Giáo trình Kỹ thuật điện oto - Chương 08: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ

Nội dung text: Giáo trình Kỹ thuật điện oto - Chương 08: Hệ thống điều khiển quạt làm mát động cơ

1. 306 Chöông 8: Heä thoáng ñieàu khieån quaït laøm maùt ñoäng cô * Heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí Nguyeân lyù cuûa heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí laø taïo ra xung quanh xylanh moät luoàng khoâng khí ñeå thu nhieät cuûa ñoäng cô. Muoán taûn nhieät toát maët ngoaøi cuûa ñoäng cô, ngöôøi ta laøm caùc phieán taûn nhieät ñeå taêng beà maët tieáp xuùc truyeàn nhieät vaø caùc baûn höôùng gioù, quaït gioù. Ñoái vôùi ñoäng cô nhoû (xe gaén maùy) thì lôïi duïng toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa xe thay cho quaït gioù. Ñaây laø kieåu laøm maùt ñôn giaûn ñöôïc söû nhieàu ôû caùc ñoäng cô nhoû nhö xe gaén maùy. Trong oâtoâ cuõng coù duøng nhöng ít. * Heä thoáng laøm maùt baèng nöôùc • Kieåu boác hôi: − Loaïi ñôn giaûn nhaát khoâng caàn bôm nöôùc vaø quaït gioù. − Loaïi thu nhieät vaø boác hôi: nöôùc soâi coù tyû troïng beù seõ noåi leân maët thuøng chöùa ñeå boác hôi. Nöôùc nguoäi coù tyû troïng lôùn seõ chìm xuoáng, lieàn ñaåy phaàn nöôùc noùng noåi leân goïi laø hieän töôïng ñoái löu töï nhieân. • Kieåu ñoái löu: hoaït ñoäng ñöôïc nhôø söï cheânh leäch nhieät ñoä cuûa 2 coät nöôùc noùng vaø nöôùc laïnh. • Kieåu cöôõng böùc: Ñeå taêng toác ñoä löu ñoäng cuûa nöôùc, ta duøng söùc ñaåy cuûa coät nöôùc do bôm nöôùc taïo ra (thöôøng duøng treân oâtoâ). • Kieåu kín: thöôøng thaáy trong oâtoâ. Nöôùc tuaàn hoaøn kín sau khi qua keùt laøm maùt trôû veà ñoäng cô (khoâng thaûi nöôùc ra ngoaøi). • Kieåu hôû: nöôùc laøm maùt thaûi ra ngoaøi. Nhöôïc ñieåm cuûa loaïi naøy laø nhieät ñoä nöôùc laøm maùt phaûi giöõ ôû 50 ÷ 60oC. Do ñoù, söï laøm maùt khoâng ñeàu daãn ñeán öùng suaát ôû caùc chi tieát taêng leân. Maët khaùc, do aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä nöôùc ôû ngoaøi maø nhieät ñoä nöôùc trong heä thoáng hôû cuõng dao ñoäng lôùn, vì vaäy khoâng coù lôïi cho cheá ñoä laøm maùt. 8.2 Motor quaït laøm maùt Keùt nöôùc ñöôïc laøm maùt baèng khoâng khí. Nhöng noù laøm maùt khoâng khí khi xe khoâng chuyeån ñoäng. Quaït laøm maùt ñöôïc söû duïng ñeå taïo söùc huùt khoâng khí qua keùt nöôùc. Quaït laøm maùt ñöôïc truyeàn ñoäng töø truïc khuyûu qua daây ñai, hoaëc ñöôïc daãn ñoäng baèng ñoäng cô ñieän. Quaït laøm maùt qua daây ñai ñöôïc daãn ñoäng töø truïc khuyûu. Toác ñoä quaït thay ñoåi theo toác ñoä ñoäng cô, neân toác ñoä cuûa quaït khoâng ñuû lôùn khi ñoäng cô chaïy ôû toác ñoä thaáp vaø, ôû toác ñoä cao, toác ñoä quaït quaù lôùn laøm gia taêng toån thaát coâng suaát vaø taêng tieáng oàn. Ñeå khaéc phuïc, ngaøy nay ngöôøi ta duøng moät khôùp silicon ñieàu khieån baèng nhieät ñoä boá trí giöõa bôm nöôùc vaø quaït. Moät caùch khaùc laø duøng moät ñoäng cô ñieän ñeå keùo quaït. Caùch naøy ñöôïc söû duïng phoå bieán treân caùc ñoäng cô hieän ñaïi.
