呼吸机

翁德沃彭：

介绍
带粘性联轴器的风扇
使用热开关控制电风扇
通过控制装置控制电风扇
使用控制装置控制电风扇（继电器控制）
使用控制单元进行电风扇控制（PWM控制）
导致冷却风扇继续运转的可能故障

内嵌：
我们在汽车中发现了多种类型的冷却风扇：在发动机舱中、在多功能收音机中、在混合动力和电动汽车的电池组中使用，请参阅：替代驱动器。本页重点介绍发动机冷却风扇。

内燃机汽车的冷却风扇可防止冷却系统过热。冷却风扇有多种设计（请参阅本页上的不同部分），但都有一个共同特征：塑料风扇叶片位于前部，靠近风扇。 Radiateur类别（有时在前面，通常在后面）。当冷却液变热或空调打开时，风扇开始运转。

在上图中，我们看到了一个穿着塑料外套的宝马电动冷却风扇。技术人员将冷却风扇从导轨向上滑动，将其从发动机舱中拆下。

以下段落讨论冷却风扇的不同控制方法。

带粘性耦合器的风扇：
除电控风扇外，还有自思考/调节风扇，即带粘性耦合的版本。不再涉及电子产品。 A 双金属条带和液体硅油通过连接两个储存室（储存室和工作室）确保温度变化时风扇的开启和关闭。

粘性联轴器与法兰连接冷却剂泵确认的。在图像中我们看到法兰的一部分。所讨论的粘性联轴器用四个螺栓拧到冷却剂泵上。还有带有一个中央安装螺母的版本。

粘性耦合器位于 Radiateur类别。流经散热器的空气加热粘性联轴器。双金属片也会受热并因此变形。当它弯曲时，双金属片打开板簧阀，硅油可以从储存室流到工作室。流体允许驱动盘（电机侧）的旋转运动传递到风扇罩（风扇侧）。硅油可以通过回流通道流回储存室。

当发动机冷时，风扇关闭。冷却液泵上的法兰转动，但风扇罩静止。在这种情况下，粘性联轴器中没有腔室相互连接；
当发动机热时，风扇打开。工作室中的硅油确保风扇罩被带动并旋转。

双金属片翘曲的程度（同样取决于空气温度）决定了有多少液体可以流入工作室。工作室中的流体越多，滑动就越少，因此风扇速度越高。粘性联轴器中的滑移始终很小。

行驶时，风会冷却粘性联轴器。因此，冷却风扇主要在静止或缓慢行驶时开始运转。

我们可以通过声音来识别汽车的冷却风扇是由电动机驱动还是由粘性联轴器驱动。粘性联轴器由曲轴通过多皮带驱动。曲轴转速越高，风扇转速越高。如果发动机转速增加时风扇吹得更猛烈，并在几秒钟后因冷却而关闭，则汽车配备了粘性耦合器。发动机怠速时电风扇的运转速度不会比加速时快或慢。

下图为中心螺栓连接的粘性联轴器的拆卸操作。螺栓连接以及包括风扇在内的粘性联轴器可以用两个大开口扳手松开。通过以相反的方式将开口扳手分开，可以拆卸冷却液泵联轴器。拆卸选项取决于汽车的类型。并非在所有情况下都可以使用两个开口扳手拧下风扇：

粘性联轴器上只有一个螺母，并且缺少阻挡选项。将扳手放在螺母上并用锤子敲击，螺母第一次从冷却液泵上松开。请注意：这可能会损坏冷却剂泵的轴承和密封件！
可以使用专用工具通过多个凹槽来堵塞风扇。

使用热开关控制电风扇：
在该系统中，电动冷却风扇通过温度相关开关或热开关来打开和关闭。该部件位于散热器内。

热敏开关位于作为回流软管的软管上方；在散热器中冷却的冷却液通过该软管返回发动机。行驶时，风主要提供足够的冷却。当散热器出口侧的冷却液变得太热时，热敏开关中的触点闭合。这会在继电器电路的控制侧创建电气连接并打开冷却风扇继电器。风扇启动并开始运行。

当风扇运转时，散热器中的冷却剂再次冷却。当温度足够低时，热开关会切断电气连接。继电器关闭，冷却风扇也关闭。

下面的电气图显示了冷却风扇的控制方法。在图中我们看到：

这是一个瀑布图，端子30在顶部（电池正极），端子15在下面（点火开关输出），端子31在底部（电池地）；
继电器的连接 86 和 85（控制电流输入和输出）位于左侧，30 和 87（主电流输入和输出）位于右侧。
端子 85 和电池接地之间的热开关
87和电池地之间的冷却风扇。

热开关操作风扇继电器的控制电流侧。当散热器中的温度可能升至过高时，开关就会关闭。继电器控制电流侧电路闭合；电流流过端子 86 和 85 之间的线圈。线圈变得有磁性并闭合端子 30 和 87 之间的开关。这导致主电流从电池的正极通过电动机流到地。风扇将一直运行，直到与继电器的接触断开为止。

通过控制装置控制电风扇：
如今，我们越来越多地看到由控制设备控制的冷却风扇。在此版本中，不再需要热开关：控制单元读取一个或多个冷却剂温度传感器的值，并使用该值来确定冷却风扇的控制。 ECU控制的优点是：

与带热敏开关的版本相比，控制（接通和关断时刻）的控制精度更高；
一个冷却风扇可以接管以前两个独立（通常是一个大风扇和一个小风扇）的功能。

控制单元决定风扇何时打开或关闭以及运行速度。流向风扇的电流不通过控制装置：电流强度如此之高以致于控制装置中会产生过多的热量。 ECU 控制的风扇系统可以通过两种方式设计：

继电器控制；
脉宽调制控制。

以下段落描述了这两个系统。

使用控制单元的电子风扇控制（继电器控制）：
如前一段所述，ECU控制用热敏开关代替了控制系统。下列架构显示了菲亚特 Grande Punto 199 的冷却风扇电路。在此图中，我们看到以下主要组件：

R02：风扇电阻；
M05：散热器风扇；
K07：高速继电器；
K07L：低速继电器；

发动机控制单元根据冷却液温度和空调系统中高压传感器的值确定冷却风扇是否以及以什么速度开始运转。当空调打开时，标准情况下会打开速度 1，当发动机（太）热时会打开速度 2。风扇 (M05) 可以控制在两种速度：

对于低速，发动机ECU将继电器K07L的线圈切换至接地。继电器接通主电流，主电流通过串联电阻 R02 到达风扇的电动机。
对于高速，ECU 关闭继电器 K07L 并打开 K07：现在为电动机提供电压和电流，无需串联电阻。风扇将以最大速度运行。如果发动机在交通拥堵时非常热，或者温度电路出现故障，就会发生这种情况：为了安全起见，ECU 会以尽可能高的速度控制冷却风扇。

下面两张图显示了串联电阻 R02（左）和冷却风扇护罩中串联电阻的位置（右）。串联电阻的白色和绿色塑料部分内部是空心的：冷却风扇将空气吹过其中。金属条将热量从阻力传递到流动的空气。该元件可防止串联电阻器过热。

“ 效益继电器电路和串联电阻的优点在于它是一个相对简单的系统。如果发生故障，可以轻松测量继电器进出的电压。排查方法见相关页面接力.

“ 坏处就是在位置1使用串联电阻。电阻吸收能量，最终导致能量损失。此外，电阻器对缺陷很敏感。如果电阻烧坏，风扇将不再以设置1工作。如果怀疑串联电阻有问题，可以测量电阻。拆下插头并测量组件引脚上的电阻。结果为“OL”或“1”。存在所谓无限高的电阻，表明它有缺陷。几欧姆的电阻就可以了。

当汽车配备一个风扇继电器并且风扇在打开时高速运转时，这是以牺牲舒适性为代价的。风扇打开和关闭的声音可能会令人不安。此外，接通时会出现能源需求高峰：接通继电器、启动风扇后，照明等用电设备会短暂变暗。

使用控制单元的电子风扇控制（PWM控制）：
通过 PWM 控制的冷却风扇，风扇的转速可以无级调高或调低。热开关使风扇在接通后以最大速度运行，或者可以通过串联电阻以低速或高速运行，而 PWM 控制则允许冷却风扇以任何所需的速度运行。与定速系统相比的优点是：

更舒适：风扇在尽可能低的速度下比通过开关控制以（太）高的速度运行时安静得多。恒定或低速也不会影响照明，在前面讨论的系统中照明会短暂变暗；
节能：如果需要很少的冷却，风扇不需要太多冷却。缓慢旋转的风扇消耗更少的能量（包括燃料）；

下列架构来自梅赛德斯 C-180 的冷却系统。在此图中，我们可以看到以下组件：

P05：主保险丝盒；
K04：主继电器；
A10：发动机舱电子模块；
A11：发动机ECU；
M05：散热器风扇；
B13：冷却液温度传感器.

在此图中，我们看到冷却风扇通过保险丝盒在引脚 2 上接收到恒定的正极信号，当 ECU 打开继电器 K3 时，在引脚 04 上接收到开关正极信号，并在引脚 4 上接收来自发动机 ECU 的控制信号。

发动机ECU通过PWM信号控制冷却风扇。除其他因素外，控制取决于电机温度。

如果冷却风扇出现故障，我们可以检查发动机是否接收到与接地（引脚 2）相比的恒定和开关正极（引脚 3 和 1）。如果这些电压正确（发动机运行时至少为 12 伏），我们将测量控制信号（PWM）从 ECU 上的引脚 16 到达风扇的引脚 4。

在M05冷却风扇的外壳中我们还看到一个ECU：这是冷却风扇的控制单元。发动机ECU始终向冷却风扇ECU发送控制信号；即使它不应该运行。这样，冷却风扇 ECU 就会识别出通信良好并且应该关闭风扇。如果该信号丢失或不正确，ECU将无法再识别风扇是否应保持关闭状态，或者风扇应以什么速度旋转。出于安全考虑，ECU控制冷却风扇电机全速运转。汽车驾驶员会注意到，当他/她打开点火开关时，风扇会开始很大声地吹。

点火开关打开或关闭时，风扇可能会继续强劲运转（很大程度上取决于汽车类型）。如果发动机 ECU 的控制信号正确，则冷却风扇 ECU 可能有故障。

当然，另一个故障可能是人们怀疑风扇根本没有运转。为了在诊断期间运行风扇，我们可以使用诊断设备通过执行器测试来控制它，并同时测量电源和控制电压。

下一个屏幕显示 VCDS 程序中的冷却风扇执行器测试（冷却风扇控制电路 1）。

点击“启动”后，VCDS程序向发动机ECU发出控制冷却风扇的命令。然后进行控制：风扇每五秒以最大速度运行并再次关闭。

下面的示波器图像显示了风扇关闭（左）和全速（右）时的 PWM 控制信号。

通过延长或缩短信号的活动部分，风扇可以以任何所需的速度运行。

导致冷却风扇持续运转的可能故障：
即使发动机关闭，冷却风扇也可能继续高速运转。以下列出了导致冷却风扇进入所谓“紧急运行程序”的最常见故障。

一个或多个错误代码：从发动机管理系统或空调读取错误代码。可能存在与冷却液温度传感器、高压传感器或其接线有关的错误代码；
冷却液温度传感器显示不合逻辑的值。使用实时数据读取时检查当前温度；
散热器堵塞。这可能是阻止冷却剂正常循环的冷却剂通道，也可能是气流的堵塞。后者很容易检查：检查散热器是否有明显的损坏。
继电器棒：这基本上仅适用于带有串联电阻的版本；
发动机 ECU 和冷却风扇 ECU 之间没有正确的通信：这适用于 PWM 控制的风扇 ECU。两个 ECU 上的信号都可以用示波器测量。这里应该没有区别。你测量电压差吗？那么您可能会遇到断线、过渡电阻或短路的情况。