ઓટોમોબાઈલ કૂલિંગ ફેનની કાર્યકારી સ્થિતિ અને સિદ્ધાંત
1. જ્યારે ટાંકીનું તાપમાન સેન્સર (વાસ્તવમાં તાપમાન નિયંત્રણ વાલ્વ, પાણી માપક તાપમાન સેન્સર નહીં) શોધે છે કે ટાંકીનું તાપમાન થ્રેશોલ્ડ (મોટેભાગે 95 ડિગ્રી) કરતાં વધી ગયું છે, ત્યારે ચાહક રિલે જોડાય છે;
2. ચાહક સર્કિટ ચાહક રિલે દ્વારા જોડાયેલ છે, અને ચાહક મોટર શરૂ થાય છે.
3. જ્યારે પાણીની ટાંકીનું તાપમાન સેન્સર શોધે છે કે પાણીની ટાંકીનું તાપમાન થ્રેશોલ્ડ કરતા ઓછું છે, ત્યારે ચાહક રિલે અલગ થઈ જાય છે અને ચાહક મોટર કામ કરવાનું બંધ કરે છે.
પંખાની કામગીરી સાથે સંબંધિત પરિબળ ટાંકીનું તાપમાન છે, અને ટાંકીનું તાપમાન એન્જિનના પાણીના તાપમાન સાથે સીધું સંબંધિત નથી.
ઓટોમોબાઈલ કૂલિંગ ફેનની કાર્યકારી સ્થિતિ અને સિદ્ધાંત: ઓટોમોબાઈલ કૂલિંગ સિસ્ટમમાં બે પ્રકારનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રવાહી ઠંડક અને હવા ઠંડક. લિક્વિડ-કૂલ્ડ વાહનની ઠંડક પ્રણાલી એન્જિનમાં પાઈપો અને ચેનલો દ્વારા પ્રવાહીનું પરિભ્રમણ કરે છે. જ્યારે પ્રવાહી ગરમ એન્જિનમાંથી વહે છે, ત્યારે તે ગરમીને શોષી લે છે અને એન્જિનને ઠંડુ કરે છે. પ્રવાહી એન્જિનમાંથી પસાર થયા પછી, તેને હીટ એક્સ્ચેન્જર (અથવા રેડિયેટર) તરફ વાળવામાં આવે છે, જેના દ્વારા પ્રવાહીમાંથી ગરમી હવામાં વિસર્જન થાય છે. એર કૂલિંગ કેટલીક પ્રારંભિક કારોએ એર કૂલિંગ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો હતો, પરંતુ આધુનિક કાર ભાગ્યે જ આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. એન્જિન દ્વારા પ્રવાહીને ફરતા કરવાને બદલે, આ ઠંડક પદ્ધતિ એન્જિનના સિલિન્ડરોની સપાટી સાથે જોડાયેલ એલ્યુમિનિયમ શીટ્સને ઠંડુ કરવા માટે ઉપયોગ કરે છે. શક્તિશાળી ચાહકો એલ્યુમિનિયમ શીટ્સમાં હવા ઉડાવે છે, ખાલી હવામાં ગરમી ફેલાવે છે, જે એન્જિનને ઠંડુ કરે છે. કારણ કે મોટાભાગની કાર લિક્વિડ કૂલિંગનો ઉપયોગ કરે છે, ડક્ટવર્ક કારની કુલિંગ સિસ્ટમમાં ઘણી બધી પાઇપિંગ હોય છે.
પંપ દ્વારા એન્જિન બ્લોકમાં પ્રવાહી પહોંચાડ્યા પછી, પ્રવાહી સિલિન્ડરની આસપાસના એન્જિન ચેનલોમાંથી વહેવાનું શરૂ કરે છે. પ્રવાહી પછી એન્જિનના સિલિન્ડર હેડ દ્વારા થર્મોસ્ટેટમાં પાછું આવે છે, જ્યાં તે એન્જિનની બહાર વહે છે. જો થર્મોસ્ટેટ બંધ હોય, તો પ્રવાહી થર્મોસ્ટેટની આસપાસના પાઈપો દ્વારા સીધું જ પંપમાં પાછું વહેશે. જો થર્મોસ્ટેટ ચાલુ હોય, તો પ્રવાહી રેડિયેટરમાં અને પછી પંપમાં વહેવાનું શરૂ કરશે.
હીટિંગ સિસ્ટમમાં એક અલગ ચક્ર પણ છે. ચક્ર સિલિન્ડર હેડમાં શરૂ થાય છે અને પંપ પર પાછા ફરતા પહેલા હીટરના ઘંટડીઓ દ્વારા પ્રવાહીને ફીડ કરે છે. ઓટોમેટિક ટ્રાન્સમિશનવાળી કાર માટે, રેડિયેટરમાં બનેલા ટ્રાન્સમિશન ઓઈલને ઠંડુ કરવા માટે સામાન્ય રીતે એક અલગ ચક્ર પ્રક્રિયા હોય છે. ટ્રાન્સમિશન તેલ રેડિયેટરમાં અન્ય હીટ એક્સ્ચેન્જર દ્વારા ટ્રાન્સમિશન દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે. પ્રવાહી શૂન્ય ડિગ્રી સેલ્સિયસથી નીચેથી 38 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં કાર્ય કરી શકે છે.
તેથી, એન્જિનને ઠંડુ કરવા માટે જે પણ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તે ખૂબ જ નીચું ઠંડું બિંદુ, ખૂબ જ ઊંચું ઉત્કલન બિંદુ અને ગરમીની વિશાળ શ્રેણીને શોષવામાં સક્ષમ હોવું જોઈએ. પાણી એ ગરમીને શોષવા માટે સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ પ્રવાહી પૈકીનું એક છે, પરંતુ ઓટોમોબાઈલ એન્જિન માટે ઉદ્દેશ્યની સ્થિતિને પહોંચી વળવા માટે પાણીનું ઠંડું બિંદુ ખૂબ વધારે છે. મોટાભાગની કાર જે પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે તે પાણી અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ (c2h6o2)નું મિશ્રણ છે, જેને શીતક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. પાણીમાં ઇથિલિન ગ્લાયકોલ ઉમેરીને, ઉત્કલન બિંદુ નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકાય છે અને ઠંડું બિંદુ ઘટાડી શકાય છે.
દર વખતે જ્યારે એન્જિન ચાલે છે, ત્યારે પંપ પ્રવાહીનું પરિભ્રમણ કરે છે. કારમાં વપરાતા સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપની જેમ, જેમ પંપ ફરે છે, તે કેન્દ્રત્યાગી બળ દ્વારા પ્રવાહીને બહાર પમ્પ કરે છે અને સતત તેને વચ્ચેથી અંદર ખેંચે છે. પંપનો ઇનલેટ કેન્દ્રની નજીક સ્થિત છે જેથી રેડિયેટરમાંથી પરત આવતા પ્રવાહી પંપના બ્લેડનો સંપર્ક કરી શકે. પંપ બ્લેડ પ્રવાહીને પંપની બહાર લઈ જાય છે, જ્યાં તે એન્જિનમાં પ્રવેશ કરે છે. પંપમાંથી પ્રવાહી એન્જિનના બ્લોક અને માથામાંથી વહેવાનું શરૂ કરે છે, પછી રેડિએટરમાં અને અંતે પંપ પર પાછા ફરે છે. એન્જિન સિલિન્ડર બ્લોક અને હેડમાં પ્રવાહીના પ્રવાહને સરળ બનાવવા માટે કાસ્ટિંગ અથવા યાંત્રિક ઉત્પાદનમાંથી બનેલી સંખ્યાબંધ ચેનલો હોય છે.
જો આ પાઈપોમાં પ્રવાહી સરળતાથી વહે છે, તો માત્ર પાઈપના સંપર્કમાં રહેલા પ્રવાહીને જ સીધું ઠંડુ કરવામાં આવશે. પાઇપમાંથી વહેતા પ્રવાહીમાંથી પાઇપમાં ટ્રાન્સફર થતી ગરમી પાઇપ અને પાઇપને સ્પર્શતા પ્રવાહી વચ્ચેના તાપમાનના તફાવત પર આધારિત છે. તેથી, જો પાઇપના સંપર્કમાં રહેલા પ્રવાહીને ઝડપથી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, તો ટ્રાન્સફર કરાયેલી ગરમી ખૂબ ઓછી હશે. પાઈપમાં રહેલા તમામ પ્રવાહીને પાઈપમાં ગરબડ ઊભી કરીને, તમામ પ્રવાહીને મિશ્રિત કરીને અને વધુ ગરમીને શોષવા માટે પ્રવાહીને ઊંચા તાપમાને પાઈપના સંપર્કમાં રાખીને કાર્યક્ષમ રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
ટ્રાન્સમિશન કૂલર રેડિયેટરમાં રેડિયેટર જેવું જ છે, સિવાય કે તેલ હવાના શરીર સાથે ગરમીનું વિનિમય કરતું નથી, પરંતુ રેડિયેટરમાં એન્ટિફ્રીઝ સાથે. પ્રેશર ટાંકી કવર પ્રેશર ટાંકી કવર એન્ટિફ્રીઝના ઉત્કલન બિંદુને 25℃ સુધી વધારી શકે છે.
થર્મોસ્ટેટનું મુખ્ય કાર્ય એન્જિનને ઝડપથી ગરમ કરવાનું અને સતત તાપમાન જાળવવાનું છે. રેડિયેટર દ્વારા વહેતા પાણીની માત્રાને સમાયોજિત કરીને આ પ્રાપ્ત થાય છે. નીચા તાપમાને, રેડિયેટર આઉટલેટ સંપૂર્ણપણે અવરોધિત થઈ જશે, એટલે કે તમામ એન્ટિફ્રીઝ એન્જિન દ્વારા ફરશે. એકવાર એન્ટિફ્રીઝનું તાપમાન વધીને 82-91 સે, થર્મોસ્ટેટ ચાલુ થઈ જશે, જે રેડિયેટરમાંથી પ્રવાહીને વહેવા દેશે. જ્યારે એન્ટિફ્રીઝ તાપમાન 93-103℃ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તાપમાન નિયંત્રક હંમેશા ચાલુ રહેશે.
ઠંડક પંખો થર્મોસ્ટેટ જેવો જ છે, તેથી એન્જિનને સ્થિર તાપમાને રાખવા માટે તેને એડજસ્ટ કરવું આવશ્યક છે. ફ્રન્ટ વ્હીલ ડ્રાઇવ કારમાં ઇલેક્ટ્રિક પંખા હોય છે કારણ કે એન્જિન સામાન્ય રીતે આડું માઉન્ટ થયેલું હોય છે, એટલે કે એન્જિનનું આઉટપુટ કારની બાજુમાં હોય છે.
ચાહકને થર્મોસ્ટેટિક સ્વીચ અથવા એન્જિન કમ્પ્યુટર દ્વારા એડજસ્ટ કરી શકાય છે. જ્યારે તાપમાન સેટ પોઈન્ટથી ઉપર વધે છે, ત્યારે આ પંખા ચાલુ થઈ જશે. જ્યારે તાપમાન સેટ મૂલ્યથી નીચે જાય છે, ત્યારે આ ચાહકો બંધ થઈ જશે. કૂલીંગ ફેન રીઅર-વ્હીલ ડ્રાઈવ લોન્ગીટુડીનલ એન્જીનવાળા વાહનો સામાન્ય રીતે એન્જીનથી ચાલતા કૂલિંગ ફેનથી સજ્જ હોય છે. આ ચાહકોમાં થર્મોસ્ટેટિક ચીકણું ક્લચ હોય છે. ક્લચ ચાહકની મધ્યમાં સ્થિત છે, રેડિયેટરમાંથી હવાના પ્રવાહથી ઘેરાયેલું છે. આ ચોક્કસ ચીકણું ક્લચ ક્યારેક ઓલ-વ્હીલ ડ્રાઇવ કારના ચીકણું કપ્લર જેવું હોય છે. જ્યારે કાર વધુ ગરમ થાય, ત્યારે બધી વિન્ડોઝ ખોલો અને જ્યારે પંખો પૂરપાટ ઝડપે ચાલી રહ્યો હોય ત્યારે હીટર ચલાવો. આનું કારણ એ છે કે હીટિંગ સિસ્ટમ વાસ્તવમાં ગૌણ કૂલિંગ સિસ્ટમ છે, જે કાર પરની મુખ્ય ઠંડક પ્રણાલીની સ્થિતિને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.
હીટર સિસ્ટમ કારના ડેશબોર્ડ પર સ્થિત હીટર બેલો ખરેખર એક નાનું રેડિએટર છે. હીટર પંખો હીટરના ઘંટડીઓ દ્વારા અને કારના પેસેન્જર કમ્પાર્ટમેન્ટમાં ખાલી હવા મોકલે છે. હીટર બેલો નાના રેડિએટર્સ જેવા જ છે. હીટર બેલો સિલિન્ડર હેડમાંથી થર્મલ એન્ટિફ્રીઝને ચૂસે છે અને પછી તેને ફરીથી પંપમાં વહે છે જેથી જ્યારે થર્મોસ્ટેટ ચાલુ અથવા બંધ હોય ત્યારે હીટર ચાલી શકે.
