Электрический привод вентилятора схема

Обновлено: 15.05.2024

Приводы вентиляторов холодильных камер (рис. 9.15) являются исполнительными элементами системы автоматического регулирования температурного режима дизеля. В процессе ведения поезда различные нагрузки на дизель требуют постоянного изменения интенсивности работы вентилятора для поддержания определенной температуры охлаждающих дизель жидкостей.

Рис. 9.15. Схемы привода вентилятора холодильника: а - механический (тепловоз ТЭЗ); б - гидродинамический (тепловоз 2ТЭ10В); 1- вал дизеля; II - приводной вал; ///, IV- промежуточный вал; V- горизонтальный вал углового редуктора; VI - полый вал с конической шестерней; VII - вертикальный вал углового редуктора (УР); VIII- карданный вал; IX- вал вентиляторного колеса; 1, 2, 7, 8, 9 - муфты; 3-6- зубчатые колеса распределительного редуктора (РР); 10, 11 - конические зубчатые колеса углового редуктора; 12, 13 - фрикционная муфта (ФМ); 14 - пневматический включатель фрикционной муфты; ПО - промежуточная опора; ПП - подпятник вентиляторного колеса; X - вал насосного колеса гидромуфты (ГМ); XI - вал турбинного колеса гидромуфты переменного наполнения

Если черпачковые трубки сведены (на схеме их нет) к оси, то гидромуфта обеспечивает максимальную частоту вращения вентилятора - идет интенсивное охлаждение жидкостей. Если черпачковые трубки разворачиваются и сопла вводятся в круг циркуляции, то происходит интенсивный отсос масла из круга циркуляции, интенсивность вращения вентилятора падает.

Гидростатический привод (рис. 9.16) вентилятора холодильника с плавным регулированием его частоты вращения применяется

Рис. 9.16. Схема гидростатического привода вентилятора холодильника тепловоза ТЭП70: 1 - бак; 2, 8 - манометры; 3, 5 - вентиляторные колеса; 4, 6 - гидромоторы (аксиально-поршневые); 7, 14 - терморегуляторы; 9, 12 - аксиально-поршневые насосы; 10 - вал дизеля; 11 - мультипликатор; 13 - фильтр магнитный; 15 - секция радиатора; 16 - фильтр

Рис. 9.17. Аксиально-поршневая гидромашина: а - схема гидронасоса; б - схема передачи от поршня к валу гидромотора; 1 - корпус; 2 - шарнир; 3 - поршень (плунжер); 4 - крышка; 5 - блок цилиндров; 6 - шток; 7 - сферические шарниры; 8 - карданный валик; 9 - ведущий вал; у - угол между осями ведущего вала и вращения блока цилиндров; Д*, Я^, - осевая, радиальная и окружная составляющие силы, с которой масло действует на поршень гидромотора; К - результирующая сила; р - давление масла; 0 - диаметр окружности, по которой расположены поршни

на тепловозах ТЭП60, ТГ16, ТЭП70 и дизель-поездах ДР1, ДР2. Мощность от дизеля к вентиляторам передается аксиально-поршневыми гидромашинами типа МН-250/100 (рис. 9.17, а). Каждый вентилятор оснащается гидродвигателем, а гидродвигатель получает энергию статического давления жидкости (турбинное масло) от гидронасоса. Гидродвигатель и гидронасос - взаимозаменяемы.

Ведущий вал и блок цилиндров вращаются совместно в корпусе; механическая энергия от ведущего вала передается поршням через сферические шарниры и штоки. Поршни за один оборот блока совершают ход всасывания и нагнетания. Турбинное масло подводится к цилиндрам и отводится от них через специальный торцовый распределитель и крышку. Подача аксиально-поршневых наносов сравнительно небольшая, однако развиваемые давления достигают 10. 12 МПа.

Из схемы на рис. 9.17, б видно, что давление р, воспринимаемое поршнем от турбинного масла, передается через шток на сферический шарнир, к которому приложена результирующая сила Л, дающая составляющие: осевую ДзС, радиальную /?рад и окружную /?оКр, образующую на плече г вращающий момент, передаваемый вентиляторному колесу.

Интенсивность вращения вентиляторного колеса зависит от температуры контролируемой жидкости. Вентилятор не вращается, если температура жидкости низкая, терморегулятор открыт и турбинное масло стекает в охладитель, фильтр и бак, не поступая к двигателю. С повышением температуры охлаждающей жидкости терморегулятор перекрывает слив турбинного масла, которое на-

Рис. 9.18. Мотор-вентилятор переменного тока тепловоза 2ТЭ116: 1 - радиально-поворотные жалюзи; 2 - корпус статора; 3 ~ ступица; 4, 8 - подшипники ротора; 5 - крышка ротора; 6 - железо ротора; 7 - станина; 9 - вал ротора; 10 - железо статора; 11 - лопасти вентилятора чинает поступать к двигателю, раскручивая колесо вентилятора. Такая система обеспечивает высокую точность температурного режима дизеля независимо от его загрузки. К недостаткам этой системы следует отнести высокую стоимость и сложность ремонта.

Электрический привод вентилятора имеет простую принципиальную схему и может применяться на постоянном и переменном токе. Применение электрического привода облегчает размещение охлаждающих устройств и исключает необходимость установки громоздкой системы валов и редукторов. Система электропривода легче автоматизируется. На рис. 9.18 представлен мотор-вентилятор, применяемый на тепловозах 2ТЭ116.

Основой конструкции мотор-вентилятора является обращенный асинхронный электродвигатель. Статор его свернут в виде цилиндра с обмоткой на внешней поверхности, а короткозамкну-тый ротор выполнен в виде кольца, охватывающего статор.

Статор неподвижен и укреплен в станине. В станине на подшипниках установлен вал ротора. Ротор укреплен на валу при помощи ступицы и крышки полусферической формы. Лопасти вентилятора укреплены непосредственно на внешней поверхности ротора. Мотор-вентилятор тепловоза устанавливается вместе с системой радиальных поворотных жалюзи, которые управляются пневматически сервоприводом.

При проведении ТО-3 и ТР-1 все редукторы тепловозов осматривают и проверяют их крепление. Устраняют течи масла, подтягивают ослабленные крепления. Осматривают шлицевые и карданные соединения, состояние и крепление промежуточных опор, муфт.

Проверяют состояние гидромуфты вентилятора холодильника дизеля 10Д100, терморегулятора и серводвигателя, гидропривода вентилятора дизеля 11Д45 и 5Д49 (ТЭП70).

При проведении ТР-2 снимают и ремонтируют распределительные редукторы, редукторы вентиляторов холодильника.

При проведении ТР-3 и КР все редукторы, муфты, карданные валы и промежуточные опоры, гидроприводы демонтируют с тепловоза для ремонта. Карданные и соединительные валы, муфты приводов, промежуточные опоры, вентиляторы и другие агрегаты и сборочные единицы снимают, разбирают, детали очищают осматривают, ремонтируют. При сборке проверяют соосность валов с помощью приспособлений и измерительных приборов.

1. Для чего предназначено масло дизеля?

2. В чем отличие внутренней и внешней масляных систем дизеля?

3. Каковы основные неисправности масляного насоса?

4. Какие существуют способы очистки масла дизеля?

5. Как классифицируются водяные системы тепловозов?

6. В чем преимущества и недостатки открытых и закрытых водяных систем охлаждения?

7. На чем основана технология промывки секций холодильника методом пневмогидроудара?

8. Какие типы приводов вентиляторов вы знаете?

9. Как устроен гидростатический привод вентиляторов охлаждения воды и масла дизеля?

Всем привет! В данной статье мы рассмотрим принцип работы вентилятора охлаждения ДВС, его особенности и виды, основные причины поломок вентилятора и способы их устранения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

В процессе работы двигатель выделяет большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы агрегат не вышел из строя. Для этого в автомобиле предусмотрена система охлаждения двигателя.

Охлаждающая жидкость циркулирует по небольшим тонким трубкам радиатора. В случаях, когда автомобиль стоит в пробке или движется с маленькой скоростью долгое время, температура жидкости поднимается, и радиатор не может предотвратить перегрев самостоятельно. В этот момент в работу включается вентилятор, который охлаждает нагревшуюся жидкость в радиаторе.

Устройство вентилятора достаточно простое, он объединяет четыре элемента:

крыльчатка с четырьмя и более лопастями;
привод вентилятора;
кожух;
блок управления вентилятором.

Вентилятор находится в центре кожуха, который формирует поток воздуха от вентилятора и препятствует его рассеиванию. Размеры лопастей вентилятора и их количество зависят от модели автомобиля. Конструкция вентилятора монтируется на радиатор.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение.
Привод бывает трех видов:

механический;
гидромеханический;
электрический.

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя. Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора.

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический.
Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.

В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

Поломка привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты) из-за которой вентилятор может не включаться.
Неисправность термостата или блока управления двигателем вентилятора приводит к постоянной работе вентилятора на последней максимальной скорости.

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

При диагностики автомобиля проверяйте температуру охлаждающей жидкости и отслеживайте, как срабатывает вентилятор при приближении к критической отметке.
Не забывайте проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке и при необходимости ее восполнять.
Контролируйте охлаждающую систему, чтобы не возникало течи.
На моторах, где вентилятор работает принудительно, не забывайте проверять натяжение приводного ремня.
Если во время движения, охлаждающая жидкость достигла критической температуры, остановите машину и попытайтесь найти и устранить причину.
Не забывайте очищать вентилятор охлаждения радиатора от загрязнений не реже раза в год. Тем более, что очистку вентилятора можно провести без демонтажа детали.
Также советуем проводить каждые 1-2 года мойку пакета радиатора, так как в процессе эксплуатации автомобиля, там скапливаются пух, остатки насекомых, дорожная грязь. Это приводит к снижению эффективности работы радиатора, что в свою очередь повышает частоту срабатывания вентилятора охлаждения ДВС и снижает его ресурс.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр.
Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Так как работа двигателя внутреннего сгорания связана не только с высокими механическими нагрузками, но и с критически высокими температурами. Для поддержания рабочей температуры силового агрегата, чтобы он не вышел из строя из-за больших нагрузок, каждая модификация оснащается системой охлаждения. Существует воздушное и жидкостное охлаждение. Подробно об устройстве охлаждения мотора рассказывается в другом обзоре.

Чтобы отводить избыток тепла от мотора, в жидкостных системах охлаждения присутствует радиатор, а в некоторых моделях авто он не один. Рядом с этим элементом устанавливается вентилятор. Рассмотрим назначение данной детали, по какому принципу она работает, как она устроена, и что делать, если механизм вышел из строя в пути.

Что такое вентилятор радиатора автомобиля

Когда мотор работает, он выделяет большое количество тепла. Сам блок цилиндров классического ДВС устроен так, что в его стенках имеется полость, которая заполняется охлаждающей жидкостью (рубашка охлаждения). В устройство системы охлаждения входит водяной насос, который работает, пока вращается коленчатый вал. Он подсоединен к коленчатому валу через ремень ГРМ (подробно о нем читайте отдельно). Этот механизм создает циркуляцию рабочей жидкости в системе, благодаря чему с ее помощью отводится тепло от стенок двигателя.

Горячий тосол или антифриз идет от мотора к радиатору. Этот элемент выглядит в форме теплообменника с большим количеством тонких трубок и ребер охлаждения для увеличения контактной поверхности. Подробней об устройстве, разновидностях и принципе работы радиаторов рассказывается здесь.

От радиатора есть польза только когда автомобиль движется. В это время встречный поток прохладного воздуха обдувает поверхность радиатора, благодаря чему происходит теплообмен. Конечно, его эффективность зависит от температуры окружающей среды, но во время движения этот поток все равно намного прохладней, чем жидкость охлаждения ДВС.

Принцип работы охлаждения одновременно является его недостатком – максимальное охлаждение возможно только когда машина движется (холодный воздух должен пронизывать теплообменник). В городских условиях невозможно обеспечить постоянный процесс из-за светофоров и частых пробок в мегаполисах. Единственное решение данной проблемы – создать принудительное нагнетание воздуха на поверхность радиатора. Как раз эту функцию выполняет вентилятор.

Когда температура двигателя повышается, срабатывают датчики и включается обдув теплообменника. Если точнее, то лопасти настроены так, чтобы поток воздуха не подавался против его движения, а всасывался. Благодаря этому устройство способно усилить обдув радиатора даже во время движения авто, а когда транспорт стоит, в подкапотное пространство поступает свежий воздух, а не задействуется горячая среда возле мотора.

В старых автомобилях вентилятор жестко закреплялся на коленчатом валу, благодаря чему он имел постоянный привод. Если летом подобный процесс только на пользу силовому агрегату, то в зимний период чрезмерное охлаждение мотору не на пользу. Эта особенность постоянной работы устройства побудила инженеров разработать аналог, который работал бы исключительно в том случае, когда это требовалось бы.

Устройство и виды вентилятора

Несмотря на ключевое значение для системы охлаждения, данный механизм имеет довольно простое устройство. Независимо от модификаций, конструкция вентилятора будет состоять из трех элементов:

Кожуха, который является основой механизма, и устанавливается на сам радиатор. Особенность этого элемента в том, что его конструкция заставляет работать поток воздуха только в одном направлении – не рассеиваться при контакте с теплообменником, а проходить сквозь него. Такая конструкция кожуха позволяет более эффективно охлаждать радиатор;
Крыльчатки. Каждая лопасть немного смещена относительно оси, как и у любого вентилятора, но так, чтобы при их вращении воздух всасывался через теплообменник. Обычно этот элемент стоит из 4-х или более лопастей;
Привода.

В зависимости от модели устройства привод может иметь разный тип. Существует три основные разновидности:

Механическая;
Гидромеханическая;
Электрическая.

Рассмотрим каждую модификацию отдельно.

Механический привод

Механический привод имеет простое устройство. По сути, такой тип вентиляторов имеет постоянное подключение. В зависимости от особенностей мотора он может соединяться с коленвалом через шкив или через ремень ГРМ. Запуск мотора сразу же приводит к работе крыльчатки, выполняется постоянный обдув теплообменника и силового агрегата.

Недостаток этого типа вентиляторов заключается в том, что он охлаждает радиатор, даже когда в этом нет необходимости. Например, при прогреве холодного мотора важно, чтобы агрегат вышел на рабочую температуру, а в зимний период это происходит дольше из-за слишком холодной жидкости. Любая неисправность такого механизма может серьезно сказываться на работе силового агрегата, так как часть крутящего момента используется и на вращательный элемент вентилятора.

Также подобная компоновка не позволяет увеличивать скорость вращения лопастей отдельно от работы мотора. По этим причинам такая модификация не используется в современных автомобилях.

Гидромеханический привод

Гидромеханический привод – более усовершенствованный вариант, который также работает от силового агрегата. Только в его конструкции есть несколько дополнительных элементов. В таком вентиляторе используется специальная муфта, которая имеет вязкостный или гидравлический тип срабатывания. Несмотря на различия, они имеют одинаковый принцип действия. В гидравлическом варианте вращение крыльчатки зависит от количества поступающего в него масла.

Вязкостная муфта обеспечивает запуск и остановку вентилятора за счет изменения температуры силиконового наполнителя (меняется его плотность). Так как подобные механизмы имеют сложную конструкцию, и движение лопастей зависит от рабочей жидкости, то они подобно механическому аналогу также крайне редко используются в современных машинах.

Электрический привод

Электрический привод – самый надежный и вместе с тем простой вариант, который используется во всех современных авто. В конструкции такого вентилятора имеется электродвигатель, приводящий в движение крыльчатку. Данный тип привода имеет электрический или электромагнитный принцип срабатывания. Вторая модификация чаще встречается в грузовиках. Электромагнитная муфта имеет следующее строение.

Электромагнит насажен на ступицу, которая соединяется с якорем электромотора через пластинчатую пружину, и способна вращаться. В спокойном состоянии электромагнит не работает. Но как только ОЖ достигает приблизительно 80-85 градусов, термодатчик замыкает контакты магнита. Он создает магнитное поле, благодаря чему притягивает к себе якорь электромотора. Этот элемент попадает в катушку, и активируется вращение лопастей. Но из-за сложности в конструкции такая схема не используется в легковом транспорте.

Использование электроники позволяет обеспечить несколько режимов работы устройства в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и оборотов коленвала. Особенность такого привода в том, что его включение может происходить независимо от работы ДВС. Например, пока мотор прогревается, вентилятор не работает, а когда ОЖ достигает пиковой температуры, начинает вращаться крыльчатка.

Чтобы обеспечить систему охлаждения дополнительным потоком воздуха, в последнем случае достаточно прикрутить вентилятор на соответствующее место и соединить его с бортовой проводкой автомобиля. Так как подобная модификация используется в современных транспортных средствах, дальше мы рассмотрим принцип работы именно данного типа вентиляторов.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

Чтобы при необходимости вентилятор срабатывал, он соединяется с еще одной системой, обеспечивающей мониторинг рабочей среды. В ее устройство в зависимости от модификации входит температурный датчик охлаждающей жидкости и реле вентилятора. Эта электрическая цепь соединена с электромотором вентилятора.

Работает такая простая система следующим образом. Датчик, установленный на входе в радиатор, фиксирует температуру ОЖ. Как только она поднимется до соответствующего значения, устройство посылает электрический сигнал на реле. В этот момент срабатывает электромагнитный контакт, и включается электрический мотор. Когда температура в магистрали падает, сигнал от датчика перестает поступать, и контакт реле размыкается – крыльчатка перестает вращаться.

В более продвинутых системах устанавливается два температурных сенсора. Один стоит на входе ОЖ в радиатор, а другой – на выходе. Вентилятор в этом случае включается самим блоком управления, который определяет этот момент по разнице в показателях между этими датчиками. Кроме этого параметра микропроцессор учитывает силу нажатия на педаль газа (или открытие дросселя), обороты ДВС и показания других датчиков.

В некоторых автомобилях для улучшения работы системы охлаждения используется два вентилятора. Наличие дополнительного вращающегося элемента позволяет ускорять охлаждение теплообменника за счет большего потока прохладного воздуха. Управление такой системой также осуществляется блоком управления. В этом случае в микропроцессоре срабатывает больше алгоритмов. Благодаря этому электроника может не только менять скорость вращения лопастей, но и отключать один из вентиляторов или оба.

Также многие автомобили оснащены системой, в которой вентилятор некоторое время продолжает работать после выключения ДВС. Это необходимо, чтобы после интенсивной работы горячий мотор продолжал некоторое время охлаждаться. Когда мотор глушится, охлаждающая жидкость перестает циркулировать по системе, из-за чего температура в агрегате резко подскакивает, а теплообмен не выполняется.

Такое происходит крайне редко, но если мотор работал при максимальной температуре, и был заглушен, тосол может начать вскипеть и образовать воздушную пробку. Во избежание подобной нагрузки в некоторых машинах вентилятор продолжает нагнетать воздух на блок цилиндров. Этот процесс называется свободный выбег вентилятора.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Несмотря на простую конструкцию и высокую надежность, вентиляторы системы охлаждения тоже выходят из строя, как и любой другой механизм в машине. Тому может быть много разных причин. Рассмотрим самые распространенные поломки и как их устранять.

Чаще всего водители сталкиваются со следующими неисправностями:

Во время работы мотора (автомобиль длительное время стоит) принудительный обдув теплообменника не включается;
Вентилятор срабатывает при более высоких температурах;
Нагнетание воздуха на радиатор выполняется постоянно;
Лопасти начинают вращаться намного раньше, чем охлаждающая жидкость достигнет необходимого нагрева;
Вентилятор слишком часто включается, но лампочка перегрева мотора не срабатывает. В этом случае следует проверить, насколько загрязнились ячейки радиатора, так как воздух должен не просто поступать на поверхность теплообменника, а проходить сквозь него;
Когда обдув радиатора включается, поток идет не в подкапотное пространство, а подается в обратном направлении. Причина такой работы в неправильной распиновке кабелей (нужно поменять местами полюсы электромотора);
Облом или деформация лопасти. Прежде чем менять крыльчатку на новую, необходимо выяснить причину такой поломки. Иногда такое может происходить при неграмотной установке или монтаже вентилятора, не предназначенного для данной модели авто. В остальном поломка лопастей – последствия естественного износа материала.

В случае срабатывания вентилятора при температуре, превышающей показатель в 80-85 градусов (чаще всего такое происходит после замены термодатчика), следует проверить, правильно ли подобран температурный датчик ОЖ. Существуют модификации для транспорта, эксплуатируемого в северных широтах. В этом случае устройство настроено на срабатывание при более высоких температурах.

Также к перегреву может привести неисправный термостат. Подробно об этом устройстве рассказывает здесь. В этом случае одна сторона системы охлаждения будет чрезмерно горячей, а другая – холодной.

Причиной поломки системы принудительного охлаждения (не связана с термостатом) может быть выход из строя одного из датчиков (если их несколько) температуры ОЖ, поломкой электродвигателя мотора или потеря контакта в электроцепи (например, сломалась жила провода, повредилась изоляция или окислился контакт). Вначале нужно провести визуальный осмотр электропроводки и контактов.

Отдельно стоит упомянуть нечасто встречающуюся проблему работающего вентилятора при холодном моторе. Эта проблема характерна для автомобилей, оснащенных системой кондиционирования салона.

Подробно о ней рассказывается в этом видео:

Также систему можно протестировать следующими способами:

Что касается раннего срабатывания вентилятора, то часто это является симптомом неисправного термодатчика охлаждающей жидкости. Хотя под этим выводом не сможет подписаться каждый автомеханик, если двигатель нормально выходит на рабочую температуру, то не стоит переживать, что система включается раньше, чем нужно. Гораздо страшнее для ДВС его перегрев. Но если для водителя важно, чтобы автомобиль соответствовал экологическим стандартам, то данную проблему нужно решить, так как в холодном моторе воздушно-топливная смесь сгорает не так эффективно. Со временем это отрицательно скажется на катализаторе (о том, зачем он нужен в машине, читайте здесь).

Что делать, если вентилятор вышел из строя в поездке?

Нередко поломка вентилятора охлаждения происходит где-то в дороге. Если он перестал работать, то в городском режиме антифриз обязательно закипит. Вот парочка хитростей, которые могут помочь в этом случае:

Однако прежде чем выполнять подобные процедуры, следует проверить, почему вентилятор не включается. Если проблема в проводке или датчике, то ради экономии времени можно подключить электромотор напрямую к аккумулятору. Не стоит переживать, что батарея разрядится. Если генератор исправен, то пока ДВС работает, бортовая система запитывается от него. Подробней о работе генератора читайте отдельно.

Хотя во многих автомобилях замену нагнетателя воздуха можно выполнить самостоятельно, если автомобиль еще находится на гарантии, лучше воспользоваться услугами сервисного центра.

Вопросы и ответы:

Как называется вентилятор на двигателе? Вентилятор радиатора еще называется кулером. В некоторых автомобилях устанавливается двойной кулер (два независимых друг от друга вентилятора).

Когда должен включаться вентилятор в машине? Обычно он включается, когда машина долго стоит или находится в тянучке. Кулер включается, когда температура ОЖ превышает рабочий показатель.

Как работает автомобильный вентилятор? Во время работы мотор набирает температуру. Чтобы он не перегрелся, срабатывает датчик, который активирует привод вентилятора. В зависимости от модели авто вентилятор работать в разных режимах.

Как вентилятор охлаждает двигатель? Когда включается кулер, его лопасти либо всасывают прохладный воздух через теплообменник, либо нагнетают его на радиатор. Это ускоряет процесс теплообмена, и антифриз охлаждается.

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.

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.

Читайте также: