كيف يعملون وما هي الطريقة الصحيحة لتشخيصها؟

عادةً ما يكون قابض المروحة أو قابض Visco كما يشار إليه أحيانًا أحد المكونات الأقل فهمًا في نظام تبريد المحركات ، وبالتالي فهو أيضًا أحد الأجزاء الأكثر شيوعًا في السيارة ككل. ومع ذلك ، مع الفهم الصحيح لأعمالها ومع المعدات الصحيحة ، ليس الأمر صعبًا. لذلك ، سنحاول في هذه المقالة إزالة الغموض عن الموضوع ونأمل أن نساعدك على فهم ما إذا كان الجزء معيبًا أم لا.

لذا ، أولاً ، ما هو النطاق الكامل للوظائف التي يحتاجها هذا الجزء إلى أداء وكيف يعمل بالفعل؟ الغرض من قابض المروحة هو التحكم في مروحة المحرك ، ليس فقط للسماح لها بتزويد الهواء التبريد بالمبادلات الحرارية في مقدمة السيارة ، ولكن لجعلها تفعل ذلك فقط عندما يكون ذلك ضروريًا ، وتزويد كمية الهواء الضرورية فقط عند القيام بذلك. من المهم أن نلاحظ النقطتين الأخيرتين حيث يتم تجاهلهما في كثير من الأحيان أو لم يتم فهمهما على أنهما جزء من الوظيفة الأساسية لقابض المروحة. السبب في أن هذا الأمر مهم هو أن مروحة المحرك سوف تستمد الطاقة من المحرك فيما يتعلق بالسرعة التي يتحول بها وإذا كان تحميل التبريد على الأنظمة المختلفة منخفضًا ، فهذا مطلوب فقط كمية صغيرة من الهواء. وبالتالي ، يجب أن تكون سرعة المروحة منخفضة في المقابل حتى لا ترسم الهواء الزائد وبالتالي سرقة محرك الطاقة بشكل غير ضروري وبالتالي إهدار الوقود والمال. النقطة هي أن قابض المروحة ليس فقط لقيادة مروحة المحرك ولكن للقيام بذلك بكفاءة.

إذن ، كيف يفعل هذا بالفعل؟
باختصار ، يتكون قابض المروحة اللزجة من نصفين متزاوجين مع بعضهما البعض وقادرين على الدوران بشكل شبه مستقل عن بعضهما البعض. يقترن جانب الإدخال بالمحرك إما مباشرة أو عن طريق حزام وبالتالي يدور في علاقة ثابتة بالمحرك. يتم تثبيت جانب الإخراج على محمل يتم بدوره مثبت على عمود الإدخال حتى يسمح له بالتدوير بسرعة مختلفة عن جانب المدخلات. هناك ختم على رمح الإدخال الذي يبقي التجميع مختومة. تحتوي جوانب المدخلات والمخرجات على نظام من أخاديد التزاوج المركز ويتم ملء المساحة المختومة بينهما بكمية من زيت السيليكون الذي يختلف فيما يتعلق بكمية محرك الأقراص المطلوبة من قابض المروحة. يتم التحكم في كمية الزيت في المسافة المخبوزة بين النصفين بواسطة صمام متصل بعنصر حراري يقع في مقدمة القابض. يتم إطلاق الزيت من خزان التخزين المدمج في التجميع عند الحاجة إلى مزيد من الزيت ويتم ضخه مرة أخرى في هذا الخزان عندما يكون هناك عدد أقل من الزيت في مساحة العمل. مع ارتفاع درجة حرارة العنصر الحراري استجابة للهواء الأكثر سخونة الناتج عن زيادة في الحمل الحراري ، سيسمح الصمام بمزيد من الزيت بالتدفق إلى المسافة المثيرة بين النصفين. هذا يزيد من قوى القص اللزجة (الاحتكاك) بين جوانب المدخلات والمخرجات وبالتالي يؤدي إلى زيادة في سرعة جانب الخرج. وبالتالي ، تقوم المروحة برسم المزيد من الهواء التبريد من خلال المبادلات الحرارية التي توازن بين سعة تبريد الهواء مع الحمل الحراري للنظام.

الآن وبعد أن أصبح لدينا مخطط أساسي لكيفية عمل النظام ، من الضروري فهم خصائص النظام لمخلب مروحة لزج يعمل بشكل صحيح حتى نتمكن من تفسير خصائص النظام خارج الخط وبالتالي تمييز قابض مروحة وظيفية من واحدة فاشلة.

في نظام يعمل بشكل صحيح ، سنرى أنه عند بدء تشغيل المحرك ، سيتم إشراك قابض المروحة بنفس القدر تمامًا كما كان عندما تم إيقاف تشغيل المحرك آخر مرة. هذا يعني أنه حتى إذا كان المحرك باردًا عند بدء تشغيله ، فستشارك المروحة بالكامل إذا كان المحرك يعمل في الحمل الحراري الكامل عندما تم إيقاف تشغيله آخر مرة. وذلك لأن حجم الزيت في المساحة المثيرة بين جوانب الإدخال والإخراج لا يزال كما هو الحال عندما تم إغلاق المحرك وتوقف القابض عن الدوران. عندما يتم بدء تشغيل المحرك مرة أخرى (عندما يكون باردًا) ، سيبدأ الزيت في غرفة العمل (المسافة المثيرة بين نصفي المدخلات والمخرجات) في تعميمها إلى خزان التخزين ، وبالتالي تقليل قوة القيادة التي يتم نقلها بواسطة قابض المروحة إلى النقطة التي يتم فيها فصل المروحة تمامًا. في هذه المرحلة ، ستدور المروحة مع عزم دوران صغير جدًا فقط ناتج عن قوى الاحتكاك في المحمل. مع ارتفاع درجة حرارة المحرك ، سيقوم الهواء القادم عبر المبادلات الحرارية بتسخينه أيضًا ، استجابةً لبدء العنصر الحراري الموجود في مقدمة القابض تدريجياً في فتح الصمام الذي يتحكم في تدفق الزيت. سيؤدي ذلك إلى زيادة عزم الدوران في النظام بشكل تدريجي في التوازن مع الحمل الحراري على النظام حتى النقطة التي يتم فيها إشراكها بالكامل مرة أخرى.

سيتم رؤية انحراف بسيط عن النمط أعلاه عند بدء بدء تشغيل البرد بسبب تأثير لزوجة الزيت التي تكون أعلى في درجات حرارة منخفضة من درجة حرارة التشغيل. تأثير ذلك هو أنه عندما يكون الزيت باردًا ، ستكون كمية مشاركة المروحة أعلى بالنسبة لكمية معينة من الزيت في غرفة العمل أكثر من عندما يكون الزيت دافئًا ، وبالتالي فإن كمية معينة من مشاركة المروحة ستكون موجودة دائمًا في بداية باردة ولكنها ستنخفض بسرعة مع ارتفاع درجة حرارة الزيت (بسبب الاحتكاك الداخلي) ويعود القابض المعجبين إلى مستوى الصحيح (منخفض) في الاستجابة للشرطة.

مع وضع ما سبق في الاعتبار ، أصبح من الممكن الآن تحديد ما إذا كان قابض المعجبين معيبًا أم لا. في الأساس ، هناك طريقتان يمكن أن يفشل بهما قابض المعجبين. أول وأكثر وضوحًا هو إذا لم يعد الجزء ينقل عزم دوران محرك الأقراص المطلوب اللازم للسماح بالتبريد المناسب. والآخر هو إذا أصبح الجزء "محشورًا" ولم يعد يختلف عزم الدوران الذي يتم توفيره استجابةً للتغيرات في الحمل الحراري. يصبح وضع الفشل الأول واضحًا في درجات حرارة نظام التبريد المرتفعة ويصبح الوضع الثاني واضحًا في الضوضاء المفرطة من المروحة بسبب حقيقة أنه لا ينفصل في أي وقت على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يصبح وضع الفشل الثاني واضحًا في زيادة استهلاك الوقود.

هذا يقودنا إلى السؤال التالي ، "كيف نختبر ما سبق؟" تتمثل الطريقة الصحيحة لاختبار قابض مروحة لزج في تحديد كمية الانزلاق المسموح بها من قبل النظام في نقاط التشغيل المختلفة التي يمر بها النظام أثناء الارتداد. النمط الذي يجب أن يكون واضحًا هو أنه على المحرك البارد ، سيتم إشراك القابض على مستوى يتماشى مع درجة حرارة المحرك في وقت الإغلاق ويجب أن ينفصل مرة أخرى في غضون ثلاث إلى خمس دقائق بعد بدء التشغيل. يجب أن يحمل هذا الإعداد حتى يتم فتح ترموستات ويبدأ سائل تبريد المحرك. فقط في هذه المرحلة ، سيبدأ الهواء من خلال المبادلات الحرارية أمام المروحة في الاحماء وفقط من هذه النقطة فصاعدًا في حالة بدء تشغيل القابض المروحة. بحلول الوقت الذي تصل فيه درجة حرارة سائل التبريد إلى المبرد إلى درجة حرارة التشغيل الكاملة ، يجب أن يكون قابض المروحة مشاركة بالكامل. عند هذه النقطة ، يجب ألا يزيد الانزلاق المقاس في قابض المروحة عن 5 ٪.

الطريقة الصحيحة لتحديد الانزلاق هي قياس سرعة المروحة بالنسبة لسرعة المحرك وتقسيم الأول على الأخير. أي شيء أقل من 95 ٪ سيصبح بشكل تدريجي أكثر وأكثر إشكالية لأن النظام الصحي يجب أن يكون قادرًا على الحفاظ على هذا المستوى من الأداء. من الأفضل إجراء هذا القياس باستخدام مقياس سرعة الدوران بالأشعة تحت الحمراء مع قطع صغيرة من الشريط العاكس على عمود الإدخال إلى قابض المروحة وكذلك في مكان مناسب على محور المروحة بين قاعدة شفرتين مجاورتين. في الوقت نفسه ، يجب قياس درجة حرارة سائل تبريد المحرك باستخدام مقياس حرارة الأشعة تحت الحمراء لضمان أن تكون درجة الحرارة في درجة حرارة التشغيل عند قياس الانزلاق. تجدر الإشارة في هذه المرحلة إلى أنه من غير الممكن (ناهيك عن خطير بصراحة) تحديد مقدار الانزلاق الموجود من خلال محاولة الاحتفاظ بشفرة المروحة بيد واحدة ثم بدء المحرك ، ببساطة لأنه لا يمكن التمييز بين 5 ٪ من الانزلاق أو حتى الانزلاق 10 ٪ أو حتى 15 ٪ من الانزلاق لهذه المسألة. لوضع هذا في السياق ، يمكن أن يعاني نظام بنسبة 10 ٪ أو 15 ٪ في قابض المروحة من مشاكل في التبريد الكبيرة.