傳統(tǒng)的風扇驅(qū)動系統(tǒng)在大多數(shù)情況下都會過冷，以確保在要求更高的高溫運行條件下獲得足夠的冷卻，使用此系統(tǒng)，浪費了許多用于驅(qū)動風扇的功率；風扇驅(qū)動系統(tǒng)可以使用較少的功率，節(jié)省的功率可用于提高燃油效率和機器的整體運行效率。本文興迪源機械帶來液壓風扇驅(qū)動系統(tǒng)的簡介、優(yōu)點及應用領域。
一、簡介：
在內(nèi)燃機中，大部分能量由于效率低下而損失，例如熱量，實際上只有大約30％的輸入能量轉(zhuǎn)換為機械能。對于大型車輛，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)需要大量的馬力，因此會大大增加機器的噪音水平。對于Tier 4發(fā)動機，冷卻要求增加了，對更高效系統(tǒng)的需求也成倍增加，比以往任何時候都更加需要更安靜的操作和更高的機器效率。
傳統(tǒng)的風扇驅(qū)動系統(tǒng)在大多數(shù)情況下都會過冷，以確保在要求更高的高溫運行條件下獲得足夠的冷卻，使用此系統(tǒng)，浪費了許多用于驅(qū)動風扇的功率。溫度激活的電子控制靜液壓風扇驅(qū)動系統(tǒng)可以在制冷需求低時提供更好的控制并降低風扇速度。因此，風扇驅(qū)動系統(tǒng)可以使用較少的功率，節(jié)省的功率可用于提高燃油效率和機器的整體運行效率。
二、可變和交替液壓風扇驅(qū)動器：
備用或開/關風扇驅(qū)動系統(tǒng)使用安全閥，該安全閥的控制開關為開或關，這是最簡單，成本最低的選擇，泵的體積和泄壓設置決定了最大風扇轉(zhuǎn)速。當發(fā)動機溫度達到預設水平時，會提供信號以通過關閉通風系統(tǒng)來打開風扇，當發(fā)動機溫度下降到一定水平以下時，將刪除信號以允許系統(tǒng)排氣，并允許風扇以低RPM停止或運行。風扇打開時，風扇處于最大速度和最大噪音水平。
使用比例溢流閥的可變風扇速度控制是最具成本效益的解決方案，可提供很高的運行效率。風扇速度根據(jù)比例溢流閥設定的壓力而變化。當比例壓力控制閥處于最高設置時，風扇將達到最大轉(zhuǎn)速。安全閥將對高壓“失效保護”，因此，如果失去電力，則失去電信號會導致風扇以最大轉(zhuǎn)速運行，以最大程度地冷卻發(fā)動機。
使用可變排量泵的可變風扇速度是最有效的，并且運行最安靜，但是這種類型的系統(tǒng)的初始成本較高，因此使用受到限制。在該系統(tǒng)中，泵驅(qū)動風扇，但還提供其他功能，當其他功能需要比風扇更高的壓力時，可以使用減壓閥來限制風扇的壓力。使用比例流量控制代替溢流閥。泵可以包括負載感應控制器，該傳感器將需要在流量控制器下游的傳感線。在泵完全專用于風扇驅(qū)動的應用中，壓力和流量控制閥通常是螺栓泵控制的組成部分。
三、液壓變速風扇驅(qū)動的優(yōu)點：
精確控制冷卻液溫度-以下曲線顯示了風扇轉(zhuǎn)速與冷卻液溫度的典型關系。接通曲線和斷開曲線之間的差異（磁滯）非常小，約為1°C。這樣即使在發(fā)動機負載發(fā)生劇烈變化的情況下，也可以以最小的溫度波動精確控制冷卻液溫度。
1）減少發(fā)動機磨損 —允許發(fā)動機冷卻液過熱會破壞發(fā)動機機油性能并減少潤滑?？焖龠_到并保持工作溫度，可大大降低氣缸和軸承的磨損。
2）高靈活性 -允許車輛設計者優(yōu)化發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)組件的布置。在此方面，在發(fā)動機的隔音方面可以實現(xiàn)很大的優(yōu)點。
3）速度調(diào)節(jié) —在大約10°C的溫度范圍內(nèi)提供從最小到最大風扇速度的恒定調(diào)節(jié)。這樣可以防止突然的速度變化，該變化可能導致驅(qū)動部件上的重負載和高噪音水平。10°C的帶寬允許平均冷卻輸出，而無需在最低和最高風扇速度之間進行不必要的切換。
4）最大速度限制 —比例壓力控制閥還用于限制最大風扇速度，以控制功率消耗和葉輪的噪音水平。
5）節(jié)能 —在正常的冷卻要求下，風扇將以最大RPM的大約50％至80％運行，在寒冷的天氣中，風扇的運行速度可低至10％至20％。這樣可以節(jié)省功率并減少燃油消耗。上面的曲線顯示了帶有比例控制的靜壓風扇的典型功率需求曲線。當風扇在最大速度的50％到80％之間運行時，輸入馬力會降低到最大速度的大約40％到80％。在寒冷的氣候中，這可能低至最大馬力的15％至20％。輸入功率是風扇功率加上系統(tǒng)的機械和液壓損失的總和。
四、電子控制系統(tǒng)和組件：
靜液壓風扇驅(qū)動系統(tǒng)可以利用從簡單的單傳感器電路到具有風扇速度反饋的復雜的多傳感器電路的電子控制，給定應用中使用的電子設備類型取決于所需的精度和控制級別。
在簡單的兩速控制中，有一個溫度傳感器或開關以及一個比例溢流閥。在該系統(tǒng)中，當冷卻需求高時，風扇將以最大速度運行，而當冷卻需求較低時，風扇將以中等速度運行。電子控制器設置為在啟動風扇之前等待溫度傳感器或開關產(chǎn)生信號。這樣可以使發(fā)動機在風扇開始運行之前達到溫度。
電子控制裝置具有內(nèi)置的斜坡功能，可將風扇速度控制在一定的加速度下達到最大。這樣可以減少風扇驅(qū)動器組件上的啟動沖擊負荷。當冷卻液溫度降至設定點以下時，風扇RPM降低至中間速度。然后，風扇將在兩個速度之間循環(huán)，從中間速度到最大速度逐漸加速。
所示的比例系統(tǒng)更加復雜，可以更精確地控制風扇速度。這些系統(tǒng)可以采用單獨的風扇模塊，也可以使用來自發(fā)動機控制模塊（ECM）的信號。這些系統(tǒng)可以提供精確的發(fā)動機溫度控制。風扇速度在大約10°C的范圍內(nèi)不斷調(diào)節(jié)，并具有大約1°C的滯后。
五、應用領域：
應用風扇驅(qū)動系統(tǒng)時要考慮的主要因素是：
1）風扇規(guī)格；
2）泵/電動機的尺寸；
3）比例閥的選擇；
4）電子控制要求。
風扇規(guī)格通常會在給定的RPM下建立氣流，這將導致馬力和扭矩需求。根據(jù)該規(guī)格，可以選擇泵/電動機。這確定了流量和壓力要求，這些要求將決定要使用的比例溢流閥。然后可以根據(jù)系統(tǒng)對輸入和最終控制參數(shù)的要求來選擇和編程電子設備。
六、結(jié)論：
對于機器設計師來說，靜液壓風扇驅(qū)動器提供了安裝靈活性，同時降低了噪音并提高了效率；風扇驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性得到了提高，因為這些組件以較低的占空比運行且沖擊負荷較小。
