Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin
Perangkat kendaraan,  Peralatan listrik kendaraan

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Karena pengoperasian mesin pembakaran internal tidak hanya dikaitkan dengan beban mekanis yang tinggi, tetapi juga dengan suhu yang sangat tinggi. Untuk mendukung suhu kerja power unit, agar tidak mati akibat beban berat, setiap modifikasi dilengkapi dengan sistem pendingin. Ada pendingin udara dan cairan. Detail tentang perangkat pendingin motor dijelaskan di review lain.

Untuk menghilangkan panas berlebih dari mesin, terdapat radiator di sistem pendingin cair, dan di beberapa model mobil tidak satu. Kipas dipasang di sebelah elemen ini. Pertimbangkan tujuan dari bagian ini, tentang prinsip apa yang bekerja, bagaimana cara kerjanya, dan apa yang harus dilakukan jika mekanismenya gagal di jalan.

Apa itu kipas radiator mobil

Saat motor berjalan, menghasilkan banyak panas. Blok silinder mesin klasik pembakaran internal sendiri didesain agar terdapat rongga pada dindingnya yang diisi dengan cairan pendingin (cooling jacket). Sistem pendingin termasuk pompa air yang bekerja saat poros engkol berputar. Ini terhubung ke poros engkol melalui timing belt (baca lebih lanjut tentang itu terpisah). Mekanisme ini menciptakan sirkulasi fluida kerja dalam sistem, yang menghilangkan panas dari dinding mesin.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Antibeku panas atau antibeku mengalir dari mesin ke radiator. Elemen ini terlihat seperti penukar panas dengan banyak tabung tipis dan sirip pendingin untuk meningkatkan permukaan kontak. Lebih detail tentang perangkat, jenis dan prinsip pengoperasian radiator dijelaskan di sini.

Radiator hanya berguna saat mobil melaju. Pada saat ini, aliran udara dingin yang datang berhembus di atas permukaan radiator, yang menyebabkan terjadinya pertukaran panas. Tentu saja efisiensinya bergantung pada suhu sekitar, namun saat berkendara, aliran ini masih jauh lebih dingin daripada cairan pendingin mesin.

Prinsip operasi pendinginan pada saat yang sama juga merugikan - pendinginan maksimum hanya mungkin dilakukan ketika mesin bergerak (udara dingin harus menembus penukar panas). Dalam kondisi perkotaan, tidak mungkin untuk memastikan proses yang berkelanjutan karena lampu lalu lintas dan kemacetan yang sering terjadi di wilayah metropolitan. Satu-satunya solusi untuk masalah ini adalah membuat injeksi udara paksa ke permukaan radiator. Inilah yang dilakukan kipas angin.

Saat suhu mesin naik, sensor dipicu dan penukar panas meledak. Lebih tepatnya, bilah disetel sehingga aliran udara tidak disuplai melawan gerakannya, tetapi tersedot. Berkat ini, perangkat ini dapat meningkatkan aliran udara radiator bahkan saat mobil sedang melaju, dan saat kendaraan berhenti, udara segar masuk ke ruang mesin, dan lingkungan panas di dekat mesin tidak terpengaruh.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Pada mobil yang lebih tua, kipas dipasang dengan kuat ke poros engkol, sehingga memiliki penggerak permanen. Jika di musim panas, proses seperti itu hanya menguntungkan unit daya, maka di musim dingin, pendinginan motor yang berlebihan tidak baik. Fitur pengoperasian perangkat yang konstan ini mendorong para insinyur untuk mengembangkan analog yang akan berfungsi hanya jika diperlukan.

Perangkat dan jenis kipas

Terlepas dari pentingnya sistem pendingin, mekanisme ini memiliki perangkat yang cukup sederhana. Terlepas dari modifikasinya, desain kipas akan terdiri dari tiga elemen:

  • Casing, yang merupakan dasar mekanisme, dipasang di radiator itu sendiri. Keunikan elemen ini adalah desainnya memaksa aliran udara untuk bekerja hanya dalam satu arah - tidak menghilang saat bersentuhan dengan penukar panas, tetapi untuk melewatinya. Desain casing ini memungkinkan pendinginan radiator yang lebih efisien;
  • Impeler. Setiap bilah sedikit diimbangi relatif terhadap sumbu, seperti kipas lainnya, tetapi ketika mereka berputar, udara disedot melalui penukar panas. Biasanya elemen ini terdiri dari 4 bilah atau lebih;
  • Mendorong.
Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Tergantung pada model perangkat, jenis drive dapat berbeda. Ada tiga jenis utama:

  • Mekanis;
  • Hidromekanis;
  • Kelistrikan.

