Quạt két nước là gì ?
Quạt két nước là phụ tùng thuộc hệ thống làm mát của động cơ xe ô tô, quạt két nước có tác dụng giải nhiệt cho két nước, quạt két nước giống như 1 chiếc quạt gió thông thường để thổi vào két nước. Tuy nhiên quạt két nước thông thường có 3 chế độ chạy tốc độ cao, chạy tốc độ thấp và ngắt không quay. Nhiều dòng xe ô tô có thể có 2 quạt két nước và có thể chạy nhiều chế độ khác nhau theo điều khiển của hộp ECM.
Két nước được làm mát bằng không khí. Nhưng nó làm mát không khí khi xe không chuyển động. Quạt làm mát được sử dụng để tạo sức hút không khí qua két nước. Quạt làm mát két nước được truyền động từ trục khuỷu qua dây đai, hoặc được dẫn động bằng động cơ điện. Quạt làm mát két nước qua dây đai được dẫn động từ trục khuỷu. Tốc độ quạt thay đổi theo tốc độ động cơ, nên tốc độ của quạt không đủ lớn khi động cơ chạy ở tốc độ thấp và, ở tốc độ cao, tốc độ quạt quá lớn làm gia tăng tổn thất công suất và tăng tiếng ồn.
Để khắc phục, ngày nay người ta dùng một khớp silicon điều khiển bằng nhiệt độ bố trí giữa bơm nước và quạt. Một cách khác là dùng một động cơ điện để kéo quạt. Cách này được sử dụng phổ biến trên các động cơ hiện đại.ECU nhận được tín hiệu nhiệt độ động cơ từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát đặt ở nắp máy. Khi nhiệt độ nước làm mát gia tăng đến mức qui định, cảm biến sẽ điều khiển relay đóng và cấp dòng điện đến motor quạt để dẫn động cho quạt quay.
Quạt mát két nước chỉ được dẫn động khi cần thiết, nhờ thế, nhiệt độ động cơ gia tăng đạt đến nhiệt độ tối ưu nhanh chóng, đồng thời giảm được suất tiêu hao nhiên liệu, cũng như giảm được tiếng ồn.
Quạt két nước trong tiếng Anh được gọi là Radiator Fan
Cấu tạo của quạt két nước
Đa số các xe con hiện nay được trang bị loại quạt điện vì quạt điện chiếm một không gian nhỏ và lưu lượng gió lớn và được điều khiển một cách dễ dàng. Quạt điện có thể được điều khiển bằng ECM hoặc công tắc nhiệt đặt ở két nước.
Quạt cơ khí thường được lắp cho xe tải, xe khách và các xe con dẫn động cầu sau đời cũ. Quạt cơ khí có thể được dẫn động bằng đai và được lắp cùng với trục của bơm nước. Để điều khiển tốc độ quạt theo nhiệt độ động cơ người ta sử dụng li hợp chất lỏng. Dưới tác dụng của nhiệt độ, chất lỏng silicon được đưa đến li hợp và ép li hợp làm cho quạt chạy. Nhiệt độ càng cao thì lực ép càng lớn và tốc độ quạt càng nhanh.
Cấu tạo quạt két nước bao gồm các chi tiết:
- Dung dịch silicon
- Đường dẫn
- Vùng làm việc
- Vùng chứa
- Piston
- Dải lưỡng kim
- Tấm ngăn cách
- Lò xo van
- Nắp trước
- Đĩa dẫn động
- Giảm chấn
- Vỏ
- Mặt lắp với động cơ
- Bầu chứa mỡ
- Ổ lăn
- Mặt lắp quạt
- Quạt
Nguyên lý hoạt động của quạt két nước
Quạt két nước có 2 kiểu điều khiển đó là điều khiển độc lập và điều khiển thông qua hộp đen ECU
Sơ đồ mạch điện nguyên lý hoạt động của quạt két nước
Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển quạt két nước bằng công tắc nhiệt thường đóng (normally close)
Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ lắp đặt trên xe TOYOTA dùng công nhiệt loại thường đóng. Cấu tạo của mạch điện bao gồm: accu, các cầu chì, công tắt máy, relay chính , relay điều khiển quạt mát, quạt gió, công tắt nhiệt độ nước (chỉ làm việc khi nhiệt lớn hơn 84 độ C).
Khi bật công tắc máy (IG/SW) sẽ có dòng điện qua cầu chì 7,5A cung cấp cho cuộn dây của relay quạt làm mát (cooling fan motor relay) qua công tắc nhiệt độ nước(water temprature switch) về mass hút công tắc ngắt dòng đến motor. Đồng thời dòng điện cũng đến cung cấp cho cuộn dây của relay chính (main relay) đi xuống mass hút công tắc W sang vị trí C.
Khi động cơ làm việc ở nhiệt độ dưới 84oC, do công tắc nhiệt độ nước vẫn đóng nên quạt làm mát động cơ chưa làm việc. Khi nhiệt nước làm mát động cơ vượt quá 840C thì công tắc nhiệt độ nước sẽ ngắt dòng qua cuộn dây của relay quạt giải nhiệt két nước (cooling fan relay) làm cho công tắc trả về vị trí cũ nối dương cho motor làm quạt quay.
Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển quạt két nước bằng công tắc nhiệt thường mở (normally open)
Hệ thống điện điều khiển quạt nước làm mát động cơ loại này được lắp đặt trên xe HONDA ACCORD model 90-94, không dùng chung với mạch điện điều khiển hệ thống lạnh. Cấu tạo của hệ thống bao gồm: accu, cầu chì, công tắc máy, relay điều khiển quạt, quạt làm mát động cơ, công tắc nhiệt độ nước (làm việc khi nhiệt độ nước vượt quá 90oC ).
Khi bật công tắc máy (IG/SW) điện thế dương qua cầu chì được cấp đến một đầu cuộn dây của relay quạt làm mát két nước và tiếp điểm của relay này.
Khi động cơ làm việc ở nhiệt độ dưới 90oC do cấu tạo của công tắc nhiệt độ nước (coolant temperature switch) vẫn chưa đóng nên motor quạt làm mát két nước chưa làm việc.
Khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá 90oC, công tắc nhiệt độ nước sẽ đóng tiếp mass cho cuộn dây của relay quạt (radiator fan relay) để đóng công tắc cung cấp dương cho quạt làm việc.
Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển quạt két nước kết hợp với hệ thống điều hòa nhiệt độ
Hệ thống điều khiển quạt làm mát dùng chung với mạch điện điều khiển hệ thống lạnh dưới đây được lắp trên xe TOYOTA COROLLA. Cấu tạo của hệ thống bao gồm các bộ phận: accu, các cầu chì, công tắc máy, relay điều khiển quạt làm mát và quạt giàn lạnh, công tắc nhiệt độ nước làm mát (làm việc khi nhiệt độ nước làm mát động cơ > 90oC).
Khi bật công tắc máy sẽ có dòng điện từ:
(+) Accu IG cầu chì 15A qua cuộn dây của relay chính mát qua cuộn dây của relay quạt két nước làm mát công tắc nhiệt độ nước mát qua cuộn dây của relay quạt giàn nóng công tắc nhiệt độ nước làm mát làm hút tiếp điểm các relay.
Khi bật công tắc máy lạnh, công tắc nhiệt độ nước làm mát đóng (nước làm mát còn thấp), có dòng điện như sau:
(+) Accu cuộn dây của relay ly hợp máy lạnh (A/C magnetic clutch relay) mass làm đóng tiếp điểm relay ly hợp điện từ, các dòng cho cuộn dây relay quạt giàn nóng đóng tiếp điểm relay. Xuất hiện dòng đi từ relay chính motor quạt giàn nóng relay 4 chân của quạt giàn nóng relay 5 chân của quạt giàn nóng motor quạt két nước làm mát động cơ mát. Làm cả hai quạt đều quay, nhưng với tốc độ chậm do mắc nối tiếp với nhau.
Khi nhiệt độ nước làm mát động cơ > 90oC, công tắc nhiệt độ nước làm mát hở làm relay quạt giàn nóng và relay quạt két nước làm mát động cơ cũng hở theo, phát sinh một dòng điện mới đi từ: IG relay chính chân số 5 của relay quạt làm mát động cơ motor quạt mát. Quạt quay với tốc độ cao nhất. IG relay chính motor quạt giàn nóng relay 4 chân của quạt giàn nóng chân 3 và chân 4 của relay 5 chân quạt giàn nóng mát. Quạt giàn nóng quay ở tốc độ cao nhất.
Nguyên lý hoạt động của quạt két nước kiểu điều khiển thông qua hộp ECU
Mạch điện điều khiển quạt làm động cơ trên xe Nissan lắp động cơ GA 16DE & SR model cho xứ nóng, được điều khiển từ hộp ECU động cơ. Cấu tạo của hệ thống gồm những bộ phận sau: accu, cầu chì, công tắc máy, relay điều khiển quạt (radiator fan relay), cảm biến nhiệt độ (themo switch), hộp điều khiển (ECCS control unit), hai quạt làm mát nước (radiator fan).
Nguyên lý hoạt động của quạt làm mát động cơ trên xe Lexus ES 300
Mạch điện điều khiển quạt làm mát trên xe Lexus ES –300 được điều khiển từ hộp ECU, quạt làm mát két nước hoạt động nhờ áp suất dầu trợ lực lái. Mạch điện điều khiển quạt làm mát nước động cơ lắp trên xe Lexus –ES 300 gồm những bộ phận sau: accu, cầu chì, hộp điều khiển quạt (cooling fan ECU), cảm biến vị trí bướm ga (throttle position sensor), van solenoid, công tắt áp suất bơm (A/C singlepressure swith), cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (engine coolant temperature sensor), cảm biến đánh lửa (ignition sensors), quạt làm mát két nước.
Quạt làm mát động cơ trên xe Lexus ES 300 là loại dùng áp suất dầu để điều khiển tốc độ quạt. Khi bật công tắc máy sẽ có nguồn (+) qua cầu chì 15A cung cấp cho hộp điều khiển quạt ở chân 1 và hộp được nối mass ở chân 4. Các tín hiệu vị trí bướm ga về hộp chân số 5, cảm biến nhiệt độ nước báo về hộp chân 9 và chân 10, công tắc áp suất cao nối về hộp ở chân 8, cảm biến đánh lửa gởi về hộp ở chân 6. Khi tổng hợp các tín hiệu trên, hộp sẽ điều khiển valve solenoid ở chân 2 và 3 để điều khiển áp suất dầu làm quạt quay ở tốc độ ứng với các tín hiệu gởi về hộp.
