Из чего делают вентиляторы для моторов

Обновлено: 16.05.2024

Назначение системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания состоит в отводе тепла от нагретых деталей мотора с помощью охлажденной среды (жидкости, газа или того и другого вместе) для сохранения рабочего диапазона температур двигателя и защиты его от перегрева независимо от условий эксплуатации. Как устроена система охлаждения, какие её виды бывают и в чем заключается принцип работы подробно разобрано в этой статье.

Функции системы охлаждения двигателя автомобиля

Помимо основной функции в виде отвода тепла от мотора, система охлаждения двигателя (сокращенно СОД) выполняет и другие задачи:

Охлаждения смазывающих жидкостей в автоматических коробках передач;
Охлаждения выхлопных газов в системе рециркуляции отработавших газов;
Охлаждения воздуха в системе турбонаддува;
Охлаждения систем смазки двигателя;
Нагрева воздуха в системе отопления и кондиционирования.

Выход из строя или низкая эффективность работы системы охлаждения ведет к повышенному износу и выходу из строя двигателя деталей двигателя. Рабочая температура современных бензиновых двигателей составляет 100-120°C (или 70-90°C для дизельных моторов), а с учетом облегченных конструкций нынешних моторов и увеличенной мощностью по отношению к объему даже кратковременный перегрев гарантирует мгновенную или очень скорую поломку двигателя. Поэтому правильная работа системы охлаждения в современных автомобилях является гарантом работоспособности и ресурса силовой установки.

Виды систем охлаждения двигателя

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания делятся на три основных типа: жидкостные (водяные), воздушные и гибридные (комбинированные — для охлаждения используется и воздух и жидкость).

Жидкостная система охлаждения

Жидкостные системы охлаждения делятся на несколько типов — замкнутого, не замкнутого и открытого типа. В системах незамкнутого жидкостного охлаждения охлаждающая жидкость (сокращенно ОЖ) подается извне, отводит тепло от его источника и направляется во внешнюю среду. Например, для охлаждения режущего инструмента подается поток смазки, поступающий самотеком в маслосборники. В открытых системах жидкостного охлаждения нагревательный элемент расположен в объеме теплоносителя, а тот в свою очередь помещен в охладитель. Системы открытого типа применяют, например, для охлаждения трансформаторов. В автомобилях используются только системы замкнутого жидкостного охлаждения, когда жидкая среда находится в герметичном контуре.

Для ускорения теплообмена дополнительно к замкнутой жидкостной системе может подключаться воздушная — такая связка широко применяется в автомобилестроении и называется комбинированной (или гибридной) системой охлаждения.

Комбинированная (гибридная) система охлаждения

По герметичному жидкостному контуру принудительно циркулирует жидкость, которая нагревается в рубашке охлаждения двигателя и остывает в радиаторе охлаждения. Дополнительно рядом с радиатором установлен вентилятор, который включается при повышении температуры охлаждающей жидкости выше заданного значения. Такая система применяется на абсолютном большинстве современных автомобилей.

Принципиальная схема охлаждения одинаковая как для бензиновых, так и дизельных двигателей. В этой статье мы рассмотрим общую схему, которая актуальна для обоих видов моторов. Порядок расположения элементов может отличаться от автомобиля к автомобилю, но основные компоненты, обеспечивающие правильную работу системы охлаждения — одинаковые.

Устройство жидкостной системы охлаждения двигателя

Радиатор охлаждения;
Вентилятор радиатора;
Водяной насос (помпа);
Термостат;
Вентилятор радиатора отопителя салона;
Радиатор отопителя салона;
Расширительный бачок.

Радиатор охлаждения (1):

Радиатор охлаждения автомобиля (или воздушный теплообменник) служит для рассеивания тепла в атмосферу. Состоит из трубок, по которым циркулирует антифриз, и большого количества пластин (рёбер), которые увеличивают поверхность для ускорения теплообмена. Радиаторы изготавливаются из легко проводящих тепло материалов — медь (трубки) и алюминий (пластины). Радиаторы с медными трубками более долговечны, однако с целью удешевления их часто делают алюминиевыми, что сказывается на долговечности. Иногда эти теплообменники комплектуется пробкой радиатора (воздушным клапаном), выполняющим ту же функцию, что и крышка расширительного бачка.

Вентилятор (2):

Вентилятор радиатора — создает мощный поток воздуха, ускоряя охлаждение радиатора (при движении на малой скорости, в жаркую погоду, в пробках и т.д.). В современных автомобилях работает от электродвигателя и имеет несколько скоростей вращения, которые автоматически выбирает и включает бортовой компьютер, используя показания датчиков температуры. При включении кондиционера вентилятор радиатора включается принудительно на максимальной скорости и работает постоянно.

