自動車用冷却ファンの動作位置と原理
1. タンク温度センサー (実際には水位計温度センサーではなく、温度制御バルブ) がタンク温度がしきい値 (通常は 95 度) を超えたことを検出すると、ファン リレーが作動します。
2. ファンリレーを介してファン回路が接続され、ファンモーターが始動します。
3. 水タンク温度センサーが水タンク温度が閾値より低いことを検出すると、ファンリレーが分離され、ファンモーターの動作が停止します。
ファンの動作に関係する要因はタンク温度であり、タンク温度はエンジン水温とは直接関係ありません。
自動車冷却ファンの動作位置と原理：自動車冷却システムには 2 つのタイプがあります。
液冷と空冷。液冷車の冷却システムは、エンジン内のパイプとチャネルを通じて液体を循環させます。液体が高温のエンジンを通過すると、熱を吸収してエンジンを冷却します。液体はエンジンを通過した後、熱交換器（またはラジエーター）に送られ、液体の熱が空気中に放散されます。 空冷 初期の車の中には空冷技術を採用していたものもありましたが、現代の車ではほとんどこの方法は採用されていません。この冷却方法では、エンジン内で液体を循環させる代わりに、エンジンシリンダーの表面に貼り付けたアルミシートを使用してシリンダーを冷却します。強力なファンがアルミシートに空気を送り込み、熱を空気中に放散することでエンジンを冷却します。ほとんどの車では液冷が採用されているため、ダクト式の車の冷却システムには多くの配管が使用されています。
ポンプがエンジンブロックに液体を送り込んだ後、液体はシリンダー周辺のエンジンチャンネルを通って流れ始めます。その後、液体はエンジンのシリンダーヘッドを通ってサーモスタットに戻り、そこからエンジンから排出されます。サーモスタットがオフになっている場合、液体はサーモスタット周辺のパイプを通ってポンプに直接戻ります。サーモスタットがオンになっている場合、液体はラジエーターに流れ込み、その後ポンプに戻ります。
加熱システムにも独立したサイクルがあります。このサイクルはシリンダーヘッドから始まり、液体をヒーターベローズに送り込み、ポンプに戻します。オートマチックトランスミッション搭載車では通常、ラジエーターに内蔵されたトランスミッションオイルを冷却するための別のサイクルプロセスがあります。トランスミッションオイルは、トランスミッションによってラジエーター内の別の熱交換器を通ってポンプに送り出されます。液体は、0℃をはるかに下回る温度から38℃をはるかに超える温度まで、幅広い温度範囲で作動します。
したがって、エンジン冷却に使用する液体は、凝固点が非常に低く、沸点が非常に高く、幅広い熱を吸収できるものでなければなりません。水は最も効率的に熱を吸収する液体の一つですが、水の凝固点は自動車エンジンの目標条件を満たすには高すぎます。ほとんどの自動車で使用されている液体は、水とエチレングリコール（C₂H₄O₂）の混合物であり、冷却水としても知られています。水にエチレングリコールを加えることで、沸点を大幅に上げ、凝固点を下げることができます。
エンジンが作動するたびに、ポンプが液体を循環させます。自動車に搭載されている遠心ポンプと同様に、ポンプが回転すると、遠心力によって液体がポンプの外側に送り出され、中央から常に吸い込まれます。ポンプの入口は中央付近に配置されており、ラジエーターから戻ってきた液体がポンプの羽根に接触します。ポンプの羽根は液体をポンプの外側へ運び、エンジンへと送り込みます。ポンプから送り出された液体は、エンジンブロックとヘッドを通り、ラジエーターへと流れ込み、最終的にポンプに戻ります。エンジンのシリンダーブロックとヘッドには、液体の流れをスムーズにするために、鋳造または機械加工によって作られた多数のチャネルがあります。
これらのパイプ内の液体がスムーズに流れる場合、直接冷却されるのはパイプに接している液体のみです。パイプを流れる液体からパイプに伝達される熱量は、パイプとパイプに接する液体の温度差に依存します。したがって、パイプに接する液体が急速に冷却されれば、伝達される熱量は非常に少なくなります。パイプ内に乱流を発生させ、すべての液体を混合し、パイプに接する液体を高温に保つことでより多くの熱を吸収することで、パイプ内のすべての液体を効率的に使用することができます。
トランスミッションクーラーは、オイルが空気体と熱交換するのではなく、ラジエーター内の不凍液と熱交換するという点を除けば、ラジエーター内のラジエーターと非常によく似ています。圧力タンクカバー 圧力タンクカバーは、不凍液の沸点を25℃上昇させる可能性があります。
サーモスタットの主な機能は、エンジンを素早く加熱し、一定の温度を維持することです。これは、ラジエーターに流れる水の量を調整することで実現されます。低温時には、ラジエーターの出口が完全に塞がれ、すべての不凍液がエンジン内を循環します。不凍液の温度が82～91℃に上昇すると、サーモスタットがオンになり、ラジエーターを流れる不凍液の温度が上昇します。不凍液の温度が93～103℃に達すると、温度コントローラーは常時オンになります。
冷却ファンはサーモスタットに似たもので、エンジンを一定温度に保つために調整する必要があります。前輪駆動車はエンジンが水平に搭載されることが多く、エンジンの出力が車体側面を向いているため、電動ファンが搭載されています。
ファンは、サーモスタットスイッチまたはエンジンコンピューターで調整できます。温度が設定値を超えると、これらのファンがオンになります。温度が設定値を下回ると、これらのファンはオフになります。 冷却ファン 縦置きエンジンの後輪駆動車には通常、エンジン駆動の冷却ファンが装備されています。これらのファンにはサーモスタット粘性クラッチがあります。クラッチはファンの中央にあり、ラジエーターからの気流に囲まれています。この特定の粘性クラッチは、四輪駆動車の粘性カプラに似ている場合があります。車がオーバーヒートした場合は、すべてのウィンドウを開き、ファンが全速力で回転しているときにヒーターを稼働させます。これは、暖房システムが実際には二次冷却システムであり、車のメイン冷却システムの状態を反映できるためです。
ヒーターシステム 車のダッシュボードにあるヒーターベローズは、実際には小型のラジエーターです。ヒーターファンは、ヒーターベローズを通して空気を車内の客室に送り込みます。ヒーターベローズは小型のラジエーターに似ています。ヒーターベローズはシリンダーヘッドから不凍液を吸い込み、ポンプに送り返すことで、サーモスタットのオン/オフ時にヒーターが作動します。
