汽車水箱風扇是向裡面吹風還是向外面排風?為什麼?

攝影沉澱


前置發動機散熱風扇是對著發動機吹風的,後置發動機則是對著水箱吹風。一般的乘用車、貨車都是前置發動機,風扇對著發動機吹風。而一些工程車輛例如裝載機則風扇則是對著對著水箱吹風。

風吹向發動機還是水箱都是有一定道理的,其實這個問題也很容易理解。風扇的作用就是通過強對流空氣來快速降低散熱器的溫度,保證散熱系統工作正常,保證發動機在合理的溫度下工作。
上圖是一臺完整的發動機包含了散熱系統,並且採用的是機械風扇,發動機啟動後風扇在皮帶的傳動下運轉。機械式風扇大多數帶有硅油離合器,隨著溫度變化而耦合。電子風扇帶有溫控開關,水箱溫度升高到90℃以上時風扇自動啟動。

汽車完整的散熱系統如下:
發動機的熱量被冷卻液吸收,吸收了發動機熱量的冷卻液溫度會升高,溫度超過節溫器開啟值以後節溫器會自動開啟。這時候高溫冷卻液在水泵的作用下流到水箱(散熱器)上水口。水箱內部有多個直立管路,管路外表帶有散熱翅片。高溫冷卻液從水箱上水口注入後會流到水箱下水口,這時候冷卻液富含的熱量就會散發掉一部分到空氣中。當發動機運轉時間增加,冷卻液溫度會逐步上升,水箱散熱能力有限,發動機散熱也會打折扣。這時候就需要風扇運轉來強制散熱,也就是用對流空氣來加快水箱散熱速度。

理論上風扇對著水箱吹風 ,或者對著水箱吸風都可以達到快速降溫的目的。但是吹風或者吸風要取決於具體車型,以乘用車、貨車為例:發動機在車頭前方,行駛時會有一個迎頭風來輔助散熱,這種情況下風扇採用吸風的辦法,對著發動機吹風是最理想的。
風扇高速運轉,大量的冷空氣經過散熱器吸入,散熱器熱量可以有效降低。而行駛中迎頭風也恰好起到了散熱的作用,可以降低風扇運轉時間/啟動頻率,間接的節約了燃料。如果強制對外對散熱器吃風,原地散熱還沒有關係。但是車子跑起來以後風扇與迎頭風對吹,反而會降低散熱效果,增加汽車行駛阻力。這就是大部分汽車風扇對著水箱吹風的原因。

而後置發動機的車輛,基本上都採用向外吹風的辦法來散熱
例如裝載機,發動機在後面。基本上就沒有迎頭風來散熱,而且這類車型速度低、散熱基本上都通過強制手段完成。

風扇隨著發動機啟動而運轉,運轉後就開始把發動機下後方空氣吸進來吹向散熱器、同時泵閥組件發動機的熱量也會被冷風帶走,也會得到有效散熱。如果這種車型採用向內吹風、吸風,那麼阻力就會大一些,同時泵閥等液壓原件的溫度也會增加,油耗會增加。



因此後置發動機散熱風扇多采用對著水箱吹風的方式工作,不僅發動機散熱,而且液壓系統散熱效果也非常理想。


水墨丹青一世情


汽車散熱風扇運行原理:抽風

關於汽車散熱系統存在諸多誤解,其中有兩項需要普及一下了。

首先需要說明的散熱風扇的運行原理,很多人認為散熱風扇是用來吹風為前置散熱水箱降溫,否則也不會把風扇設計在水箱的後面或中間位置;然而這種理解是絕對錯誤的,因為這裡涉及到一個常識性問題。汽車在行駛中需要克服風阻,空氣在重力的作用下無死角的環繞在汽車周圍;那麼汽車在行駛中則需要“推開”空氣才能行駛,這種推力會損耗汽車的輪上功率——可定義為行駛阻力。

為了克服行駛阻力汽車總會設計的越發低矮,以減少撞風面的方式降低行駛阻力。同理,飛機的設計也是這樣,只有前進的阻力越小動力損耗才會越低——重點:噴氣式飛機的動力角度是怎樣的呢?很顯然是讓氣流往後吹,如果把發動機的角度調整到往前吹,飛機是不是會“倒車”了呢?答案顯然也是沒有爭議的,到此為止汽車散熱風扇的“風向”也就有標準答案了。

