科目：
- 介紹
- 附黏性聯軸器的風扇
- 使用熱開關控制電風扇
- 透過控制裝置控制電風扇
- 使用控制裝置控制電風扇（繼電器控制）
- 使用控制單元進行電風扇控制（PWM控制）
- 導致冷卻風扇繼續運轉的可能故障
在上圖中，我們看到了一個穿著塑膠外套的寶馬電動冷卻風扇。 技術人員將冷卻風扇從導軌向上滑動，將其從引擎室中拆下。
以下段落討論冷卻風扇的不同控制方法。
附黏性耦合器的風扇：
除電控風扇外，還有自思考/調節風扇，即帶有黏性耦合的版本。 不再涉及電子產品。 A 雙金屬 條帶和液態矽油透過連接兩個儲存室（儲存室和工作室）確保溫度變化時風扇的開啟和關閉。
黏性聯軸器與法蘭連接 冷卻液幫浦 確認的。 在圖像中我們看到法蘭的一部分。 所討論的黏性聯軸器用四個螺栓擰到冷卻劑泵上。 還有一個中央安裝螺母的版本。
黏性耦合器位於 散熱器。 流經散熱器的空氣加熱黏性聯軸器。 雙金屬片也會受熱並因此變形。 當它彎曲時，雙金屬片打開板簧閥，矽油可以從儲存室流到工作室。 流體允許驅動盤（馬達側）的旋轉運動傳遞到風扇罩（風扇側）。 矽油可以經由回流通道流回儲存室。
- 當引擎冷卻時，風扇關閉。 冷卻液幫浦上的法蘭轉動，但風扇罩靜止。 在這種情況下，黏性聯軸器中沒有腔室相互連接；
- 當引擎熱時，風扇打開。 工作室中的矽油確保風扇罩被帶動並旋轉。
雙金屬片翹曲的程度（同樣取決於空氣溫度）決定了有多少液體可以流入工作室。 工作室中的流體越多，滑動就越少，因此風扇速度越高。 黏性聯軸器中的滑移始終很小。
行駛時，風會冷卻黏性聯軸器。 因此，冷卻風扇主要在靜止或緩慢行駛時開始運轉。
我們可以透過聲音來辨識汽車的冷卻風扇是由電動馬達驅動還是由黏性聯軸器驅動。 黏性聯軸器由曲軸透過多皮帶驅動。 曲軸轉速越高，風扇轉速越高。 如果引擎轉速增加時風扇吹得更猛烈，並在幾秒鐘後因冷卻而關閉，則汽車配備了黏性耦合器。 引擎怠速時電風扇的運轉速度不會比加速時快或慢。
下圖為中心螺栓連接的黏性聯軸器的拆卸操作。 螺栓連接以及包括風扇在內的黏性聯軸器可以用兩個大開口扳手鬆開。 以相反的方式將開口扳手分開，可以拆卸冷卻液幫浦聯軸器。 拆卸選項取決於汽車的類型。 並非在所有情況下都可以使用兩個開口扳手擰下風扇：
- 黏性聯軸器上只有一個螺母，並且缺少阻擋選項。 將扳手放在螺帽上並用鐵鎚敲擊，螺帽第一次從冷卻液幫浦上鬆開。 請注意：這可能會損壞冷卻劑幫浦的軸承和密封件！
- 可以使用專用工具透過多個凹槽來堵塞風扇。
使用熱開關控制電風扇：
在該系統中，電動冷卻風扇透過溫度相關開關或熱開關來開啟和關閉。 此部件位於散熱器內。
熱敏開關位於作為回流軟管的軟管上方； 在散熱器中冷卻的冷卻液會經由此軟管返回引擎。 行駛時，風主要提供足夠的冷卻。 當散熱器出口側的冷卻液變得太熱時，熱敏開關中的接點會閉合。 這會在繼電器電路的控制側建立電氣連接並打開冷卻風扇繼電器。 風扇啟動並開始運轉。
當風扇運轉時，散熱器中的冷卻劑再次冷卻。 當溫度夠低時，熱開關會切斷電氣連接。 繼電器關閉，冷卻風扇也關閉。