Водяной насос (3):

Водяной насос, или жидкостной насос, или помпа — отвечает за циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Приводится в движение ременной передачей от вала двигателя (чаще) или от электродвигателя (реже). В связи со сложными условиями работы является расходным элементом — по регламенту меняется вместе с ремнем газораспределительного механизма (ГРМ) и роликами. На двигателях с цепной системой газораспределения автопроизводители рекомендуют менять жидкостной насос каждые 90 000 километров пробега.

Термостат (4):

Термостат — в системах охлаждения автомобиля регулирует движение охлаждающей жидкости (по малому или большому кругу) с целью ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной температуры его работы. Когда мотор не прогрет до рабочей температуры термостат закрыт и жидкость движется только по малому кругу (рубашка охлаждения мотора и радиатор отопителя салона), после прогрева термостат открывается, и жидкость движется по большому кругу (через радиатор охлаждения). Термостат состоит из штока, клапана, пружины и баллона с термочувствительной жидкостью (термобаллона). Под воздействием температуры жидкость в баллоне расширяется и преодолевает сопротивление пружины, открывая тем самым клапан.

Вентилятор отопителя (5):

Вентилятор отопителя — прогоняет очищенный от крупных частиц салонным фильтром уличный воздух через радиатор отопителя, тем самым снимает с него тепло, которое далее идет по воздуховодам и подается в салон. На машинах с кондиционером этот же вентилятор обдувает испаритель, снимая с него холод. Состоит из электродвигателя, крыльчатки и корпуса. Обычно располагается в салоне автомобиля — непосредственно в системе воздуховодов, реже — за моторным щитом.

Радиатор отопителя (6):

Радиатор отопителя, или печка — обычный теплообменник (конденсатор), который служит для отвода тепла в салон автомобиля. Устройство, схема подключения и принцип работы аналогичны основному радиатору. Главное отличие — радиатор отопителя меньше. Теплообменник постоянно нагрет, поскольку напрямую подключен к системе охлаждения автомобиля. Съем тепла с него осуществляется вентилятором — если он выключен, или перекрыта заслонка конденсатора (салонной печки) — в салон тепло попадать не будет.

Расширительный бачок (7):

Расширительный бачок предназначен для хранения излишков охлаждающей жидкости (антифриза), которые возникают в результате расширения этой жидкости в процессе нагрева. В автомобилях используют расширительные бачки открытого типа — закрывающая их крышка одновременно является клапаном (в некоторых автомобилях это просто крышка, а клапан находится на радиаторе), который поддерживает избыточное давление охлаждающей жидкости. Бачки делают из полупрозрачного пластика (для удобства контроля уровня жидкости) и располагают их в верхней точке системы охлаждения с целью недопущения появления воздушных пробок.

Все элементы соединены в замкнутый контур посредством патрубков (шлангов), отводов и втулок. Немаловажную роль в корректной работе системы охлаждения играет датчик температуры охлаждающей жидкости, обычно их ставят два — один дает показания на приборную панель, другой передает данные бортовому компьютеру. На основании температуры, например, может меняться состав топливовоздушной смеси, включаться или выключаться повышенные (прогревочные) обороты и вентилятор охлаждения.

Также часто в систему охлаждения мотора, особенно мощных двигателей, входит масляный радиатор (в основном это жидкостно-масляный теплообменник), который охлаждает моторное масло до температуры близкой к температуре ОЖ.

Принцип работы жидкостной (гибридной) системы охлаждения автомобиля

Схема системы охлаждения двигателя

С повышением температуры жидкости в системе (отслеживается датчиками температуры) — термостат начинает приоткрывать путь на для жидкости на большой круг, в котором задействованы все элементы системы охлаждения как на приведенной выше схеме. Чем выше температура жидкости — тем сильнее открыт термостат. Если при максимальном открытии термостата температура продолжает расти и достигает определенного значения — включается вентилятор охлаждения радиатора, который ускоряет охлаждения жидкости.

Воздушная система охлаждения

V-образный двигатель Jamaha с воздушным охлаждением

Воздушные системы в свою очередь делятся на два типа — естественного и принудительного охлаждения. Естественная система воздушного охлаждения является наиболее примитивным вариантом — отвод тепла осуществляется с помощью оребрения на поверхности цилиндров (как на радиаторах воздушного охлаждения). Однако простота конструкции в купе с низкой теплоёмкостью воздуха создает ряд ограничений и проблем:

На сегодняшний день воздушное охлаждение естественно типа еще можно встретить на мотоциклах, мопедах и авиатехнике. На легковых автомобилях уже не применяется, на мототехнике вытесняется жидкостным охлаждением из-за возросшей форсировки моторов.

