硅油风扇离合器构造及维修方法

1.风扇的作用

风扇的作用是提高通过散热器芯的空气流速和流量，增加散热效果，加速冷却液的冷却。风扇通常安排在散热器后面，并与水泵同轴，此为机械式风扇。安装在散热器上的风扇为电动风扇。当风扇旋转时，对空气产生吸力，使之沿轴向流动。空气流由前向后通过散热器芯，使流经散热器芯的冷却液加速冷却，如图6-2-8所示。

图6-2-8　空气流由前向后通过散热器芯

2.风扇的类型

风扇按制造材料的不同可分为金属叶片风扇和工业塑料风扇，如图6-2-9所示。传统发动机风扇叶片一般用钢板冲压制成。发动机风扇通常采用塑料风扇，塑料风扇一般用合成树脂材料制成，以减少噪声。

图6-2-9　风扇按制造材料分

风扇按驱动的动力不同可分为机械风扇和电动风扇，如图6-2-10所示。机械风扇装在水泵轴上，由曲轴前端带轮通过“V”带驱动，其速度取决于带轮的大小和曲轴的转速，这种风扇不需要另外的驱动装置。其优点是结构简单，但发动机冷起动性差，机械损失大。电动风扇用蓄电池作为电源，采用传感器和电路系统来控制，由直流电动机驱动风扇的运转。

图6-2-10　风扇按驱动的动力分

风扇按所产生的风的流向不同分有轴流式和离心式两种。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向方向。轴流式风扇效率高、风量大、结构简单、布置方便，因而在车用发动机上得到了广泛的应用。

3.风扇的控制装置

风扇控制装置用以控制风扇的运转与转速，改变流经散热器芯部的空气流量，从而调节冷却强度，保证发动机在最有利的温度范围内工作，提高发动机的使用寿命。同时还可以减少风扇的功率消耗，降低发动机噪声。

（1）机械风扇的控制装置。机械风扇的控制装置主要有硅油风扇离合器和电磁风扇离合器两种。

①硅油风扇离合器。硅油风扇离合器是一种以硅油为介质，利用通过散热器芯、吹向风扇的气流的温度高低改变风扇转速的风扇控制装置。硅油风扇离合器安装在风扇与水泵之间，如图6-2-11所示。

图6-2-11　硅油风扇离合器

硅油风扇离合器由前盖、壳体、主动板、从动板、阀片、主动轴、双金属感温器、阀片轴、轴承、风扇等组成，如图6-2-12所示。前盖、壳体和从动板用螺钉组成一体，通过轴承装在主动轴上。风扇装在壳体上。从动板与前盖之间的空腔为贮油腔，其内装有硅油（油面低于轴中心线），从动板与壳体之间的空腔为工作腔。主动板与主动轴固定连接，主动轴与水泵轴连接。从动板上有进油孔，平时由阀片关闭，若偏转阀片，则进油孔即可打开。阀片的偏转由双金属感温器控制，从动板上有凸台限制阀片最大偏转角。双金属感温器的外端固定在前盖上，内端卡在阀片轴的槽内。从动板外缘有回油孔，中心有漏油孔，以防静态时从阀片轴周围泄漏硅油。

图6-2-12　硅油风扇离合器结构

硅油风扇离合器的工作原理：(www.xing528.com)

第一，当发动机冷起动或在小负荷下工作时，冷却液及通过散热器的气流温度不高，进油孔被阀片关闭，工作腔内无硅油，离合器处于分离状态。主动轴转动时，仅仅由于密封毛毡圈和轴承的摩擦，使风扇随同壳体在主动轴上空转打滑，转速极低。

第二，当发动机的负荷增加时，冷却液和通过散热器的气流温度随之升高，双金属感温器受热变形而带动阀片轴及阀片转动。当流经双金属感温器的气流温度超过65℃时，进油孔被完全打开，于是硅油从贮油腔进入工作腔。硅油十分黏稠，主动板即可利用硅油的黏性带动壳体和风扇转动。此时风扇离合器处于接合状态，风扇转速迅速提高。

为不使工作腔中的硅油温度过高，黏度下降，要使硅油在壳体内不断循环。由于主动板转速高于从动板，因此受离心力作用从主动板甩向工作腔外缘的油液压力比贮油腔外缘的油压力高，油液从工作腔经回油孔流向贮油腔，而贮油腔又经进油孔及时向工作腔补充油液。为使硅油从工作腔流回贮油腔的速度加快，缩短风扇脱开时间，在从动板的回油孔旁，有一个刮油突起部伸入工作腔缝隙内，使回油孔一侧压力增高，回油加快。

第三，当发动机的负荷减小，流经双金属感温器的气体温度低于35℃时，双金属感温器恢复原状，阀片将进油孔关闭，工作腔中油液继续从回油孔流回贮油腔，直至甩空为止。风扇离合器又回到分离状态。

故障应急措施：行驶途中，若硅油风扇离合器因故障（如漏油等）时，可松开内六角螺钉，把锁止板的销插入主动板孔中，再拧紧螺钉，使壳体与主动轴连成一体。但此时只靠销传动，不能长期使用。

硅油风扇离合器在日常维护时，应进行就车检查。发动机起动前用手指拨动风扇叶片有阻力，发动机起动后熄火再拨动风扇叶片，阻力应明显减少，说明硅油风扇离合器工作正常，否则更换。

②电磁风扇离合器。电磁风扇离合器是一种根据冷却液温度，通过水温感应开关和电路控制风扇运转的装置，如图6-2-13所示。

图6-2-13　电磁风扇离合器

电磁风扇离合器的结构，如图6-2-14所示。

图6-2-14　电磁风扇离合器的结构

电磁风扇离合器的工作原理如下：

当冷却液温度低于92℃，冷却液温度感应开关的电路不通，线圈不通电，离合器处于分离状态；当冷却液温度超过92℃，冷却液温度感应开关的电路自动接通，线圈通电，电磁壳体吸引衔铁环将摩擦片压紧，离合器处于接合状态，风扇毂随电磁壳体一起转动。

（2）电动风扇的控制装置。有些轿车上采用双电动风扇的冷却系统，该系统风扇噪声小，功率低，冷却效果好。但结构复杂，成本高。

电动风扇以蓄电池为动力，其转速与发动机转速无关。电动机的开关由位于散热器的温度传感器控制，冷却液温度高，即使发动机已熄火，风扇仍可能转动，如图6-2-15所示。

图6-2-15　电动风扇温控开关

驱动风扇的电动机有高速和低速两个挡位，当冷却液温度升至92～97℃时，低速触点闭合，风扇以1600 r/min低速运转；当冷却液温度上升到99～105℃时，高速触点闭合，风扇以2400 r/min高速运转；当冷却液温度下降到91～98℃时，电动机恢复低速运转；当冷却液温度下降到84～91℃时，电动机停止工作。