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有关 fan drive 控制的所有知识

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2021 年 3 月 3 日

风扇驱动是卡车发动机冷却系统的核心,它可以控制风扇转速,在不消耗过多能源的情况下提供充足的冷却。但是,风扇驱动装置或离合器如何 “知道 “风扇需要转多快?

答案是:控制。

风扇驱动控制装置因风扇驱动类型和车辆而异,但其基本目的是从发动机向驱动装置发送重要信息或信号,使其提供最佳转速。

在车间或工程技术人员会议上说起 “控制 “一词,你可能会受到侧目。如果设置和编程正确,它们会带来巨大的好处。如果用错了,或者在配置过程中漏掉了一个步骤,就会令人头疼。

下面是有关 fan drive 控制的所有知识。


控制系统的核心

电磁阀可视为控制系统的 “心脏”,它的开启和关闭可调节通向 fan drive 的气流。

电磁阀是一个三通阀,有两个进气口/排气口和一个出气口。来自车辆空气系统的气压被送入其中一个进气口,而出气口则与风扇驱动装置相连。

电流的通断会使电磁阀内的柱塞上下移动。柱塞将阀门出口端口与两个入口端口之一连接起来:

  • 断电时常开端口
  • 电流接通时常闭端口

阀门上有一个 3/64 英寸(1.19 毫米)的孔,用于调节空气量,确保风扇驱动平稳接合和脱离。

阀门出口端口始终连接至 fan drive。根据车辆电气控制线路的不同,气源可连接至常开或常闭端口。

当 fan drive 脱离时,未连接气源的端口将排出空气。有各种适配器和接头可供选择,使电磁阀可以常开或常闭(气源可以连接到任一进气口)。这些配件还允许电磁阀在安装时使用或不使用空气过滤器。

电磁阀应安装在远离发动机的位置,以尽量减少电磁阀与过热、振动和污染物的接触。安装在发动机之外的电磁阀可延长电磁阀的使用寿命,并确保风扇驱动正常运行。


为气流接线

控制风扇驱动的电气线路因车而异,但一般会是三种系统之一:

  • ECM 控制:电磁阀 “常闭”,由传感器控制
  • 常开:关闭电磁阀需要电流
  • 常闭:打开电磁阀需要电流

发动机制造商在其新设计中加入了电子控制模块 (ECM),用于控制发动机、变速箱和其他关键操作,以提高发动机性能、可靠性和燃油效率。

ECM 本质上是一台数字计算机,包含一个微处理器、随机存取存储器 (RAM) 和只读存储器 (ROM)。ROM 中包含计算机程序。

设计工程师只需更改 ECM 的程序,就能改变车辆的控制系统和发动机性能。

电子控制模块比独立的硬接线系统更简单、更可靠。决策逻辑在计算机程序中,而不是在线路中,所有传感器和执行器都与 ECM 连接,而不是相互连接。大多数由 ECM 控制的发动机都配备有 “常闭 “电磁阀。


了解发动机信号

ECM 计算机监控来自发动机安装传感器的数据,并根据编程逻辑向控制器和执行器发送适当的信号。ECM 还会向操作员的警告灯和仪表发送状态信息。

在 ECM 控制系统中,一个传感器可能会影响多个执行器,而一个执行器可能会受到多个传感器的影响,这取决于 ECM 的编程方式。

ECM 系统中使用的传感器与独立系统中使用的传感器不同。ECM 系统使用热敏电阻和发送单元向 ECM 发送信号(温度、压力、速度或任何传感功能),而不是简单的打开/关闭传感器。

[相关:在 Horton 的在线目录中查找发动机冷却零件的完整列表和对照检索数据]。

风扇驱动电磁阀不像传统系统那样与传感器相连,而是与一个由 ECM 控制的继电器相连。ECM 计算机程序会查看来自多个传感器的数据,并决定何时接通或断开风扇驱动。程序会考虑发动机冷却液温度、空调制冷剂压力、进气歧管空气温度、发动机转速和发动机制动状态,还可能考虑其他因素,具体取决于发动机配置。

在对装有 ECM 控制系统的卡车进行维修时,可能需要使用新的故障排除技术。车辆接线图不再显示哪个传感器影响哪个执行器。该图只显示每个传感器和执行器连接到哪个 ECM 针脚。

要确定传感器和执行器之间的关系,可以参阅车辆或发动机维修手册,以了解每个执行器在什么确切条件下工作(通常以故障代码的形式)。


在压力下保持冷静

上图还显示了压力保护阀。压力保护阀是一个 “故障安全 “装置,当系统气压低于 90 psi 时,用于防止损坏和过多的 fan drive 摩擦磨损。

当出现这种情况时,压力保护阀将打开电路,中断流向电磁阀的电流并使其停用。这就停止了流向风扇驱动装置的气流,导致风扇驱动装置啮合。

一旦系统气压达到 90 磅/平方英寸,压力保护阀将关闭,完成电路,激活电磁阀。激活电磁阀后,空气将流向风扇驱动装置,使风扇驱动装置脱离。

^观看:如何对半挂车发动机冷却系统进行预防性维护


测试压力保护阀:

可以在车辆运行时对压力保护阀进行简单测试。当 fan drive 脱离时(不需要发动机冷却,空调关闭),多次踩下制动踏板,使系统气压低于 90 psi。

当气压低于 90 psi 时,风扇驱动应接合。当气压回升到 90 psi 时,风扇驱动应脱离。


非电子学习管理系统

那么,使用电气控制系统的具有 On/Off Fan Drive 或双速风扇驱动装置的老式系统又如何呢?

这些类型的 fan clutch 的管道布置如下:

  • 对于常开电气系统,将气源连接到电磁阀的常开端口。
  • 对于常闭电气系统,将气源连接到电磁阀的常闭端口。

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