Двигатель Yamaha XVS950A

Принудительная система воздушного охлаждения применяется в стационарных объектах и технике, доступ воздуха к двигателю которой ограничен в следствие наличия капота или иных элементов на пути воздушного потока. В этом случае обдув двигателя осуществляется с помощью вентилятора. Конструкция по сравнению с системами естественного воздушного охлаждения усложнена только наличием вентилятора и тоже относится к простым. Также очевидным плюсом такой системы является отсутствие охлаждающей жидкости, как собственно и системы для ее циркуляции. Минусы: большие габариты двигателя, низкая эффективность охлаждения, высокий уровень шума от вентилятора. Как и у естественного воздушного охлаждения есть проблемы с неравномерным обдувом.

Двигатель Porsche 911 с воздушным охлаждением

На этом знакомство с системой охлаждения двигателей автомобилей окончено. Типовые неисправности и поломки таких систем — тема для отдельной статьи. Если остались вопросы — не стесняйтесь, задавайте.

Система охлаждения представляет собой механизм, который предназначен для охлаждения компонентов мотора, нагреваемых в процессе работы. В современных автомобилях она также выполняет дополнительные функции по охлаждению следующих составляющих:

масла в смазывающей системе;
рабочей жидкости в автоматической трансмиссии;
отработанных газов в соответствующей системе рециркуляции;
воздуха в системе турбонаддува.

Кроме того, выполняется нагрев воздуха в системах кондиционирования, вентиляции и отопления.

Виды систем охлаждения

По способу охлаждения рассматриваемые системы можно разделить на несколько видов. Это:

воздушная (открытого типа);
жидкостная (закрытого типа);
комбинированная.

В первом случае для выполнения функций применяется поток воздуха. Система жидкостного охлаждения отводит температуру от деталей посредством потока жидкости. Комбинированный тип предусматривает объединение перечисленных способов ее снижения.

Чаще всего на транспортных средствах устанавливается система закрытого типа. Это обусловлено тем, что она способна обеспечить эффективное и равномерное охлаждения частей силового агрегата. К тому же такая конструкция в процессе работы издает минимальный уровень шума. Поэтому, рассматривая данную тему, стоит больше внимания уделить именно жидкостной системе охлаждения.

Конструкция системы охлаждения

Стоит отметить, что для бензиновых и дизельных моторов устанавливаются различные системы охлаждения, однако их конструкции имеют похожее исполнение. Они включают в себя массу компонентов. Основными из них является радиатор охлаждающей жидкости, вентилятор охлаждения радиатора, масляный радиатор, термостат, центробежный насос, теплообменник и расширительный бачок.

Вентилятор охлаждения и его разновидности

Вентилятором охлаждения является прибор, выполняющий функцию повышения интенсивности охлаждения радиатора и мотора. Это возможно благодаря постоянному и равномерному отводу темпа от деталей в атмосферу.

На сегодняшний день существует две работоспособные конструкции рассматриваемого устройства: механическая и электрическая. Вентилятор охлаждения первого вида работает благодаря передаче крутящего момента от шкива коленвала посредством клиноременной передачи.

На современных автомобилях более актуально использование вентилятора с электрическим приводом. Его конструкция включает в себя систему управления и электрический мотор. Показания температурного датчика напрямую влияют на интенсивность работы данного прибора. Это наиболее оптимальный вариант, который обладает преимуществами над механическими аналогами, поэтому он и завоевал популярность.

Вентиляторы, выполняющие охлаждение двигателя и радиатора, могут быть трех типов: с вискомуфтой, электронным управлением и термовыключателем. Данные конструкции имеют существенные отличия, поэтому каждую из них стоит рассмотреть подробнее.

Вентиляторы с вискомуфтой

Система, в основе которой имеется вискомуфта, не распространена. Ею оборудуются машины с продольным расположением силового агрегата, а также она используется на крупногабаритных внедорожниках, применяемых для преодоления водных преград. Это обусловлено принципом работы подобного вентилятора охлаждения. Вискомуфта является полностью герметичной конструкцией, поэтому надежно защищена от проникновения воды. Под ее воздействием электрические системы моментально выйдут из строя.

Вискомуфта наполняется специальным силиконовым маслом или гелем. Оно меняет свои свойства при воздействии температур. Скорость вращения устройства будет уменьшена или увеличена в зависимости от уровня нагрева. Данный вентилятор охлаждения состоит из герметичного корпуса, наполненного силиконовой жидкостью, а также пакетов дисков ведомого и ведущего валов. Принцип работы основан на передаче вращения от ведущего к ведомому валу за счет пакетов дисков.

Вентиляторы с электроприводом

Вентилятор охлаждения радиатора и двигателя с наличием электропривода имеет более сложную конструкцию, нежели предыдущая система. Кроме того, она более современна, поэтому встречается на многих новых автомобилях. Устройство включает в себя электродвигатель, датчик температуры, электронный блок управления, а также реле вентилятора охлаждения. В большинстве приборов устанавливается два датчика температуры. Одним оборудуется патрубок, выходящий из радиатора. Второй датчик встраивается непосредственно в корпус термостата, а также может находиться в выходящем из мотора патрубке. Разница показаний датчиков влияет на работу блока управления вентилятора охлаждения.

Настройка режима работы электродвигателя прибора требует наличия расходомера воздуха, а также датчика, отслеживающего частоту вращения коленчатого вала. Блок управления получит соответствующие сигналы со всех датчиков и обработает их. Затем активируется реле вентилятора охлаждения, которое будет отслеживать скорость вращение крыльчатки после включения системы. Такие устройства нередко устанавливаются производителями автомобилей в наше время.

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы.

Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля. Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка.

Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы. Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Диагностика неисправностей термодатчика вентилятора охлаждения

Вентилятор охлаждения не защищен от поломок, даже если он обладает высочайшим качеством. При возникновении подобной проблемы следует срочно принять меры по ее устранению, так как неисправность системы может привести к перегреву мотора. В первую очередь стоит выполнить диагностику и узнать, почему не работает вентилятор охлаждения.

Для проверки одинарного температурного датчика потребуется демонтаж его разъема и замыкание клеммы в штекере с помощью обычной проволоки. Устройство должно включиться. Для двойного датчика нужно сначала замкнуть красный и красно-белый проводки, а затем красный и черный. Будет наблюдаться медленное и ускоренное вращение (соответственно). Если этого не произошло, потребуется ремонт или замена вентилятора охлаждения.

Диагностика неисправностей предохранителя

Что делать, если не работает вентилятор охлаждения, стало ясно. Однако что делать автомобилисту, если система включается, но тем не менее она неработоспособна? В таких случаях с температурным датчиком проблемы нет. При наличии подобной проблемы целесообразно проверить предохранитель вентилятора охлаждения, который может быть поврежден.

Для проверки потребуется подать питание на красно-белый проводок от плюсовой клеммы батареи аккумулятора, а от минусовой – заряд на коричневый проводок. В таком случае устройство должно включиться. Если это не произошло, нужно проверить состояние штекеров, разъемов и кабеля, которые довольно просто заменить.

Ремонт и замена вентилятора

Автомобилисты нередко обладают опытом в ремонте автомобилей, поэтому могут самостоятельно провести диагностику механизмов и принять меры для устранения неисправностей. При отсутствии соответствующих знаний и навыков стоит обращаться к специалистам. Ремонт и замена вентилятора охлаждения будут качественно проведены в специализированном центре. К тому же это позволит сохранить гарантию на авто, если срок ее действия не истек.

На схеме – вентилятор отопителя ВАЗ 2108 (LFh 0108) с размещением электродвигателя внутри центробежной крыльчатки (такая схема имеет очевидное преимущество – компактность, но и очевидный недостаток – затруднено крепление вентилятора в отопителе)

Осевые и центробежные
Как следует из схемы, поток воздуха у осевых вентиляторов направлен вдоль, а у центробежных – перпендикулярно оси вращения.
В связи с малой производительностью (в корпусе отопителя нет места для большой осевой крыльчатки, как на вентиляторах охлаждения) осевые вентиляторы отопителя в современных автомобилях не используются.

Мотор печки ВАЗ 2101 (LFh 0101) Мотор печки Hyundai Sonata EF
(LFh 0838)

Одно- и двухсторонние вентиляторы
Как правило (но не всегда), двухсторонние вентиляторы делают более производительными и применяют для автомобилей с большим салоном.

Пример резистора вентилятора Мотор печки VAG Golf V/Tiguan
(LFh 18K2)

Вариант 1. Установка при помощи винтов.

Мотор печки Mitsubishi Lancer IX (LFh 1100)

Компания LUZAR производит широкий спектр автомобильных вентиляторов отопления и охлаждения с 2004 года. Многие модели поставляются на сборочные конвейеры, то есть являются оригинальными.

Богатый опыт Компания LUZAR в производстве автомобильных вентиляторов гарантирует высочайший уровень качества изделий.

где ΔQ – количество тепла, передаваемое телу; m – масса тела; ΔT – разница температур; C – удельная теплоемкость.

Из приведенной формулы можно сделать важные выводы. Если ΔQ и С – величины постоянные, то чем больше ΔT , тем меньше m. И еще: количество тепла ΔQ, которое может быть передано от одного тела другому, прямо пропорционально разнице температур этих двух тел ΔT. Относительно теплообмена в радиаторе системы охлаждения это означает: чем больше разница температур охлаждающей жидкости и окружающего воздуха ΔT (Tж–Tв), тем меньший поток воздуха F, кг/с, требуется для охлаждения. Эта зависимость представлена на рис. 1. Из графика видно: когда температура окружающего воздуха приближается к температуре охлаждающей жидкости, т. е. ΔT уменьшается почти до нуля, требуемый поток воздуха стремительно увеличивается.

Этот и приведенные ниже графики построены на основе реальных испытаний.

Ветродуй

В механическом вентиляторе вроде бы отказать нечему. Разве что лопасти кое-кто ухитрялся обламывать или от недосмотра рвался ремень. Последний чем только не заменяли в дороге! Да и как иначе, если на некоторых машинах он же приводит и помпу системы охлаждения. А поломки электровентилятора отличаются большим разнообразием.

Часто он не работает из-за отказа температурного датчика, о капризах которого (особенно на карбюраторных автомобилях, с датчиком в радиаторе) мы не раз говорили. Причины? Это, например, обгорание контактов датчика в дорожных пробках, когда он, многократно включаясь и отключаясь, приходит в негодность. Стабильней работает датчик в головке блока, как сделано на большинстве впрысковых автомобилей. Есть, впрочем, и исключения вроде инжекторных автомобилей ГАЗ с традиционным датчиком в радиаторе.

Некоторые умельцы, не доверяя датчику, ставят дополнительный выключатель, чтобы аварийно включить вентилятор, если потребуется. Наше отношение к идее неоднозначное. Как узнать, что пора его включить? Не дай бог, если датчик температуры и вправду врет или вы забывчивы. На взгляд автора, штатная система более привлекательна — есть резон поддерживать ее в исправном состоянии, а не городить огород.

Энергия, необходимая для создания воздушного потока заданной величины

Теперь рассмотрим зависимость энергопотребления привода вентилятора от величины воздушного потока и его скорости.

Как известно из классической механики, количество энергии, необходимой для приведения тела в движение, пропорционально скорости тела в квадрате:

где E – энергия; m – масса; v – скорость.

Применительно к системе охлаждения из этого уравнения следует: чтобы увеличить поток воздуха, проходящий через радиатор, необходимо увеличить скорость потока, если эффективная площадь радиатора остается неизменной.

где Е1 – энергия, затрачиваемая для создания существующего воздушного потока; Е2 – энергия, необходимая для создания будущего воздушного потока; F1 – величина существующего воздушного потока; F2 – величина необходимого воздушного потока.

Из этого уравнения можно сделать важный вывод: энергия, необходимая для увеличения воздушного потока, пропорциональна отношению новой и старой величин потока в третьей степени. То есть, чтобы увеличить поток воздуха через радиатор в 2 раза, надо увеличить количество энергии в 8 раз (даже без учета возрастания аэродинамического сопротивления радиатора).

На рис. 2 изображена относительная зависимость между мощностью, потребляемой вентилятором, и величиной воздушного потока.

Принципы разработки систем охлаждения

Проектирование системы охлаждения обычно начинают с выбора максимальной рабочей температуры, т. е. максимальной температуры окружающего воздуха, при которой система охлаждения способна поддерживать температуру охлаждающей жидкости двигателя на заданном уровне.

После выбора максимальной рабочей температуры можно определить расчетный перепад температур ΔT в системе и величину необходимого воздушного потока. Чем выше выбранная максимальная рабочая температура, тем больше величина необходимого воздушного потока.

Проще говоря, если мы рассчитываем систему охлаждения для работы в средней полосе, взяв за максимум температуру окружающего воздуха +35 °С, нам потребуется менее мощный вентилятор, чем в случае, когда система охлаждения будет рассчитана на работу при +50 °С.

Для создания оптимальной по характеристикам системы охлаждения следует учитывать факторы, перечисленные далее.

Вентилятор ВАЗ 2103 системы охлаждения двигателя электрический с крыльчаткой.

Система охлаждения двигателя ВАЗ 2106, 2103, 2101: 1 — шланг подвода охлаждающей жидкости в радиатор отопителя; 2 — шланг отвода охлаждающей жидкости из радиатора отопителя; 3 — кран отопителя; 4 — радиатор отопителя; 5 — трубка отвода жидкости; 6 — шланг отвода охлаждающей жидкости от впускной трубы; 7 — расширительный бачок; 8 — подводящий шланг радиатора; 9 — пробка радиатора; 10- верхний бачок радиатора; 11 — трубка радиатора; 12 — электровентилятор; 13 — нижний бачок радиатора; 14 — отводящий шланг радиатора; 15 — насос охлаждающей жидкости; 16 — шланг подачи охлаждающей жидкости в насос; 17- термостат; 18 — перепускной шланг термостата.

Электродвигатель 70.3730 – постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Установлен в кожухе, закрепленном на кронштейнах радиатора. При эксплуатации электродвигатель обслуживания не требует, неисправный подлежит замене.

Технические характеристики Электровентилятора системы охлаждения двигателя с крыльчаткой 70.3730

Резистор крепить в районе потока воздуха от вентилятора для его охлаждения. Основываясь на разницу между показателями этих датчиков, будет осуществляться управление вентилятором. Подключение вентилятора

Возможна установка вентиляционной системы, которая будет работать в независимости от того, включается свет или нет, какая влажность присутствует в помещении.

Что понять, как это должно работать, рассмотрим подробнее принцип работы вентилятора охлаждения на классике.

Управления электровентилятором с помощью ШИМ-сигнала позволит плавно регулировать и произвольно выбирать скорость вращения в зависимости от температурной нагрузки на двигатель. У каждого автомобильного вентилятора существует свое реле включения. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Вентилятор радиатора не включается. Сделай Сам!

Вентилятор системы охлаждения: зачем и для чего?

Для начала давайте вспомним, для чего вообще нужен этот вентилятор. Данный элемент является частью системы охлаждения двигателя автомобиля, принцип работы который мы сейчас кратенько рассмотрим.

Подавляющее большинство современных легковых авто оборудованы жидкостной системой охлаждения. Это значит, что теплоносителем в ней выступает специальная жидкость – дистиллированная вода или антифриз.

Источником тепла, как Вы знаете, является сам мотор, который в процессе работы довольно ощутимо нагревается. Чтобы избавить сердце автомобиля от такой напасти необходимо его принудительно остужать.

Для этого в ключевых частях силового агрегата проделаны каналы, по которым бежит та самая жидкость. Имея отличную теплопроводность она отбирает ненужное тепло, нагреваясь сама. Понятное дело, что на ходу подливать холодной водички в систему никто не будет, поэтому, прежде чем она вновь поступит к мотору, её температуру необходимо понизить.

Для этого система содержит насос, качающий жидкость, расширительный бачок, термостат, поддерживающий определённый уровень нагрева, необходимый для нормальной работы двигателя, радиатор – основной элемент для понижения температуры жидкости и, собственно, вентилятор радиатора.

На последнем лежит функция по улучшению эффективности охлаждения – он увеличивает поток набегающего воздуха, благодаря чему жидкость, проходящая через радиатор, остывает качественнее. Обычно, вентилятор работает непостоянно — блок управления двигателя включает его только тогда, когда датчик температуры мотора или антифриза сигнализирует о перегреве, но бывают и исключения. О них далее…

Характеристики создаваемого давления

Для создания эффективной вентиляционной системы необходимо установить вентилятор способный создать правильное давление в системе. Именно от давления зависит качество и количество обновления воздуха в помещениях.

Давление может быть:

статическим;
динамическим;
полным.

Под полным давлением понимают перепад давлений между созданным выходящим напором (динамическим давлением) и сжатием потока при столкновении с преградой (статическим давлением).

Вентиляторы по типу создаваемого полного давления делятся на устройства:

Низкого – до 1000 Па,
Среднего – 1000-3000 Па,
Высокого давления – выше 3000 Па.

Вентиляторы высокого давления используются в специализированных технологических установках, в воздуховодах имеющих большую протяженность. Чем выше напор выходящего воздуха, тем больше воздуховодов можно к нему присоединить.

В инструкции производители указывают статическое и полное давление. Однако, заводские данные часто расходятся с фактическими показателями на месте установки. Это связанно с особенностями конструкции воздуховода – большая протяженность каналов, повороты, изгибы увеличивают сопротивление напору, тем самым уменьшая давление.

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.

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

механический;
гидромеханический;
электрический.

Как работает механический привод

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.

Остальные модификации связаны с наличием\отсутствием впаянных проводов, толщиной силовых проводов (2.5 или 4 кв.мм.) и мощностью (360 или 520вт), типом разъема к вентилятору(российский или импортный), напряжением батареи 12В или 24В(грузовики).

Будет заказное исполнение на 24Вольта.

Исполнения на 24Вольта не будет.

Эта версия находится в производстве с весны 2020года, имеет существенные улучшения в части электроники, реализуемых функций и программирования.

Имеется исполнение на 24Вольта.

Принципы построения систем охлаждения

Снижение эффективности работы системы охлаждения приводит к увеличению температуры поршней, уменьшению зазоров между поршнем и цилиндром. Тепловые зазоры уменьшаются до нуля. Поршень задевает за стенки цилиндра, образуются задиры, перегретое масло теряет смазочные свойства и масляная плёнка разрывается. Такой режим работы может привести к заклиниванию двигателя. Перегрев сопровождается неравномерным расширением головки блока, болтов крепления, блока двигателя и пр. В дальнейшем разрушение двигателя неизбежно: трещины в головке блока, деформация плоскостей стыка головки и самого блока цилиндров, образуются трещины сёдел клапанов и т.п. — неприятно даже перечислял, всё это, поэтому лучше до этого не доводить!

Готовые антифризы окрашивают для безопасности и выбирают броские цвета: синий, зелёный, красный. В процессе эксплуатации антифриз теряет полезные свойства — снижаются антикоррозийные свойства, возрастает склонность к пенообразованию. Срок службы отечественных ОЖ от 2 до 5 лет, импортных 5-7 лет.

На рисунке, приведённом ниже, изображена схема системы охлаждения автомобиля. Ничего особенного или сложного в системе охлаждения нет и тем не менее…

Рис. 1 — двигатель, 2 — радиатор, 3 — отопитель, 4 — термостат, 5 — расширительный бачок, 6 — пробка радиатора, 7 — верхний патрубок, 8 — нижний патрубок, 9 — вентилятор радиатора, 10 — датчик включения вентилятора, 11 — датчик температуры, 12 — помпа.

Как обыграть онлайн-казино на 368 548 рублей, используя дыру в алгоритме? Пошаговая инструкция

Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.

Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить — присоединиться к моей команде или нет. Подробности тут .

За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:

Принцип регулировки оборотов вентилятора — обычный ШИМ. В двух словах, для тех, кто не знает, что такое ШИМ (широтно-импульсная модуляция) — это изменение ширины импульсов (в нашем случае постоянного тока с напряжением 12В) определённой частоты для регулировки силы тока на нагрузке (в нашем случае вентиляторе), что обеспечивает управление скоростью вращения любого электродвигателя постоянного тока (анимация и видео ниже):

Таким образом, цель разработки заключалась в реализации управления электровентилятора ШИМ-сигналом на основании показаний датчика температуры ОЖ. С серьезным подходом к программированию микроконтроллеров у меня пока проблемы))), так что было решено использовать платформу ардуино с собственным и очень простым языком программирования для начинающих. И на основании многих примеров, взятых из интернета, была разработана программа для управления микроконтроллером.

Принципиальная схема устройства выглядит следующим образом:

Подключение.

Видео испытаний, подключение: По итогам сборки заморочек получилось, конечно, много, но себестоимость устройства составила около 10 у.е.))) и это хорошо! Любые вопросы пишите в комментариях.

На современной машине установлен один вентилятор , работающий в разных скоростных режимах.

Управление вентилятором охлаждения выполняет две задачи

предотвращение перегрева мотора;
охлаждение фреона в конденсаторе.

Управляет блок управления, который расположен на арматуре вентилятора. Вентилятор, арматура и блок управления являются одним узлом. При выходе из строя одной из частей заменяются весь узел в сборе.

Вентиляторы радиатора – назначение и устройство

Вентилятор охлаждения радиатора применяется для воздушного охлаждения, которое вместе с жидкостным обеспечивает оптимальный температурный режим работы мотора. Для повышения эффективности жидкостного охлаждения применяется радиатор: встречный воздух проходит через его соты и охлаждает жидкость. Но при малой скорости движения или в городских пробках воздушный поток недостаточный. Чтобы избежать перегрева, включается вентилятор, который направляет воздух на радиатор, охлаждая его.

Рекомендуем: Как установить бортовой компьютер на ВАЗ 2114

На старых моделях и современных внедорожниках с продольно размещенным двигателем применяется механический привод вентилятора охлаждения. У старых автомобилей он работает постоянно, позже начали устанавливать вискомуфту, которая его отключает при необходимости. Применяется на крупных грузовиках и внедорожниках. Достоинства в том, что не боится попадания воды, в отличие от элекровентиляторов.

Уровень шума

Уровень шума вентилятора зависит от мощности устройства и материала, из которого он изготовлен — изготовленные из качественного пластика практически бесшумны, а лопасти из легких металлов (дюраль, алюминий) издают больше шума. Естественно, что у промышленных моделей уровень шума может быть очень высок и для его снижения применяются специальные виброизоляторы в виде пружин или гибких вставок, гасящих вибрацию и снижающих шум.

Бытовые модели не обладают достаточными мощностями, чтобы создать действительно сильный шум, однако, если модель выполнена из некачественных материалов или присутствуют проблемы с двигателем звук от работы механизма может стать раздражающим. Невозможно найти совершенно бесшумный вентилятор — конструкция подразумевает появление звука работающего мотора или вращения лопастей.

Уровень шума измеряется в децибелах (дБ) и может регулироваться скоростью переключения вращения лопастей, чем ниже вращения, там тише звуки. Средний показатель уровня шума для жилых помещений, в которых находятся люди 30 дБ.

В паспортах к изделию производители обычно указывают уровень шума, но это может быть усреднённый показатель, выявленный на малых мощностях. Поэтому перед приобретением бытовых вентиляторов рекомендуется включить устройство и послушать, как оно работает на разных скоростях.