Mari pertimbangkan setiap modifikasi secara terpisah.

Penggerak mekanis

Penggerak mekanis memiliki desain yang sederhana. Padahal, kipas jenis ini sudah terpasang permanen. Bergantung pada karakteristik motor, motor ini dapat dihubungkan ke poros engkol melalui katrol atau melalui timing belt. Menghidupkan motor segera mengarah ke pengoperasian impeller, hembusan konstan penukar panas dan unit daya dilakukan.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Kekurangan dari jenis kipas ini adalah bisa mendinginkan heatsink bahkan saat tidak dibutuhkan. Misalnya, saat memanaskan mesin yang dingin, penting agar unit mencapai suhu pengoperasian, dan di musim dingin ini membutuhkan waktu lebih lama karena cairan yang terlalu dingin. Kerusakan apa pun dari mekanisme semacam itu dapat sangat memengaruhi pengoperasian unit daya, karena bagian dari torsi juga digunakan pada elemen putar kipas.

Selain itu, pengaturan ini tidak memungkinkan peningkatan kecepatan putaran bilah secara terpisah dari pengoperasian motor. Oleh karena itu, modifikasi ini tidak digunakan pada kendaraan modern.

Penggerak hidromekanis

Penggerak hidromekanis adalah versi yang lebih canggih yang juga beroperasi dari unit daya. Hanya pada desainnya ada beberapa elemen tambahan. Pada kipas seperti itu, kopling khusus digunakan, yang memiliki jenis operasi kental atau hidrolik. Terlepas dari perbedaan, mereka memiliki prinsip operasi yang sama. Pada versi hidrolik, putaran impeler bergantung pada jumlah oli yang masuk.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Kopling kental memastikan kipas mulai dan berhenti dengan mengubah suhu pengisi silikon (mengubah kerapatannya). Karena mekanisme semacam itu memiliki desain yang rumit, dan pergerakan bilah bergantung pada fluida kerja, mereka, seperti analog mekanis, juga sangat jarang digunakan pada mesin modern.

Penggerak listrik

Penggerak listrik adalah yang paling andal dan pada saat yang sama merupakan opsi paling sederhana, yang digunakan di semua mobil modern. Dalam desain kipas semacam itu, ada motor listrik yang menggerakkan impeler. Aktuator jenis ini memiliki prinsip operasi kelistrikan atau elektromagnetik. Modifikasi kedua lebih sering terjadi pada truk. Kopling elektromagnetik memiliki struktur berikut.

Elektromagnet dipasang pada sebuah hub, yang dihubungkan ke dinamo motor listrik melalui pegas daun, dan mampu berputar. Dalam keadaan diam, elektromagnet tidak berfungsi. Tapi begitu pendingin mencapai kira-kira 80-85 derajat, sensor suhu menutup kontak magnet. Ini menciptakan medan magnet, yang karenanya ia menarik angker motor listrik. Elemen ini memasuki koil dan rotasi bilah diaktifkan. Tetapi karena kerumitan dalam desain, skema seperti itu tidak digunakan pada kendaraan ringan.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Penggunaan elektronik memungkinkan untuk menyediakan beberapa mode operasi perangkat, tergantung pada suhu pendingin dan kecepatan poros engkol. Keunikan drive semacam itu adalah dapat dihidupkan secara independen dari pengoperasian mesin pembakaran internal. Misalnya, saat mesin sedang melakukan pemanasan, kipas tidak berfungsi, dan saat cairan pendingin mencapai suhu puncaknya, impeler mulai berputar.

Untuk menyediakan sistem pendingin dengan aliran udara tambahan, dalam kasus terakhir, cukup dengan memasang kipas ke tempat yang sesuai dan menghubungkannya ke harnes kabel mobil. Karena modifikasi semacam itu digunakan pada kendaraan modern, selanjutnya kami akan mempertimbangkan prinsip pengoperasian jenis kipas khusus ini.

