bateriei.
Comutatorul termic acţionează partea curentului de control a releului ventilatorului. Când temperatura din radiator amenință să crească prea mult, comutatorul se închide. Circuitul din partea curentului de control a releului este închis; curentul circulă prin bobină între bornele 86 și 85. Bobina devine magnetică și închide comutatorul dintre bornele 30 și 87. Acest lucru face ca un curent principal să curgă din partea pozitivă a bateriei prin motorul electric la masă. Ventilatorul va funcționa până când contactul cu releul este rupt.
Controlul ventilatorului electric prin intermediul unui dispozitiv de control:
În zilele noastre vedem din ce în ce mai mult ventilatoare de răcire care sunt controlate de un dispozitiv de control. Cu această versiune, nu mai este necesar un comutator termic: unitatea de control citește valorile unuia sau mai multor senzori de temperatură a lichidului de răcire și îl folosește pentru a determina controlul ventilatorului de răcire. Avantajele controlului ECU sunt:
- Controlul (momentele de pornire și oprire) poate fi controlat mult mai precis decât la versiunea cu comutator termic;
- Un ventilator de răcire poate prelua funcția a două ventilatoare separate (adesea un mare și mic).
Unitatea de control determină când pornește sau se oprește ventilatorul și cu ce viteză merge. Curentul către ventilator nu trece prin dispozitivul de control: intensitatea curentului este atât de mare încât s-ar dezvolta prea multă căldură în dispozitivul de control. Sistemele de ventilatoare controlate de ECU pot fi proiectate în două moduri:
- Control releu;
- Control PWM.
Aceste două sisteme sunt descrise în paragrafele următoare.
Control electronic al ventilatorului folosind o unitate de control (control cu releu):
După cum este descris în paragraful anterior, controlul ECU înlocuiește sistemul de control cu comutatorul termic. Următoarele schemă arată circuitul unui circuit al ventilatorului de răcire al unui Fiat Grande Punto 199. În această diagramă vedem următoarele componente principale:
- R02: rezistenta ventilatorului;
- M05: ventilator radiator;
- K07: releu de mare viteză;
- K07L: releu de viteza mica;
Unitatea de control al motorului determină, pe baza temperaturii lichidului de răcire și a valorii senzorului de înaltă presiune din sistemul de aer condiționat, dacă și cu ce viteză trebuie să pornească ventilatorul de răcire. Când aerul condiționat este pornit, viteza 1 este pornită standard și viteza 2 când motorul este (prea) cald. Ventilatorul (M05) poate fi controlat la două viteze:
- pentru turație mică, ECU-ul motorului comută bobina releului K07L la masă. Releul pornește curentul principal, care ajunge la motorul electric al ventilatorului prin intermediul rezistorului serie R02 conectat în serie.
- Pentru viteză mare, ECU-ul comută releul K07L oprit și K07 pornit: motorul electric este acum alimentat cu tensiune și curent fără o rezistență în serie. Ventilatorul va funcționa la viteza maximă. Acest lucru se întâmplă, printre altele, dacă motorul este foarte fierbinte în timp ce este blocat într-un ambuteiaj sau în timpul unei defecțiuni în circuitul de temperatură: pentru siguranță, ECU controlează ventilatorul de răcire la cea mai mare viteză posibilă.
Cele două imagini de mai jos arată rezistorul serie R02 (stânga) și locația rezistorului serie în carcasa ventilatorului de răcire (dreapta). Partea de plastic albă și verde a rezistorului seriei este goală pe interior: ventilatorul de răcire suflă aer prin ea. Benzile metalice transferă căldura de la rezistență la aerul care curge. Acest element previne supraîncălzirea rezistenței în serie.
Het beneficiu al circuitului releului și al rezistenței în serie este că este un sistem relativ simplu. În cazul unei defecțiuni, tensiunile către și de la releu pot fi măsurate cu ușurință. Pentru metoda de depanare, consultați pagina despre aceasta releu.
Het dezavantaj este de a folosi rezistorul serie în poziția 1. Un rezistor absoarbe energie, ceea ce duce în cele din urmă la pierderi de energie. În plus, rezistența este sensibilă la defecte. Dacă rezistorul se arde, ventilatorul nu va mai funcționa la setarea 1. Dacă se suspectează că rezistența în serie este defectă, rezistența poate fi măsurată. Dezasamblați mufa și măsurați rezistența pe pinii componentei. Cu rezultatul „OL” sau „1”. există o așa-numită rezistență infinit de mare și indică faptul că este defect. O rezistență de câțiva ohmi este OK.
Atunci când o mașină este echipată cu un releu de ventilator și ventilatorul funcționează la o viteză mare atunci când este pornit, acest lucru este în detrimentul confortului. Sunetul pornit și oprit al ventilatorului poate fi deranjant. În plus, la pornire va exista un vârf al cererii de energie: consumatorii, cum ar fi iluminatul, se vor diminua pentru o perioadă scurtă de timp după pornirea releului și pornirea ventilatorului.
