電動ファン駆動を備えた自動車冷却システムでは、冷却水の温度が変化するとファンが自動的にオンまたはオフになります。システムの主な役割はファンのオン センサーによって果たされます。このコンポーネントについては、この記事からすべて学ぶことができます。
ファンスイッチオンセンサーとは何ですか?
ファン スイッチオン センサーは、温度に応じて電気回路を開閉する接点グループを備えた電子または電気機械デバイスです。センサーはエンジン冷却システムの電源回路や電動ファンの駆動制御に組み込まれており、冷却水（クーラント）の温度に応じてファンをオンまたはオフにする信号を与える敏感な素子です。 。
これらのセンサーは、電動ラジエーター冷却ファンを備えた車両でのみ使用されます。エンジンのクランクシャフト駆動ファンは、粘性クラッチまたはここでは考慮されていないその他の手段によってオンとオフが切り替えられます。
ファンスイッチオンセンサーの種類
すべてのファン センサーは、動作原理に従って 2 つのグループに分けられます。
•電気機械。
•電子。
さらに、電気機械センサーは 2 つのタイプに分類されます。
• 高い膨張係数を持つ作動流体 (ワックス) をベースにした検出素子を使用。
• バイメタルプレートをベースとした検出素子を備えています。
設計上の特徴により、電気機械式センサーはファンの電源回路に直接接続できますが (ただし、多くの場合、センサーはファン リレー回路に含まれます)、電子式センサーはファン駆動制御回路にのみ接続できます。
また、電気機械センサーは接点グループの数に応じて 2 つのタイプに分類されます。
• シングルスピード - 特定の温度範囲で閉じる 1 つの接点グループを持ちます。
• 2 速度 - 異なる温度で閉じる 2 つの接点グループがあるため、冷却剤の温度に応じてファンの速度を変更できます。
この場合、接点グループは、ノーマル オープンとノーマル クローズの 2 つの状態のいずれかになります。前者の場合、接点が閉じたときにファンがオンになり、後者の場合、接点が開いたときにファンがオンになります（ここでは追加の制御回路を使用できます）。
最後に、センサーはファンのオン/オフ温度が異なります。国内のデバイスでは、82〜87、87〜92、および94〜99℃の間隔が提供されますが、海外のデバイスでは、温度間隔はほぼ同じ境界内にあり、1〜2度異なります。
ワックスを使用した電気機械センサーの設計と動作原理
これは最も一般的なタイプのファン センサーです。センサーの基礎となるのは、銅粉末を混合した石油ワックス (セレサイト、主にパラフィンからなる) で満たされた容器です。ワックスの入った容器は、可動接点の駆動機構に接続されたプッシャーが配置されている柔軟な膜で閉じられています。接触駆動は、直接的 (同じプッシャーを使用) またはレバーとスプリングを使用した間接的 (この場合、回路のより信頼性の高い開閉が実現されます) にすることができます。すべての部品は、ねじ山と電気コネクタを備えた厚肉の金属ケース (これにより、作動流体がより均一に加熱されます) に囲まれています。
このようなセンサーの動作原理は、温度が変化したときの作動流体の体積変化の影響に基づいています（車のサーモスタットにも使用されています）。センサー内で作動流体の役割を果たしているワックスは熱膨張係数が大きく、加熱されると膨張して容器からはみ出します。膨張したワックスは膜に寄りかかり、膜を上昇させます。その結果、プッシャーが動き、接点が閉じます。ファンがオンになります。温度が下がると、膜が下がり、接点が開き、ファンが停止します。
2 つの速度センサーは、それぞれ 2 つの膜と 2 つの可動接点を使用し、異なる温度間隔でトリガーされます。
センサーは冷却ラジエーターに（シーリングガスケットを介して）取り付けられており、その作動部分は冷却剤と直接接触しており、そこから作動流体が加熱されます。通常、自動車は 1 つのファン センサーを使用しますが、現在では、異なる温度に設定された 2 つのシングルスピード センサーを使用するソリューションも見つかります。
バイメタルプレートを使用したセンサーの設計と動作原理
このタイプのセンサーには多くの種類がありますが、一般に、その設計は非常にシンプルです。センサーの基礎は、何らかの形状のバイメタルプレートであり、その上に可動接点が配置されています。より信頼性の高い接点閉鎖のために、センサーに補助コンポーネントが存在する場合もあります。プレートは密閉された金属ケース内に配置され、ファン制御システムに接続するためのネジと電気コネクタが提供されます。
センサーの動作原理は、温度が変化したときのバイメタルプレートの変形現象に基づいています。バイメタル プレートは、異なる熱膨張係数を持つ 2 枚の金属プレートを貼り合わせたものです。温度が上昇すると、金属はさまざまな形で膨張し、その結果、バイメタルプレートが曲がり、可動接点が動きます。回路が閉じ（または常閉接点では開き）、ファンが回転し始めます。
センサーの接続は上記と同様です。このタイプのセンサーは、価格が高く複雑であるため、最も一般的ではありません。
電子センサーの設計と動作原理
このセンサーも構造的には非常に単純です。ラジエーターにねじ込むためのネジと電気コネクターを備えた巨大な金属ケース内に配置されたサーミスターに基づいています。
センサーの動作原理は、温度が変化するとサーミスターの電気抵抗が変化する効果に基づいています。サーミスタの種類によっては、温度が上昇すると抵抗が減少または増加することがあります。サーミスタの抵抗の変化は電子回路によって監視され、特定の温度に達すると、オンにするか、回転速度を変更するか、ファンをオフにするかの制御信号が送信されます。
このセンサーも構造的には非常に単純です。ラジエーターにねじ込むためのネジと電気コネクターを備えた巨大な金属ケース内に配置されたサーミスターに基づいています。
センサーの動作原理は、温度が変化するとサーミスターの電気抵抗が変化する効果に基づいています。サーミスタの種類によっては、温度が上昇すると抵抗が減少または増加することがあります。サーミスタの抵抗の変化は電子回路によって監視され、特定の温度に達すると、オンにするか、回転速度を変更するか、ファンをオフにするかの制御信号が送信されます。
投稿日時: 2023 年 8 月 24 日