發(fā)動機冷卻風(fēng)扇的功用是增強流經(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)動機冷卻系統(tǒng)中的一個重要部件，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)動機的正常使用和可靠性。發(fā)動機風(fēng)扇按照驅(qū)動方式可以分為：機械式驅(qū)動風(fēng)扇、液壓式驅(qū)動風(fēng)扇、硅油離合器風(fēng)扇、電磁恒溫風(fēng)扇。

機械式驅(qū)動風(fēng)扇一般安裝在發(fā)動機前端，這類風(fēng)扇的直徑和轉(zhuǎn)速通常是按照最大熱負荷工況來設(shè)計的，通過散熱器芯的風(fēng)量決定了發(fā)動機的散熱能力。因此，發(fā)動機一旦選型確定，風(fēng)扇將按發(fā)動機轉(zhuǎn)速以定傳動比驅(qū)動。這雖然能滿足發(fā)動機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，引起過度冷卻。

1.1）工作原理

此類風(fēng)扇結(jié)構(gòu)簡單，由多楔帶(或法蘭盤)為風(fēng)扇提供動力，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速程線性關(guān)系。風(fēng)扇的設(shè)計方式導(dǎo)致低速重載時，散熱能力不足；而在高速低負荷時，冷卻過度；并且，會導(dǎo)致發(fā)動機起動阻力大，預(yù)熱時間長，噪音突出，能耗高（一般站到發(fā)動機有效功的10%）。

1.2）故障點檢修

此類風(fēng)扇的主要故障點為風(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)在工程車輛會采用的容積式液壓驅(qū)動冷卻風(fēng)扇，由發(fā)動機分動箱獨立驅(qū)動柱塞式液壓泵，在通過液壓馬達驅(qū)動冷卻風(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)扇在工作過程中，通過溫度傳感器實時檢測散熱器中的水溫、液壓油溫以及發(fā)動機機體內(nèi)的空氣溫度信號，并按照上述優(yōu)先級順序，當實測溫度超過控制器設(shè)定溫度時，通過自動調(diào)節(jié)斜盤控制油缸的電磁閥輸入電流比例來控制風(fēng)扇液壓泵的排量，從而實現(xiàn)冷卻風(fēng)扇對系統(tǒng)溫度的實時監(jiān)測及風(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)動式冷卻風(fēng)扇對應(yīng)的發(fā)動機起動力矩小，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好；同時這種驅(qū)動方式能夠根據(jù)散熱系統(tǒng)的實時溫度來自同調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，顯著的改善了發(fā)動機不同負荷工況下冷卻系統(tǒng)的散熱性能，這樣不僅提高了發(fā)動機能量利用率，達到節(jié)能的目的，同時也可以有效的也可以有效的降低風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)噪聲。此外，對于液壓驅(qū)動式冷卻風(fēng)扇，只要提高冷卻風(fēng)扇驅(qū)動系統(tǒng)的容積效率和機械效率，也將有利于風(fēng)扇功耗和噪聲的降低。

2.2）故障點檢修

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，通過離合器的分離、接合來調(diào)整風(fēng)扇的工作狀態(tài)。這樣不但保證了發(fā)動機的正常工作溫度，而且減少了發(fā)動機的功率損失，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) 當發(fā)動機冷起動或小負荷下工作時，冷卻水及通過散熱器的氣流度不高，進油孔被閥片關(guān)閉，工作腔內(nèi)無硅油，離合器處于分離狀態(tài)。主動軸轉(zhuǎn)動時，僅僅由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，使風(fēng)扇隨同殼體在主動軸上空轉(zhuǎn)打滑，轉(zhuǎn)速極低。

(2) 當發(fā)動機負荷增加時，冷卻液和通過散熱器的氣流溫度隨之升高，感溫器受熱變形而帶動閥片軸及閥片轉(zhuǎn)動。當流經(jīng)感溫器的氣流溫度超過338K（６５℃）時，進油孔被完全打開，于是硅油從貯油腔進入工作腔。硅油十分粘稠，主動板即可利用硅油的粘性帶動殼體和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。此時風(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高，粘度下降，使硅油在殼體內(nèi)不斷循環(huán)。

由于主動板轉(zhuǎn)速高于從動板，因此受離心力作用從主動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)進油孔Ａ及時向工作腔補充油液。為使硅油從工作腔流回貯油腔的速度加快，縮短風(fēng)扇脫開時間，在從動板８的回油孔Ｂ旁，有一個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) 當發(fā)動機負荷減小，流經(jīng)感溫器的氣體溫度低于308K（３５℃）時，感溫器恢復(fù)原狀，閥片將進油孔關(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故障點檢修：

（1）   雙金屬片感溫圈損壞。當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)動機溫度過高。

（2）   硅油泄露，硅油是風(fēng)扇離合器的傳動介質(zhì)，當硅油泄露到一定程度后，動力傳遞效果失效，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)對辦法：

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

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

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，使用電磁線圈來控制硅油的進入工作腔，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)動機）為例來講解電控硅油風(fēng)扇。由于風(fēng)扇同時為散熱器和空調(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。當水溫拆過90℃時，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)強冷開關(guān)接通，空調(diào)強冷繼電器線圈通電，繼電器觸點斷開（RL-K5是個常閉觸點繼電器），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，確認請求風(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)扇全速運轉(zhuǎn)。手控接合風(fēng)扇，空調(diào)強冷開關(guān)上的工作指示燈會點亮。

（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?？照{(diào)中壓開關(guān)是個常閉開關(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1.77MPa，空調(diào)壓力斷開，OEM/17針腳因與OEM/34號針腳（開關(guān)搭鐵）斷開，電位由低變高。ECM依據(jù)此點位變化，確認請求風(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)扇全速運轉(zhuǎn)。

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

3.2.3故障點維修

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)動機同步轉(zhuǎn)或一直怠速運轉(zhuǎn)。這時主要檢查空調(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)動機性能和壽命的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，具有傳遞扭矩大，全嚙合狀態(tài)無滑差，風(fēng)扇分離，吸合迅速、縮短發(fā)動機的預(yù)熱時間，減少傳遞熱損失等優(yōu)點。同時能夠適應(yīng)海拔環(huán)境。

4.1工作原理

對于三速風(fēng)扇離合器從結(jié)構(gòu)上可以分為三個模塊，如圖所示。每個模塊根據(jù)結(jié)構(gòu)連接關(guān)系實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，三個模塊代表三個基本的功能單元，其中驅(qū)動模塊通過驅(qū)動軸及轉(zhuǎn)動盤提供驅(qū)動動力并實現(xiàn)一速功能，二、三速模塊分別實現(xiàn)風(fēng)扇二、三速功能。每個模塊內(nèi)部部件采用剛性連接來形成一個整體。電磁風(fēng)扇離合器根據(jù)應(yīng)用配套的領(lǐng)域特點不同，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)動機水溫，通過設(shè)定好的控制信號控制各速電路的通斷，執(zhí)行不同的吸合動作來達到風(fēng)扇不同的轉(zhuǎn)速。

在車輛運行過程中，當水溫未達到80℃（根據(jù)不同的發(fā)動機定義）時，離合器Ⅰ、Ⅱ不工作，此時傳動盤空轉(zhuǎn)，風(fēng)扇在軸承摩擦力作用下處于一速工作狀態(tài)：當水溫升至80℃左右時，ECU控制離合器Ⅰ的電磁線圈產(chǎn)生磁場吸力，將風(fēng)扇吸合盤吸牢在傳動盤上，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%。

當水溫繼續(xù)上升到88℃時，ECU控制離合器Ⅱ的電磁線圈產(chǎn)生磁場吸力，將風(fēng)扇大、小吸合盤完全吸合，此時風(fēng)扇處于三速工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速相同。當水溫降低至76℃時，離合器Ⅱ斷開，電路切斷，風(fēng)扇又處于二速狀態(tài)運轉(zhuǎn)；當水溫繼續(xù)降低到71℃時，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盤分離，風(fēng)扇處于一速工作狀態(tài)。

電磁風(fēng)扇工作同時也收到空調(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故障點檢修

當遇到電磁風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時，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、短路或保險是否完好；再用手轉(zhuǎn)動恒溫風(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)動風(fēng)扇，目測鎖緊片孔與轉(zhuǎn)動盤螺孔對正，分別將三個螺栓擰上固定，即可行駛。