بررسي تجربي عملكرد فن در سيستم خنك‌كاري موتور يك خودرو با استفاده از جريان سنج سيم داغ

Experimental Evaluation of Fans Used in an Automotive Engine Cooling System Using Hot-Wire Anemometer

سيستم خنك‌كاري در عملكرد موتور يك خودرو، نقش اساسي را ايفا مي‌كند. در اين سيستم‏، رادياتور و فن از اجزا اصلي بوده و عملكرد اين اجزا بايد به دقت مورد بررسي قرار گيرد. در اين مقاله عملكرد دو فن با مشخصه‌هاي مختلف در سيستم خنك‌كاري موتور يك خودرو مورد بررسي قرار گرفته و منحني‌هاي مشخصه فن‌ها شامل: فشار استاتيكي و كل، بر حسب دبي جريان ارايه شده، سپس رادياتور و فن در شرايط عملكرد خودرو قرار گرفته و توزيع دقيق جريان هواي ورودي با استفاده از جريان‌سنج سيم داغ، اندازه‌گيري شده و الگوي جريان در ورودي رادياتور و تاثير آن بر كاركرد فن، مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج آزمون‌ها نشان مي‌دهد نقطه تقاطع منحني مقاومت سيستم و منحني فشار استاتيك فن ها، نشان‌دهنده‌ي مقدار واقعي دبي فن‌ها نبوده و مقدار واقعي دبي، كم‌تر از مقدار تخمين‌زده شده از روي منحني‌هاي فوق مي‌باشد. در ادامه: تغييرات و اصلاحاتي در دهانه‌ي ورودي يكي از فن‌ها و قاب آن اعمال شده و آزمون‌هاي مشابهي انجام يافته است. مقايسه‌ي نتايج، نشان مي دهد تغييرات اعمال شده، اگرچه موجب بهبود يكنواختي در جريان ورودي رادياتور شده، اما منجر به افزايش قابل ملاحظه‌ي دبي در سيستم خنك-كاري نشده است. تست‌هاي جاده خودرو نيز بهبود عملكرد سيستم خنك كننده را به ميزان قابل توجهي نشان نداده است.

Engine cooling system plays a major role in performance of vehicle engine, in which the radiator and the fan are the main components. In this article, the performance of two fans with different characteristics has been appraised within an engine cooling system. For this purpose, performance characteristics curves of both fans, including, static pressure and total pressure against flow rate have been generated. Then a test rig, similar to that of an engineʹs cooling system, was set up for the fan and the radiator. Subsequently the air flow rate and Radiatorʹs inlet flow distribution have been measured precisely under working conditions using hot wire anemometer. also, the inlet airflow pattern was analyzed. Results reveal that intersection point of the system resistance curve and static pressure curve of the fans, do not represent the actual and true values of flow rate of the fans. However the actual flow rate is less than those anticipated. Then, some modifications were made to the entrance of one of the fans and itʹs shroud, and similar tests have been performed. Although the test results after modification showed more uniformity in the flow towards the radiator, the increase of flow rate was minimal in the cooling system. Also, road tests of the vehicle did not represent much improvement on the performance of the cooling system.