發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的功用是增強(qiáng)流經(jīng)散熱器的空氣流速和流量，以提高散熱器的散熱效果。風(fēng)扇作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，其工作的好壞不但直接影響到散熱器的散熱效率，而且影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用和可靠性。發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇按照驅(qū)動(dòng)方式可以分為：機(jī)械式驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、液壓式驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、硅油離合器風(fēng)扇、電磁恒溫風(fēng)扇。

機(jī)械式驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，這類風(fēng)扇的直徑和轉(zhuǎn)速通常是按照最大熱負(fù)荷工況來(lái)設(shè)計(jì)的，通過(guò)散熱器芯的風(fēng)量決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱能力。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)一旦選型確定，風(fēng)扇將按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以定傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)。這雖然能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在極端工況下的熱平衡，但在常用的工況下，冷卻裝置的散熱能力偏大，引起過(guò)度冷卻。

1.1）工作原理

此類風(fēng)扇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由多楔帶(或法蘭盤)為風(fēng)扇提供動(dòng)力，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速程線性關(guān)系。風(fēng)扇的設(shè)計(jì)方式導(dǎo)致低速重載時(shí)，散熱能力不足；而在高速低負(fù)荷時(shí)，冷卻過(guò)度；并且，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)阻力大，預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，噪音突出，能耗高（一般站到發(fā)動(dòng)機(jī)有效功的10%）。

1.2）故障點(diǎn)檢修

此類風(fēng)扇的主要故障點(diǎn)為風(fēng)扇葉輪損壞、風(fēng)扇軸承損壞、風(fēng)扇膠帶斷裂、漲緊輪軸承損壞和膠帶漲緊輪支承座斷裂。

出于節(jié)能和降噪的綜合需要，現(xiàn)在工程車輛會(huì)采用的容積式液壓驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇，由發(fā)動(dòng)機(jī)分動(dòng)箱獨(dú)立驅(qū)動(dòng)柱塞式液壓泵，在通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇，這類風(fēng)扇叫做液壓式風(fēng)扇，如圖3。

2.1）工作原理

風(fēng)扇在工作過(guò)程中，通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)散熱器中的水溫、液壓油溫以及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的空氣溫度信號(hào)，并按照上述優(yōu)先級(jí)順序，當(dāng)實(shí)測(cè)溫度超過(guò)控制器設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)斜盤控制油缸的電磁閥輸入電流比例來(lái)控制風(fēng)扇液壓泵的排量，從而實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇對(duì)系統(tǒng)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的自控調(diào)節(jié)，以保證良好的散熱性能。

液壓驅(qū)動(dòng)式冷卻風(fēng)扇對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩小，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好；同時(shí)這種驅(qū)動(dòng)方式能夠根據(jù)散熱系統(tǒng)的實(shí)時(shí)溫度來(lái)自同調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，顯著的改善了發(fā)動(dòng)機(jī)不同負(fù)荷工況下冷卻系統(tǒng)的散熱性能，這樣不僅提高了發(fā)動(dòng)機(jī)能量利用率，達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)也可以有效的也可以有效的降低風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。此外，對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)式冷卻風(fēng)扇，只要提高冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的容積效率和機(jī)械效率，也將有利于風(fēng)扇功耗和噪聲的降低。

2.2）故障點(diǎn)檢修

此類風(fēng)扇故障主要檢查電力路和液力路，這里就不做過(guò)多講解了。

與普通的風(fēng)扇相比，離合器風(fēng)扇在皮帶輪和扇葉輪轂間加裝了風(fēng)扇離合器，通過(guò)離合器的分離、接合來(lái)調(diào)整風(fēng)扇的工作狀態(tài)。這樣不但保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度，而且減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失，降低了燃油消耗。常見的離合器風(fēng)扇由電磁硅油離合器風(fēng)扇和硅油離合器風(fēng)扇。

3.1）硅油離合器風(fēng)扇

3.1.1工作原理：
(1) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)或小負(fù)荷下工作時(shí)，冷卻水及通過(guò)散熱器的氣流度不高，進(jìn)油孔被閥片關(guān)閉，工作腔內(nèi)無(wú)硅油，離合器處于分離狀態(tài)。主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，僅僅由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，使風(fēng)扇隨同殼體在主動(dòng)軸上空轉(zhuǎn)打滑，轉(zhuǎn)速極低。

(2) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，冷卻液和通過(guò)散熱器的氣流溫度隨之升高，感溫器受熱變形而帶動(dòng)閥片軸及閥片轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)流經(jīng)感溫器的氣流溫度超過(guò)338K（６５℃）時(shí)，進(jìn)油孔被完全打開，于是硅油從貯油腔進(jìn)入工作腔。硅油十分粘稠，主動(dòng)板即可利用硅油的粘性帶動(dòng)殼體和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)風(fēng)扇離合器處于接合狀態(tài)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速迅速提高。為不使工作腔中的硅油溫度過(guò)高，粘度下降，使硅油在殼體內(nèi)不斷循環(huán)。

由于主動(dòng)板轉(zhuǎn)速高于從動(dòng)板，因此受離心力作用從主動(dòng)板甩向工作腔外緣的油液壓力比貯油腔外緣的油壓力高，油液從工作腔經(jīng)回油孔Ｂ流向貯油腔，而貯油腔又經(jīng)進(jìn)油孔Ａ及時(shí)向工作腔補(bǔ)充油液。為使硅油從工作腔流回貯油腔的速度加快，縮短風(fēng)扇脫開時(shí)間，在從動(dòng)板８的回油孔Ｂ旁，有一個(gè)刮油突起部深入工作槍縫隙內(nèi)，使回油孔一側(cè)壓力增高，回油加快。

(3) 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小，流經(jīng)感溫器的氣體溫度低于308K（３５℃）時(shí)，感溫器恢復(fù)原狀，閥片將進(jìn)油孔關(guān)閉，工作腔中油液繼續(xù)從回油孔流回貯油腔，直至甩空為止。風(fēng)扇離合器又回到分離狀態(tài)。

3.1.2故障點(diǎn)檢修：

（1）   雙金屬片感溫圈損壞。當(dāng)雙金屬片感溫圈損壞后，硅油風(fēng)扇離合器就不能隨散熱器后方空氣溫度的變化而分離和結(jié)合，而是始終處于分離狀態(tài)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高。

（2）   硅油泄露，硅油是風(fēng)扇離合器的傳動(dòng)介質(zhì)，當(dāng)硅油泄露到一定程度后，動(dòng)力傳遞效果失效，應(yīng)將其送修或更換。

（3）   確定硅油離合器失效是的緊急應(yīng)對(duì)辦法：

a.將雙金屬片感溫圈拆除，轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸使閥片開啟，將進(jìn)油口置于常開狀態(tài)。

b.拆開硅油離合器，在蓋體和主動(dòng)盤之間線槽添加填充物，使得他們可以共同轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.2電控式硅油離合器風(fēng)扇

電控硅油風(fēng)扇取消了螺旋形雙金屬感溫片，使用電磁線圈來(lái)控制硅油的進(jìn)入工作腔，其他原理和硅油風(fēng)扇基本相同。

3.2.1工作原理

下面我們將以歐曼GTL（配備ISME4發(fā)動(dòng)機(jī)）為例來(lái)講解電控硅油風(fēng)扇。由于風(fēng)扇同時(shí)為散熱器和空調(diào)冷凝器散熱，因此風(fēng)扇受水溫和空調(diào)雙重控制。

（1）水溫控制

水溫傳感器為ECM提供水溫信號(hào)。當(dāng)水溫拆過(guò)90℃時(shí)，ECM為電控硅油風(fēng)扇離合器線圈斷電，風(fēng)扇離合器接通，風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）手控風(fēng)扇

在空調(diào)打開（即按下A/C開關(guān)）的前提下，如果把空調(diào)強(qiáng)冷開關(guān)接通，空調(diào)強(qiáng)冷繼電器線圈通電，繼電器觸點(diǎn)斷開（RL-K5是個(gè)常閉觸點(diǎn)繼電器），OEM/17針腳因與OEM/34針腳（開關(guān)打鐵）斷開，電位由低變高。ECM依據(jù)此電位變化，確認(rèn)請(qǐng)求風(fēng)扇工作，ECM為電控硅油風(fēng)扇離合器線圈斷電，風(fēng)扇離合器接通，風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)。手控接合風(fēng)扇，空調(diào)強(qiáng)冷開關(guān)上的工作指示燈會(huì)點(diǎn)亮。

（3）中壓開關(guān)控制

中壓開關(guān)裝在空調(diào)管路上，有空調(diào)系統(tǒng)壓力促動(dòng)?？照{(diào)中壓開關(guān)是個(gè)常閉開關(guān)，常態(tài)條件下是閉合的。在空調(diào)系統(tǒng)打開的情況下，如果系統(tǒng)壓力超過(guò)1.77MPa，空調(diào)壓力斷開，OEM/17針腳因與OEM/34號(hào)針腳（開關(guān)搭鐵）斷開，電位由低變高。ECM依據(jù)此點(diǎn)位變化，確認(rèn)請(qǐng)求風(fēng)扇工作，ECM為電控硅油風(fēng)扇離合器線圈斷電，風(fēng)扇離合器接通，風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

以上任意條件滿足，風(fēng)扇均直連。當(dāng)以上條件均不滿足時(shí)，風(fēng)扇離合器分離，風(fēng)扇隨動(dòng)（即靠摩擦力低速運(yùn)轉(zhuǎn)）。

3.2.3故障點(diǎn)維修

離合器功能失效占大多數(shù)，風(fēng)扇脫離不開，風(fēng)扇一直同發(fā)動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)或一直怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)主要檢查空調(diào)開關(guān)相關(guān)線束是否短接或虛接，風(fēng)扇電磁線圈是否損壞，空調(diào)繼電器是否工作。

電磁風(fēng)扇離合器作為一種能夠顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能和壽命的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，具有傳遞扭矩大，全嚙合狀態(tài)無(wú)滑差，風(fēng)扇分離，吸合迅速、縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱時(shí)間，減少傳遞熱損失等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠適應(yīng)海拔環(huán)境。

4.1工作原理

對(duì)于三速風(fēng)扇離合器從結(jié)構(gòu)上可以分為三個(gè)模塊，如圖所示。每個(gè)模塊根據(jù)結(jié)構(gòu)連接關(guān)系實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，三個(gè)模塊代表三個(gè)基本的功能單元，其中驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸及轉(zhuǎn)動(dòng)盤提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力并實(shí)現(xiàn)一速功能，二、三速模塊分別實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇二、三速功能。每個(gè)模塊內(nèi)部部件采用剛性連接來(lái)形成一個(gè)整體。電磁風(fēng)扇離合器根據(jù)應(yīng)用配套的領(lǐng)域特點(diǎn)不同，在結(jié)構(gòu)上有很大的不同。

電磁風(fēng)扇離合器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，通過(guò)設(shè)定好的控制信號(hào)控制各速電路的通斷，執(zhí)行不同的吸合動(dòng)作來(lái)達(dá)到風(fēng)扇不同的轉(zhuǎn)速。

在車輛運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)水溫未達(dá)到80℃（根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)定義）時(shí)，離合器Ⅰ、Ⅱ不工作，此時(shí)傳動(dòng)盤空轉(zhuǎn)，風(fēng)扇在軸承摩擦力作用下處于一速工作狀態(tài)：當(dāng)水溫升至80℃左右時(shí)，ECU控制離合器Ⅰ的電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)吸力，將風(fēng)扇吸合盤吸牢在傳動(dòng)盤上，開始處于二速狀態(tài)工作，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速一般為輸入轉(zhuǎn)速的50—60%。

當(dāng)水溫繼續(xù)上升到88℃時(shí)，ECU控制離合器Ⅱ的電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)吸力，將風(fēng)扇大、小吸合盤完全吸合，此時(shí)風(fēng)扇處于三速工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)水溫降低至76℃時(shí)，離合器Ⅱ斷開，電路切斷，風(fēng)扇又處于二速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)水溫繼續(xù)降低到71℃時(shí)，離合器Ⅰ斷開，電路切斷，風(fēng)扇離合器磁力消失，小吸合盤在彈片作用下與傳動(dòng)盤分離，風(fēng)扇處于一速工作狀態(tài)。

電磁風(fēng)扇工作同時(shí)也收到空調(diào)開關(guān)的控制，具體的工作邏輯可以參考電控硅油風(fēng)扇的工作，在這里就不做贅述了。

4.2故障點(diǎn)檢修

當(dāng)遇到電磁風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)，首先檢查電磁恒溫風(fēng)扇外觀是否有損或線束是否斷裂，若無(wú)此現(xiàn)象，在檢查開關(guān)接頭處是否連接牢固，是否有線束虛接、短路或保險(xiǎn)是否完好；再用手轉(zhuǎn)動(dòng)恒溫風(fēng)扇（風(fēng)扇葉），觀察是否有異響或卡滯現(xiàn)象。

若在行駛途中水溫高且電磁風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，可將車上的應(yīng)急鎖緊螺栓卸下，用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇，目測(cè)鎖緊片孔與轉(zhuǎn)動(dòng)盤螺孔對(duì)正，分別將三個(gè)螺栓擰上固定，即可行駛。