Для эффективной работы двигателя необходим соответствующий тепловой режим. При сгорании топлива выделяются не только выхлопные газы, которые и обеспечивают работу мотора, но и тепловая энергия. Чтобы избежать перегрева двигателя, его охлаждают с помощью различных жидкостей (тосол, антифриз, дистиллированная вода). Вентилятор необходим для того, чтобы снизить температуру охлаждающей жидкости.
ТИПЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ
Существует четыре типа вентиляторов:
- с прямым приводом от ремня (цепи) газораспределительного механизма (ГРМ);
- с прямым приводом от ремня генератора;
- с приводом от ремня ГРМ или генератора и тепловой муфтой;
- с электрическим приводом.
Вентилятор с прямым приводом от ремня или цепи ГРМ применялся на автомобилях, которые выпускали до девяностых годов прошлого века. Причем, производители иномарок отказались от такой системы еще в семидесятых годах прошлого века. Единственное сомнительное преимущество такого привода – меньшее количество ремней, ведь привод ГРМ охватывал помпу, вентилятор, коленчатый и распределительный валы. Нередко в таких системах натяжку ремня или цепи проводили с помощью водяного насоса (помпы), не устанавливая регулировочный ролик.
Вентилятор с приводом от ремня генератора получил большее распространение на недорогих автомобилях, выпускавшихся до двухтысячных годов. По сравнению с приводом от ремня/цепи ГРМ, такая система имеет несколько преимуществ. Главное из них – отсутствие влияния вентилятора на работу системы ГРМ. В случае заклинивания вентилятора или других неисправностей, работа ГРМ не нарушается и автомобиль может продолжать движение своим ходом.
Вентилятор с тепловой муфтой вне зависимости от типа привода имеет главное преимущество – он лучше контролирует тепловой режим мотора. Пока муфта не нагрета, она слабо передает энергию вращения вентилятору, поэтому даже на максимальных оборотах двигателя скорость его вращения невелика. По мере нагрева муфты коэффициент передачи возрастает и скорость вращения вентилятора все сильней зависит от оборотов двигателя. Поэтому при прогреве мотора вентилятор снижает температуру охлаждающей жидкости незначительно, а при нагреве близком к максимальному, эффективность его работы возрастает.
Вентилятор с электрическим приводом наиболее эффективен и используется на большинстве современных автомобилей. Он включается лишь при определенной температуре охлаждающей жидкости, благодаря чему мотор быстро нагревается и работает в комфортном режиме.
Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения
Ни самый инновационный электрический мотор, имеющий большую мощность, ни сверхнадежный блок или регулятор управления не в состоянии на все сто процентов защитить охлаждающую систему от поломок. Учитывая то, что вышедший из строя вентилятор охлаждения, который дует не туда, куда надо, или вовсе не вращается, способен стать виновником перегрева двигателя, следить за его нормальным функционированием требуется постоянно.
Вовремя сделанный ремонт компонентов системы убережет ваш автомобиль от многих неприятностей, но здесь важно правильно установить причину поломки вентилятора. Другими словами, сначала нужно найти проблему, по которой, например, не работает регулятор оборотов коленвала либо блок управления, либо электрический мотор. Диагностику неисправностей вентилятора может провести любой водитель, ориентируясь на далее приведенные рекомендации.
Проверку следует начинать с демонтажа разъема (штекерного) температурного датчика и его обследования. В тех случаях, когда датчик является одинарным, нужно взять небольшой кусок обычной проволоки и замкнуть в штекере клеммы. При исправном вентиляторе блок управления или реле должны дать команду на его включение при замыкании. Если интересующее нас устройство не включается при такой проверке, это значит, что требуется его ремонт либо замена.
При наличии двойного термодатчика принцип проверки немного изменяется, и выполняется в два этапа:
- Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
- Замыкают проводки красного и черного цвета. Теперь вращение должно значительно ускориться.
Если вращения не наблюдается, вентилятор придется демонтировать и установить на его место новое устройство. Если постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора (дует без перерывов), есть вероятность того, что из строя вышел датчик его включения. Проверить такое подозрение несложно. Необходимо включить зажигание, а затем удалить наконечник провода с датчика.
Если выключения устройства после этого не произошло, можно смело покупать новый регулятор (датчик) отключения устройства. Ситуации, когда постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора, встречаются не редко, и теперь вы знаете, как решить такую проблему. Также имеет смысл выполнить проверку предохранителя в тех случаях, когда вы сомневаетесь в работоспособности описываемого в статье механизма. Делается это так:
- от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи подают на красно-черный или красно-белый проводок в разъеме вентилятора питание;
- от минусовой клеммы подают заряд на проводок коричневого цвета.
Если регулятор либо блок не отреагировал (устройство не включилось), проверьте провод температурного датчика (все имеющиеся на нем разъемы и штекера). Возможно, понадобится простой ремонт кабеля (например, его изолирование, замена штекера). Если дело не в проводе, значит, придется приобретать новый вентилятор, так как ваш сломался.
СИСТЕМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ.
Датчик термовключения вентилятора (находится в нижнем левом углу радиатора) при нагревании замыкает цепь с малым током, идущую на разгрузочное реле. Отмечу, что данный датчик разрывает «минус», идущий к реле. «Плюс» реле берет от замка зажигания и регулируется предохранителем №19 (находится в салоне автомобиля слева в панели приборов). Датчик чаще всего 3-х контактный. Коричневый провод берет «минус» с корпуса автомобиля. Два других провода (полосатые) при замыкании на них контактов в датчике подают «минус» к разгрузочным реле. В зависимости от степени нагревания охлаждающей жидкости, датчик замыкает цепь, идущую к реле № 214 (первая скорость) или цепь, идущую к реле № 217 (вторая скорость). Реле № 272 и датчики температуры, находящиеся на верхнем патрубке системы охлаждения (синий и серый), в управлении вентилятором охлаждения двигателя не участвуют ни коим образом
, вопреки всеобщего убеждения.
Реле № 272 работает только при выключенном зажигании в режиме афтэкулинга, (этот режим я трогать не буду). Далее, при получении «минуса» от датчика и «плюса» от замка зажигания, разгрузочное реле замыкает силовые контакты и подает «ПЛЮС» непосредственно на вентилятор охлаждения. «МИНУС» вентилятор берет с корпуса автомобиля (с лонжерона). Силовой «ПЛЮС» реле берет с АКБ под защитой предохранителя на 40А (60А если на радиаторе 2 вентилятора), который находится за декоративной накладкой слева от ноги водителя (хрен найдешь, а если найдешь, хрен доберешься). Ну в общем-то и все. В зависимости от того, на какое реле от датчика поступит «минус», такая и включится скорость.
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.
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.
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.
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?
Электровентилятор производства Калужского завода автомобильного электрооборудования (КЗАЭ) модели 70.3730 на самом деле имеет куда более широкое применение. Его можно устанавливать на двигатели практически всех отечественных автомобилей (ЗАЗ, ВАЗ, АЗЛК, ИЖ, ГАЗ и ЗиЛ). Главное, чтобы подходили его параметры — 110 Вт и 2600 мин-1, о чем свидетельствуют соответствующая надпись на упаковке и установочный чертеж. КЗАЭ мод. 70.3730 имеет 8-лопастную крыльчатку без обода, в отличие от конкурентов по тесту. Он упакован в картонную коробку. Однако, кроме электровентилятора, в ней больше ничего обнаружить не удалось. Неизвестными оказались и гарантии завода-изготовителя.
Прежде чем приступить к испытаниям электовентилятора, мы замерили диаметр крыльчатки (см. таблицу в конце статьи). 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.
Выполнив замеры, мы приступили к разборке вентилятора. Крыльчатка электровентилятора КЗАЭ имеет одинаковое крепление с PEKAR и Kraft, и они могут быть взаимозаменяемы между собой. На валу она удерживается с помощью штифтов, которые вставляются в сквозное отверстие на валу электродвига те ля.Закрепляется крыльчатка обычной гайкой с гровер-шайбой. Электродвигатель КЗАЭ является разборным в отличие от вентилятора LUZAR. 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.
Электровентилятор питерской производителя автозапчастей PEKAR куда более конкретен, поскольку имеет адресный посыл в виде каталожного номера 2103- 1308008. Он также имеет 8-лопасную крыльчатку и обод для уменьшения вибрации и шумности. Помимо упаковки в картонную коробку был вложен технический паспорт и крепеж для монтажа электровентилятора. Гарантия завода-изготовителя — два года.
Выполнив замеры как и у предыдущего испытуемого, мы разобрали вентилятор. Крыльчатка электровентилятора PEKAR, уже отмечалось, имеет одинаковое крепление с КЗАЭ и Kraft и также могут быть взаимозаменяемы между собой. На валу она удерживается с помощью штифтов, вставленных в сквозное отверстие на валу электродвигателя. Закрепляется крыльчатка при помощи гайки с нижним зубчатым ободом. Электродвигатель так же конструктивно выполнен двухо порным. 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.
Электровентилятор LUZAR разительно отличается от своих собратьев восемью профильными лопастями, объединенными единым ободом. В картонной коробке кроме вентилятора мы нашли технический паспорт и крепеж. Гарантия на данный электровентилятор составляет два года. По результатам замеров энергопотребления и частоты вращения крыльчатки вентилятор оказался в «золотой середине». При этом у него зафиксирована самая большая частота вращения крыльчатки.
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. При сопоставимости цен на испытуемые вентиляторы выявилась некоторая неадекватность в предложении товара по критерию «цена–качество». За откровенно низкое качество запрашивается более высокая цена. Если же учесть полученные данные при испытаниях, наши предпочтения мы склонны отдать в пользу вентилятора LUZAR.
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.
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.