風阻是靜態阻力,風扇如果往前吹那就等於給汽車加上了一個低功率的“噴氣式發動機減速器”。動態的阻力等於倍數級加大風阻,這會大大降低從汽車的動力並大大提升車輛的油耗。所以汽車是不可能這樣設計的,散熱風扇的主要作用不是吹風而是“抽風”;汽車在行駛中會在發動機艙內形成紊流,通過散熱風扇的吸力才能將紊流引導為固定流向的氣流,從而起到有效的散熱。


發動機散熱的兩組系統

1:發動機風扇不僅有抽氣的作用,同時像內部吹出的風也會為發動機機體從外部散熱。這點是毋庸置疑的,如果存在疑慮的話可以打開發動機艙並啟動發動機,近距離接近發動機總能感受到往往吹過來的滾滾熱浪,這就是散熱風扇吹過發動機機體產生的高溫熱風;或者用一根棉線或絲帶放在車頭進氣格柵的位置,此時輕盈的線會因抽氣往車內飛。

2:只依靠外部的散熱系統是不夠穩定發動機穩定的,發動機需要由外至內的兩組散熱系統——發動機冷卻液管路。在水泵的作用下防凍冷卻液會在管路內循環往復的流動,低溫冷卻液流經發動機缸蓋吸收大量的熱能,之後流動到前置散熱水箱後,被低溫的水箱吸收熱量實現降溫;隨即降溫後的冷卻液再流向缸蓋吸收熱量,這種循環往復的散熱方式配合外部散熱才能保證機體的合理溫度。

重點:為什麼汽車有兩組風扇,而且其中有一組偶爾不轉呢?原因在於發動機溫度還不夠高,目前的汽車散熱器都採用電子溫控的方式運行;在啟動發動機後只有一組運行,甚至在短距離駕駛後仍舊只有一組風扇運行,原因是此時發動機的溫度並不是很高。在長距離駕駛後發動機艙內的溫度會非常高,此時兩組風扇則會同時運轉以起到理想的散熱效果,這不是故障而是正常現象。

總結:上述內容為汽車散熱系統最常見的兩個錯誤理解,其次還有一點為長時間駕駛後車輛熄火但風扇仍然在轉,這種狀態也是正常現象——可稱之為延時散熱系統。長距離駕駛的汽車發動機會有很高的溫度,如直接熄火可能會因高溫而損壞機體甚至引發車輛自燃;為了保證安全則需要在熄火後持續散熱,直到發動機達到安全溫度後控制系統才會切斷。主流的自吸與渦輪增壓動力汽車都有這一功能,所以並不用擔心熄火不停轉,或者熄火後是否需要打開引擎蓋散熱了。


歡迎轉發留言討論



天和Auto


☆水箱風扇不管在水箱外邊還是裡面,它的排風方向都是對著發動機的,原因很簡單,如果風扇的風向著車頭方向吹,那麼車輛行駛時迎面來的風和風扇的產生的氣流就會打架,造成的後果有兩個,一個是水箱的散熱效果下降,另一個就是風扇因為迎面氣流過大而逆向旋轉,損壞風扇。


有些人會認為如果風扇安裝在發動機和水箱之間,如果風扇產生的氣流是向著發動機方向,那麼就無法對水箱進行散熱了,其實這個觀點顯然是錯誤的。

風扇在工作的時候,風扇的兩面都是有氣流的,一個是被風扇旋轉產生的吸力形成的氣流,一個就是風扇旋轉產生的一個向外的氣流,我們平時對向外產生的氣流會留下很深的印象,往往就忽略了吸力的存在。


只要有氣流在水箱散熱器片當中流動,就會把水箱中的熱量帶著,進而實現散熱的目的,當然這個氣流的溫度不能高於水箱散熱器片本身的溫度。至於風扇安裝在水箱的前邊還是後邊,都是不影響他的散熱效果的。


