客车发动机冷却系的功能是使发动机工作时尽快升温，并保持其最适宜的工作温度。冷却系统的性能和工作情况直接影响着发动机的动力性、经济性、排放性、可靠性以及使用寿命。
随着客车发动机的结构更加紧凑和增压功率强化，发动机产生的热密度也随之明显增大，加之客车后置发动机的普遍采用，由于少了前置式发动机时的较好散热条件，对发动机冷却系提供精确可靠的散热能力提出了更加高要求。但随着电子控制技术在冷却系上的运用，使冷却系统的性能有了显著改善。
1、发动机冷却系统的温度控制机理
目前客车发动机采用强制闭式循环式水冷却系，以冷却液作为冷却介质，利用水泵强制冷却液在冷却系中循环流动，根据发动机的不同工况和使用条件，将从发动机受热零件中吸收热量，通过散热器散发到大气中，使发动机保持在最适宜的温度下工作。
发动机冷却系统的性能取决于自身调节冷却强度（温控）的能力和精度。
冷却系改变冷却强度通常两种调节方式组合：一种是改变冷却液的循环流量和循环范围。其主要通过节温器根据冷却水温，自动控制冷却水流向散热器通道关闭或开启的大小程度，来改变冷却液循环路线和流经散热器流量。另一种是改变通过散热器的空气流量。靠冷却风扇改变通过散热器芯部的空气流量来进行换热，从而改变散热效果。
近阶段以来，出现了一些新型发动机冷却系统或装置，主要通过改进散热风扇及其工作驱动控制方式，实现了冷却系的精确控制，改善冷却系性能，主要原因如下：
1）由于发动机升温到正常工作温度后，冷却系主要由散热风扇工作来调节冷却强度，散热风扇的工作情况和可靠性对冷却系功能和发动机工作及寿命至关重要。
2）散热风扇工作需要消耗发动机功率最大约10%，功率消耗与风扇的转速、直径、驱动形式、叶片形状和工作时间等相关，如与转速的3次方成正比。转速高、直径大、驱动装置复杂或工作时间，功率消耗大。
3）发动机升温慢与快，与冷却系统的风扇投入工作的时机和工作转速关系较大。如发动机未达到正常工作温度时风扇提前工作和工作转速偏高，导致发动机升温度慢和不到达到正常工作温度。
4）风扇转动工作时是会产生噪声。风扇噪声也与风扇的直径、叶片形状、转速及其变化等相关，如与转速的4～7次方成正比。台架试验表明，客车散热风扇以很大的加速度工作时，从空转增大到2800转/分时，其噪声从70dB(A)增加到86dB(A)以上，噪声频率最高值在200～400Hz范围内（是使人烦躁不安的低频噪声）。
因此风扇的结构、驱动方式、尺寸、工作时机和时间及转速，密切关系着冷却系性能和水、气温控制精度，通过优化风扇型式（改进结构、减小尺寸）、简化传动装置、精确控制风扇的工作时间和转速，对提升冷却系性能，减少发动机功率消耗、节能、减排、减噪具有显著效果。
随着冷却系的技术发展和应用，根据散热风扇工作控制方式不同，客车发动机冷却系目前应用的有硅油离合器式风扇、电磁离合器式风扇和恒温电驱风扇三种。
2、各种散热风扇的工作原理
1）硅油离合器式风扇
散热风扇与驱动装置之间，装配了一个非刚性传动的硅油离合器，发动机曲轴转动皮带及传动机构传递（如散热器与发动机平行安装时，还有角传动机构变向传动），经硅油离合器控制风扇转动工作。硅油离合器的接合与分离是由安装在离合器与散热器之间的双金属感温器，感知散热器后面气流温度，间接控制离合器内硅油流向，来控制硅油离合器的工作状态。冷却系统的风扇主要依靠发动机的直接驱动产生，冷却风量持续随发动机转速变化来调节冷却强度，而非根据发动机水温所对应的所需风量。
2）电磁离合器式风扇
与硅油离合器式的唯一区别是将电磁离合器代替了硅油离合器。控制装置根据安装在发动机和散热器上的水温传感器，感受水温来决定电磁离合器接合或分离，从而控制散热风扇工作时机和时间。
3）恒温电驱风扇
散热器后安装若干个小型电机驱动的风扇。由ECU（电脑控制装置）根据发动机冷却水温度、中冷器温度，智能化、实时化地有效控制电驱风扇工作情况（时机、时间和转速），来精确控制冷却系散热强度，保障了发动机的水温、气温的恒定。并取消了皮带等传动机构。突破了上述二种离合器对于冷却系统的控制理念，实现了冷却系统的升级换代。
3 各种散热风扇的比较
1）进气中冷器布置
为增加发动机升功率和改善废气排放，目前客车发动机几乎装有废气涡轮增压器和中冷器。中冷器与散热器一样是通过空气流动散热，硅油离合器式风扇和电磁离合器式风扇均是由发动机曲轴直接驱动的一个风扇，所以中冷器安装在散热器前“串联”布置，这样中冷器和散热器这两个换热器散热会互相影响，同时增加换热器组的风阻，不能随时响应发动机水冷、气冷两种不同散热特性对于温度的恒定要求。
而采用ECU智能控制的恒温电驱风扇时可将散热器和中冷器分开独立，并由各自风扇组冷却，实际了对发动机水温、进气温度独立精确控制，弥补了一直来对进气温度控制的盲点。同时空气流过散热器阻力减少、散热好，在发动机仓内可任意布局，安装方便，使发动机仓空余了许多，方便了对发动机检修，也有利于发动机上其它附件（如空调压缩机）的布局。
2）风扇驱动机构
硅油离合器式风扇和电磁离合器式风扇，是由发动机曲轴通过皮带和皮带轮等直接驱动的，有的是二级皮带传动或传动轴角传动的。相对电驱风扇来说，具有传动机构调整复杂、装配布置难、传动效率较低、皮带及轴承易磨损、故障率高、保养检查项目多、维修周期短等缺点。
3）风扇工作转速
硅油离合器式风扇的工作，感应的不是发动机本机水温，而是散热器芯部空气的温度，受环境气温、散热器空气流量（阻力）、硅油离合器内硅油油质和渗漏减少、感温双金属表面清洁度等因素影响较大，并且硅油离合器对温度变化响应不灵敏。
硅油离合器式风扇和电磁离合器式风扇，当离合器在接合时，风扇转速与发动机转速相应同步，随发动机转速忽慢忽快，散热的能力不均和时机不佳。如在汽车和发动机高速时，风扇转速高，冷却会过度；如汽车低速、发动机大负荷低转速时，发动机原本产热大，车速低热散差，特别是车辆高速降至低速或暂停车接着起步、或怠速打空调，因发动机和风扇转速低，散热差，导致发动机温度升高过热。
恒温电驱风扇是完全根据发动机水、气温度，由ECU电控装置实现无级转动工作，其转速不受发动机转速影响。发动机的温度高时风扇转速高、温度低时风扇转速低，即使发动机怠速或停止时风扇也只根据温度工作可作高速转动。汽车高速或发动机温度低时，风扇可减缓工作率。
4）温度控制
根据上述风扇工作原理，硅油离合器式风扇、电磁离合器式风扇和恒温电驱风扇对温度控制精度依次明显提高，特别是恒温电驱有了质的飞跃。由于硅油离合器式风扇或电磁离合器式风扇温控相对差，为了保证发动机不产生高温和不“开锅”，设计时往往加大散热能力（如加大散热器和风扇），发动机常处于过度冷却状况，同时发动机升温慢。
恒温电驱风扇能实时精确控制发动机水温和进气温度，保持发动机所需的最佳恒定水温（进水90℃、出水95℃）、进气温度（进气45℃），发动机升温快，有效控制发动机温度，可克服因散热不良发生高温。
5）节能减耗
风扇工作控制精度越高、工作时间越短、运转越平稳和尺寸相对小时，风扇消耗功率越小；风扇驱动的机械传动机构越复杂，风扇消耗功率越大；温度控制越精确，发动机保持最佳温度工作状态，减小热能损失，提高发动机热效率，提升发动机有效功率，有利于延长发动机使用寿命。
因此恒温电驱风扇和电磁离合器式风扇相对节能，电磁离合器式风扇比较硅油离合器式风扇节能约5%，而恒温电驱风扇节能减耗更为明显和延长发动机使用寿命效果更佳。
6）噪声
风扇工作噪声是发动机噪声的主要来源，风扇转速越小、风扇工作时间越少、风扇尺寸小、转速提升慢，则风扇噪声越少。由此恒温电驱风扇噪声小，同时没有皮带打滑等机械噪声。
7）可靠性、可维修性
恒温电驱风扇由于取消了发动机至风扇的一切传动装置，不须对皮带检查、调整、更换和对轴承润滑等。由于散热器和中冷器独立化布置，容易对散热器和中冷器的清洁。电子控制系统可靠性好，维修检查少，减少维修成本，可称为“免维护”。
4 结束语
随着科技进步，ECU自动电控技术不断在发动机冷却系中应用，发动机冷却系统性能大大提高。硅油离合器式风扇已完成其历史使命处于淘汰状态，近几年被普遍采用的电磁离合器式风扇也将逐惭退出。
ECU控制的恒温电驱风扇，具有节能、恒温、降噪、减排、可靠性高、安装维修方便、延长发动机使用寿命、提升发动机功率等效果，克服了其它发动机冷却系统缺点和不足。是现代先进电子控制技术在汽车又一个具体运用，是科技发展和产品更新换代的产物，顺应了当代社会节能减排的潮流。
建议积极推广和采用恒温电驱风扇，如苏州工业园区驿力机车科技有限公司研制生产的新型发动机恒温节能冷却系统（简称：ATS系统），特别是在后置式发动机散热不佳车型如公交或发动机时常高温等车辆上使用，已经有了明显效果和广泛应用。
参考文献：
张克铭.汽车散热风扇电磁离合器.客车技术与研究，2011，（1）
ATS系统优点
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