نسل جدید فن رادیاتور خودرو یکی از مهمترین پیشرفتهای صنعت خودرو در سالهای اخیر محسوب میشود. خودروهای ایرانی همچنان از نسل دوم این فنها استفاده میکنند که علاوه بر بازدهی پایین صدای زیادی تولید میکند. در این گزارش به بررسی چهار نسل فن رادیاتور خودرو میپردازیم.
بیتران – مجتبی اسماعیلی: احتمالا شما هم هنگام استفاده از خودروهای ایرانی با عملکرد پر سر و صدای فن آنها مواجه شدهاید که با دور بالا و صدایی مانند هواپیما کار میکنند. اما دنیا همین جا تمام نمیشود! چرا که این نسل از فنها تقریبا منسوخ شدهاند و اغلب خودروهای جدید حتی چینیها در حال استفاده از فنهای نسل سوم و چهارم هستند.
فن خنککننده، وظیفه دارد در زمانهایی که جریان هوای طبیعی برای خنک کردن رادیاتور کافی نیست، هوای مورد نیاز را با استفاده از چرخش پره، از میان رادیاتور عبور دهد تا دمای موتور در محدوده استاندارد باقی بماند. این فناوری طی چند دههی گذشته پیشرفت قابل توجهی داشته و امروز به سیستمهای هوشمند و دور متغیر رسیدهاست.
در ادامه با چهار نسل اصلی فنهای خنککنندهی خودرو آشنا میشویم.
بیشتر بدانید: کی ام سی شدو یا پژو ۲۰۷؟ مقایسه جامع دو رقیب داخلی
نسل اول نسل جدید فن رادیاتور خودرو: فن مکانیکی
مزایا
- ساختار بسیار ساده
- هزینه تعمیر و نگهداری پایین
- دوام بالا
معایب
- مصرف بخشی از توان موتور
- ایجاد صدای زیاد
- خنککاری بیش از نیاز در بسیاری از شرایط
- افزایش مصرف سوخت
به همین دلیل خودروسازان به مرور زمان به سمت حذف این سیستم حرکت کردند.
نسل دوم؛ فن برقی دوحالته (دو دور)
با گسترش استفاده از ECU، فنهای برقی جایگزین نمونههای مکانیکی شدند. در این نسل، فن توسط موتور الکتریکی کار میکند و معمولاً دارای دو سرعت است.
در دمای پایینتر، فن با دور کند روشن میشود و اگر دمای موتور افزایش یابد یا کولر فشار بیشتری به سیستم وارد کند، فن با دور تند شروع به کار میکند. همین نسل که تقریبا منسوخ شدهاست روی تمام خودروهای ایرانی استفاده میشود و باعث کشیدن جریان برق زیاد در لحظه شروع و همچنین صدای زیاد میشود.
همچنین تنها میتوانند هنگامی که دمای آب به حد زیادی رسیدهاست روشن شوند و این موضوع باعث ایجاد مشکلاتی مانند سوختن زود هنگام واشر سر سیلندر، بالا رفتن دمای قطعات موتور و… میشود. خودروسازان داخلی در این همه سال میتوانستند این مدل را با نسل جدید فن رادیاتور خودرو که در بخش بعدی به آن اشاره میکنیم عوض کنند. افزونبر این فرم پرههای این نسل نیز قدیمی بودهو آیرودینامیک ضعیفی دارد که همین موضوع باعث ایجاد صدای زیاد برخورد هوا با لبه های پرهی فن میشود.
مزایا
- کاهش مصرف سوخت نسبت به فن مکانیکی
- حذف بار دائمی از روی موتور
- صدای کمتر
- کنترل بهتر دمای موتور
معایب
- تغییرات ناگهانی سرعت فن
- نوسان بیشتر دمای موتور
- افزایش صدای فن هنگام ورود به دور تند
این سیستم هنوز هم در بسیاری از خودروهای اقتصادی استفاده میشود.
بیشتر بدانید: قیمت انواع رادیاتور خودرو | تیر ۱۴۰۵
نسل سوم؛ نسل جدید فن خودرو با کنترل دور متغیر (PWM)
در این مرحله، نسل جدید فن رادیاتور خودرو وارد صنعت شد. در این سیستم دیگر خبری از دو سرعت ثابت نیست و دور فن بهصورت پیوسته تنظیم میشود. یعنی با افزایش تدریجی دمای موتور، چرخش فن نیز به صورت تدریجی زیاد میشود و معمولا به دورهای بالا نمی رسد.
