Nei sistemi di raffreddamento per autoveicoli dotati di ventola elettrica, la ventola si accende e si spegne automaticamente quando cambia la temperatura del liquido di raffreddamento.Il ruolo principale nel sistema è svolto dal sensore di accensione della ventola: puoi imparare tutto su questo componente da questo articolo.
Cos'è un sensore di accensione del ventilatore?
Un sensore di accensione del ventilatore è un dispositivo elettronico o elettromeccanico dotato di un gruppo (gruppi) di contatti che chiude o apre un circuito elettrico in funzione della temperatura.Il sensore è incluso nel circuito di alimentazione o controllo dell'azionamento dell'elettroventilatore del sistema di raffreddamento del motore, è un elemento sensibile che dà un segnale per accendere o spegnere la ventola in base alla temperatura del liquido di raffreddamento (liquido di raffreddamento) .
Questi sensori vengono utilizzati solo nei veicoli dotati di ventole di raffreddamento del radiatore azionate elettricamente.Le ventole azionate dall'albero motore vengono accese e spente tramite una frizione viscosa o con altri mezzi che non vengono qui considerati.
Tipologie di sensori di accensione ventilatore
Tutti i sensori delle ventole sono divisi in due gruppi in base al principio di funzionamento:
•Elettromeccanico;
•Elettronico.
A loro volta, i sensori elettromeccanici si dividono in due tipologie:
• Con elemento sensibile a base di fluido di lavoro ad alto coefficiente di dilatazione (cera);
• Con elemento sensibile basato su piastra bimetallica.
A causa delle caratteristiche del design, i sensori elettromeccanici possono essere collegati direttamente al circuito di alimentazione della ventola (anche se più spesso il sensore è incluso nel circuito del relè della ventola) e i sensori elettronici possono essere collegati solo al circuito di controllo della ventola.
Inoltre, i sensori elettromeccanici sono divisi in due tipi in base al numero di gruppi di contatti:
• A velocità singola: ha un gruppo di contatti che si chiude in un determinato intervallo di temperature;
• Due velocità: hanno due gruppi di contatti che si chiudono a temperature diverse, consentendo di modificare la velocità della ventola in base alla temperatura del liquido di raffreddamento.
In questo caso, i gruppi di contatti possono trovarsi in uno dei due stati: normalmente aperto e normalmente chiuso.Nel primo caso, la ventola si accende quando i contatti sono chiusi, nel secondo - quando si aprono (qui è possibile utilizzare circuiti di controllo aggiuntivi).
Infine i sensori differiscono per la temperatura di accensione/spegnimento delle ventole.Nei dispositivi domestici sono forniti intervalli di 82–87, 87–92 e 94–99 ° C, nei dispositivi stranieri gli intervalli di temperatura si trovano approssimativamente entro gli stessi limiti, differendo di uno o due gradi.
Progettazione e principio di funzionamento di un sensore elettromeccanico a cera
Questo è il tipo più comune di sensori della ventola.La base del sensore è un contenitore riempito con cera di petrolio (ceresite, costituita principalmente da paraffine) con una miscela di polvere di rame.Il contenitore con cera è chiuso con una membrana flessibile su cui si trova lo spintore, collegato al meccanismo di azionamento del contatto mobile.L'azionamento del contatto può essere diretto (utilizzando lo stesso spintore) o indiretto, utilizzando una leva e una molla (in questo caso si ottiene una chiusura e apertura del circuito più affidabile).Tutte le parti sono racchiuse in una custodia metallica a pareti spesse (questo fornisce un riscaldamento più uniforme del fluido di lavoro) con una filettatura e un connettore elettrico.
Il principio di funzionamento di tale sensore si basa sull'effetto della variazione del volume del fluido di lavoro al variare della temperatura (viene utilizzato anche nei termostati delle automobili).La cera, che svolge il ruolo di fluido di lavoro nel sensore, ha un ampio coefficiente di dilatazione termica, quando riscaldata si espande e viene spostata dal contenitore.La cera in espansione si appoggia alla membrana e la fa salire - che, a sua volta, muove lo spintore e chiude i contatti - la ventola si accende.Quando la temperatura scende, la membrana si abbassa e i contatti si aprono: la ventola si spegne.
I sensori a due velocità utilizzano rispettivamente due membrane e due contatti mobili, che vengono attivati a diversi intervalli di temperatura.
Il sensore è montato sul radiatore di raffreddamento (tramite una guarnizione di tenuta), la sua parte operativa è a diretto contatto con il liquido di raffreddamento, da cui si riscalda il fluido di lavoro.Di solito, un'auto utilizza un sensore della ventola, ma oggi si possono trovare anche soluzioni con due sensori a velocità singola impostati su temperature diverse.
Il design e il principio di funzionamento del sensore con una piastra bimetallica
Esistono molte varietà di sensori di questo tipo, ma in generale il loro design è abbastanza semplice.La base del sensore è una piastra bimetallica di una forma o dell'altra, su cui si trova il contatto mobile.Potrebbero essere presenti anche componenti ausiliari nel sensore per una chiusura dei contatti più affidabile.La piastra è collocata in una custodia metallica sigillata, che prevede una filettatura e un connettore elettrico per il collegamento al sistema di controllo della ventola.
Il principio di funzionamento del sensore si basa sul fenomeno della deformazione della piastra bimetallica al variare della temperatura.Una piastra bimetallica è costituita da due piastre di metalli attaccate l'una all'altra che hanno coefficienti di dilatazione termica diversi.All'aumentare della temperatura, i metalli si espandono in modi diversi, di conseguenza la piastra bimetallica si piega e sposta il contatto mobile: il circuito si chiude (o si apre con contatti normalmente chiusi), la ventola inizia a ruotare.
Il collegamento del sensore è simile a quello sopra descritto.I sensori di questo tipo sono i meno comuni a causa del prezzo e della complessità più elevati.
Progettazione e principio di funzionamento del sensore elettronico
Anche strutturalmente questo sensore è estremamente semplice: si basa su un termistore posto in una massiccia custodia metallica con una filettatura per l'avvitamento nel radiatore e un connettore elettrico.
Il principio di funzionamento del sensore si basa sull'effetto della modifica della resistenza elettrica del termistore al variare della temperatura.A seconda del tipo di termistore, la sua resistenza può diminuire o aumentare con l'aumentare della temperatura.La variazione della resistenza del termistore è monitorata da un circuito elettronico che, quando viene raggiunta una determinata temperatura, invia segnali di controllo per accendere, modificare la velocità di rotazione o spegnere la ventola.
Anche strutturalmente questo sensore è estremamente semplice: si basa su un termistore posto in una massiccia custodia metallica con una filettatura per l'avvitamento nel radiatore e un connettore elettrico.
Il principio di funzionamento del sensore si basa sull'effetto della modifica della resistenza elettrica del termistore al variare della temperatura.A seconda del tipo di termistore, la sua resistenza può diminuire o aumentare con l'aumentare della temperatura.La variazione della resistenza del termistore è monitorata da un circuito elettronico che, quando viene raggiunta una determinata temperatura, invia segnali di controllo per accendere, modificare la velocità di rotazione o spegnere la ventola.
Orario di pubblicazione: 24 agosto 2023