フィンランド製ヘビーディーゼル機器のファンハブベアリングの抵抗に関するレビュー：冷却ファンスピードは正常でもフロントエンドの機械的負荷が増加する場合

通常のファン速度は機械的抵抗が低いことを証明しない

フィンランドで稼働するヘビーディーゼル機器では、ファンが予想される回転速度に達しても、フロントアクセサリーシステムが熱や寄生負荷を増大させるという異常な冷却ドライブ状態を示すことがあります。

ファンブレード、ファンクラッチ制御、ベルトドライブが機能しているように見える場合、技術者はファンハブベアリングの両方を評価する必要があります。

ベアリングは、意図した以上の摩擦を発生させながら回転し続けることができます。

これは、機械的効率を判断するにはファン速度だけでは不十分であることを意味します。

ファンハブは高負荷回転サポート

基本的な機械的経路は次のとおりです。

エンジン駆動 → ファンハブ → ファンブレード → 冷却エアフロー

ハブベアリングは回転するファンアセンブリをサポートします。

エンジンのアーキテクチャによっては、次のものも負担する場合があります。

• ベルト負荷;
• ファン質量;
• ラジアルフォース;
• および変化する空力負荷。

ベアリングが劣化し始めると、ファンは回転し続けることができますが、追加のエンジンートルクが必要になります。

ベアリングのドラッグが発生する仕組み

考えられる原因は次のとおりです。

• 潤滑剤の劣化;
• 水の混入;
• シールの損傷;
• レースウェイの摩耗;
• 不適切なプリロード;
• またはベアリング表面の損傷。

ベアリングの初期段階の問題は、常に明らかな緩みを生じさせるわけではありません。

代わりに、ベアリングは回転が徐々に困難になることがあります。

動作シーケンスは次のようになります。

ファンが速度に達する → ベアリングの摩擦が高いまま → 熱が局所的に蓄積する → エンジンからのトルクがさらに必要になる

フィンランドの機器の連続稼働が重要な理由

林業、建設、産業用途で使用される重機は、比較的安定したエンジン速度で長期間稼働できます。

この連続稼働により、ベアリングの摩擦によって熱が蓄積されます。

寒い外気温でも問題が自動的に解消されるわけではありません。

ベアリングは内部で熱を発生し続け、グリースの状態も温度と稼働履歴の影響を受ける可能性があります。

ファン速度は診断を誤らせる可能性がある

技術者はファンが正常に回転しているのを見て、ハブが健全であると結論付けるかもしれません。

しかし、エンジンはベアリングの摩擦を克服するために追加のトルクを供給しているだけかもしれません。

有用な区別は次のとおりです。

ファンが速度に達しない

対

ファンが速度に達するが、その過程で過剰な機械的動力を消費する。

有用な点検箇所

メンテナンスチームは次の点を確認できます。

• ハブ温度;
• ベアリングの異音;
• 回転の滑らかさ;
• ラジアルまたはアキシャルの動き;
• ベルトの状態;
• ファンのアライメント;
• 取り付け状態;
• および潤滑要件。

異なるファンハブ設計に普遍的な温度または遊びの制限を適用すべきではありません。

ファンクラッチの問題との違い

ファンクラッチは、ファンに到達する駆動トルクの量を制御します。

ファンハブベアリングは、回転するアセンブリ自体をサポートします。

クラッチが正常に機能していても、ハブベアリングが異常な摩擦を発生させる可能性があります。

ベルト交換だけでは効果がない理由

新しいベルトはグリップを回復できますが、内部のベアリングドラッグを減らすことはできません。

場合によっては、より摩擦の高い新しいベルトが、同じ寄生負荷をより効果的に伝達するだけかもしれません。

業界の教訓

冷却ファンの診断では、エアフロー制御と回転サポートの両方を評価する必要があります。

フィンランドのヘビーディーゼル機器では、通常のファン速度は、フロントエンドの機械的負荷の原因としてファンハブベアリングの抵抗を除外するものではありません。

よくある質問

ファンハブベアリングのドラッグは、ファンを停止させずに発生しますか？

はい。ベアリングは、異常な摩擦を発生させながら回転し続けることができます。

エンジンの負荷を増加させますか？

はい。エンジンは、ベアリングの抵抗を克服するために追加のトルクを供給する必要があります。