लिक्विड कूलिंगमध्ये फॅनची भूमिका
सामग्री
वातावरणात मोटरच्या ऑपरेशन दरम्यान व्युत्पन्न झालेल्या उष्णतेचे हस्तांतरण करण्यासाठी शीतकरण प्रणालीच्या रेडिएटरला सतत फुंकणे आवश्यक आहे. येणार्‍या हाय-स्पीड वायु प्रवाहाची तीव्रता यासाठी नेहमीच पुरेशी नसते. कमी वेगात आणि पूर्ण थांब्यावर, खास डिझाइन केलेला अतिरिक्त कूलिंग फॅन कार्यात येतो.
रेडिएटरमध्ये हवा इंजेक्शनचे योजनाबद्ध आकृती
रेडिएटरच्या हनीकॉम्ब स्ट्रक्चरमधून हवेचा प्रवाह दोन प्रकारे सुनिश्चित करणे शक्य आहे - बाहेरून नैसर्गिक प्रवाहाच्या दिशेने हवेची सक्ती करणे किंवा आतून व्हॅक्यूम तयार करणे. कोणताही मूलभूत फरक नाही, विशेषत: जर हवा ढाल - डिफ्यूझर्सची प्रणाली वापरली जाते. फॅन ब्लेड्सच्या आसपासच्या निरुपयोगी अशांततेसाठी ते किमान प्रवाह दर प्रदान करतात.
अशा प्रकारे, फुंकणे आयोजित करण्यासाठी दोन विशिष्ट पर्याय आहेत. पहिल्या प्रकरणात, पंखा इंजिनच्या कंपार्टमेंटमध्ये इंजिन किंवा रेडिएटर फ्रेमवर स्थित असतो आणि इंजिनमध्ये दबाव प्रवाह तयार करतो, बाहेरून हवा घेतो आणि रेडिएटरमधून जातो. ब्लेड निष्क्रिय होण्यापासून रोखण्यासाठी, रेडिएटर आणि इंपेलरमधील जागा प्लास्टिक किंवा मेटल डिफ्यूझरने शक्य तितक्या घट्टपणे बंद केली जाते. त्याचा आकार जास्तीत जास्त हनीकॉम्ब क्षेत्राच्या वापरास प्रोत्साहन देतो, कारण पंख्याचा व्यास सहसा हीटसिंकच्या भौमितिक परिमाणांपेक्षा खूपच लहान असतो.
जेव्हा इंपेलर समोरच्या बाजूला स्थित असतो, तेव्हा फॅन ड्राइव्ह केवळ इलेक्ट्रिक मोटरमधून शक्य आहे, कारण रेडिएटर कोर इंजिनशी यांत्रिक कनेक्शन प्रतिबंधित करते. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, हीटसिंकचा निवडलेला आकार आणि आवश्यक कूलिंग कार्यक्षमता लहान व्यासाच्या इंपेलरसह दुहेरी पंखा वापरण्यास भाग पाडू शकते. हा दृष्टिकोन सहसा ऑपरेशन अल्गोरिदमच्या गुंतागुंतीसह असतो, पंखे स्वतंत्रपणे स्विच केले जाऊ शकतात, लोड आणि तापमानावर अवलंबून एअरफ्लो तीव्रता समायोजित करतात.
फॅन इंपेलरमध्ये स्वतःच एक जटिल आणि एरोडायनामिक डिझाइन असू शकते. त्याच्या अनेक आवश्यकता आहेत:
- ब्लेडची संख्या, आकार, प्रोफाइल आणि खेळपट्टीने हवा निरुपयोगी पीसण्यासाठी अतिरिक्त ऊर्जा खर्च न करता कमीत कमी नुकसान सुनिश्चित केले पाहिजे;
- रोटेशन गतीच्या दिलेल्या श्रेणीमध्ये, प्रवाह स्टॉल वगळण्यात आला आहे, अन्यथा कार्यक्षमतेतील घट थर्मल शासनावर परिणाम करेल;
- पंखा संतुलित असणे आवश्यक आहे आणि यांत्रिक आणि वायुगतिकीय कंपन दोन्ही तयार करू नये जे बीयरिंग आणि लगतच्या इंजिनचे भाग लोड करू शकतात, विशेषतः पातळ रेडिएटर संरचना;
- वाहनांद्वारे उत्पादित ध्वनिक पार्श्वभूमी कमी करण्याच्या सामान्य प्रवृत्तीनुसार इंपेलरचा आवाज देखील कमी केला जातो.
जर आपण आधुनिक कार चाहत्यांची अर्ध्या शतकापूर्वीच्या आदिम प्रोपेलरशी तुलना केली, तर आपण लक्षात घेऊ शकतो की विज्ञानाने अशा स्पष्ट तपशीलांसह कार्य केले आहे. हे अगदी बाहेरूनही पाहिले जाऊ शकते आणि ऑपरेशन दरम्यान, एक चांगला चाहता जवळजवळ शांतपणे अनपेक्षितपणे शक्तिशाली हवेचा दाब तयार करतो.
