W samochodowych układach chłodzenia z elektrycznym napędem wentylatora, wentylator jest automatycznie włączany i wyłączany w przypadku zmiany temperatury płynu chłodzącego.Główną rolę w systemie pełni czujnik załączenia wentylatora – wszystkiego o tym elemencie dowiesz się z tego artykułu.
Co to jest czujnik załączenia wentylatora?
Czujnik załączenia wentylatora to urządzenie elektroniczne lub elektromechaniczne posiadające grupę (grupy) styków, które w zależności od temperatury zamykają lub otwierają obwód elektryczny.Czujnik wchodzi w skład obwodu zasilania lub sterowania napędu wentylatora elektrycznego układu chłodzenia silnika, jest to czuły element, który daje sygnał o włączeniu lub wyłączeniu wentylatora w zależności od temperatury płynu chłodzącego (chłodzącego). .
Czujniki te są stosowane wyłącznie w pojazdach wyposażonych w napędzane elektrycznie wentylatory chłodnicy.Wentylatory napędzane wałem korbowym silnika są włączane i wyłączane za pomocą sprzęgła wiskotycznego lub w inny sposób, który nie jest tutaj uwzględniony.
Rodzaje czujników załączenia wentylatorów
Wszystkie czujniki wentylatorów są podzielone na dwie grupy zgodnie z zasadą działania:
•Elektromechaniczny;
•Elektroniczny.
Z kolei czujniki elektromechaniczne dzielą się na dwa typy:
• Z elementem czujnikowym na bazie cieczy roboczej o wysokim współczynniku rozszerzalności (wosk);
• Z elementem czujnikowym na bazie bimetalicznej płytki.
Ze względu na cechy konstrukcyjne czujniki elektromechaniczne można podłączyć bezpośrednio do obwodu zasilania wentylatora (choć częściej czujnik wchodzi w obwód przekaźnika wentylatora), a czujniki elektroniczne można podłączyć tylko do obwodu sterującego napędem wentylatora.
Ponadto czujniki elektromechaniczne dzielą się na dwa typy w zależności od liczby grup styków:
• Jednobiegowy – posiada jedną grupę styków, która zamyka się w określonym zakresie temperatur;
• Dwubiegowy – posiada dwie grupy styków, które zamykają się przy różnych temperaturach, co umożliwia zmianę prędkości wentylatora w zależności od temperatury płynu chłodzącego.
W takim przypadku grupy styków mogą znajdować się w jednym z dwóch stanów: normalnie otwarty i normalnie zamknięty.W pierwszym przypadku wentylator załącza się po zwarciu styków, w drugim - po ich rozwarciu (można tu zastosować dodatkowe obwody sterujące).
Wreszcie czujniki różnią się temperaturą włączania i wyłączania wentylatorów.W urządzeniach domowych zapewnione są przedziały 82–87, 87–92 i 94–99 ° C, w urządzeniach zagranicznych przedziały temperatur mieszczą się w przybliżeniu w tych samych granicach, różniąc się od jednego do dwóch stopni.
Budowa i zasada działania czujnika elektromechanicznego z woskiem
Jest to najpopularniejszy typ czujników wentylatorów.Podstawą czujnika jest pojemnik wypełniony woskiem naftowym (cerezytem, składającym się głównie z parafin) z domieszką proszku miedzi.Pojemnik z woskiem zamknięty jest elastyczną membraną, na której znajduje się popychacz, połączony z mechanizmem napędu styku ruchomego.Napęd kontaktowy może być bezpośredni (za pomocą tego samego popychacza) lub pośredni, za pomocą dźwigni i sprężyny (w tym przypadku uzyskuje się bardziej niezawodne zamykanie i otwieranie obwodu).Wszystkie części są zamknięte w grubościennej metalowej obudowie (zapewnia to bardziej równomierne ogrzewanie płynu roboczego) z gwintem i złączem elektrycznym.
Zasada działania takiego czujnika opiera się na efekcie zmiany objętości płynu roboczego pod wpływem zmiany temperatury (stosuje się to również w termostatach samochodowych).Wosk, który pełni w czujniku rolę płynu roboczego, posiada duży współczynnik rozszerzalności cieplnej, po podgrzaniu rozszerza się i zostaje wyparty z pojemnika.Rozprężający się wosk opiera się o membranę i powoduje jej uniesienie, co z kolei powoduje poruszenie popychacza i zwarcie styków – włącza się wentylator.Gdy temperatura spada, membrana obniża się, a styki otwierają się - wentylator wyłącza się.
Czujniki dwubiegowe wykorzystują odpowiednio dwie membrany i dwa ruchome styki, które wyzwalane są w różnych odstępach temperatur.
Czujnik montowany jest na chłodnicy (poprzez uszczelkę), jego część robocza ma bezpośredni kontakt z płynem chłodzącym, od którego nagrzewa się płyn roboczy.Zwykle w aucie stosuje się jeden czujnik wentylatora, lecz dziś można spotkać także rozwiązania z dwoma jednobiegowymi czujnikami ustawionymi na różne temperatury.
Budowa i zasada działania czujnika z płytką bimetaliczną
Istnieje wiele odmian czujników tego typu, ale ogólnie ich konstrukcja jest dość prosta.Podstawą czujnika jest bimetaliczna płytka o takim czy innym kształcie, na której znajduje się ruchomy styk.W czujniku mogą znajdować się również elementy pomocnicze zapewniające bardziej niezawodne zamknięcie styku.Płytkę umieszczono w szczelnej metalowej obudowie, w której znajduje się gwint i złącze elektryczne umożliwiające podłączenie do układu sterowania wentylatorem.
Zasada działania czujnika opiera się na zjawisku odkształcenia płytki bimetalicznej pod wpływem zmiany temperatury.Płyta bimetaliczna to dwie połączone ze sobą płytki metali, które mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej.Wraz ze wzrostem temperatury metale rozszerzają się na różne sposoby, w wyniku czego płyta bimetaliczna wygina się i przesuwa ruchomy styk - obwód zamyka się (lub otwiera przy stykach normalnie zamkniętych), wentylator zaczyna się obracać.
Podłączenie czujnika jest podobne do opisanego powyżej.Czujniki tego typu są najrzadziej spotykane ze względu na wyższą cenę i złożoność.
Budowa i zasada działania czujnika elektronicznego
Konstrukcyjnie czujnik ten jest również niezwykle prosty: opiera się na termistorze umieszczonym w masywnej metalowej obudowie z gwintem do wkręcenia w chłodnicę i złączką elektryczną.
Zasada działania czujnika opiera się na efekcie zmiany rezystancji elektrycznej termistora pod wpływem zmiany temperatury.W zależności od typu termistora jego rezystancja może zmniejszać się lub zwiększać wraz ze wzrostem temperatury.Zmiana rezystancji termistora jest monitorowana przez obwód elektroniczny, który po osiągnięciu określonej temperatury wysyła sygnały sterujące w celu włączenia, zmiany prędkości obrotowej lub wyłączenia wentylatora.
Konstrukcyjnie czujnik ten jest również niezwykle prosty: opiera się na termistorze umieszczonym w masywnej metalowej obudowie z gwintem do wkręcenia w chłodnicę i złączką elektryczną.
Zasada działania czujnika opiera się na efekcie zmiany rezystancji elektrycznej termistora pod wpływem zmiany temperatury.W zależności od typu termistora jego rezystancja może zmniejszać się lub zwiększać wraz ze wzrostem temperatury.Zmiana rezystancji termistora jest monitorowana przez obwód elektroniczny, który po osiągnięciu określonej temperatury wysyła sygnały sterujące w celu włączenia, zmiany prędkości obrotowej lub wyłączenia wentylatora.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r