ventilator
Scopul și caracteristicile designului fanilor
Ventilatorul servește la creșterea debitului de aer prin miezul radiatorului. De regulă, este instalat direct în spatele radiatorului în direcția mișcării mașinii. Acest aranjament elimină intrarea particulelor mari și a obiectelor prinse de fagurele radiatorului în ventilator.
Pentru a crește eficiența ventilatorului, acesta este plasat în difuzorul de ghidare.
Pentru a opera ventilatorul consumă o proporție semnificativă a puterii dezvoltate de motor - până la 5% (pentru comparație - o pompă de lichid preia puterea motorului până la 1%).
După cum puteți vedea, datorită utilizării unui ventilator, puteți scăpa de multe probleme tehnice și economice.
Cele mai frecvente sunt ventilatoarele axiale (aerul de ghidare de-a lungul axei rotației lor) cu un număr de lame de la patru la opt. Lamele ventilatorului sunt realizate prin turnare, realizându-le împreună cu butucul sau ștanțându-le, conectându-le la butuc cu o articulație nituită.
Lamele turnate sunt fabricate din materiale sintetice (materiale plastice) și sunt ștanțate - din oțel sau aliaje de aluminiu. Ventilatoarele formate au o eficiență mai mare comparativ cu cele ștanțate, dar acestea sunt mai ușor de fabricat.
Creșterea performanței ventilatorului axial poate avea mai multe moduri - prin mărirea lungimii și a numărului de lame, precum și prin creșterea vitezei. Creșterea lungimii lamelor duce în mod inevitabil la o creștere a încărcărilor dinamice, în special la viteze mari sau variabile ale ventilatorului.
Suprasarcini dinamice limitează, de asemenea, viteza maximă a ventilatorului.
O creștere a numărului de lame duce la o creștere a nivelului de zgomot cauzat de funcționarea ventilatorului.
Din aceste motive, designerii, atunci când proiectează, trebuie să rezolve o serie de sarcini complexe interdependente pentru a determina parametrii optimi ai ventilatoarelor și a unităților lor.
Unele modele de sisteme de răcire a motorului includ două ventilatoare care sunt instalate în spatele radiatorului unul lângă altul. Acest design reduce înălțimea sau lățimea radiatorului, și o utilizare mai flexibilă a posibilității de control automat, inclusiv ventilatoare separat, împreună sau deconectati-le.
Pentru a reduce nivelul de zgomot în timpul funcționării ventilatorului, lamele lor sunt plasate în jurul hubului în mod neuniform, cu un pas variabil. O astfel de soluție constructivă necesită o balansare atentă a ventilatorului cu greutăți speciale și redistribuire în masă.
Tipuri de unități de ventilator
Următoarele unități de ventilator sunt disponibile:
- Curea de transmisie (cea mai comună);
- unelte (de la uneltele de sincronizare);
- frecare;
- electrice;
- electromagnetice;
- Hidraulice.
Transmisia electrică este relativ simplă și include un motor electric care pornește și se oprește automat, în funcție de temperatura lichidului de răcire din radiatorul comandat de senzorul de temperatură. Direct pe arborele motorului electric este amplasat un ventilator.
Când se utilizează un senzor de temperatură a rezistenței (schimbarea tensiunii și a curentului în funcție de temperatura motorului), este posibilă modificarea intensității fluxului de aer creat de ventilator. Cu toate acestea, astfel de modele nu sunt utilizate pe scară largă, deoarece ventilatorul lucrează aproape în mod constant, creând zgomot inutil.
Servomotorul electromagnetic are un cuplaj electromagnetic (figura 2), combinat cu o pompă de lichid. Se compune dintr-un electromagnet 6. instalat împreună cu pulia 1 la butucul 5 al pompei 3 și butucul ventilatorului conectat la armătura un arc lamelar, se rotește liber împreună cu butuc doi rulmenți cu bile.
Bobina electromagnetului este conectată la un releu termic a cărui senzor este amplasat în rezervorul superior al radiatorului. La temperatura lichidului de răcire din rezervorul superior al radiatorului 85 ... 90 ˚С, releul termic alimentează curentul cu bobina electromagnetului. Ancora este atrasă de electromagnet, iar butucul, împreună cu lamele ventilatorului, începe să se rotească.
Când temperatura scade la 80 ° C. Contactele releului se vor deschide și ventilatorul se va opri.
Transmisia hidraulică este realizată cu ajutorul unui cuplaj hidraulic care transferă cuplul de la arborele cotit la ventilator și stinge incărcarea inerțială care are loc atunci când viteza arborelui cotit este schimbată brusc.
În Fig. 3 prezintă proiectarea sistemului hidraulic al ventilatorului KamAZ-740.
Capacul frontal 1 și carcasa 2 a lagărului sunt conectate prin șuruburi și formează o cavitate în care este montat cuplajul de fluid.
Ansamblul de antrenare a arborelui 6 la carcasa 3. arborele roții de antrenare 10. Rola 12 și scripetele 11 sunt interconectate prin bolțuri și cuprind o porțiune de conducere a unui cuplaj fluid, care se rotește în rulmenți cu bile 8 și 19.
Partea principală a ambreiajului este acționată în rotație din arborele cotit prin intermediul rolei 7 spintelate.
Roata acționată 9, completată cu arborele 16, pe care este fixată butucul ventilatorului 15, constituie partea acționată a cuplajului hidraulic care se rotește în rulmenții cu bile 4 și 13.
Cuplajul hidraulic este etanșat cu manșoane de cauciuc 17 și 20.
Lamele radiale sunt turnate pe suprafețele interioare toroidale ale roților motoare și antrenate. Spațiul interbobinat al roților formează cavitatea de lucru a cuplajului hidraulic.
Transmisia cuplului de la roata de antrenare 10 la roata acționată 9 are loc atunci când cavitatea de lucru este umplută cu ulei. Frecvența de rotație a roții motoare a cuplajului hidraulic depinde de frecvența de rotație a roții motoare și de cantitatea de ulei care intră în spațiul de lucru al cuplajului hidraulic.
Uleiul este alimentat printr-un întrerupător (Figura 4), care controlează funcționarea ambreiajului hidraulic al ventilatorului. Comutatorul are trei poziții fixe, oferind diferite moduri de funcționare a ventilatorului.
Poziția "B" (figura 4, a) - modul automat, la care temperatura este menținută la 80 ... 95 ° C.
Prin creșterea senzorului de temperatură a lichidului de răcire 15. Spălătorul compoziție termică activă, care este în senzorul cartușului se topește și crește în volum, tija senzorului și bobina 5 sunt deplasate.
Bobina la o temperatură de 85 ... 90 ° C deschide canalul de ulei în corpul celor două întrerupătoare. Ulei din linia principală a sistemului de ungere al motorului prin canalele din unitatea de comutare carcasă și un tub frontal capac 5 (fig. 3), iar canalele din arborele de antrenare intră în cavitatea de lucru a cuplajului fluid. În același timp, uleiul localizat în cuplajul hidraulic prin orificiul din carcasa 3 este drenat în carterul motorului.
Poziția "О" (Fig.4) - ventilatorul este oprit. Uleiul din cuplaj hidraulic nu este livrat la nici o temperatură. Ventilatorul se poate roti cu o frecvență mică, tras prin frecare în lagăre și contra fluxul de aer în timp ce conduce mașina. Acest mod poate fi folosit atunci când autovehiculul este acționat în timpul temperaturilor scăzute, când motorul nu se încălzește până la modul optim de funcționare.
Este deosebit de importantă posibilitatea de închidere forțată a ventilatoarelor la temperaturi scăzute ale mediului ambiant pentru motoarele diesel, care se încălzesc de obicei mai lent decât motoarele pe benzină.
Poziția "П" - ventilatorul este pornit în mod constant. În cuplajul hidraulic, uleiul este alimentat în mod continuu, indiferent de temperatura motorului. Acest mod de funcționare a cuplajului hidraulic este utilizat atunci când motorul funcționează în condiții de temperatură ridicată, când este necesar să se răcească eficient.
Un fel de antrenare hidraulică pentru ventilatoarele de răcire este un cuplaj vâscos. a cărui principiu de funcționare se bazează pe reducerea vâscozității anumitor lichide cu încălzire și creșterea vâscozității în timpul răcirii.
Cuplajele vâscoase pornesc sau opresc automat ventilatorul în funcție de temperatura motorului și de viscozitatea fluidului în volumul de lucru al cuplajului. În plus, atunci când se utilizează astfel de cuplaje, ventilatorul poate funcționa cu o altă eficiență, din nou, în funcție de viscozitatea fluidului de lucru.
Avantajele și dezavantajele dispozitivelor automate de ventilare
După cum arată practica, atunci când se utilizează un motor de automobile, nu este întotdeauna necesară utilizarea unui ventilator pentru a crește eficiența sistemului de răcire. Este necesar doar atunci când vremea este fierbinte și când există încărcături grele, de exemplu, traficul în traficul urban al autovehiculelor, la lifturi lungi, cu o mașină complet încărcată etc.
În alte condiții, ventilatorul este mai convenabil să deconecteze, deoarece nu numai că îndepărtează puterea utilă din motor, ci creează și zgomot.
Ansamblurile hidraulice, electrice și electromagnetice ale ventilatorului, spre deosebire de sistemul mecanic (centură sau angrenaj), asigură un regim de temperatură mai favorabil al motorului. Utilizarea lor permite evitarea rece ventilatorului de răcire a motorului, precum și a reduce pierderile de energie datorită utilizării raționale a unui ventilator, reducând astfel consumul de combustibil.
În plus, utilizarea transmisiilor automate face ca conducerea să fie mai confortabilă, deoarece nu este nevoie să folosiți jaluzele pentru a regla fluxul de aer prin radiator.
Utilizarea sistemului de antrenare automată a ventilatoarelor face posibilă reducerea nivelului de zgomot atunci când conduceți în modul optim, ceea ce este deosebit de important pentru autovehicule.
Un alt avantaj important al acționării electrice, electromagnetice și hidraulice a ventilatorului îl constituie eliminarea încărcărilor dinamice semnificative ale lamelor, care are loc atunci când se utilizează acționări mecanice directe de pe arborele cotit în perioadele de schimbări bruște ale vitezei de rotație.
Cu toate acestea, automatizarea nu este lipsită de unele dezavantaje, dintre care cea mai semnificativă este complicația proiectării sistemului de antrenare a ventilatorului, ceea ce duce la o creștere a costurilor sale și la o scădere a fiabilității.
Utilizarea senzorilor de temperatură și a supapelor nu permite întotdeauna pornirea și oprirea ventilatorului la atingerea temperaturii setate datorită unei anumite erori în funcționarea lor, dar acest dezavantaj la majoritatea modelelor motoarelor de automobile nu este semnificativ.
În plus, acționarea electrică a comenzii ventilatorului are încă un dezavantaj - activarea motorului ventilatorului prin intermediul unui senzor de comandă este posibilă chiar și cu motorul oprit, dacă temperatura lichidului de răcire nu a scăzut la valoarea optimă.
Aceasta, la rândul său, impune conducătorului auto să aibă grijă de întreținerea motorului - puteți face numai reparații și reglaje în apropierea ventilatorului, asigurându-vă că motorul sa răcit. Unitățile electromagnetice și hidraulice nu au acest dezavantaj.
Utilizarea acționării hidraulice a ventilatorului determină o ușoară creștere a volumului sistemului de lubrifiere al motorului datorită utilizării uleiului pentru funcționarea cuplajului hidraulic.
Cu toate acestea, avantajele sistemelor automate de acționare a ventilatoarelor acoperă în mod semnificativ dezavantajele lor, iar acum au mecanisme mecanice aproape complet deplasate, în special în construcția sistemelor de răcire pentru motoarele pentru autoturisme.
Articole similare
-
Dispozitivul și funcționarea radiatorului sistemului de răcire a tractorului, echipament special
-
Blog personal - transformarea unui sistem de răcire pasiv pentru hdd - deepcool - icedisk 100 în
Trimiteți-le prietenilor: