از جمله مهم ترین سیستم ها در ماشین های بنزینی با موتور های احتراق داخلی، سیستم خنک کننده نام دارد. فعالیت موتور های احتراق داخلی که همراه با جرقه زنی و اشتعال است، دما و حرارت بالایی ایجاد می نمایند. در صورت تداوم این حرارت و عدم کاهش موجب اختلال در عملکرد موتور و فعالیت دیگر سیستم های خودرو ایجاد نموده و درنتیجه راندمان ماشین پایین خواهد آمد. حتی در صورت افزایش بیش از اندازه ی دما در سیستم فنی ماشین، آسیب های زیادی به قطعات مختلف وارد شده و ماشین از کار خواهد افتاد. درنتیجه، نیاز به خنک سازی این قسمت که دمای آن ها به صورت تصاعدی و مداوم بالا می رود، بسیار ضروری و مهم است. این وظیفه بر عهده ی سیستم خنک‌کننده ی ماشین یا فن کولر خودرو بوده و در طی فرآیندی مشخص در مسیری کاملا حساب شده روند خنک‌کاری موتور و دیگر قسمت های ماشین را تنظیم می نماید.
به طور کلی سیستم های خنک کننده به دو دسته ی آب خنک و هوای خنک تقسیم شده که امروزه در ماشین ها تنها از سیستم آب خنک استفاده می شود. از جمله مهم ترین اجزای فن کولر خودرو می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- اول، رادیاتور.
- دوم، شلنگ های آب.
- سوم، واتر پمپ یا پمپ آب.
- چهارم، ترموستات.
- پنجم، پروانه خنک کننده یا فن.
- ششم، سنسور دمای آب.
- هفتم، مجاری آب اطراف بلوک موتور.
با این مقدمه از کولر و سیستم خنک کننده ی خودرو، می خواهیم درباره ی پروانه یا فن کولر خودرو در این سیستم بیشتر صحبت کنیم و وظایف آن را به طور دقیق‌تری بررسی نماییم؛ پس با ما همراه بمانید.
درباره ی پروانه یا فن کولر خودرو چه می دانید؟
سیستم فن یا پروانه در جریان خنک سازی موتور وظیفه ی تامین هوای مورد نیاز برای این فرآیند را برعهده گرفته است. به طور معمول فن ماشین به صورت پروانه ی هواکش در جلوی موتور مشاهده می شود. به همین جهت به فن ماشین، پروانه موتور یا پروانه رادیاتور نیز می گویند. این پروانه در نقش دمنده ی سیستم خنک کاری خودرو ایفای نقش کرده و به دو صورت کلی در ماشین ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت:
· اول، فن مکانیکی.
· دوم، فن برقی.
جالب است بدانید که امروزه استفاده از فن های مکانیکی منسوخ شده و فقط فن های برقی مشاهده می شوند. فن های برقی با اجزای خود در بخش الکتریکی سیستم خنک کاری قرار گرفته و فن های مکانیکی در اجزای مکانیکی این سیستم بودند.
وظیفه ی فن یا پروانه در سیستم خنک کاری ماشین چیست؟
به جهت درک بهتر عملکرد فن کولر خودرو و وظیفه ی آن در سیستم خنک کاری در ابتدای این مطلب، روند عملکرد کل سیستم را به طور خلاصه بررسی خواهیم کرد. از مهم ترین وظیفه ی سیستم خنک کاری ماشین، تامین دمای بهینه و مناسب برای کار موتور می باشد. به طور کلی اجزای این سیستم به دو دسته طبقه بندی می شوند.
اول، مکانیکی: واتر پمپ، ترموستات، شلنگ ها، کانال های مدار آب، رادیاتور و درب آن.
دوم، الکتریکی: فن یا پروانه، موتور فن، رله فن و ECU یا یونیت فن.
به طور معمول قسمتی از دمای ایجاد شده در موتور به وسیله ی اگزوز خارج می شود. اما قسمت دیگر در بدنه موتور باقی می ماند و موجب گرم شدن بلوک سیلندر، سرسیلندر و دیگر اجزای موتور خواهد شد. این گرما به وسیله ی سیستم خنک کننده کم می شود. بدین ترتیب که واتر پمپ، آب رادیاتور را به مجاری و کانال های مدار آب اطراف بلوک سیلندر منتقل می نماید. آب با جریان در این مسیر ها دمای بلوک و اجزای مختلف موتور مانند سوپاپ ها و مانیولد ها را کم کرده و به سمت رادیاتور باز می شود. دمای آب در رادیاتور به صورت مجدد پایین آمده و بار دیگر مسیر خود را به سمت موتور در پیش خواهد گرفت. اما دمای آب در رادیاتور با عبور از یک مسیر طولانی با سطح مقطع کم و مجاورت با هوای خنک محیط، در تمام مدت عبور از رادیاتور کم خواهد شد. فن یا پروانه ماشین به عنوان یک دمنده، باعث تامین این هوای محیطی می گردد. بدین ترتیب با وجود اهمیت رادیاتور در عملکرد سیستم خنک‌کاری، این قطعه بدون فن هیچ کارایی نداشته و نمی تواند به خوبی و کامل وظیفه اش را انجام دهد.
فن مکانیکی چیست؟ (فن کولر خودرو)
همانطور که پیش از این گفته شد، در گذشته استفاده از انواع فن مکانیکی رایج بوده و امروزه منسوخ شده است. این پروانه، نیروی کار و چرخش خود را از موتور می گیرد و علاوه بر پایین آوردن راندمان موتور، به علت چرخش مداوم با موتور، استهلاک بالایی دارد. این بخش به کمک یک تسمه و پولی نیروی خود را از میل لنگ گرفته و فعالیت خود را شروع می کند. اما این نحوه ی کار علاوه بر فواید دارای مشکلاتی نیز هست. مانند:
- اول، تغییر دور پروانه با دور موتور.
- دوم، تامین نیرو از میل لنگ و کم شدن توان موتور.
- سوم، هرزگردی و اتلاف انرژی به دلیل فعالیت مداوم.
- چهارم، استهلاک بالا.
- پنجم، ایجاد صدای زیاد به دلیل درگیری با تسمه.
استفاده از فن های مکانیکی به علل گفته شده از چرخه ی صنعت ماشین سازی حذف و با فن های برقی جایگزین شده اند.
درباره ی فن برقی چه می دانید؟
سیستم این فن‌ها که امروزه در تمام ماشین ها مشاهده می شوند، از یک پروانه متشکل شده است که یک الکتروموتور را همراه خود دارد. این موتور اقدام به تامین انرژی لازم به جهت فعالیت پروانه ی ماشین دارد. الکتروموتور این سیستم می تواند برق مورد نیاز خود را از باتری دریافت نماید. بدین ترتیب، فعال سازی این فن در هر شرایطی و دور دلخواه امکان پذیر خواهد بود. اجزای تشکیل دهنده ی این بخش شامل موارد زیر می باشد:
- اول، پروانه.
- دوم، الکترو موتور.
- سوم، رله‌های کنترلی.
- چهارم، ECU.
- پنجم، فشنگی دمای آب در ماشین های کاربراتوری.
- ششم، سنسور آب در ماشین های انژکتوری.
ECU در سیستم فن کولر خودرو امکان دارد تا مجزا و مختص به آن بوده و یا برای آن از یک یونیت مشترک با سیستم سوخت رسانی استفاده گردد. سنسور ها نیز ترمیستور هایی می باشند که با تغییرات دمای آب، مقاومت الکتریکی آن ها را نیز تغییر می دهد. این تغییر مقاومت به صورت سیگنال هایی قابل پایش به ECU ارسال شده و یونیت اطلاعات لازم به جهت کنترل عملکرد فن را به دست خواهد آورد. بدین ترتیب ECU با بررسی نمودن اطلاعات سنسور های دمای آب، شرایط تند، کند و یا خاموش بودن فن را مشخص نموده، سیگنال های مربوطه را از طریق رله های کنترلی به الکتروموتور فن ارسال می کند.
تفاوت فن های برقی در ماشین های کاربراتوری و انژکتوری چیست؟
در ماشین های کاربراتوری که فاقد ECU بودند، از فشنگی های دمای آب استفاده می شد که به صورت مستقیم به فن اتصال می یابند. این فشنگی موجب کنترل دمای آب شده و همچنین باعث بالا رفتن آن را به صورت سیگنال به الکتروموتور پشت پروانه انتقال می دهد. یونیت پشت فن که به سیگنال های دمای بالای ارسالی از فشنگی ها حساس بود، با گرفتن این پیام ها یاعث روشن شدن فن می شوند. در این بین اگر به هر علتی ارتباط فشنگی ها با الکترو موتور قطع شد، سیستم به صورت مداوم کار کرده تا از بالا رفتن دمای موتور جلوگیری نماید.
اما در ماشین های انژکتوری، موتور ماشین به سوئیچ حرارتی مجهز شده که دمای سرسیلندر را به یونیت فن گزارش خواهد کرد. این سوئیچ در هنگام از کار افتادن سنسور دمای آب، در صورت رسیدن دمای سرسیلندر به ۱۱۸ درجه سانتی‌گراد، فعال می شود و سیگنال‌های لازم را به یونیت فن منتقل خواهد کرد. همچنین فنِ کولر خودرو با سیستم تهویه مطبوع ارتباط داشته تا شرایط دور فن را بر اساس وضعیت کولر انتخاب نماید. بدین ترتیب که، دمای اواپراتور و فشار گاز سیستم کولر نیز به ECU فن اعلام شده تا بر اساس آن، دور صحیح فن انتخاب شود. این ارتباط کمک کرده تا در شرایط بحرانی، افزایش دما باعث قطع شدن کمپرسور کولر شده و در این صورت چراغ STOP را در صفحه نمایشگر مشاهده خواهید کرد.
انواع فن مکانیکی را بشناسید:
فن ها به جز دو نوع گفته شده دارای انواع دیگری نیز می باشد. این تنوع موجب تنوع در راندمان و بازده موتور بوده و در انواع مختلف ماشین مورد استفاده قرار خواهد گرفت. این طبقه بندی که تنها شامل انواع فن مکانیکی موتور می شود، عبارت است از:
اول، فن کلاچ دار:
این نوع فن از مدل های مکانیکی بوده که با کمک تسمه پروانه فعال خواهد شد. به طور معمول در فن کلاچ دار در SUV و وانت بار‌ها استفاده می شود؛ پروانه و محوری آن که به کمک تسمه و موتور چرخانده می شود، جدا از هم می باشند. درنتیجه چرخش تسمه، باعث به حرکت در آوردن فن ماشین نخواهد شد. در این میان آن چه که باعث فعالیت فن می شود، کلاچی بوده که میان آن ها وجود دارد و با بالا رفتن حرارت درگیر شده، موجب انتقال نیروی چرخشی به پروانه ماشین خواهد شد.
دوم، فن پلاستیکی:
این فن کم وزن بوده و پره های آن لبه هایی زاویه دار داشته که قادر است به علت خصوصیت پره های خود باد بیشتری را به سمت رادیاتور هدایت می نماید. مسئله ی مهمی که درباره ی این نوع فن وجود دارد، انعطاف پذیر بودن تیغه های آن می باشد. بدین ترتیب، پره های آن در دور های بالا تغییر شکل می دهند و با کم شدن زاویه ی خود دمیدن باد را کنترل می نمایند.
سوم، فن آلومینیومی:
این فن همانند نوعی پلاستیک، وزن کمی داشته، قابلیت تغییر زاویه پره را ندارد و به طور کلی پره زاویه دار ندارد.
چهارم، فن فولادی:
این نوع فن که از نظر طراحی شبیه به نوع آلومینیومی می باشد، وزن بیشتری از آن داشته و به همین جهت امروزه استفاده از آن منسوخ شده است.
طبق بررسی های انجام شده، راندمان موتور با فن کلاچ‌دار بیش از باقی انواع دیگر بوده و فن فولادی نیز بیشترین هدر رفت انرژی را به دنبال خواهد داشت. اما حتی فن کلاچ‌دار نیز حدود ۱۴ اسب بخار قدرت موتور را از آن خود خواهد کرد. این امر یکی از اصلی ترین دلایل جایگزین شدن این فن ها با انواع الکتریکی دارد.
علائم خرابی فن کولر خودرو و دلایل آن چیست؟
علائم مشخصی به جهت به وجود آمدن اشکال در سیستم موتور فن ماشین وجود داشته که معمولا رانندگان نیز با آن ها آشنا می باشند. برخی از این علایم شامل موارد زیر است:
- اول، از کار افتادن فن.
- دوم، ضعیف شدن عملکرد فن.
- سوم، بالا بودن دمای موتور با وجود کار کردن فن.
- چهارم، شنیدن صدا های اضافی و احساس ارتعاشات غیر طبیعی.
- پنجم، روشن شدن چراغ چک ماشین.
کلام آخر:
در این مقاله به سوال فن کولر خودرو چیست؟ پاسخ دادیم. امیدواریم توانسته باشیم به برخی از سوالات شما پاسخ داده باشیم. در صورت تمایل می توانید نظرات خود را با ما درمیان بگذارید.