朱博士白話發動機


絕大部分汽車的散熱風扇都是位於水箱後面,朝著發動機艙吹風。也有少數車散熱風扇位於散熱器前方,朝著散熱器吹風。但是不管風扇位於散熱器前面或者後面,它們都是朝著發動機艙吹風的。

上圖顯示了發動機散熱系統的工作原理。高溫的冷卻液從散熱器上部進入,從散熱器內部流過,然後通過回水管再次進入發動機。在經過散熱器時冷卻液的熱量被散熱器吸收,而風扇轉動帶動氣流從散熱器經過,熱量就被帶走了。

比如上圖就是散熱風扇位於散熱器後方的佈局。雖然我們看不到散熱風扇,但是很明顯它藏在了散熱器的後面,緊貼散熱器。需要風扇輔助散熱時風扇啟動向發動機艙吹風,車頭的空氣就會被“抽”到發動機艙,從散熱器經過時把熱量帶走。

而這輛車散熱風扇卻位於散熱器前方,靠近車頭外側。它工作時會朝著散熱器吹風。

為什麼散熱風扇都是讓氣流從車頭往發動機艙的方向吹呢?原因很簡單:因為汽車行駛中車頭氣流是向發動機艙內吹的,如果你把散熱風扇設計成向外吹風的話行駛中氣流會對風扇產生非常大的阻力從而導致散熱系統出問題。所以散熱風扇都是製造流向發動機艙的氣流。

現在大部分車散熱風扇都位於散熱器後方,這樣的好處是可靠性更高。因為如果風扇設置在前方的話行駛中萬一有個異物衝過來撞上高速轉動的風扇有可能直接就把風扇打碎了,接下來散熱系統就無法正常工作了。而散熱器在前方的話就好多了,畢竟散熱器外面是厚厚的一層翅片,偶爾撞一下無妨大礙。

而且散熱器位於最前端還有一個好處,那就是行駛中車頭氣流可以直接吹向散熱器,這樣能減少散熱風扇啟動的時間,節省能量。我們平時跑高速中散熱風扇幾乎是不工作的因為高速行駛中的氣流就可以勝任了。

不過散熱風扇位於後方的缺點就是氣流相對小。因為它是靠風扇抽風的,散熱風扇與散熱器之間存在一些氣流損失。也就是說風扇吹過來的氣流一部分並沒有經過散熱器。

而散熱風扇位於前端的好處就是風量足,散熱速度快。這就像我們夏天開電風扇一樣,風扇前方風很大,而風扇背面風很小。

這種佈局方式的缺點是無法充分利用行駛中的氣流散熱,因為氣流被風扇阻擋後流失很多。而且一旦行駛中有異物進入風扇是首當其衝,更容易被損壞。


愛車大家說


汽車水箱風扇是向裡面吹風還是向外面排風?這個問題要看發動機的安裝位置。對於絕大多數的轎車、卡車等,發動機安裝在汽車的前面,這種情況下風扇就是向裡面吹風的;對於發動機後置的大客車,以及裝載機、挖掘機等工程機械,風扇就是向外排風的。

風扇對於汽車的作用是非常大的。我先來給你講一件有趣的事:一臺裝載機在大修完發動機後,總是高溫,不要說幹活,原地怠速時間長了都會高溫。修理工反反覆覆的檢查了很多地方,包括更換水泵、清洗水箱、換節溫器,後來甚至把節溫器拆除了,還是高溫。懷疑是缸墊哧了,就把缸墊又換了一遍,還是不行,並且換下來的缸墊也是好的。故障就此陷入困境。後來我無意中從這臺車後面走過,立即感覺不對勁——正常發動機著車情況下應該有熱風吹出來,這臺車怎麼沒有呢?我馬上想到了一個問題,打開發動機艙一看,果不其然——風扇裝反了!

當然,這是一個比較特殊的案例,絕大多數的車型風扇都是有固定安裝位置的,很難裝錯。不過它也說明了風扇對於汽車的重要性,如果沒有它,汽車是無法正常工作的。早期的汽車風扇是比較簡單的,一般都是與發動機同步運轉,而現在汽車上的風扇是比較複雜的,特別是在控制邏輯方面更是複雜。今天我們就來詳細的說一說汽車風扇有哪些類型,是如何工作的,它的控制邏輯又是怎樣的。

汽車風扇的全稱應該是“汽車冷卻風扇”,它的作用是讓更多的空氣流經散熱器,增強散熱器的散熱能力,加快冷卻液的冷卻速度,同時還可以讓更多的空氣流經發動機,將發動機散發出的熱量帶走。其實汽車在正常行駛時,正面的迎面風基本可以滿足汽車的冷卻需求,所以絕大多數情況下都是無需風扇冷卻的。只有在一些特殊工況下,比如汽車高負荷、低車速行駛,或者長時間低速行駛,長時間原地怠速,這種情況下基本沒有迎面風,就需要風扇來強制讓空氣流過散熱器,加快冷卻液的冷卻速度了。

汽車的冷卻風扇都是軸流式的,即風扇旋轉時,空氣沿著風扇旋轉軸的軸線方向流動,與我們家用的風扇是一樣的。與之對應的是徑流式風扇,它的空氣流向是從中間向四邊散發的,類似於離心式水泵,比如汽車空調蒸發箱風扇,以及家用空調的風扇,等等。相對來說,軸流式風扇風速更快,風壓更高、風量更大,冷卻效果更好,但是噪音和振動較大。軸流式風扇應用的也更廣泛,比如隧道、廠房通風工程、風洞等。

以前的汽車冷卻風扇基本都是用薄鋼片壓制而成的,重量比較大,轉動慣量大,對發動機功率消耗較大,現在更多的採用工程塑料製作。扇葉的數量一般為4~7片,葉片與旋轉平面呈30~45°的偏扭角,藉以車身吸風能力,使空氣沿著軸向流動。風扇的扇風量與風扇直徑、轉速、葉片形狀、葉片安裝角及葉片數有關。為了減小葉片的背壓力和渦流阻力,把葉片製成不同的形狀,比如葉尖窄、根部寬、葉尖向前彎曲、偏扭角漸變等。此外,為了降低風扇高速旋轉時的噪音和振動,各葉片之間的間隔角並不相等,這樣可以使葉片在旋轉時對空氣的間隔衝擊時間不等。

風扇的驅動方式有直接驅動和間接驅動兩種。

直接驅動是指風扇直接安裝在發動機曲軸上,或者由曲軸通過皮帶或者齒輪驅動風扇旋轉。絕大多數卡車和工程機械都採用這樣的驅動方式,只要發動機運轉,風扇就與曲軸同步旋轉。需要注意的是:這種驅動方式會極大的消耗發動機的功率。測算表明,風扇最多時會消耗發動機功率的10%。

為了減少風扇對發動機功率的消耗,同時也避免過度冷卻導致發動機過冷,發動機升溫時間過長,現在的發動機一般都採用風扇離合器來控制風扇的工作時間和旋轉速度。風扇離合器是由前蓋、殼體、主動板、從動板、閥片、主動軸、雙金屬感溫器、閥片軸、軸承、風扇等組成,它的工作原理是由雙金屬片感受水箱的溫度,通過雙金屬片的變形來控制閥片開啟的時機和角度。當水箱溫度較低時,閥片關閉,硅油不進入工作腔,風扇與驅動軸脫離,不旋轉,冷卻強度較低;當水箱溫度較高時,閥片開啟,硅油進入工作腔,通過硅油的高粘度使風扇與驅動軸結合,二者同步旋轉,風扇轉速較高,冷卻強度較高。閥片開啟的角度越大,硅油進入工作腔越多,風扇與驅動軸結合的越緊密,風扇的轉速就越高,從而實現了冷卻強度的調節。

如果風扇離合器由於某種故障,導致發生始終不能與驅動軸結合,那麼風扇就始終不能高速轉動,冷卻強度較低,在汽車高負荷運轉時有可能發生溫度過高的故障。為了避免這樣的情況,在風扇離合器上有一個應急裝置,在殼體上有一個鎖止板,只要把鎖止板的銷插入主動板孔中再擰螺釘,就可以使殼體與主動軸連成一體,風扇就與驅動軸同步運轉了。但此時只靠銷傳動,不能長期使用,並且風扇始終處於最高冷卻強度,也不利於發動機的預熱升溫。判斷風扇離合器故障的 一個方法是:當發動機溫度正常時,用手旋轉風扇葉,如果能感受到較大的阻力,說明風扇離合器是正常的;如果此時的風扇離合器阻力較小,可以輕鬆轉動,就說明風扇離合器已經損壞了。

