При работе двигателя температура в камерах сгорания достигает порядка 1500-2000 градусов Цельсия. Если не отбирать тепло от стенок цилиндров, то неизбежен перегрев мотора и, как следствие, дорогостоящий ремонт или замена.
Вентилятор охлаждения
- Для поддержания рабочего теплового режима двигателя (+90 градусов) в любых условиях эксплуатации предусмотрена система охлаждения. Она включает в себя следующие элементы:
- • Радиатор;
• Расширительный бачок;
• Помпу;
• Термостат;
• Вентилятор;
• Датчики температуры и включения вентилятора;
• Набор соединительных патрубков;
• Радиатор печки; - • Антифриз.
Устройство системы охлаждения
Пока термостат закрыт рабочая жидкость с помощью помпы циркулирует по так называемому малому кругу, охлаждая блок цилиндров и головку блока, отводя часть тепловой энергии. При открытии термостата поток жидкости начинает двигаться по большому кругу, попадая в радиатор охлаждения.
Система охлаждения
Во время движения поверхность радиатора продувается потоком встречного воздуха, снижая температуру рабочей жидкости. Однако предотвратить перегрев жидкости сам радиатор не в состоянии, например, когда авто стоит в пробках или движется длительное время с небольшой скоростью.
В помощь радиатору в систему охлаждения силовой установки и встроен вентилятор, являясь одним из ее главных исполнительных элементов, и при его отказе может возникнуть ряд нежелательных проблем.
Как работает вентилятор
На машинах старшего поколения вентилятор работал принудительно, то есть работал всегда, пока запущен двигатель, путем приводного ремня. Обычно сам вентилятор крепился на шкив помпы, связанной ремнем со шкивом генератора.
В большинстве же современных автомобилей применяется электровентилятор, либо привод с вискомуфтой (вязкостная муфта), где его срабатывание происходит автоматически от датчика включения (тарирован отдельно для каждого двигателя).
Вентилятор радиатора
Вентилятор, это простой электродвигатель на 12В, работающий от сети авто. На его валу установлена крыльчатка, для создания потока воздуха направленного на соты радиатора. Сам вентилятор имеет крепежную рамку для соединения с радиатором.
За его срабатывание, в свою очередь, отвечает датчик включения, расположенный в одном из бачков радиатора. Он устанавливается в разрыв проводов питания электродвигателя вентилятора.
Включение вентилятора
- Карбюраторные модели
- Датчик включения вентилятора запрограммирован на определённый предел температуры, при которой происходит срабатывание его контактов, посылая питания на реле, замыкающее цепь питания вентилятора, и он начинает работать.
- Инжекторные двигатели
Вентилятор на этих машинах включается через блок управления. Контроллер получает данные с датчика, далее передавая ее на реле включения электродвигателя.
Возможные причины отказа вентилятора
В случаях, когда температура антифриза резко пошла вверх, а вентилятор на радиаторе не сработал, то, следовательно, где появилась проблема. Автомобиль необходимо остановить и устранить неисправность, чтобы не допустить перегрева и сохранить двигатель от дорогостоящего ремонта.
Неисправности
- • Перегорание предохранителя;
- • Отказ датчика включения;
- • Разрыв или короткое замыкание в цепи питания электродвигателя;
- • Неисправность электродвигателя;
- • Плохой контакт в соединении или окисление контактов в цепи вентилятора;
- • Отказ реле включения;
- • Неисправность предохранительного клапана в расширительном бачке.
Проверка
— предохранитель перегорает от какой-либо неисправности в защищаемой им цепи и перед заменой, необходимо найти причину его срабатывания;
— при отказе датчика включения, питающие провода соединяют между собой и если вентилятор сработал, то датчик неисправен и требует замены. Добраться до СТО или гаража, можно оставив провода соединенными, при этом вентилятор будет постоянно в работе, но зато двигатель будет защищен от перегрева;
Схема
На моторах с инжектором отключается датчик, путем снятия с него разъема, мотор запускается и если вентилятор заработал (ЭБУ «поймет», что в системе неисправность и включит вентилятор в аварийном режиме), то датчик неисправен и необходима его замена.
— цепь питания проверяется тестером на предмет целостности и отсутствия короткого замыкания;
Проверка тестером
- — при отказе двигателя вентилятора, для проверки разъединяется фишка питания и с помощью двух проводом подается питания с батареи. Если вентилятор не запустился, следовательно, он неисправен (износ щеток, коллектора или проблемы с обмотками якоря и статора) и требует замены;
- — при подозрении на ненадежный контакт в разъеме вентилятора, фишка снимается, контакты зачищаются от пыли и грязи и возможных окислений;
- — неисправное реле можно временно заменить соседним, при совпадении его параметров;
Реле вентилятора ВАЗ 2114
— когда при полностью исправных элементах в цепи вентилятора, он не срабатывает при наборе температуры выше нормы, то рекомендуется проверить клапан в крышке расширительного бачка.
Клапан удерживает давления в системы свыше атмосферного, не допуская закипания воды, имеющейся в составе рабочей жидкости, при достижении 100 градусов. Если же клапан неисправен, то давление уравнивается с атмосферным и жидкость закипит уже при 100 градусах.
Сам же датчик срабатывает при температуре 105-107 градусов Цельсия. Получится, что жидкость уже кипит, а вентилятор еще не срабатывает. Крышку с клапаном необходимо заменить.
Несколько советов
- • Периодически отслеживайте температуру ОЖ и проверяйте срабатывание вентилятора при входе в опасную зону на указателе прибора;
- • Проверяйте уровень жидкости в бачке и восполняйте при необходимости;
- • Контролируйте систему на предмет возможной утечки жидкости;
- • При превышении рабочей температуры, остановитесь, найдите и устраните причину;
- • Сезонно возьмите за правило промывать под давлением воды крышку расширительного бачка, что поможет содержать предохранительный клапан в чистоте;
- • На моторах, где вентилятор работает принудительно, периодически проверяйте натяжение его приводного ремня.
Вентилятор охлаждения двигателя автомобиля
В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения. Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе — это вентилятор системы охлаждения двигателя.
Приводное устройство вентилятора
Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя зависит от конструктивных особенностей привода.
Механический
Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.
На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.
Гидромеханичиеский
Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте. Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.
Как она работает
Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью — силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.
Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.
Электронное приводное устройство
На современные автомарки, оборудованы автоматическими системами контроля начали устанавливать электрический двигатель вентилятора охлаждения радиатора. Достоинством привода является независимое функционирование, легкость в настройке.
Управление вентилятором охлаждения двигателя осуществляется через температурные модули охлаждающей жидкости. По данным с датчиков блок управления вентилятором охлаждения двигателя корректирует скоростной режим крыльчатки, изменяя скорость вращения и период работы.
Питание на двигатель вентилятора поступает через электронные приборы автомобиля (аккумулятор, генератор).
Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:
- термовыключатель;
- блок управления.
Технические показатели.
| Наименование | Двигатель | |
| 88 кВт/5500 об/мин | 104 кВт/6000 об/мин | 122 кВт/6500 об/мин |
| Тип системы охлаждения | Водяное с электроприводом | |
| Тип насоса | Центробежный с ременным приводом | |
| Термостат | ||
| Температура срабатывания, С° | 80,0 — 85,0 | |
| Максимальное открытие, С° | 97 | |
| Ход при предельном открытии, мм | От 8 | |
| Давление открытия клапана в крышке, кПа | 112,9 — 142,5 |
Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей. По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя.
В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне.
Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.
Принцип работы механизма
Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.
Схема управления с ЭБУ
Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.
Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:
- электродвигатель;
- расходомер воздуха;
- модуль частоты вращения коленчатого вала;
- реле момента включения вентилятора;
- датчик колебания температуры охлаждающей жидкости.
Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.
Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.
Сохранность системы охлаждения
После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.
Перегрузку получают такие элементы:
- генератор, аккумуляторная батарея, электропроводка;
- детали крепления, подшипники;
- датчики температуры, вследствие эффекта термокачки.
Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель. Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.
Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.
- Установить в свой радиатор датчик охлаждения с более низкой температурой срабатывания.
Особенности функционирования штатного устройства:
- высокая производительность. Привод работает на высокой скорости, что приводит к частым старт-стопам системы.
- высокая температура срабатывания датчика, что приводит к перебоям в оборотах двигателя и закипанию.
Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.
- Установка кнопки принудительного обдува. Такой способ позлит водителю самостоятельно решать, когда включится вентилятор охлаждения двигателя. Такое решение поддерживает стабильную температуру ОЖ и сохраняет систему от резкого скачка напряжения. Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.
