Land Rover Workshop Service and Repair Manuals

Fan Clutch: Description and Operation

Viscous fan description 

The viscous drive unit for the engine cooling fan provides a means of controlling the speed of the fan relative to the temperature of the engine. The
viscous fan unit is a type of fluid coupling, which drives the fan blades by means of 'silicon fluid'.
1. Input (drive) member
2. Output (driven) member
3. Sensing mechanism (bi-metal coil)

Viscous fan operation 
There are two main components of the viscous fan drive: An input (drive) member consisting of a threaded shaft passing through a bearing into the
clutch plate and secured to the water pump. An output (driven) member comprises the main body to which the fan attaches, with the temperature
sensing mechanism (bi-metal coil) and pump plates.

The fan drive only has to be engaged periodically, between 5% and 10% of the time during normal driving conditions, because usually the vehicle is
cooled by ram air.

A bi-metal coil senses air temperature behind the radiator. When a pre-determined temperature is reached, the coil opens a valve which allows fluid to
enter the drive area. Centrifugal force circulates the fluid to the annular drive area. There are two sets of annular grooves, one in the drive clutch and
the other in the drive body, a specific clearance being provided between the two sets of grooves. When this clearance is filled with viscous fluid a
shearing action, caused by the speed differential between the two drive components, transmits torque to the fan. The fluid is thrown to the outside of
the unit by centrifugal force from where it is then re-circulated to the reservoir via the pump plate adjacent to the drive member.

If the engine speed is increased, the amount of slip will also increase to limit the maximum fan speed.