ECU اطلاعات دریافتی از سنسورهای مختلف مانند دمای آب موتور، فشار گاز کولر، دمای هوای ورودی، سرعت خودرو، بار موتور و… را تحلیل کردهو با استفاده از سیگنال PWM سرعت فن را دقیقاً به اندازه نیاز تغییر میدهد.
به عنوان مثال، اگر موتور تنها کمی گرم شدهباشد، فن با حدود ۲۰ درصد توان کار میکند. با افزایش دما، سرعت بهتدریج به ۳۰، ۴۵، ۶۰ یا حتی ۹۰ درصد افزایش مییابد و نیازی نیست فن ناگهان با حداکثر سرعت روشن شود.
مزایا
- حفظ دمای موتور در محدوده بسیار پایدار
- کاهش استهلاک فن
- کاهش مصرف برق
- کاهش مصرف سوخت
- عملکرد بهتر سیستم تهویه مطبوع
- صدای کمتر
- افزایش عمر موتور
همچنین طراحی پرهها نیز در این نسل عوض شدهو آیرودینامیک بهتری دارند که این موضوع باعث ایجاد صدای کمتر برخورد هوا میشود. امروزه بسیاری از خودروهای مدرن اروپایی، ژاپنی، کرهای و همچنین تعداد زیادی از خودروهای جدید چینی از این فناوری استفاده میکنند.
نسل چهارم نسل جدید فن رادیاتور خودرو فن هوشمند یکپارچه
جدیدترین مرحله تکامل نسل جدید فن رادیاتور خودرو به سیستمهای مدیریت حرارتی هوشمند مربوط میشود که اغلب در خودروهای هیبریدی و برقی استفاده میشود.
در این خودروها، فن تنها یکی از اجزای یک شبکه مدیریت حرارت است. ECU یا واحد اختصاصی مدیریت حرارتی بهصورت همزمان موارد زیر را کنترل میکند:
- فن رادیاتور
- پمپ آب برقی
- ترموستات الکترونیکی
- دریچههای فعال عبور هوا (Active Grille Shutter)
- سیستم خنککننده توربوشارژر
- خنککننده باتری در خودروهای هیبریدی و برقی
در این نسل، حتی قبل از بالا رفتن دمای موتور، سیستم میتواند با پیشبینی شرایط رانندگی، عملکرد فن را تنظیم کند. برای مثال هنگام رانندگی در سربالایی، یدککشی یا ترافیک سنگین، سیستم از قبل آمادگی لازم را ایجاد میکند.
مزایا
- بیشترین راندمان خنککاری
- کاهش آلایندگی
- افزایش بازده موتور
- کاهش مصرف انرژی
- عملکرد بسیار نرم و بیصدا
- افزایش دوام قطعات موتور
تفاوت چهار نسل فن خودرو
| نسل | نوع عملکرد | کنترل سرعت | راندمان |
|---|---|---|---|
| نسل اول | مکانیکی | ندارد | پایین |
| نسل دوم | برقی دو دور | دو سرعت ثابت | متوسط |
| نسل سوم | برقی دور متغیر (PWM) | پیوسته | بالا |
| نسل چهارم | مدیریت حرارتی هوشمند | کاملاً هوشمند و پیشبینیکننده | بسیار بالا |
جمعبندی
بررسی نسل جدید فن رادیاتور خودرو نشان میدهد که حتی قطعهای به ظاهر ساده مانند فن رادیاتور نیز طی سالهای اخیر دستخوش تحول بزرگی شدهاست. مسیر تکامل این فناوری از فنهای مکانیکی دائماً در حال چرخش آغاز شد، سپس به فنهای برقی دو دور رسید، بعد به سیستمهای دور متغیر مبتنی بر PWM ارتقا یافت و امروز در خودروهای پیشرفته به بخشی از سامانه مدیریت حرارتی هوشمند تبدیل شده است.
نتیجه این پیشرفتها، کنترل دقیقتر دمای موتور، کاهش مصرف سوخت، افزایش عمر قطعات، عملکرد بهتر سیستم تهویه مطبوع و تجربه رانندگی آرامتر است؛ مزایایی که باعث شده نسل جدید فن خودرو به یکی از فناوریهای مهم اما کمتر دیدهشده در خودروهای امروزی تبدیل شود.
این تغییر نسل در فنها به کولر و بخاری خودروها نیز رسیده است و نسلهای جدید افزونبر کارکرد نرمتر با صدای کم، راندمان بهتری هم دارند.
ای کاش خودروسازان داخلی که سالهاست روی پلت فرمهای عتیقه خودرو میسازند، حداقل فکری به حال جایگزینی فنهای نسل سوم با نسل فعلی کنند.