下面的電氣圖顯示了冷卻風扇的控制方法。 在圖中我們看到：
- 這是一個瀑布圖，端子30在頂部（電池正極），端子15在下面（點火開關輸出），端子31在底部（電池接地）；
- 繼電器的連接 86 和 85（控制電流輸入和輸出）位於左側，30 和 87（主電流輸入和輸出）位於右側。
- 端子 85 和電瓶接地之間的熱開關
- 87和電池接地之間的冷卻風扇。
熱開關操作風扇繼電器的控制電流側。 當散熱器中的溫度可能升至過高時，開關就會關閉。 繼電器控制電流側電路閉合； 電流流過端子 86 和 85 之間的線圈。 線圈變得有磁性並閉合端子 30 和 87 之間的開關。 這導致主電流從電池的正極通過電動機流到地。 風扇將一直運行，直到與繼電器的接觸斷開為止。
透過控制裝置控制電風扇：
如今，我們越來越常看到由控制設備控制的冷卻風扇。 在此版本中，不再需要熱開關：控制單元讀取一個或多個冷卻劑溫度感測器的值，並使用該值來確定冷卻風扇的控制。 ECU控制的優點是：
- 與熱敏開關的版本相比，控制（接通和關斷時刻）的控制精度更高；
- 一個冷卻風扇可以接管以前兩個獨立（通常是一個大風扇和一個小風扇）的功能。
控制單元決定風扇何時開啟或關閉以及運轉速度。 流向風扇的電流不會通過控制裝置：電流強度如此之高以致於控制裝置中會產生過多的熱量。 ECU 控制的風扇系統可以透過兩種方式設計：
- 繼電器控制；
- 脈寬調製控制。
以下段落描述了這兩個系統。
使用控制單元的電子風扇控制（繼電器控制）：
如上一段所述，ECU控制以熱敏開關取代了控制系統。 下列 方案 顯示了菲亞特 Grande Punto 199 的冷卻風扇電路。 在此圖中，我們看到以下主要組件：
- R02：風扇電阻；
- M05：散熱器風扇；
- K07：高速繼電器；
- K07L：低速繼電器；
引擎控制單元根據冷卻液溫度和空調系統中高壓感知器的值來決定冷卻風扇是否以及以何種速度開始運轉。 當空調開啟時，標準情況下會開啟速度 1，當引擎（太）熱時會開啟速度 2。 風扇 (M05) 可以控制在兩種速度：
- 對於低速，引擎ECU將繼電器K07L的線圈切換至接地。 繼電器接通主電流，主電流經由串聯電阻 R02 到達風扇的電動機。
- 對於高速，ECU 關閉繼電器 K07L 並開啟 K07：現在為電動馬達提供電壓和電流，無需串聯電阻。 風扇將以最大速度運轉。 如果引擎在交通擁堵時非常熱，或者溫度電路故障，就會發生這種情況：為了安全起見，ECU 以盡可能高的速度控製冷卻風扇。
下面兩張圖顯示了串聯電阻 R02（左）和冷卻風扇護罩中串聯電阻的位置（右）。 串聯電阻的白色和綠色塑膠部分內部是空心的：冷卻風扇將空氣吹過其中。 金屬條將熱量從阻力傳遞到流動的空氣。 此元件可防止串聯電阻器過熱。
“ 效益 繼電器電路和串聯電阻的優點在於它是一個相對簡單的系統。 如果發生故障，可以輕鬆測量繼電器進出的電壓。 排查方法見相關頁面 中繼.
“ 壞處 就是在位置1使用串聯電阻。電阻吸收能量，最終導致能量損失。 此外，電阻器對缺陷很敏感。 如果電阻燒壞，風扇將不再以設定1工作。如果懷疑串聯電阻有問題，可以測量電阻。 拆下插頭並測量組件引腳上的電阻。 結果為“OL”或“1”。 存在所謂無限高的電阻，顯示它有缺陷。 幾歐姆的電阻就可以了。
當汽車配備一個風扇繼電器並且風扇在打開時高速運轉時，這是以犧牲舒適性為代價的。 風扇打開和關閉的聲音可能會令人不安。 此外，接通時會出現能源需求高峰：接通繼電器、啟動風扇後，照明等用電設備會短暫變暗。
使用控制單元的電子風扇控制（PWM控制）：
透過 PWM 控制的冷卻風扇，風扇的轉速可以無段調高或調低。 熱開關使風扇在接通後以最大速度運行，或者可以透過串聯電阻以低速或高速運行，而 PWM 控制則允許冷卻風扇以任何所需的速度運行。 與定速系統相比的優點是：
- 更舒適：風扇在盡可能低的速度下比透過開關控制以（太）高的速度運轉時安靜得多。 恆定或低速也不會影響照明，在前面討論的系統中照明會短暫變暗；
- 節能：如果需要很少的冷卻，風扇不需要太多冷卻。 緩慢旋轉的風扇消耗較少的能量（包括燃料）；
下列 方案 來自梅賽德斯 C-180 的冷卻系統。 在此圖中，我們可以看到以下元件：
- P05：主保險絲盒；
- K04：主繼電器；
- A10：引擎室電子模組；
- A11：引擎ECU；
- M05：散熱器風扇；
- B13： 冷卻液溫度感知器.
在此圖中，我們看到冷卻風扇透過保險絲盒在引腳2 上接收到恆定的正極訊號，當ECU 打開繼電器K3 時，在引腳04 上接收到開關正極訊號，並在引腳4 上接收來自引擎ECU 的控制訊號。
引擎ECU透過PWM訊號控製冷卻風扇。 除其他因素外，控制取決於馬達溫度。
如果冷卻風扇發生故障，我們可以檢查引擎是否接收到與接地（引腳 2）相比的恆定和開關正極（引腳 3 和 1）。 如果這些電壓正確（引擎運轉時至少為 12 伏特），我們會測量控制訊號（PWM）從 ECU 上的引腳 16 到達風扇的引腳 4。
在M05冷卻風扇的外殼中我們也看到一個ECU：這是冷卻風扇的控制單元。 引擎ECU始終向冷卻風扇ECU發送控制訊號； 即使它不應該運行。 這樣，冷卻風扇 ECU 就會識別出通訊良好並且應該關閉風扇。 如果該訊號遺失或不正確，ECU將無法再辨識風扇是否應保持關閉狀態，或風扇應以何種速度旋轉。 出於安全考慮，ECU控製冷卻風扇馬達全速運轉。 汽車駕駛會注意到，當他/她打開點火開關時，風扇會開始很大聲地吹。
點火開關打開或關閉時，風扇可能會繼續強勁運轉（很大程度上取決於汽車類型）。 如果引擎 ECU 的控制訊號正確，則冷卻風扇 ECU 可能有故障。
當然，另一個故障可能是人們懷疑風扇根本沒有運轉。 為了在診斷期間運行風扇，我們可以使用診斷設備透過執行器測試來控制它，並同時測量電源和控制電壓。
下一個畫面顯示 VCDS 程式中的冷卻風扇執行器測試（冷卻風扇控制電路 1）。
點選「啟動」後，VCDS程式向引擎ECU發出控製冷卻風扇的命令。 然後進行控制：風扇每五秒以最大速度運轉並再次關閉。
下面的示波器影像顯示了風扇關閉（左）和全速（右）時的 PWM 控制訊號。
透過延長或縮短訊號的活動部分，風扇可以以任何所需的速度運轉。
導致冷卻風扇持續運轉的可能故障：
即使引擎關閉，冷卻風扇也可能繼續高速運轉。 以下列出了導致冷卻風扇進入所謂「緊急運行程序」的最常見故障。
- 一個或多個錯誤代碼：從引擎管理系統或空調讀取錯誤代碼。 可能存在與冷卻液溫度感知器、高壓感知器或其接線有關的錯誤代碼；
- 冷卻液溫度感知器顯示不合邏輯的值。 使用即時資料讀取時檢查當前溫度；
- 散熱器堵塞。 這可能是阻止冷卻劑正常循環的冷卻劑通道，也可能是氣流的阻塞。 後者很容易檢查：檢查散熱器是否有明顯的損壞。
- 繼電器棒：這基本上僅適用於具有串聯電阻的版本；
- 引擎 ECU 和冷卻風扇 ECU 之間沒有正確的通訊：這適用於 PWM 控制的風扇 ECU。 兩個 ECU 上的訊號都可以用示波器測量。 這裡應該沒有差別。 你測量電壓差嗎？ 那麼您可能會遇到斷線、過渡電阻或短路的情況。