Control electronic al ventilatorului folosind o unitate de control (control PWM):
Cu ventilatorul de răcire controlat prin PWM, viteza de rotație a ventilatorului poate fi mărită sau redusă la infinit. Acolo unde un comutator termic face ca ventilatorul să funcționeze la viteză maximă după pornire sau poate funcționa la o viteză mică sau mare cu un rezistor în serie, un control PWM permite ventilatorului de răcire să funcționeze la orice viteză dorită. Avantajele față de sistemul de viteză fixă sunt:
- Mai mult confort: ventilatorul este mult mai silențios la cea mai mică viteză posibilă decât atunci când funcționează la viteză (prea) mare cu un control on-off. Viteza constantă sau mică nu va avea nicio influență asupra luminii, care se estompează pentru scurt timp în sistemul discutat anterior;
- Economie de energie: dacă este nevoie de puțină răcire, ventilatorul nu trebuie să se răcească mult. Un ventilator care se rotește lent utilizează mai puțină energie (inclusiv combustibil);
Următoarele schemă este de la sistemul de racire al unui Mercedes C-180. În această diagramă vedem, printre altele, următoarele componente:
- P05: cutie principală de siguranțe;
- K04: releu principal;
- A10: modul electronic al compartimentului motor;
- A11: ECU motor;
- M05: ventilator radiator;
- B13: senzor de temperatura lichidului de racire.
În această diagramă vedem că ventilatorul de răcire primește un plus constant pe pinul 2 prin intermediul cutiei de siguranțe, un plus comutat pe pinul 3 atunci când releul K04 este pornit de ECU și un semnal de control de la ECU al motorului pe pinul 4.
ECU-ul motorului controlează ventilatorul de răcire cu un semnal PWM. Controlul depinde, printre altele, de temperatura motorului.
În cazul unor defecțiuni la ventilatorul de răcire, putem verifica dacă motorul primește un plus constant și comutat (pinii 2 și 3) față de masă (pinul 1). Dacă aceste tensiuni sunt corecte (cel puțin 12 volți cu motorul pornit), măsuram dacă semnalul de control (PWM) de la pinul 16 de pe ECU ajunge la pinul 4 al ventilatorului.
În carcasa ventilatorului de răcire M05 vedem și un ECU: aceasta este unitatea de control pentru ventilatorul de răcire. ECU motorului trimite întotdeauna un semnal de control către ECU ventilatorului de răcire; chiar dacă nu ar trebui să ruleze. În acest fel, ECU-ul ventilatorului de răcire recunoaște că comunicarea este bună și că ventilatorul trebuie oprit. Dacă acest semnal lipsește sau este incorect, ECU nu mai poate recunoaște dacă ventilatorul trebuie să rămână oprit sau cu ce viteză trebuie să se rotească. Din motive de siguranță, ECU controlează motorul ventilatorului de răcire la turație maximă. Șoferul mașinii va observa că atunci când pune contactul, ventilatorul va începe să sufle foarte tare.
Este posibil ca ventilatorul să continue să funcționeze puternic cu contactul pus sau oprit (în funcție de tipul mașinii). Dacă semnalul de control de la ECU motorului este corect, este posibil ca ECU-ul ventilatorului de răcire să fie defect.
O altă defecțiune ar putea fi, desigur, că cineva bănuiește că ventilatorul nu funcționează deloc. Pentru a porni ventilatorul în timpul diagnosticării, îl putem controla folosind echipamente de diagnosticare prin testul actuatorului și măsuram simultan tensiunile de alimentare și de control.
Următorul ecran arată testul actuatorului ventilatorului de răcire (Circuit de control al ventilatorului de răcire 1) în programul VCDS.
După ce faceți clic pe „Start”, programul VCDS oferă ECU-ului motorului comanda de a controla ventilatorul de răcire. Apoi are loc controlul: la fiecare cinci secunde, ventilatorul funcționează la viteza maximă și se oprește din nou.
Imaginile de mai jos arată semnalele de control PWM cu ventilatorul oprit (stânga) și la viteză maximă (dreapta).
Ventilatorul poate funcționa la orice viteză dorită făcând partea activă a semnalului mai lungă sau mai scurtă.
Posibile defecțiuni care fac ca ventilatorul de răcire să continue să funcționeze:
Se poate întâmpla ca un ventilator de răcire să continue să funcționeze la viteză mare, chiar și atunci când motorul este oprit. Mai jos este o listă cu cele mai frecvente defecțiuni care fac ca ventilatorul de răcire să intre într-o așa-numită „procedură de funcționare de urgență”.
- Unul sau mai multe coduri de eroare: citiți codurile de eroare din sistemul de management al motorului sau din sistemul de aer condiționat. Poate exista un cod de eroare legat de senzorul de temperatură a lichidului de răcire, senzorul de înaltă presiune sau cablarea acestuia;
- Senzorul de temperatură a lichidului de răcire arată o valoare ilogică. Verificați temperatura curentă în timpul citirii folosind datele live;
- Radiatorul este înfundat. Acesta poate fi fie un canal de răcire care împiedică circulația corectă a lichidului de răcire, fie o blocare a fluxului de aer. Acesta din urmă este ușor de verificat: verificați radiatorul pentru daune vizibile.
- Releul stick-uri: practic acest lucru se aplică doar versiunii cu o rezistență în serie;
- Nu există o comunicare adecvată între ECU-ul motorului și ECU-ul ventilatorului de răcire: acest lucru se aplică ECU-ului ventilatorului controlat PWM. Semnalele de pe ambele ECU pot fi măsurate cu un osciloscop. Aici nu ar trebui să fie nicio diferență. Măsori o diferență de tensiune? Atunci este posibil să aveți de-a face cu un fir întrerupt, o rezistență de tranziție sau un scurtcircuit.
