欧曼GTL ( Global Technology Leader:全球技术领导者)牵引车,是2012年2月上市的高端重型载货汽车,欧曼GTL(配备康明斯ISMe4发动机)的风扇控制电路如图1所示。电控硅油风扇离合器受发动机ECM控制。由于风扇同时为散热器和空调冷凝器散热,因此风扇受水温和空调双重控制。
1 控制原理介绍
1.1水温控制
水温传感器为ECM提供水温信号。当水温超过90℃时,ECM为电控硅油风扇离合器线圈断电,风扇离合器接通,风扇全速运转。
1.2手控风扇
在空调打开(即按下A/C开关)的前提下,如果把空调强冷开关接通,空调强冷继电器线圈通电,继电器触点断开(RL-K5是个常闭触点继电器),OEM/17针脚因与OEM/34针脚(开关搭铁)断开,电位由低变高。ECM依据此电位变化,确认请求风扇工作,ECM为电控硅油风扇离合器线圈断电,风扇离合器接通,风扇全速运转。手控接合风扇时,空调强冷开关上的工作指示灯会点亮。
1.3中压开关控制
中压开关装在空调管路上,由空调系统压力促动。空调中压开关是个常闭开关,常态条件下触点是闭合的。在空调系统打开的情况下,如果系统压力超过1.77 MPa,空调中压开关断开,OEM/17针脚因与OEM/34针脚(开关搭铁)断开,电位由低变高。ECM依据此电位变化,确认请求风扇工作,ECM为电控硅油风扇离合器线圈断电,风扇离合器接通,风扇全速运转。
以上任一条件满足,风扇均直连。当以上条件均不满足时,风扇离合器分离,风扇随动(即靠摩擦力低速运转)。
2 常闭三态压力开关结构
空调中压开关与空调高低压开关集成一体,称为常闭三态压力开关,其结构如图2所示。其中高低压开关用于空调系统保护,空调系统压力过高或过低时,切断空调电磁离合器供电,压缩机停止工作。
3 电控硅油风扇结构及原理
欧曼GTL配备的电控硅油风扇结构如图3a所示。皮带轮及风扇轴为主动件,发动机运转时,受曲轴皮带轮驱动旋转。风扇离合器壳体及从动盘为从动元件。主从动盘间的动力传递靠硅油完成。如果硅油充满主从动盘间缝隙,高黏度的硅油使得主从盘间摩擦力大幅度增加(就像硅油将两者赫在一起一样),即离合器处于接通状态。离合器接合时,主从动盘间转速接近相等,风扇高速运转。反之,如果主从动盘间硅油被排空,主从盘间摩擦力会大幅度降低,即离合器处于分离状态,从动盘(风扇)只能以低转速运转。
当风扇接通条件不满足时,ECM控制电磁线圈通电。在电磁力的作用下,吸盘变形(中心右移,外边缘左移),吸盘外边缘将阀门关闭。当主动盘随皮带轮旋转时,主从动盘间硅油被甩向外圆周,进人图中所示油道,更多的硅油通过排油机构储存起来。主从动盘间硅油被完全排空后,离合器完全分离。
当风扇接通条件满足时,ECM控制电磁线圈断电,吸盘所受电磁力消失,吸盘复位,吸盘外边缘将阀门打开(图3b)。此时尽管主从动盘间硅油仍被不断甩出,流向从动盘油道,但因阀门的打开,来自从动盘油道及排油机构储存的硅油不断回流、补充,主从动盘间一直被硅油充满,离合器处于接合状态。离合器接合时,硅油沿着图中所示油道不断地循环流动。