Prinsip pengoperasian kipas pendingin mesin

Untuk mengaktifkan kipas saat dibutuhkan, itu terhubung ke sistem lain yang memantau lingkungan kerja. Perangkatnya, tergantung pada modifikasinya, mencakup sensor suhu cairan pendingin dan relai kipas. Rangkaian listrik ini dihubungkan ke motor kipas.

Sistem sederhana seperti itu bekerja sebagai berikut. Sebuah sensor yang dipasang di inlet radiator mencatat suhu cairan pendingin. Segera setelah naik ke nilai yang sesuai, perangkat mengirimkan sinyal listrik ke relai. Pada saat ini, kontak elektromagnetik terpicu dan motor listrik menyala. Ketika suhu di saluran turun, sinyal dari sensor berhenti datang, dan kontak relai terbuka - impeler berhenti berputar.

Dalam sistem yang lebih maju, dua sensor suhu dipasang. Satu berdiri di saluran masuk pendingin ke radiator, dan yang lainnya di saluran keluar. Dalam hal ini, kipas dihidupkan oleh unit kontrol itu sendiri, yang menentukan momen ini dengan perbedaan indikator di antara sensor-sensor ini. Selain parameter ini, mikroprosesor juga memperhitungkan kekuatan dari menekan pedal gas (atau membuka tersedak), kecepatan mesin dan pembacaan sensor lainnya.

Beberapa kendaraan menggunakan dua kipas untuk meningkatkan kinerja sistem pendingin. Kehadiran elemen putar tambahan memungkinkan pendinginan penukar panas lebih cepat karena aliran udara dingin yang lebih besar. Pengendalian sistem seperti itu juga dilakukan oleh unit pengatur. Dalam hal ini, lebih banyak algoritme yang dipicu di mikroprosesor. Berkat ini, elektronik tidak hanya dapat mengubah kecepatan putaran bilah, tetapi juga mematikan salah satu kipas atau keduanya.

Selain itu, banyak mobil yang dilengkapi dengan sistem di mana kipas terus bekerja selama beberapa waktu setelah mesin dimatikan. Ini diperlukan agar setelah bekerja intensif motor panas terus mendingin selama beberapa waktu. Ketika mesin dimatikan, pendingin berhenti bersirkulasi melalui sistem, yang menyebabkan suhu dalam unit meningkat tajam, dan pertukaran panas tidak dilakukan.

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Ini sangat jarang terjadi, tetapi jika mesin bekerja pada suhu maksimum dan dimatikan, antibeku dapat mulai mendidih dan membentuk kunci udara. Untuk menghindari beban ini di beberapa mesin, kipas terus menghembuskan udara ke blok silinder. Proses ini disebut fan free run.

Kerusakan utama kipas radiator

Meskipun desainnya sederhana dan keandalannya tinggi, kipas pendingin juga rusak, seperti mekanisme lain di dalam mobil. Mungkin ada banyak alasan berbeda untuk ini. Mari pertimbangkan kerusakan paling umum dan cara memperbaikinya.

Paling sering, pengemudi dihadapkan pada malfungsi berikut:

  • Saat mesin berjalan (mobil berdiri untuk waktu yang lama), hembusan paksa dari penukar panas tidak menyala;
  • Kipas beroperasi pada suhu yang lebih tinggi;
  • Udara dihembuskan ke radiator secara terus menerus;
  • Pisau mulai berputar lebih awal dari waktu pendingin mencapai pemanasan yang dibutuhkan;
  • Kipas angin terlalu sering menyala, tetapi lampu overheat motor tidak berfungsi. Dalam hal ini, Anda harus memeriksa seberapa kotor sel radiator, karena udara seharusnya tidak hanya mengalir ke permukaan penukar panas, tetapi juga melewatinya;
  • Saat aliran udara radiator dihidupkan, aliran tidak masuk ke kompartemen mesin, tetapi dialirkan ke arah yang berlawanan. Alasan untuk pekerjaan ini adalah pinout kabel yang salah (Anda perlu menukar kutub motor listrik);
  • Kerusakan atau deformasi bilah. Sebelum mengganti impeler dengan yang baru, perlu dicari tahu penyebab kerusakan tersebut. Terkadang hal ini dapat terjadi dengan pemasangan atau pemasangan kipas yang buta huruf yang tidak ditujukan untuk model mobil ini. Jika tidak, kerusakan bilah merupakan konsekuensi dari keausan alami material.
Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Meskipun semua "gejala" ini tidak diinginkan untuk pengoperasian unit daya yang benar, akan lebih buruk jika kipas tidak menyala sama sekali. Ini demikian, karena dalam hal ini, motor yang terlalu panas dipastikan. Jika Anda terus mengoperasikannya pada suhu tinggi, ini akan cepat rusak.

Jika kipas beroperasi pada suhu melebihi 80-85 derajat (paling sering ini terjadi setelah mengganti sensor suhu), Anda harus memeriksa apakah sensor suhu cairan pendingin telah dipilih dengan benar. Ada modifikasi untuk kendaraan yang beroperasi di garis lintang utara. Dalam kasus ini, perangkat diatur untuk beroperasi pada suhu yang lebih tinggi.

Termostat yang rusak juga dapat menyebabkan panas berlebih. Detail tentang perangkat ini memberi tahu di sini... Dalam hal ini, satu sisi sistem pendingin akan menjadi sangat panas dan sisi lainnya akan menjadi dingin.

Alasan rusaknya sistem pendingin paksa (tidak terkait dengan termostat) mungkin karena kegagalan salah satu sensor (jika ada beberapa) suhu pendingin, kerusakan motor listrik, atau hilangnya kontak. di sirkuit listrik (misalnya, inti kawat rusak, isolasi rusak atau kontak teroksidasi). Pertama, Anda perlu melakukan inspeksi visual terhadap kabel dan kontak.

Secara terpisah, perlu disebutkan masalah yang jarang terjadi pada kipas yang berfungsi dengan mesin dingin. Masalah ini biasa terjadi pada kendaraan yang dilengkapi AC interior.

Detail tentangnya dijelaskan dalam video ini:

BERJALAN KIPAS dengan MESIN DINGIN. APA YANG HARUS DILAKUKAN. Untuk semua mesin dengan AC.

Selain itu, sistem dapat diuji dengan cara berikut:

  1. "Ring" kabel menggunakan tester, multimeter atau "kontrol";
  2. Motor listrik dapat diuji operabilitasnya dengan menghubungkannya langsung ke baterai. Penting untuk mengamati polaritasnya. Jika mesin bekerja, maka masalahnya ada pada kabel, kontak yang buruk, atau pada sensor suhu;
  3. Kemudahan servis sensor diperiksa dengan menutup kabelnya. Jika kipas menyala secara bersamaan, maka sensor suhu perlu diganti.

Perlu dipertimbangkan bahwa untuk banyak model mobil terbaru, diagnostik semacam itu tidak tersedia karena fakta bahwa kabel di dalamnya dapat disembunyikan dengan baik, dan tidak selalu mudah untuk mencapai sensor. Tetapi jika ada masalah dengan kipas atau salah satu komponen sistem, unit kontrol elektronik akan langsung menghasilkan kesalahan. Biasanya, ikon mesin akan menyala di panel instrumen. Beberapa sistem on-board memungkinkan diagnosis mandiri standar. Bagaimana Anda dapat memanggil menu yang sesuai pada layar komputer on-board, baca di sini... Jika tidak, Anda perlu pergi ke diagnostik komputer.

Untuk pengoperasian awal kipas angin, ini sering kali merupakan gejala sensor suhu pendingin yang rusak. Meskipun setiap mekanik mobil tidak dapat menerima kesimpulan ini, jika mesin biasanya mencapai suhu pengoperasian, maka Anda tidak perlu khawatir bahwa sistem akan menyala lebih awal dari yang diperlukan. Panas berlebih jauh lebih buruk untuk mesin pembakaran internal. Tetapi jika penting bagi pengemudi bahwa mobil tersebut memenuhi standar lingkungan, maka masalah ini harus diselesaikan, karena dalam mesin yang dingin campuran udara-bahan bakar tidak terbakar dengan efisien. Seiring waktu, ini akan berdampak negatif pada katalis (mengapa Anda membutuhkannya di dalam mobil, baca di sini).

Tujuan dan prinsip pengoperasian kipas pendingin

Jika motor kipas berjalan terus-menerus, ini adalah gejala sensor gagal, tetapi lebih sering hal ini terjadi karena kontak "saling menempel" di relai (atau koil elemen elektromagnetik terbakar, jika modifikasi ini digunakan di mesin ). Jika termostat rusak, sering kali radiator menjadi dingin dan kipas tidak akan berfungsi, bahkan pada suhu motor kritis. Ini terjadi ketika termostat macet dalam posisi tertutup. Jika terhalang dalam keadaan terbuka, maka mesin cold internal combustion akan membutuhkan waktu terlalu lama untuk mencapai temperatur operasi (cairan pendingin langsung bersirkulasi dalam lingkaran besar, dan mesin tidak memanas).

Apa yang harus dilakukan jika kipas tidak berfungsi saat bepergian?

Tidak jarang kipas pendingin mogok di suatu tempat di jalan. Jika berhenti bekerja, maka dalam mode kota antibeku pasti akan mendidih. Berikut beberapa trik yang dapat membantu dalam kasus ini:

  • Pertama, jika kerusakan terjadi di jalan raya, maka dalam mode kecepatan tinggi lebih mudah mengalirkan udara ke penukar panas. Untuk melakukan ini, cukup bergerak dengan kecepatan tidak lebih rendah dari 60 km / jam. Dalam hal ini, udara dingin dalam jumlah banyak akan mengalir ke radiator. Prinsipnya, kipas jarang menyala dalam mode ini, sehingga sistem akan beroperasi secara normal.
  • Kedua, sistem pemanas kompartemen penumpang menggunakan energi panas dari sistem pendingin, oleh karena itu, dalam mode darurat, Anda dapat menyalakan pemanas untuk mengaktifkan radiator pemanas. Tentu saja, di musim panas, berkendara dengan pemanas interior dihidupkan masih menyenangkan, tetapi mesin tidak akan mati.
  • Ketiga, Anda dapat menambahkan "tanda hubung" singkat. Sebelum panah temperatur cairan pendingin mencapai nilai maksimalnya, kita hentikan, matikan mesin, buka kap mesin dan tunggu hingga agak sedikit dingin. Dalam kasus apapun, selama prosedur ini, jangan menyirami unit dengan air dingin, agar tidak terjadi retakan pada blok atau head silinder. Tentu saja, dalam mode ini, perjalanan akan sangat tertunda, tetapi mobil akan tetap utuh.

Namun, sebelum melakukan prosedur tersebut, Anda harus memeriksa mengapa kipas tidak menyala. Jika masalahnya ada pada kabel atau sensor, maka untuk menghemat waktu, Anda bisa menghubungkan motor listrik langsung ke aki. Jangan khawatir kehabisan baterai. Jika generator bekerja dengan baik, maka saat mesin pembakaran internal bekerja, sistem on-board diberi daya olehnya. Baca lebih lanjut tentang pengoperasian generator. terpisah.

Walaupun di banyak mobil blower udara bisa diganti sendiri, namun jika mobil masih bergaransi, lebih baik menggunakan jasa service center.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa nama kipas di mesin? Kipas radiator juga disebut pendingin. Beberapa kendaraan dilengkapi dengan pendingin ganda (dua kipas independen).

Kapan kipas mobil harus menyala? Biasanya menyala saat mobil berdiri lama atau macet. Pendingin menyala ketika suhu cairan pendingin melebihi indikator pengoperasian.

Bagaimana cara kerja kipas mobil? Selama operasi, motor memperoleh suhu. Untuk mencegahnya dari panas berlebih, sensor dipicu, yang mengaktifkan drive kipas. Tergantung pada model mobil, kipas bekerja dalam mode yang berbeda.

Bagaimana cara kipas mendinginkan mesin? Saat pendingin dihidupkan, bilahnya menyedot udara dingin melalui penukar panas atau memompanya ke radiator. Ini mempercepat proses perpindahan panas dan antibeku didinginkan.

Tambah komentar