电磁风扇离合器在公交车上的使用和研究.docx

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电磁风扇离合器在公交车上的使用和研究

常州市公共交通集团公司

（高级）技师论文

论文题目

电磁风扇离合器在公交车上的使用和研究

考生姓名

朱向明

指导教师姓名

于强

职业工种

汽车修理工

报考等级

高级技师

论文提交日期

2015年6月20日

电磁风扇离合器在公交车上的使用和研究

中文摘要

电磁风扇离合器，是一种车辆的辅助冷却装置，安装在汽车的冷却系统中，通过电磁线圈感应原理实现冷却风扇的二级变速或三级变速，从而达到节省燃油、降低能耗的目的。

安装电磁风扇离合器可以节省燃油、降低排放、延长冷却系统的使用寿命，从而大幅度降低了车辆的使用成本。

该产品主要应用于各种大中型客车、城市公交车辆及重型卡车上。

本文只要介绍了电磁风扇离合器和常见故障排除。

关键词：

辅助冷却，变速，节能降耗，排故

目录

第一章绪论3

第二章电磁风扇离合器结构3

2.1采用电磁风扇离合器的目的3

2.2电磁风扇离合器的结构3

2.3电磁风扇离合器4

第三章电磁风扇离合器的工作原理4

第四章电磁风扇的优点4

第五章电磁风扇离合器的故障应急措施5

5.1故障应急措施5

5.2电磁风扇离合器常见的故障5

5.3风扇离合器故障的检查与判断方法5

第六章电磁风扇离合器的检查与维修6

6.1风扇离合器的检查6

6.2硅油式风扇离合器的维修6

6.3维修实例7

参考文献8

致谢9

第一章绪论

应用电磁离合器的风扇冷却驱动机构，可以使发动机的工作温度接近理想的温度范围，使发动机工作在最佳状态。

减少由于冷却所消耗的燃油，减少废气的排放，以实现节能、环保的效果；同时减少发动机的磨损,降低保养费用并提高发动机寿命。

因为发动机并不需要风扇一直全速降温，尤其是冬季。

电磁风扇离合器可以根据发动机的水温自动开启和停止，减少风扇的无用功耗，达到节油、降噪的作用。

比刚性风扇的另一个直接好处是冬季时暖风非常有效，驾驶室温度提升迅速。

另外，还可以减少冷车磨损，延长发动机寿命。

第二章电磁风扇离合器结构

2.1采用电磁风扇离合器的目的

风扇是发动机功率的消耗者，最大时约为发动机功率的10%。

为了降低风扇功率消耗，减少噪声和磨损，防止发动机过热，降低污染，节约燃料，多采用电磁风扇离合器。

2.2电磁风扇离合器的结构

2.3电磁风扇离合器

热敏开关控制（只控制水温）

闭合温度（ºC）

断开温度（ºC）

风扇转速（rmp）

一档

<93°C

随动（约1000~1200rmp）

二档

93°C±3°C

≥81°C；≤88ºC

全速

发动机ECU控制（只控制水温）

闭合温度（ºC）

断开温度（ºC）

风扇转速（rmp）

一档

<88°C

随动（约1000~1200rmp）

二档

88°C

82°C

全速

第三章电磁风扇离合器的工作原理

当发动机冷起动或小负荷下工作时，冷却水的温度较低，通过散热器的气流温度不高，线圈不通电，离合器处于分离状态。

此时，感应驱动盘和发动机主轴一起同步转动，而感应驱动盘通过一组永磁铁带动轴承座以1000~1200rmp左右的转速转动，而冷却风扇是安装在轴承座上的，因此，冷却风扇的转速在1000~1200rmp左右。

当发动机负荷增加时，冷却水的温度升高，通过散热器的气流温度随之升高。

当流经发动机出水管的水流温度超过93℃，热敏开关自动打开，接通线圈，离合器吸合，风扇转速迅速升高到发动机主轴转速。

当发动机负荷减小，冷却水的温度降低，通过散热器的气流温度随之降低。

当流经发动机出水管的水流温度低于88℃时，热敏开关或气温开关自动关闭，断开线圈，风扇离合器又回到分离状态。

第四章电磁风扇的优点

主要优点有：

1.全年稳定的发动机工作温度使发动机不会过冷；

2.可减少发动机磨损，降低保养费用并提高发动机寿命；

3.比硅油离合器拥有更高的冷却效率；可减少由于冷却所消耗的燃油（夏季省4%~5%，冬季省8%~10%）;

4.可通过精确的风扇控制获得最佳的效率；

5.减少废气排放；可使热力提高10~15°C；

6.通过高的预热温度达到更高的热功率；

7.可有效降低噪音。

据专家测算，一辆40座位的大客车，日运行按1000公里，每100公里油耗按30升，每升油价按6元，全年运行按360日，节油率按照5%计算，这辆大客全年节油金额达3.2万元；节油率按照10%计算，全年节油金额达6万元以上。

如将温控离合器配套应用于重型卡车和工程运输车，则每辆车年节约燃油金额都在10万。

第五章电磁风扇离合器的故障应急措施

5.1故障应急措施

行驶途中，若电磁风扇离合器出现故障（如线圈烧坏等）时，如果故障不能立即排除，可将感应驱动盘或吸盘与应急片用螺钉连成一体，此时，冷却风扇和发动机主轴同步转动，保证车辆的正常使用。

但此时只靠应急螺钉传动，不能长期使用，应尽快回场进行检修或更换。

5.2电磁风扇离合器常见的故障

电刷与继电器接触不良、电磁线圈断路或短路、主动盘间隙过大、导向衬套内的螺栓卡住或摩擦铁环等。

检查与判断这类故障的方法是：

打开点火开关、短路温控开关，若电磁离合器结合（有咔哒声）,表明温控开关有故障，反之为控制线路及电磁离合器有故障，然后用一根导线一端接入电源，另一端接电磁离合器接线点，若电磁离合器结合，表明线路中有故障，否则应对电磁离合器进行拆检。

如故障无法及时排除，可在主、从动盘间焊接上三个点，并拆下电刷或温度开关接线，暂时改为无离合器式风扇以应急。

5.3风扇离合器故障的检查与判断方法

首先观察离合器外部有无硅油泄漏；然后启动发动机，当水温上升至90度时，将发动机转速逐渐增高到2500r/min以上，这时风扇噪声应明显增强，然后将发动机熄火，用手拨动风扇叶，感觉有阻力为正常，反之为离合器有故障。

检查故障时，先把金属片末端从固定槽中撬出，然后反时针转动双金属弹簧，观察转轴应转动，直到转不动为止（不可强用力）。

此时，双金属弹簧末端与固定槽间应有一定距离，试验后，再将双金属弹簧末端压入固定槽内。

若转轴不能转动，则表明该离合器已损坏，如：

阀片轴卡滞，阀片变形。

第六章电磁风扇离合器的检查与维修

6.1风扇离合器的检查

冷态下检查。

发动机充分冷却后，由于硅油式风扇离合器的主动板与从动板之间仍残留有硅油，且硅油的粘度较大，因此在未起动发动机前，用手拨动风扇应感觉费力。

然后将发动机起动，使其在冷态下运转1一2min，让工作腔内的硅油返回贮油室，然后使发动机停转，这时用手拨动风扇应比较省力，这表明风扇离合器工作正常。

热态下检查。

起动发动机，在发动机水温接近90一95℃时应仔细听发动机风扇处响声变化，若几分钟内噪音明显增大，风扇转速迅速升高，以致达到全速时，将发动机停止工作，用手拨转风扇，感觉很费力，说明风扇离合器正常。

6.2硅油式风扇离合器的维修

风扇离合器工作不正常，首先检查双金属感温器是否工作良好，可用电吹风加热双金属感温器，观察其是否转动，若不转动，应予更换。

然后检查风扇叶片上是否有硅油，若有，说明密封垫损坏，可拆下风扇离合器，重心加注22mL硅油，并更换新的密封垫，装复风扇离合器。

在汽车运行中，若发现风扇离合器失效，风扇转速下降，发动机温度过高，可将风扇后面两个锁止螺钉松开，把锁止板插到主动轴孔内再拧紧锁止螺钉，此时的风扇与其它发动机一样，变成直接驱动。

此方法只是一种应急措施，待适当时机必须检修风扇离合器。

6.3维修实例

一辆黄海客车，空调压缩机工作半分钟就停止工作，但马上又工作，工作半分钟后又停机，如此反复。

起初以为是系统压力所致，但用压力表测量系统压力正常。

既然系统压力正常，那么问题应出现在控制电路或元器件上。

为了方便检查，起动发动机打开A／C开关，这时空调电磁离合器反复吸合断开，但散热风扇一直运转正常。

若鼓风机和散热风扇可以正常工作，故障应该是室外温度开关以下的电器电路上。

为了快速找到故障点，笔者决定用试电笔首先测试发动机舱各开关的工作性能。

首先用试电笔测试风扇控制器到电磁离合器之间导线，试电笔一闪一闪的，说明故障在风扇控制器以上的相关电路上。

接着从室外温度开关到风扇控制器的中间段查起，拨下空调压力组合开关，这时电磁离合器停止吸合，用试电笔测试压力组合开关的低压端子线路，一端常亮，一端不亮。

关闭A／C开关，常亮的一端也随之断电，这下问题应该在于空调压力组合开关的低压开关到空调切断继电器或到风扇控制器之间线路或电器元件。

插好压力组合开关，打开A／C开关，用试电笔测试压力组合开关到空调切断继电器之间线路，试电笔常亮，用试电笔测试空调切断继电器到风扇控制器线路，试电笔一闪一闪的。

此时可确定故障范围是断电器本身和线路，而线路一般不会出现问题，所以先拆下断电器进行替换试验，故障排除。

打开断电器检查，发现触点已严重烧蚀，接触面很小，但是什么原因造成触点间电流过大的呢？

经询问用户，得知此车前一段时间刚换过空调压缩机，原因是轴承“抱死”，保险盒内空调压缩机保险熔丝也损坏了。

至此，故障原因也就水落石出了。

在更换了空调压缩机和保险熔丝后，虽然当时系统能正常工作，但由于出现不定期压缩机抱死，电磁离合器肯定会打滑，线圈电流便会过大。

空调切断继电器，就是因上次电流过大造成触点严重受损，一段时间后接通部位就因温度增高电阻增大导致断电，但断电以后，温度下降电阻减小电路又被接通，从而出现上述故障。

参考文献

[1]王翠，电磁风扇离合器减振法兰盘的刚度计算，汽车零部件，2011年04期

[2]侯庆鑫，汽油发动机水温高的原因分析，工程科技，2008年09期

[3]鲁道夫.布格霍尔泽，液压风扇驱动培训手册，1996年6月

[4]丁呜朝，汽车维修技术问答，北京金盾出版社，1998

致谢

历时将近两个星期的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在各位老师和同事的帮助下度过了。

尤其要强烈感谢我的论文指导老师于强老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。

在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。

本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。

由于本人的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！

最后，祝老师们工作顺利！