مقاومت فن

عملکرد – آثار خرابی

همانطور که در مقاله سیستم خنک‌کننده موتور اشاره شد که یکی از زیر مجموعه‌های کلیدی در خودرو است و وظیفه ثابت نگه داشتن دمای موتور جهت افزایش راندمان حرارتی موتور را بر عهده دارد، این سیستم به دو بخش تجهیزات مکانیکی و الکتریکی تقسیم شده است. بخش اجزا الکتریکی سیستم خنک‌کننده موتور مشخص شد یکی از اجزا کارآمد در برخی از سیستم‌ها مقاومت فن است. در این مقاله به انواع و اجزا و آثار خرابی این قطعه پرداخته خواهد شد.

وظیفه

همانطور که در بخش اجزا الکتریکی سیستم خنک‌کننده موتور اشاره شد برخی از خودروها دارای یک فن خنک‌کننده تک دور هستند که با استفاده از قطعه‌ای به نام مقاومت فن حالت دور کند را در مدار ایجاد می‌کنند؛ بنابراین وظیفه مقاومت فن ایجاد دور حداقل یا اصطلاحاً دور کند در فن است. ( دوره آموزشی برق خودروهای داخلی در دانشگاه صنعتی شریف )

انواع و اجزا

می‌توان گفت تقریباً تمامی مقاومت فن‌های مورداستفاده در خودروهای مختلف مانند هم هستند. در شکل 1 چند نمونه از مقاومت فن خنک‌کننده موتور خودروهای مختلف نشان داده می‌شود.

شکل 1- برخی نمونه‌های مقاومت فن خنک‌کننده موتور

شاید بتوان فقط نظر تعداد پایه‌ها، مقاومت فن را دسته‌بندی کرد. شکل 2 این دسته‌بندی را نشان می‌دهد.

شکل 2- دسته‌بندی مقاومت‌های فن

کانکتور بیشتر مقاومت‌های فن دوپایه هستند اما می‌توانید برخی از مقاومت‌های فن را نیز با سه‌پایه نیز مشاهده می‌شود. شکل 3 مقاومت سه‌پایه فن پژو 206 را نشان می‌دهد.

شکل 3- مقاومت فن سه‌پایه – پژو 206

در واقع در نوع سه‌پایه دوپایه از داخل به هم متصل هستند که جهت سهولت در سیم‌کشی استفاده می‌شود. گاهی نیز سه‌پایه وجود دارد اما فقط دوپایه اصلی متصل به مدار شده‌اند.
مقاومت‌های فن اجزای زیادی ندارند. شکل 4 اجزا مقاومت فن را نشان می‌دهد.

1-کانکتور 2- فیوز 3- مقاومت (المنت)
شکل 4- اجزا مقاومت فن خنک‌کننده موتور

کانکتور

ارتباط الکتریکی بین مقاومت فن و مدار را برقرار می‌کند

المنت / مقاومت

بخش اصلی مقاومت فن را یک سیم مقاومت‌دار با مقاومت پایین تشکیل داده است. برای اینکه در متن کلمه مقاومت با واحد مقاومت اشتباه گرفته نشود از این به بعد به‌جای استفاده از سیم مقاومت‌دار از عبارت ساده‌تر المنت استفاده می‌شود، اگرچه واژه مناسب سیم‌پیچ مقاومت‌دار است. برای قسمت المنت از نوعی مقاومت مفتولی استفاده می‌شود. در زمانی که جریان برق از آن عبور نمی‌کند مقاومت این واحد معمولاً بین 0.2 الی 0.7 اهم در دمای محیطی حدود 20 درجه است. البته این عدد مبنای صحیح برای مقاومت در زمان کارکرد نیست. چون متناسب با شدت جریان مصرفی موتور فن خنک‌کننده موتور، مقدار مقاومت المنتی نیز تغییر خواهد کرد. اما به‌صورت کلی می‌توان گفت این مقاومت در زمان عملکرد سبب می‌شود ولتاژ ورودی فن خنک‌کننده به حدود 5 الی 7 ولت برسد که تقریباً می‌توان گفت با نصف سرعت دوران در حالت دور تند خواهد بود. شکل 5 نمونه‌های مختلفی از المنت را نشان می‌دهد.

شکل 5- چند نمونه از المنت‌های مقاومت‌فن خنک‌کننده

فیوز SEFUSE

یکی از اجزایی که شاید زیاد درمورد آن اطلاعات زیادی وجود نداشته باشد، فیوز نصب شده روی مقاومت فن است. شکل 6 این فیوز را نشان می‌دهد.

شکل 6- فیوز مقاومت‌فن تیبا

این فیوز در واقع نوعی فیوز دمایی است (Thermal fuse) که با المنت، مقاومت فن خنک‌کننده به‌صورت سری قرار گرفته است. محدوده دمایی عملکرد فیوز متناسب با نوع کار آن مختلف است. معمولاً فیوزهایی که در مقاومت‌فن خنک‌کننده موتور استفاده می‌شوند در محدوده دمایی بین 180 تا 200 درجه سانتی‌گراد هستند. شکل 7 نمونه‌ای از این فیوز را نشان می‌دهد.

شکل 7- فیوز SF مورداستفاده در مقاومت‌فن خنک‌کننده موتور

همانطور که اشاره شد این فیوز با المنت به‌صورت سری متصل شده است و همانطور که قبلاً اشاره شد مقاومت فن روی فن و نزدیک رادیاتور نصب می‌شود. در مقاله اجزا الکتریکی سیستم خنک‌کننده موتور در مورد نحوه قرارگرفتن مقاومت‌فن در مدار اشاره شد شکل 8 یادآوری مطلب مربوطه است

1- موتور فن 2- مقاومت‌فن 3- رله دور کند 4- رله دور تند
شکل 8- مدار ساده فن با مقاومت

بنابراین اگر دمای آن محدوده به دلیلی وجود مشکل در سیستم خنک‌کننده موتور بالاتر از حد موردنظر برود این فیوز قطع می‌شود. قطع شدن فیوز و سری بودن آن با المنت مقاومت‌فن سبب قطع شدن مدار دور کند خواهد شد. مکانیزم عملکرد فیوز را در شکل 9 مشاهده کنید.

1-رزین آب‌بندی 2- بوش 3- فنر B 4- ماده ذوب شونده 5-پایه 6- بدنه
7- صفحه اتصال 8- کنتاکت متحرک 9- فنر A 10- پایه سرامیکی 11- پایه
A: قبل از سوختن B: بعد از سوختن
شکل 9- عملکرد فیوز دمایی

A: زمانی که دما به حد سوختن فیوز نرسیده

همانطور که در شکل 9 ملاحظه می‌گردد داخل فیوز یک ماده حساس به دما (شماره 4)وجود دارد که در محدوده دمایی خاصی ذوب می‌شود. در حالتی که دما به حد سوختن فیوز نرسیده باشد پایه سمت چپ (شماره 11) از طریق اتصال به کنتاکت متحرک (شماره 8) به صفحه اتصال سمت چپ رسیده و از طریق فنر B (شماره 3) به صفحه اتصال سمت راست منتقل شده و در نهایت از طریق ماده ذوب شونده (شماره 4) به پایه سمت راست (شماره 5) ارتباط پیدا می‌کند

B: زمانی که دما بیش از حد می‌شود

اگر دمای فیوز از حد خاصی بالاتر برود این ماده ذوب می‌شود. با ذوب شدن این قسمت فنر B (شماره 3) که تا این لحظه تحت‌فشار جمع شده بود. می‌تواند جابه‌جا شود. فنر A (شماره 9) نیز به جابه‌جا شدن این فنر کمک می‌کند. با حرکت فنر B ، و فنر A کنتاکت متحرک (شماره 8) جابه‌جا بشود و دیگر با پایه‌اش (شماره 11) اتصال نخواهد داشت در نتیجه ارتباط بین پایه سمت راست و چپ از بین خواهد رفت

عیوب رایج مقاومت فن

خرابی مقاومت‌فن خنک‌کننده موتور باعث ایجاد مشکل در مدار الکتریکی سیستم خنک‌کننده موتور می‌شود. برخی از این عیوب در شکل 10 نشان‌داده‌شده است.

شکل 10- عیوب رایج مقاومت‌فن خنک‌کننده موتور

در صورت وجود خرابی در المنت یا سوختن فیوز باید مقاومت تعویض شود اما اتصال ضعیف کانکتور ممکن است در اثر سولفاته شدن یا زنگ زدن پایه‌ها اتفاق افتاده باشد که در این صورت امکان ترمیم وجود دارد.

آثار خرابی‌های مقاومت فن خنک‌کننده

وجود مشکل در مقاومت‌فن، حالت‌های خرابی زیادی را ایجاد نمی‌کند. البته مدار خودرو مربوطه در عیوب احتمالی بسیار مؤثر است. شکل 11 آثار خرابی مقاومت فن خنک‌کننده موتور را به‌صورت عمومی ، فارغ از نوع مدار مورد بررسی قرار داده است.

شکل 11- آثار عمومی خرابی مقاومت فن

همانطور که در شکل 10 نیز مشاهده می‌شود عیوب به دو حالت عمل‌نکردن و یا بد عمل‌کردن مقاومت فن دسته‌بندی می‌شود. باتوجه‌به اینکه از خروجی مقاومت‌فن (و ورودی فن) یک سیم به ECM (یونیت موتور) متصل می‌شود بنابراین در بیشتر خودروها پس از خرابی مقاومت فن، خطا مدار کنترل فن P0480 یا P0481 را نشان می‌دهد که یکی از علائم آن وجود خرابی در مقاومت‌فن خنک‌کننده موتور خواهد بود. در استاندارد OBD I معمولاً این خطا با روشن شدن چراغ چک همراه نخواهد بود

نویسنده: مهندس بهروز خطیبی