風扇的間接驅動方式有兩種,一種是電動的,一種是液壓驅動的。先來說說電動的。

絕大多數的轎車以及乘用車,冷卻風扇都是電動的,也就是用一個電機直接驅動風扇的旋轉,電動風扇結構簡單,佈置方便,不消耗發動機功率,使汽車燃油經濟性得到改善。此外,採用電動風扇不需要檢查、調整或更換風扇傳動帶,因而減少了維修的工作量。一般車型上有兩個電動風扇,這兩個風扇有一樣大的,也有一大一小的,還有些車型專門有一個空調冷凝器風扇,它們根據發動機水溫的不同以及空調是否開啟,來決定風扇的啟動以及運轉速度。

早期的電動風扇,控制線路和控制邏輯都比較簡單,僅受溫控開關及空調壓力開關控制,滿足任何一個開關的條件及自動接通風扇。溫控開關安裝在水箱上,直接感受冷卻液的溫度,它事實上是一個兩檔電阻開關,內部電阻分為大小兩檔,分別控制風扇高低速運轉。當水溫超過90°C時,溫控開關第一檔接通,風扇低速旋轉,對水箱的散熱能力較低;當水溫超過105°C時,溫控開關第二檔接通,風扇高速旋轉,增大流過水箱的空氣流量,冷卻強度加大。如果開啟空調,空調壓力開關會直接給電動風扇 一個信號,電動風扇直接運轉,與水溫就無關了。

在日常使用中,有時會遇到溫控開關失效的故障。此時無論水溫有多高,電動風扇都不會啟動,進而造成發動機高溫。在這種情況下,我們可以把溫控開關的插頭拔下來,然後用一段導線把其中的兩個插頭短接起來,這樣電動風扇就會轉動了。轉速的高低與我們短接的插頭有關,一般情況下短接較低的轉速即可。

現在的汽車電控系統越來越複雜了,電動風扇的控制邏輯也越來越複雜。一般用發動機控制單元來控制電動風扇的啟動與運轉,對發動機及其周圍環境的參數考慮較為周全,有緊急運行模式,能效更高,從而達到節能降耗的目的。但是由此也帶來信號控制較複雜,維修難度增加的缺點。比如發動機冷卻液溫度信號缺失、水箱出水口溫度信號缺失,發動機控制單元為了防止發動機高溫,會指令電動風扇高速運轉;空調高壓傳感器信號缺失,會指令空調系統停止工作;還有一個很特殊的情況,就是車速信號缺失時,發動機會誤以為汽車一直在高速行駛,此時也會指令電動風扇高速旋轉。

電動風扇還有一個特性,就是延時控制。我們經常會遇到汽車長時間行駛後,即使我們把發動機熄火,電動風扇還會高速運轉一段時間,最長甚至可以超過十分鐘。這主要是因為汽車長時間行駛後,發動機水溫較高,如果我們直接熄火,水泵停止運轉,發動機局部溫度會迅速升高,嚴重時會發生金屬熔融粘著。為了避免這種情況的發生,停車後電動風扇仍然運轉一段時間,將發動機的溫度降下來,避免發動機高溫損壞。

還有一種間接式風扇驅動方式是液壓驅動,這種方式主要應用在挖掘機上和部分風冷發動機上。風扇安裝在一個液壓馬達上,當發動機啟動、溫度達到一定程度後,液壓馬達油路接通,馬達運轉,帶動風扇旋轉,為發動機提供冷卻氣流。風扇的轉速可以由液壓馬達控制,水溫低轉速低,水溫高轉速高。挖掘機上的液壓馬達動力源於液壓泵,風冷發動機的液壓馬達動力源於機油泵。

在風扇上還有非常重要的一個裝置,就是導風罩,俗稱“風圈”。它的作用是引導空氣的流動方向,避免風力發散。如果它缺失或者損壞的話,風扇的冷卻能力會大打折扣。在風冷發動機上的導風板有同樣的作用,曾經有過這樣的例子,一臺風冷發動機大修後,導風板沒有安裝到位,並且有缺失,修理工不懂,以為作用不大,結果發動機很快就高溫拉缸了。


老侯解車


前置發動機和水箱的車輛,風扇是向裡面吸風,因為要給水箱散熱,同時給發動機進行風冷熱。

說一個真實的向裡吹還是向外吹的例子,後果很嚴重。有一年車友要去羅布泊無人區穿越,一個車友為此專門給他的6缸切諾基更換了新水箱,之後發現偶爾水溫達到紅線,換了兩三個汽修廠也沒查出原因,出發的時間到了,車友帶著汽修技師出發了,在普通公路上車沒事(高速行駛時自然風和運動風可以散熱),下道進入荒原和沙漠,需要使用低速四驅,時速10-25公里,水溫就升高了(水箱開鍋),時常要停車人工散熱加冷水(為應對此現象專門攜帶50升的水桶),在穿越途中,一次停車休息,打開機艙蓋降溫,一個抽菸的車友發現風扇的風向不對,把這個現象告訴修理技師,仔細檢查,發現是風扇的正負極接反了,造成風扇吹返了方向,導致車輛在低速大扭矩時散熱不利水箱就開鍋了。把正負極重新接好的以後這種現象就再也沒出現。這就是風扇吹向不同導致的不同結果。


揚帆去遠航007


汽車水箱和風扇是為了對發動機循環冷卻液降溫而存在的,汽車水箱是水箱散熱器的俗稱,散熱器大都用銅或者鋁材料的金屬製成,是因為銅和鋁的導熱性比較好,傳遞熱量快,散熱器做成一排一排的細管子,管子外面還包裹者薄薄的金屬薄片,都是為了增大散熱面積而做的設計,風扇的目的是為了使外部的溫度較低的空氣快速流過散熱器的,從而為散熱器內的循環冷卻液降溫,為了使外部的較冷空氣更多、更快的流過水箱散熱器,設計者還在風扇的外沿安裝了風圈,來引導氣流和防止空氣發散。現在知道風扇存在的目的了,那麼決定風扇向裡吹風還是向外排風的問題,答案就有了:無論風扇安裝在水箱散熱器內側還是外側,都是由外向裡吹風,目的就是讓汽車外部的冷空氣快速流過水箱散熱器,為發動機冷卻液降溫提供幫助。

這個回答,希望能幫到你。


簡單就好蔡


1、你說的汽車是哪種類型?不同的汽車類型,小汽車(家庭用車)、商用車(客車、公交車等)等,發動機冷卻風扇的風吹向是不同的。下面我以採用了電子冷卻風扇的公交車為例說下。

2、發動機的冷卻風扇風的吹向有兩種:吹風式和吸風式。選擇哪種吹風方式需要看發動機冷卻系統的佈置方式。而發動機冷卻系統的佈置需要根據發動機艙的空間、車身底盤架構等確定。

比如安裝驛力科技發動機智能冷卻系統ATS,如果散熱器背部朝向車外,車外自然風經過散熱器再吹向冷卻風扇,那麼發動機的冷卻風扇就是吸風式,即冷卻風扇的風是向發動機艙吹的。相反,如果散熱器背部朝向車內,即發動機艙,冷卻風扇對著車身外面,那麼發動機的冷卻風扇就是吹風式,即冷卻風扇的風是吹向發動機艙的。

3、其實,不管是吹風還是吸風,冷卻風扇的風都是吹向發動機艙的。所謂的不同就是發動機艙、冷卻風扇、水箱散熱器三者之間的相對位置。

如果還不明白,建議參考如下資料:http://www.yilitek.cn/Article/ylkjatsdzf.html

4、最後說一點,不管發動機冷卻風扇的風吹向哪裡,都要做好發動機艙的密封,防止熱風迴流。


深圳救援拖車路


當然是向內吸風的。


友誼萬歲103704036


向裡面吹風 因為給發動機也能起到散熱作用


分享到:


相關文章: