シリコンオイルファンクラッチの故障解析

ディーゼル エンジンの最適な動作温度を維持するには、冷却システムのファン制御が不可欠です。 現在、中国の大型トラックのほとんどはシリコンオイルクラッチファンを使用しており、カード所有者は走行中にファンの故障などの問題に遭遇する可能性が避けられません。 現時点では、多くのカード所有者はファン クラッチをロックすることを選択します。 これは絶対に実現不可能です。

 

シリコンオイルファンクラッチの働き

環境条件や運転条件の変化により、エンジンの熱状態は常に変化します。 したがって、エンジンの冷却強度は常に調整する必要があります。 例えば、夏場のエンジンが低速・高負荷で作動し、冷却水の温度が高い場合には、冷却風量を増やして放熱能力を高めるためにファンを高速回転させる必要があります。 寒い冬、冷却水の温度が低いとファンが働き続けても意味がありません。 エンジンパワーを無駄に消費するだけでなく、騒音も発生します。

 

気温が 10 度を超えて 10 度を下回る場合、実際のエンジン冷却ファンは役に立たなくなり、消費される燃料は非常に無駄になります。 これは、クラッチがロックできない理由も説明します。

 

シリコーンオイルファンクラッチの原理

シリコーンオイルファンクラッチは、通常のリジッドファンと異なり、シリコーンオイルを媒体とし、シリコーンオイルのせん断粘性を利用してトルクを伝達します。

 

ファンクラッチのフロントカバーとドリブンプレートの間はオイル貯留室となっており、高粘度のシリコーンオイルが貯留されています。

 

重要な感知コンポーネントは、フロント カバー上のスパイラル バイメタル シート温度センサーです。このセンサーは熱により変形してバルブ プレートを制御し、シリコーン オイルが作動チャンバーに流入してドライブ シャフトとファンに係合するように制御します。

 

温度が低いと制御弁は開かず、このとき油貯留室のシリコーンオイルは作動室に流入できません。 作動室内にシリコンオイルがなくなり、ドライビングプレートのトルクがドリブンプレートに伝達できなくなり、クラッチが切れた状態になります。

 

エンジン負荷が増大し、冷却水温度が上昇すると、バイメタル温度センサーに高温の空気が吹き込み、バイメタルプレートが変形し、バルブプレート伝達ピンや制御バルブプレートが角度的にたわみます。 空気流の温度が一定温度を超えるとオイル入口穴が開き、オイル貯留室のシリコーンオイルがこの穴を通って作動室に入ります。 シリコンオイルのせん断応力によりアクティブプレートのトルクがクラッチハウジングに伝わり、ファンが高速回転します。

 

頻発故障解析

1. スパイラルバイメタルプレート温度センサーが破損し、ファンが回転しなくなりました。

2. スパイラルバイメタルプレート温度センサーの疲労破壊により、過剰な温度感知状態が発生し、ファンが適切なタイミングで動作できなくなり、エンジンの性能に影響を与えます。

3. オイル貯蔵室と作動室の密閉性が低く、シリコーンオイルの損失はトルク伝達に影響を与えます。

 

上記の問題に対応して、エンジン温度が高くなる問題を解決するためにファンクラッチをロックすることを選択する人もいます。

 

まず、ファン クラッチがロックすると、大量の電力が消費されます。 厳密に接続された冷却ファンはエンジン出力の 3-5 パーセントを必要とし、その結果、驚くべき燃料消費量が発生することがわかります。

 

第二に、シリコーンオイルには一定の緩衝効果があります。

 

科学技術の進歩に伴い、冷却システムのファン設計も初期のリジッドファンからシリコーンオイルクラッチファン、最先端の電磁クラッチファン、電子シリコーンオイルクラッチファンへと大きく変化してきました。

 

1. リジッドファン

固定的に接続されたファンはエンジン速度の影響を直接受けます。 エンジンが低速で動作している場合、冷却システムの温度によって熱が放散されるため、エンジン温度が低くなりすぎ、冬にエンジンが暖まることが困難になります。

 

2.シリコンクラッチファン

シリコーンオイルファンはシリコーンオイルを媒体とし、シリコーンオイルの高粘度特性を利用してトルクを伝達し、二重感温金属変形構造「カプラー」によりファンの温度制御動作を実現します。 ファンの速度は温度によって制御され、低温での無駄な動作を防ぎます。 ただし、これはシミュレーション動作にすぎず、冷却システムの温度を正確に一定に保つことは困難で、温度の上昇と下降があります。

 

3. 電磁クラッチファン

電磁クラッチファンは、制御スイッチ、インテリジェントコントロールユニット、またはエンジンECU通信を通じてファン速度を正確に制御し、冷却システムの温度をさらに制御し、2段階または3段階の速度調整を実現します。 現在、大型トラックと濰柴のエンジン製品にこのシステムが搭載されています。

 

4. 電子シリコンクラッチファン

電子シリコンオイルクラッチファンの電子制御クラッチは、従来のバイメタル温度制御モードとは異なります。 ファンクラッチの内部ソレノイドバルブは、エンジンコントロールモジュールのECU信号を直接読み取り、エンジンのさまざまな部分の温度センサーから提供される情報に基づいて冷却ファンの速度を制御します。 より正確かつ迅速な対応を実現するため。

 

エンジンはトラックの中心コンポーネントであり、冷却システムとしてのファンはエンジンの効率に重要な役割を果たします。 破損しているのでロックしないでください。