फॅन ड्राइव्हचे प्रकार
तीव्र हवेचा प्रवाह तयार करण्यासाठी फॅन ड्राइव्ह पॉवरची लक्षणीय प्रमाणात आवश्यकता असते. त्यासाठीची ऊर्जा इंजिनमधून विविध प्रकारे घेता येते.
पुलीमधून सतत फिरणे
सुरुवातीच्या सोप्या डिझाईन्समध्ये, फॅन इंपेलर फक्त वॉटर पंप ड्राईव्ह बेल्ट पुलीवर ठेवला होता. ब्लेडच्या परिघाच्या प्रभावी व्यासाद्वारे कामगिरी प्रदान केली गेली, जी फक्त वाकलेली मेटल प्लेट्स होती. आवाजासाठी कोणतीही आवश्यकता नव्हती, जवळच्या जुन्या इंजिनने सर्व आवाज मफल केले.
रोटेशनचा वेग क्रँकशाफ्टच्या क्रांतीच्या थेट प्रमाणात होता. तापमान नियंत्रणाचा एक विशिष्ट घटक उपस्थित होता, कारण इंजिनवरील भार वाढल्याने, आणि म्हणूनच त्याचा वेग, पंख्याने रेडिएटरमधून हवा अधिक तीव्रतेने चालविण्यास सुरुवात केली. डिफ्लेक्टर क्वचितच स्थापित केले गेले होते, प्रत्येक गोष्टीची भरपाई मोठ्या आकाराच्या रेडिएटर्सने आणि मोठ्या प्रमाणात थंड पाण्याने केली होती. तथापि, ओव्हरहाटिंगची संकल्पना त्यावेळच्या ड्रायव्हर्सना सुप्रसिद्ध होती, साधेपणा आणि विचारांच्या अभावासाठी मोजावी लागणारी किंमत.
चिकट जोडणी
आदिम प्रणालीचे अनेक तोटे होते:
- डायरेक्ट ड्राईव्हच्या कमी वेगामुळे कमी वेगाने खराब कूलिंग;
- इम्पेलरच्या आकारात वाढ आणि निष्क्रिय असताना एअरफ्लो वाढविण्यासाठी गीअर रेशोमध्ये बदल केल्याने, मोटर वाढत्या वेगाने थंड होऊ लागली आणि प्रोपेलरच्या मूर्ख रोटेशनसाठी इंधनाचा वापर महत्त्वपूर्ण मूल्य गाठला;
- इंजिन गरम होत असताना, पंखा जिद्दीने इंजिनचा डबा थंड करत राहिला, अगदी उलट कार्य करत होता.
हे स्पष्ट होते की इंजिनच्या कार्यक्षमतेत आणि शक्तीमध्ये आणखी वाढ करण्यासाठी पंख्याच्या वेगावर नियंत्रण आवश्यक आहे. चिपचिपा कपलिंग म्हणून कलेमध्ये ओळखल्या जाणार्‍या यंत्रणेद्वारे ही समस्या काही प्रमाणात सोडविली गेली. पण इथे ते एका खास पद्धतीने मांडले पाहिजे.
फॅन क्लच, जर आपण त्याची सोप्या पद्धतीने कल्पना केली आणि विविध आवृत्त्या विचारात न घेता, त्यात दोन खाच असलेल्या डिस्क असतात, ज्यामध्ये तथाकथित नॉन-न्यूटोनियन द्रवपदार्थ असतो, म्हणजेच सिलिकॉन तेल, जे अवलंबून चिकटपणा बदलते. त्याच्या थरांच्या सापेक्ष हालचालीचा वेग. एक चिपचिपा जेल द्वारे डिस्क दरम्यान एक गंभीर कनेक्शन पर्यंत, ज्यामध्ये ते चालू होईल. तेथे फक्त तापमान-संवेदनशील वाल्व ठेवण्यासाठीच राहते, जे इंजिनच्या तापमानात वाढीसह अंतरामध्ये हे द्रव पुरवेल. एक अतिशय यशस्वी डिझाइन, दुर्दैवाने, नेहमीच विश्वसनीय आणि टिकाऊ नसते. पण अनेकदा वापरले.
क्रँकशाफ्टमधून फिरणाऱ्या पुलीला रोटर जोडलेला होता आणि स्टेटरवर एक इंपेलर लावला होता. उच्च तापमान आणि उच्च वेगाने, फॅनने जास्तीत जास्त कार्यप्रदर्शन तयार केले, जे आवश्यक होते. हवेच्या प्रवाहाची गरज नसताना अतिरिक्त ऊर्जा काढून न घेता.
चुंबकीय क्लच
नेहमी स्थिर आणि टिकाऊ नसलेल्या कपलिंगमध्ये रसायनांचा त्रास होऊ नये म्हणून, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीच्या दृष्टिकोनातून अधिक समजण्यायोग्य उपाय वापरला जातो. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक क्लचमध्ये घर्षण डिस्क असतात ज्या संपर्कात असतात आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटला पुरवलेल्या विद्युत् प्रवाहाच्या कृती अंतर्गत रोटेशन प्रसारित करतात. विद्युत प्रवाह नियंत्रण रिलेमधून आला जो तापमान सेन्सरद्वारे बंद होतो, सामान्यतः रेडिएटरवर बसविला जातो. अपुरा वायुप्रवाह निश्चित होताच, म्हणजेच रेडिएटरमधील द्रव जास्त गरम झाला, संपर्क बंद झाला, क्लचने काम केले आणि पुलीमधून त्याच पट्ट्याने इंपेलर फिरवला. ही पद्धत अनेकदा शक्तिशाली पंख्यांसह जड ट्रकवर वापरली जाते.
थेट इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह
बहुतेकदा, प्रवाशी कारमध्ये थेट मोटर शाफ्टवर बसवलेला इंपेलर असलेला पंखा वापरला जातो. इलेक्ट्रिक क्लचसह वर्णन केलेल्या प्रकरणात या मोटरचा वीज पुरवठा त्याच प्रकारे प्रदान केला जातो, येथे केवळ पुलीसह व्ही-बेल्ट ड्राइव्ह आवश्यक नाही. जेव्हा आवश्यक असेल तेव्हा, इलेक्ट्रिक मोटर सामान्य तपमानावर बंद करून हवेचा प्रवाह तयार करते. कॉम्पॅक्ट आणि शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या आगमनाने ही पद्धत लागू करण्यात आली.
अशा ड्राइव्हची सोयीस्कर गुणवत्ता म्हणजे थांबलेल्या इंजिनसह कार्य करण्याची क्षमता. आधुनिक कूलिंग सिस्टमवर जास्त भार आहे आणि जर हवेचा प्रवाह अचानक थांबला आणि पंप काम करत नसेल तर जास्तीत जास्त तापमान असलेल्या ठिकाणी स्थानिक ओव्हरहाटिंग शक्य आहे. किंवा इंधन प्रणालीमध्ये गॅसोलीन उकळते. समस्या टाळण्यासाठी पंखा थांबल्यानंतर काही काळ चालू शकतो.
समस्या, खराबी आणि दुरुस्ती
पंखा चालू करणे आधीच आपत्कालीन मोड मानले जाऊ शकते, कारण तापमान नियंत्रित करणारा पंखा नसून थर्मोस्टॅट आहे. म्हणून, सक्तीची वायुप्रवाह प्रणाली अतिशय विश्वासार्हतेने बनविली जाते आणि ती क्वचितच अपयशी ठरते. परंतु जर पंखा चालू होत नसेल आणि मोटार उकळत असेल, तर निकामी होण्यास सर्वात संवेदनाक्षम भाग तपासले पाहिजेत:
- बेल्ट ड्राईव्हमध्ये, बेल्ट सैल करणे आणि घसरणे तसेच त्याचे संपूर्ण तुटणे शक्य आहे, हे सर्व दृश्यमानपणे निर्धारित करणे सोपे आहे;
- व्हिस्कस कपलिंग तपासण्याची पद्धत इतकी सोपी नाही, परंतु जर ती गरम इंजिनवर जोरदारपणे घसरली तर हे बदलण्याचे संकेत आहे;
- इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ड्राइव्हस्, क्लच आणि इलेक्ट्रिक मोटर दोन्ही, सेन्सर बंद करून तपासले जातात किंवा इंजिन कंट्रोल सिस्टमच्या तापमान सेन्सरमधून कनेक्टर काढून इंजेक्शन मोटरवर, पंखा फिरणे सुरू केले पाहिजे.
दोषपूर्ण पंखा इंजिन नष्ट करू शकतो, कारण ओव्हरहाटिंग मोठ्या दुरुस्तीसह भरलेले असते. त्यामुळे हिवाळ्यातही अशा दोषांसह वाहन चालवणे अशक्य आहे. अयशस्वी भाग ताबडतोब बदलले पाहिजेत आणि केवळ विश्वसनीय निर्मात्याचे सुटे भाग वापरावेत. समस्येची किंमत इंजिनची आहे, जर ते तापमानाने चालवले असेल तर दुरुस्ती कदाचित मदत करणार नाही. या पार्श्वभूमीवर, सेन्सर किंवा इलेक्ट्रिक मोटरची किंमत केवळ नगण्य आहे.