- Монтаж генератора пуска. Метод подходит для водителей, которые знакомы с устройством электрики и методами пайки. Регулятор придется переделать индивидуально для автомобиля и установить в цепь питания устройства. Как работает генератор: после подачи напряжения на устройство, для определения момента открытия затвора, ток проходит через драйвер транзисторов, диоды и конденсатор. Величина и плавность открытия заслонки зависит от емкости конденсатора. Инструкции по подключению можно найти на форумах.
- Эффективный, но дорогостоящий вариант — это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.
Назначение и принцип работы вентилятора системы охлаждения
Для отведения излишков тепла, возникающего в процессе работы двигателя, и его более эффективного охлаждения в конструкции автомобиля предусмотрен специальный вентилятор.
Он может располагаться со стороны моторного отсека или перед радиатором системы охлаждения.
В современном автомобилестроении применяется несколько типов вентиляторов, которые отличаются типом привода, способом управления и геометрическими параметрами.
Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя
Конструктивно вентилятор для охлаждения мотора автомобиля представляет собой простой механизм, состоящий из шкива, на котором расположены лопасти (крыльчатка).
Они установлены с некоторым углом наклона по отношению к плоскости вращения, что улучшает их аэродинамические характеристики и повышает интенсивность нагнетания воздуха.
Количество лопастей (от 4 и более), а также их геометрические размеры (диаметр вентилятора, частота расположения) зависят от модели автомобиля и подбираются индивидуально.
https://www.youtube.com/watch?v=EqKnZ-PXaig
Современные автомобили оснащены так называемой комбинированной системой охлаждения, состоящей не только из вентилятора, но также имеющей радиатор и специальные контуры (магистрали) с охлаждающей жидкостью. А потому “кулер” двигателя часто называют вентилятором радиатора.
В ряде конфигураций автомобилей могут использоваться сдвоенные вентиляторы системы охлаждения двигателя, в которых предусмотрено два шкива с независимыми лопастями. Они могут приводиться в рабочий режим одновременно или по отдельности, поскольку каждый имеет свою систему подключения.
Расположение ветилятора охлаждения двигателя
При интенсивном вращении шкива поток воздуха “всасывается” снаружи при помощи лопастей. Тем самым увеличивается и объем воздуха, проходящий через радиатор, что обеспечивает его более эффективную работу и ускоряет процесс отведения тепла. Для принудительного вращения шкива (лопастей) и обеспечения необходимой скорости могут быть использованы несколько типов привода:
- механический;
- гидромеханический;
- электрический.
Как работает механический привод
Самый простой тип привода вентилятора для охлаждения радиатора мотора основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ является полностью механическим и постоянным, обеспечивая запуск “кулера” синхронно с работой двигателя.
Несмотря на простоту конструкции, такой привод снижает полезную мощность мотора, поскольку часть энергии затрачивается на нагнетание воздуха. Помимо этого, отсутствует возможность регулировки интенсивности работы лопастей. В силу этих особенностей механический привод в современных автомобилях практически не применяется.
Особенности гидромеханического типа привода
Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:
- вязкостная (вискомуфта);
- гидравлическая.
Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит.
Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка.
В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.
Электрический и электромагнитный привод
Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.
Электрический вентилятор охлаждения
Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения.
При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит.
Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.
Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя.
Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо.
Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.
Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.
Неисправности вентилятора радиатора и их последствия
Главной задачей вентилятора мотора является “засасывание” охлажденного воздуха извне через радиатор в подкапотное пространства автомобиля. Фактически охлаждение осуществляет жидкостная система, а обдув лишь ускоряет этот процесс.
С другой стороны, при высокой температуре окружающей среды, а также при длительных простоях автомобиля в дорожных пробках без дополнительного охлаждения двигатель может сильно перегреться.
Это означает, что исправностью этого узла пренебрегать не стоит.
Вентиляторы двигателя с разным количеством лопастей
Основные неисправности вентилятора охлаждения мотора:
- Не включается. Такая неисправность может быть следствием поломки привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты, неисправность электродвигателя, окисление контактов) или неточностью работы температурного датчика.
- Постоянная работа и невозможность отключения до полной остановки автомобиля (за исключением авто с механическим приводом). Чаще всего такая поломка связана с неисправностью температурного датчика (термостата) или заклиниванием муфты.
- Несвоевременное включение. Более раннее включение обычно не является проблемой. Если же запуск происходит с опозданием, возможно, установлен термодатчик, предназначенный для эксплуатации при пониженных температурах (например, автомобиль не подходит для регионов с жарким климатом). В этом случае датчик нужно заменить.
- Обратное направление нагнетания воздуха. Происходит при неправильном подключении полюсов электродвигателя.
- Разрушение крыльчатки вследствие износа и повышенных нагрузок.
Направление движения потока воздуха при правильном подключении вентилятора охлаждения осуществляется всегда в сторону двигателя.
Профилактика состояния и очистка вентилятора радиатора охлаждения мотора от загрязнений должна выполняться не реже одного раза в год.
Выполнить процедуру очистки можно без демонтажа узла при помощи обычных щеток.
Если требуется замена, лучше обратиться в специализированные ремонтные сервисы, что позволит исключить ошибки при диагностике, подборе нужной конфигурации вентилятора и его подключении.
(2
Тест электровентиляторов охлаждения
С наступлением лета некоторые автомобилисты сталкиваются с необходимостью замены электровентилятора охлаждения. Как не ошибиться с выбором такого важного узла, от которого зачастую зависит вопрос «выживания» двигателя в пробке и в жаркую погоду?
Следующим шагом стало измерение энергопотребления и частоты вращения крыльчатки. Замер проводился в двух режимах: в момент пуска и при установившейся работе. По результатам замеров выяснилось, что испытуемый оказался наиболее «экономным» среди конкурентов, однако частота вращения крыльчатки оказалась самой маленькой. Он конструктивно выполнен двухопорным: с одной стороны вал опирается на шарикоподшипник, с другой — на втулку (см. фото). Такая разборная конструкция является более предпочтительной с точки зрения ремонтопригодности. Щетки электродвигателя имеют сечение 6,5х6,5 мм при длине 11 мм. Соединение щеточных узлов выполнено с помощью проводов. При этом была обнаружена посредственная пайка. Помимо упаковки в картонную коробку был вложен технический паспорт и крепеж для монтажа электровентилятора. Гарантия завода-изготовителя — два года. Сечение щеток 6,5х6,0 мм, длина — 11 мм. Соединяются щеточные узлы с помощью проводов, как и у КЗАЭ, но пайка проводов выполнена на более технологичном уровне. Электровентилятор под немецкой торговой маркой Kraft (КТ 104500) как две капли похож на питерский. При этом мы испытали некое чувство дежавю. Точно такая же крыльчатка и габариты двигателя. На этом, правда, сходство и заканчивается: ни паспорта, ни крепежа, да и гарантия всего лишь один год.
Замерив диаметр крыльчатки (заметим, что для вентиляторов, имеющих обод, диаметр крыльчатки замерялся по внутреннему ободу), а также энергопотребление и частоту вращения крыльчатки, мы приступили к разбору этого вентилятора и обнаружили полное сходство с электровентилятором PEKAR.
Разбор показал, что крыльчатка электровентилятора LUZAR удерживается за счет проточки на валу электродвигателя и фиксируется с помощью гайки с левосторонней резьбой, имеющей нижний зубчатый обод. Помимо этого, гайка закрепляется фиксатором резьбы. За счет этого крыльчатка электровентилятора LUZAR является невзаимозаменяемой с другими электровентиляторами.
Электродвигатель LUZAR также выполнен по двухопорной схеме, как и предыдущие испытуемые, но на двух шарикоподшипниках. Из этого следует, что разборные конструкции являются более предпочтительными с точки зрения ремонтопригодности, в то же время два подшипника на валу делают конструкцию более надежной и долговечной. Переходим к щеточному узлу. В электродвигателе вентилятора LUZAR использованы искрогасящие дроссели (витая медная проволока). Подобная конструкция существенно продлевает ресурс изделия. Сечение щеток — 7,0х8,0 мм при длине 20 мм. Соединительные провода щеток также имеют большее сечение (способствуют снижению нагрева). Для соединения щеточных узлов и искрогасящих дросселей используются латунные пластины, к которым специальными токопроводящими сварными клещами привариваются подводящие провода и провода щеток (по всей вероятности, это приводит к уменьшению переходных сопротивлений и меньшему нагреву).
При осмотре всех четырех роторов в электродвигателе вентилятора LUZAR была обнаружена двойная обмотка ротора. Ее применение как раз и приводит к усилению магнитного потока и мощности электродвигателя при тех же размерах.
Роль вентилятора в жидкостном охлаждении автомобильного двигателя и как организована его работа
Перенос образующегося при работе мотора тепла в атмосферу требует постоянного обдува радиатора системы охлаждения. Не всегда для этого достаточно интенсивности набегающего скоростного потока воздуха. При малых скоростях и полных остановках в дело вступает специально предназначенный вентилятор дополнительного охлаждения.
Принципиальная схема нагнетания воздуха в радиатор
Обеспечить прохождение воздушных масс через сотовую структуру радиатора возможно двумя способами – нагнетать воздух вдоль направления естественного потока с внешней стороны или создавать разрежение изнутри. Принципиальной разницы нет, особенно если используется система воздушных щитков – диффузоров. Они обеспечивают минимальный расход потока на бесполезные завихрения вокруг лопастей вентилятора.
https://www.youtube.com/watch?v=RGYLOeslw4k\u0026t=64s
Таким образом, типовых вариантов организации обдува два. В первом случае вентилятор располагается на двигателе или радиаторной рамке в подкапотном пространстве моторного отсека и создаёт напорный поток на двигатель, забирая воздух снаружи и пропуская его через радиатор.
Чтобы лопасти не работали вхолостую, пространство между радиатором и крыльчаткой максимально плотно закрыто пластиковым или металлическим диффузором.
Его форма также способствует использованию максимальной площади сот, поскольку обычно диаметр вентилятора значительно меньше, чем геометрические размеры радиатора.
При расположении крыльчатки с передней стороны привод вентилятора возможен лишь от электромотора, поскольку механической связи с двигателем препятствует радиаторная сердцевина.
В обоих случаях выбранная форма радиатора и требуемая эффективность охлаждения может заставить использовать двойной вентилятор с крыльчатками меньшего диаметра.
Такой подход обычно сопровождается усложнением алгоритма работы, вентиляторы способны коммутироваться раздельно, регулируя интенсивность обдува в зависимости от нагрузки и температуры.
Сама крыльчатка вентилятора может иметь достаточно сложную и аэродинамически проработанную конструкцию. К ней предъявляется целый ряд требований:
- количество, форма, профиль и шаг лопастей должны обеспечивать минимальные потери, не внося дополнительных затрат энергии на бесполезное перемалывание воздуха;
- в заданном диапазоне скоростей вращения срыв потока исключается, иначе падение эффективности отразится на тепловом режиме;
- вентилятор должен быть отбалансирован и не создавать как механических, так и аэродинамических вибраций, способных нагружать подшипники и соседствующие детали двигателя, особенно тонкие структуры радиаторов;
- шумность крыльчатки также минимизируется согласно общему тренду снижения производимого автомобилями акустического фона.
Если сравнить современные вентиляторы легковых автомобилей с примитивными пропеллерами полувековой давности, то можно отметить, что наука поработала и с такими достаточно очевидными деталями. Это видно даже внешне, а при работе хороший вентилятор почти бесшумно создаёт неожиданно мощный напор воздуха.
Типы привода вентиляторов
Создание интенсивного воздушного потока требует значительной мощности привода вентилятора. Энергию на это можно забирать от двигателя различными способами.
Непрерывное вращение от шкива
В ранних простейших конструкциях крыльчатка вентилятора просто надевалась на ременный шкив привода водяного насоса. Производительность обеспечивалась внушительным диаметром окружности лопастей, которые представляли собой просто отогнутые металлические пластины. Никаких требований по шумности не предъявлялось, находящийся рядом старинный двигатель заглушал все звуки.
Скорость вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала.
Определённый элемент регулирования температуры присутствовал, поскольку с ростом нагрузки на двигатель, а значит и скорости его вращения, вентилятор также начинал интенсивней прогонять воздух через радиатор.
Дефлекторы ставились редко, всё компенсировалось переразмеренными радиаторами и большим объёмом охлаждающей воды. Тем не менее, понятие перегрева тогдашним водителям было хорошо знакомо, будучи платой за простоту и недостаточную продуманность.
Вязкостные муфты
У примитивных систем было несколько недостатков:
- плохое охлаждение на малых оборотах из-за низкой скорости прямого привода;
- при увеличении размеров крыльчатки и изменении передаточного числа для усиления обдува на холостых оборотах мотор начинал переохлаждаться с ростом скорости, а расход топлива на бестолковое вращение пропеллера достигал значительной величины;
- во время прогрева мотора вентилятор продолжал упорно охлаждать подкапотное пространство, выполняя в точности противоположную задачу.
Было ясно, что дальнейший рост экономичности и мощности двигателей потребует управления скоростью вентилятора. Задачу в какой-то степени решал механизм, известный в технике как вязкостная муфта. Но тут она должна быть устроена особым образом.
Муфта вентилятора, если представить её упрощенно и не учитывая различные варианты исполнения, состоит из двух дисков с насечками, между которыми располагается так называемая неньютоновская жидкость, то есть силиконовое масло, меняющее вязкость в зависимости от скорости относительного перемещения её слоёв.
Вплоть до серьёзной связи между дисками через вязкий гель, в который она превратится. Остаётся лишь расположить там термочувствительный клапан, который подаст эту жидкость в зазор при росте температуры двигателя. Очень удачная конструкция, к сожалению, не всегда надёжная и долговечная. Но часто применявшаяся.
Ротор крепился к шкиву, вращающемуся от коленвала, а на статор надевалась крыльчатка. При высокой температуре и больших оборотах вентилятор выдавал максимальную производительность, что и требовалось. Не отнимая лишней энергии, когда обдув не нужен.
Магнитная муфта
Чтобы не страдать с химическими веществами в муфте, не всегда стабильными и долговечными, часто используется более понятное решение с точки зрения электротехники. Электромагнитная муфта состоит из фрикционных дисков, соприкасающихся и передающих вращение под действием тока, подаваемого в электромагнит.
Ток происходил из реле управления, замыкающегося через датчик температуры, обычно устанавливаемый на радиаторе. Как только определялся недостаточный обдув, то есть жидкость в радиаторе перегревалась, контакты замыкались, муфта срабатывала, и крыльчатка раскручивалась всё тем же ремнём через шкивы.
Способ часто используется на тяжёлых грузовиках с мощными вентиляторами.
Прямой электропривод
Наиболее часто на легковых автомобилях применяется вентилятор с крыльчаткой, непосредственно посаженной на вал электродвигателя.
Питание этого мотора обеспечивается так же, как и в описанном случае с электромуфтой, только тут не требуется клиноременная передача со шкивами.
Когда надо – электродвигатель создаёт обдув, отключаясь при нормальной температуре. Способ реализовали с появлением компактных и мощных электромоторов.
Удобным качеством такого привода является способность работать при остановленном двигателе. Современные системы охлаждения сильно нагружены, и если резко прекращается обдув, а помпа не работает, то возможны локальные перегревы в местах с максимальной температурой. Или закипание бензина в топливной системе. Вентилятор может поработать некоторое время после остановки, предотвратив проблемы.
Проблемы, неисправности и ремонт
Включение вентилятора уже можно считать аварийным режимом, поскольку регулирует температуру не он, а термостат. Поэтому систему принудительного обдува делают очень надёжно, и она редко отказывает. Но если вентилятор не включился, и мотор закипел, то следует проверить наиболее подверженные отказам детали:
- в ременной передаче возможно ослабление и пробуксовка ремня, а также его полный обрыв, всё это легко определить визуально;
- методика проверки вискомуфты не так проста, но если на горячем моторе она сильно пробуксовывает, то это сигнал к замене;
- электромагнитные приводы, как муфта, так и электромотор, проверяются замыканием датчика, или на инжекторном моторе снятием разъёма с датчика температуры системы управления двигателем, вентилятор должен начать вращение.
Неисправный вентилятор способен погубить двигатель, ведь перегрев чреват капитальным ремонтом. Поэтому ездить с такими дефектами нельзя даже зимой.
Отказавшие детали следует немедленно заменять, причём использовать только запчасти от надёжного изготовителя. Цена вопроса – двигатель, если его поведёт от температуры, то и ремонт может не помочь.
На этом фоне стоимость датчика или электромотора просто ничтожна.
Загрузка...