2. 308 Chöông 8: Heä thoáng ñieàu khieån quaït laøm maùt ñoäng cô 8.3 Ñieàu khieån laøm maùt ñoäc laäp 8.3.1 Heä thoáng ñieàu khieån quaït keùt nöôùc baèng coâng taéc nhieät thöôøng ñoùng (normally close) Heä thoáng ñieàu khieån quaït laøm maùt ñoäng cô laép ñaët treân xe TOYOTA duøng coâng nhieät loaïi thöôøng ñoùng. Caáu taïo cuûa maïch ñieän bao goàm: accu, caùc caàu chì, coâng taét maùy, relay chính , relay ñieàu khieån quaït maùt, quaït gioù, coâng taét nhieät ñoä nöôùc (chæ laøm vieäc khi nhieät lôùn hôn 84oC). 7.5A B IG ST A Relay motor Relay quaït laøm maùt ñoäng cô C B motor quaït laøm maùt M Coâng taéc nhieät ñoä nöôùc Hình 8.3: Maïch ñieän quaït laøm maùt loaïi thöôøng ñoùng treân xe TOYOTA Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khi baät coâng taéc maùy (IG/SW) seõ coù doøng ñieän qua caàu chì 7,5A cung caáp cho cuoän daây cuûa relay quaït laøm maùt (cooling fan motor relay) qua coâng taéc nhieät ñoä nöôùc(water temprature switch) veà mass huùt coâng taéc ngaét doøng ñeán motor. Ñoàng thôøi doøng ñieän cuõng ñeán cung caáp cho cuoän daây cuûa relay chính (main relay) ñi xuoáng mass huùt coâng taéc W sang vò trí C. Khi ñoäng cô laøm vieäc ôû nhieät ñoä döôùi 84oC, do coâng taéc nhieät ñoä nöôùc vaãn ñoùng neân quaït laøm maùt ñoäng cô chöa laøm vieäc. Khi nhieät nöôùc laøm maùt ñoäng cô vöôït quaù 840C thì coâng taéc nhieät ñoä nöôùc seõ ngaét doøng qua cuoän daây cuûa relay quaït giaûi nhieät keùt nöôùc (cooling fan relay) laøm cho coâng taéc traû veà vò trí cuõ noái döông cho motor laøm quaït quay. 8.3.2 Heä thoáng ñieàu khieån quaït keùt nöôùc baèng coâng taéc nhieät thöôøng môû (normally open) Heä thoáng ñieän ñieàu khieån quaït nöôùc laøm maùt ñoäng cô loaïi naøy ñöôïc laép ñaët treân xe HONDA ACCORD model 90-94, khoâng duøng chung vôùi maïch ñieän ñieàu khieån
3. 310 Chöông 8: Heä thoáng ñieàu khieån quaït laøm maùt ñoäng cô + BAT IG/SW 15A 15A 1 3 Relay 1 5 ly hôïp Quaït maùy giaøn laïnh noùng Relay 4 2 4 chính 1 3 Relay 2 3 A/C quaït SW giaøn noùng 2 4 3 1 3 1 Relay Relay 5 quaït quaït laøm 4 giaøn maùt noùng 4 2 5 2 Quaït Coâng taéc laøm nhieät ñoä maùt nöôùc laøm ñoäng cô maùt Hình 8.5: Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån quaït laøm maùt khi heä thoáng ñieàu hoaø nhieät ñoä hoaït ñoäng Nguyeân lyù hoaït ñoäng Khi baät coâng taéc maùy seõ coù doøng ñieän töø: (+) Accu Æ IG Æ caàu chì 15A Æ qua cuoän daây cuûa relay chính Æ maùt Æ qua cuoän daây cuûa relay quaït keùt nöôùc laøm maùt Æ coâng taéc nhieät ñoä nöôùc Æ maùt Æ qua cuoän daây cuûa relay quaït giaøn noùng Æ coâng taéc nhieät ñoä nöôùc laøm maùt Æ maùt. Î laøm huùt tieáp ñieåm caùc relay. Khi baät coâng taéc maùy laïnh, coâng taéc nhieät ñoä nöôùc laøm maùt ñoùng (nöôùc laøm maùt coøn thaáp), coù doøng ñieän nhö sau: (+) Accu Æ cuoän daây cuûa relay ly hôïp maùy laïnh (A/C magnetic clutch relay) Æ mass laøm ñoùng tieáp ñieåm relay ly hôïp ñieän töø, caùc doøng cho cuoän daây relay quaït giaøn noùng ñoùng tieáp ñieåm relay. Xuaát hieän doøng ñi töø relay chính Æ motor quaït giaøn noùng Æ relay 4 chaân cuûa quaït giaøn noùng Æ relay 5 chaân cuûa quaït giaøn noùng
4. C = (R1 + R2 + 312 Chöông 8: Heä thoáng ñieàu khieån quaït laøm maùt ñoäng cô Quaït laøm maùt ñoäng cô treân xe Lexus ES 300 laø loaïi duøng aùp suaát daàu ñeå ñieàu khieån toác ñoä quaït. Khi baät coâng taéc maùy seõ coù nguoàn (+) qua caàu chì 15A cung caáp cho hoäp ñieàu khieån quaït ôû chaân 1 vaø hoäp ñöôïc noái mass ôû chaân 4. Caùc tín hieäu vò trí böôùm ga veà hoäp chaân soá 5, caûm bieán nhieät ñoä nöôùc baùo veà hoäp chaân 9 vaø chaân 10, coâng taéc aùp suaát cao noái veà hoäp ôû chaân 8, caûm bieán ñaùnh löûa gôûi veà hoäp ôû chaân 6. Khi toång hôïp caùc tín hieäu treân, hoäp seõ ñieàu khieån valve solenoid ôû chaân 2 vaø 3 ñeå ñieàu khieån aùp suaát daàu laøm quaït quay ôû toác ñoä öùng vôùi caùc tín hieäu gôûi veà hoäp. 7.4.2 Heä thoáng ñieàu khieån quaït vôùi ECU ñoäng cô Treân hình 7.7 trình baøy maïch ñieän ñieàu khieån quaït laøm ñoäng cô treân xe Nissan laép ñoäng cô GA 16DE & SR model cho xöù noùng, ñöôïc ñieàu khieån töø hoäp ECU ñoäng cô. Caáu taïo cuûa heä thoáng goàm nhöõng boä phaän sau: accu, caàu chì, coâng taéc maùy, relay ñieàu khieån quaït (radiator fan relay), caûm bieán nhieät ñoä (themo switch), hoäp ñieàu khieån (ECCS control unit), hai quaït laøm maùt nöôùc (radiator fan). 30A 10A 30A 10A y BAT rela Radiator fan ECCS CONTROL fan 1 fan 2 Radiator Radiator 613107108116 Themistor Hình 8.7: Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån quaït laøm maùt vôùi ECU ñoäng cô