Разнообразие вентиляторов

Сам по себе вентилятор охлаждения радиатора не является чем-то оригинальным. Конструктивно он такой же, как и бытовой вентилятор, спасающий нас с Вами от жары – крыльчатка, нагнетающая воздух, и её привод. В автомобильном мире крыльчатка может раскручиваться по-разному. Существуют такие способы:

механический;
электрический;
гидравлический или гидромеханический.

Первый способ довольно архаичен, встретить его на современном легковом автомобиле практически невозможно, а вот на грузовиках и тракторах ещё вполне реально. Главная фишка механического привода – прямая связь с коленчатым валом двигателя, что влечёт за собой хоть и небольшой, но отбор полезной мощности.

Ещё один нюанс – вентилятор вращается постоянно, пока работает мотор. Это и есть то исключение, о котором мы упомянули выше.

Наиболее распространён электрический вентилятор радиатора. В его основе лежит обычный электромотор, запитанный от бортовой сети. Удобство такой схемы налицо.

Во-первых, им можно легко управлять – включается обдув автоматически электроникой, когда она обнаруживает превышение температуры. Как правило, такое случается во время длительной стоянки, когда нет набегающего потока воздуха.

Во-вторых, дешевизна — электромоторы не дефицит, и всю конструкцию легко заменить.

Гидравлические варианты встречаются под капотами и грузовых, и легковых машин, но, правда, не так часто, как электрические. Подобные вентиляторы идеологически ближе к механическим, так как имеют привод от коленвала мотора, но в их случае вращение передаётся через вязкостные или гидравлические муфты, что позволяет поддерживать стабильные обороты крыльчатки.

Как оказалось, коллеги-автолюбители, даже о такой простой вещице, как вентилятор радиатора, нашлось что рассказать. До встречи на страницах нашего блога, подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие и интересные статьи!

Повышенная мощность потребовала серьезного изменения внутренней платы. Если предыдущие версии использовали автоматизированный монтаж силовых элементов (первое фото ниже), то эта модель требует их ручного монтажа и пайки, что безусловно увеличивает ее себестоимость.

Неисправности вентилятора радиатора и их последствия

Установка

Куда дует вентилятор охлаждения?

В этой статье мы не можем обойти вниманием вопрос о том, куда дует интересующий нас механизм. Именно его задают экспертам и коллегам-автолюбителям пользователи на десятках и сотнях форумах, посвященных обслуживанию транспортных средств. На самом деле ответ на него очень прост.

Само назначение охлаждающего устройства и принцип его работы, описанный выше, говорит нам о том, что дует он исключительно на двигатель, засасывая холодный воздух через радиатор.

Если в вашем автомобиле поток воздуха направлен не на мотор, а на радиатор, это означает только то, что вентилятор неправильно подключили после технического обслуживания либо выполнения ремонтных работ. Вероятнее всего, просто-напросто спутали клеммы. Следует установить их правильно, и больше никогда не задаваться вопросом, куда вентилятор должен направлять поток охлажденного воздуха.

Проверка работоспособности

Итак, перед тем как ехать в автосервис и впадать в панику, следует правильно проверить, работает ли устройство. Если он выключается или вообще не включается, то нужно поочередно заняться проверкой всех частей системы, обеспечивающей его работоспособность.

В первую очередь проверяем, если ли напряжение для питания вентилятора. Это можно сделать с помощью обычного тестера, который есть в гараже у каждого. Если напряжения нет, то варианта два. Первый – перегорели предохранители. Второй – где-то оборвался контакт. Место разрыва в таком случае придется немного поискать.

Обязательно нужно проверить на неисправности непосредственно агрегат. Для этого дайте на него питание с помощью АКБ. Если он крутится, то все в порядке. Если нет, то причина неработоспособности именно в нем, хотя, такое бывает крайне редко. В этом случае нужно срочно отправляться в автосервис, так как без должного охлаждения системы двигатель долго работать не может.

Тип управления

Управление вентиляторами может осуществляться следующими способами:

Механический – распространенный и самый простой тип управления. Все действия производятся нажатием соответствующих кнопок или поворотом реостата.
Электронный – вместо обычных кнопок используются сенсоры (кнопка, но выполнена в виде гибкой пластины), находящиеся на панели управления. Часто вместе с сенсорными кнопками внедряется небольшой ЖК дисплей, отображающий основные параметры и режимы работы. Электронное управление расширяет функционал и позволяет делать более гибкие настройки.
При помощи пульта дистанционного управления – позволяет вносить изменения в работу вентилятора удаленно. Пульт ДУ чаще всего используется в потолочных, настенных или напольных моделях.

Благодаря управляющим механизмам можно изменять основные характеристики работы устройства:

Читайте также: