No Image

Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя

СОДЕРЖАНИЕ
0
1 053 просмотров
20 августа 2019

Вентилятором охлаждения двигателя называется устройство, которое повышает интенсивность охлаждения двигателя и радиатора, за счет равномерного и постоянного отвода тепла от них в атмосферу.

Вентилятор охлаждения двигателя крепиться к радиатору

Разновидности вентиляторов охлаждения

Существует две работоспособные конструкции вентилятора – механическая и электрическая. Механические вентиляторы работают за счет передачи крутящего момента клиноременной передачей от шкива коленчатого вала.
В последнее время наибольшую популярность завоевал вентилятор с электрическим приводом, состоящим из электрического мотора и системы управления. Интенсивность работы такого вентилятора зависит от показаний температурного датчика.

Принцип работы и устройство вентилятора охлаждения двигателя

Вентиляторы бывают трех типов:

  1. с вискомуфтой;
  2. с электронным блоком управления;
  3. с термовыключателем.

Системы на основе вискомуфты можно встретить довольно редко, в основном на авто с продольным расположением движка и на серьезных внедорожниках, которые предназначены для пересечения водных преград. Это связано с тем, как работает вентилятор охлаждения двигателя. Вискомуфта, которая отвечает за его вращение, является герметичной, что защищает ее от воды. А электрические вентиляторы под воздействием воды сразу же выходят из строя.

Вискомуфта наполнена специальным силиконовым маслом, которое под воздействием температуры меняет свои свойства и в зависимости от степени нагрева скорость вращения вентилятора увеличивается или уменьшается.

Основные составляющие вискомуфты:

  1. Герметичный корпус заполненный силиконовой жидкостью (гель или масло);
  2. Пакет дисков ведомого вала;
  3. Пакет дисков ведущего вала.

Принцип работы вискомуфты основан на передаче вращения от ведущего вала ведомому за счет пакетов дисков помещенных в силиконовую жидкость. Вязкость жидкости меняется в зависимости от температуры

Устройство вентилятора с электроприводом включает в себя электродвигатель, электронный блок управления, температурный датчик, реле включения вентилятора. Более современная конструкция предполагает наличие двух датчиков температуры. Один из них вмонтирован в выходящий из радиатора патрубок, а второй встраивается в корпус термостата или же в патрубок, выходящий из двигателя. Блок управления, в зависимости от разницы показаний этих двух датчиков, управляет вентилятором охлаждения двигателя.

Для настройки режима работы электродвигателя, а значит и самого вентилятора системы охлаждения двигателя, важно также наличие расходомера воздуха и датчика, следящего за частотой вращения коленвала (коленчатого вала). После получения блоком управления сигналов со всех датчиков он их обрабатывает, активирует реле, которое включает вентилятор, и следит за скоростью вращения крыльчатки. Такие вентиляторы охлаждения устанавливаются на многих современных автомобилях, в том числе и Chevrolet-Нива.

Электрические вентиляторы охлаждения двигателя Шевроле Нива

В прошлые времена, когда электронного блока еще не существовало, применялись вентиляторы с термовыключателем, который выполнял функцию включения/выключения электродвижка вентилятора.

Термовыключатель вентилятора радиатора

Принцип действия таких вентиляторов следующий: с температурного датчика, установленного в корпусе блока цилиндров, передается сигнал на специальную шкалу, которая расположена в салоне. В зависимости от этого показателя, а также от реагирования на изменение температуры жидкости в радиаторе непосредственно термовыключателем, происходит его включение и последующее выключение.

При увеличении температуры охладителя до определенного значения, внутри термовыключателя замыкаются контакты, которые подключены к цепи питания вентилятора, и подается ток на электромотор, который начинает вращать крыльчатку вентилятора. Когда температура жидкости падает до нижнего предела, контакты размыкаются, что приводит к выключению вентилятора.

Как найти причину поломки вентилятора?

Неисправный вентилятор системы охлаждения двигателя может стать причиной перегрева силового агрегата, поэтому нужно постоянно следить за работоспособностью вентилятора. В случае его поломки необходимо как можно быстрее найти причину этой проблемы и устранить ее.

Первым делом снимается штекерный разъем с датчика температуры. Если он одинарный, то проверить его исправность можно путем ручного замыкания клемм в штекере отрезком проволоки. Если термодатчик двойной, то сначала замыкаются красно-белый и красный провода – вентилятор должен вращаться медленно. Затем замыкают черный и красный провода – вентилятор должен вращается быстро. Вентилятор во всех случаях должен работать, если же не работает, его следует заменить.

Когда вентилятор работает, но только на большой скорости, необходимо заменить дополнительное сопротивление.

Если все эти проверки не увенчались успехом, то следует проверить предохранитель. В разъем вентилятора на красно-белый либо красно-черный провод подается питание от клеммы аккумулятора с положительным зарядом, а на коричневый подводится отрицательный провод от АКБ. В случае если вентилятор не заработал, значит, он неисправен, в другом случае нужно тщательно осмотреть все штекера и разъемы на проводах, идущие от датчика температуры к вентилятору.

Когда вентилятор охлаждения двигателя не выключается, а работает постоянно, это может свидетельствовать о поломке датчика включения вентилятора. Его исправность можно проверить следующим образом – включается зажигание и с датчика снимается наконечник провода. Вентилятор все равно не выключается – производится замена датчика.

В видео ниже показано, как проверить и заменить датчик температуры на автомобилях ВАЗ.

В некоторых случаях, полностью менять устройство нет необходимости, так как поломка может быть незначительной и гораздо дешевле будет самостоятельно его отремонтировать.

Как самостоятельно выполнить ремонт вентилятора охлаждения двигателя?

Перед снятием вентилятора нужно отключить провод массы от аккумулятора, а также все идущие к вентилятору провода. После этого можно откручивать крепежные болты вентилятора и снимать его.

Чтобы предотвратить поломки и улучшить качество охлаждения нужно периодически чистить вентилятор от различных загрязнений, используя при этом щетку.

Иногда случается, что виновницей неисправности вентилятора является обычная грязь. Чтобы проверить это, нужно только отогнуть кожух движка и оценить состояние всего оборудования. В большинстве случае потребуется замена щеток, так как они часто выходят из строя, что обусловлено чрезмерным загрязнением и последующим быстрым износом.

Довольно часто поломка заключается только в плохом контакте проводов. Это происходит из-за сильного окисления контактов (в соединительных штекерах), которые ни разу, за весь период эксплуатации авто, не чистились. Именно поэтому, перед тем как что-либо менять, надо тщательно проверить состояние проводов, а в случае необходимости заменить либо почистить.

На следующем этапе проверяется работоспособность ротора, а точнее его обмотки. Если она в порядке, то можно вздохнуть с облегчением. Если же произошел обрыв или замыкание, то придется осматривать каждый виток, чтобы выявить неисправность. Но перед этим нужно тщательным образом очистить все от загрязнений при помощи щетки по металлу и ветоши с растворителем, который ни в коем случае не должен содержать химически агрессивных компонентов.

Когда перегревается двигатель, а вентилятор при этом не включается, то это свидетельствует о поломке электрического мотора. Разборке и последующему ремонту эта деталь не подлежит, поэтому электродвигатель необходимо только менять.

Процесс продувки радиатора и замены вентилятора, применительно к автомобилю Форд Фокус, показан в видео.

Сгорание топлива в цилиндрах ДВС сопровождается высвобождением значительного количества тепла, лишь часть которого используется двигателем и преобразуется в механическую энергию. Остальная бесполезно теряется, а для нейтрализации ее излишков приходится задействовать специальные устройства. К ним можно отнести систему охлаждения, возможность работы которой в любых условиях обеспечивает вентилятор радиатора охлаждения.

Принцип работы вентилятора радиатора

Прежде чем рассматривать этот вопрос, затронем в целом, что собой представляет водяная система охлаждения ДВС, показанная ниже на рисунке. Он позволит нам вспомнить принцип ее работы.

В тех случаях, когда через рубашку мотора проходит холодная жидкость, то она забирает излишки тепла, при этом двигатель охлаждается, а вода нагревается. Затем она проходит через радиатор, где отдает полученное тепло в атмосферу, и опять поступает в мотор.

Конструкция радиатора представляет собой набор тонких трубочек, которые создают большую охлаждающую поверхность. Набегающий поток воздуха, проходя через нее, уносит излишки тепла, которые хранятся в жидкости. В тех случаях, когда набегающий поток воздуха отсутствует (работа мотора на холостом ходу, пробки и другие аналогичные ситуации), или его недостаточно для охлаждения воды до нужной температуры, и предусматривается работа вентилятора радиатора охлаждения.

Для этого существует специальная схема управления, основу которой составляет термовыключатель вентилятора радиатора. Он контролирует температуру жидкости. Когда она превышает установленные пределы, то срабатывает датчик, по его сигналу включается вентилятор радиатора, который и создает необходимый поток воздуха. Этим потоком охлаждается нагревшаяся вода, а когда ее температура принимает необходимое значение, опять срабатывает датчик и выключает обдув.

Вот так можно описать основной принцип, по которому работает вентилятор радиатора – он включается, когда температура воды превышает заданную, и отключается после ее снижения до нужного значения.

Чем чревато, если не работает вентилятор радиатора

ДВС – сложное устройство, и его характеристики оптимальны, когда он работает при определенной температуре. Как уже отмечено выше, она зависит от правильной работы системы охлаждения. В случае, когда не удается выдержать нужную температуру, последствия будут достаточно печальными – при перегреве двигатель вполне может заклинить и тогда, как минимум, капитальный ремонт ему обеспечен.

Устойчивость работы всей системы должен создавать вентилятор, позволяя снизить температуру воды в любых условиях. А вот если он не работает, особенно когда жарко, то надо искать, почему вентилятор не включается или не крутится. Сейчас такие устройства обычно бывают электрическими, и отказ самого изделия маловероятен, а возможной причиной этого часто служит выход из строя его обвязки (датчика, предохранителя, соединительных проводов и т.д.).

Значит, выясняя причины, почему постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора или почему он не включается или не крутится, надо в первую очередь проверить именно обвязку устройства.

Как проверить вентилятор радиатора

Как мы уже установили, вентилятор радиатора должен включаться, когда температура воды (тосола) превысит заданное значение. Проконтролировать это можно по показаниям приборов на лицевой панели. Если вентилятор не включается, то необходимо проверить всю цепочку прохождения сигнала.

  1. Проверить наличие питающего напряжения, приходящего на изделие. Для этого можно воспользоваться тестером или лампочкой. Отсутствие напряжения будет свидетельствовать о возможном перегорании предохранителя или плохом контакте в проводах.
  2. Исправность самого вентилятора можно проверить, подав на него напряжение непосредственно с АКБ. Если он крутится, то с ним все в порядке, и дефект надо искать в других устройствах. Если же нет, и вентилятор не крутится, то причина дефекта именно в нем. В принципе, при этом можно не стоять на месте и двигаться дальше, но надо обязательно постоянно контролировать температуру двигателя. Когда стрелка подойдет к красному сектору, необходимо остановиться, открыть капот и охладить мотор. Два приема позволят вам двигаться и в этом случае. Держите скорость не менее шестидесяти км/ч, тогда постоянно набегающий поток встречного воздуха будет охлаждать воду, проходящую через радиатор, и вы сможете двигаться в обычном режиме, пока поддерживаете скорость. Другим приемом, позволяющим частично заменить неработающий вентилятор, будет использование обогрева. Переведите печку на максимальный режим нагрева, в этом случае часть лишнего тепла будет уходить через отопитель. Правда, в салоне будет как в бане, но вы сможете добраться до ближайшей СТО.
  3. Чтобы проверить датчик, от него надо отсоединить провода и замкнуть их между собой. Если при этом вентилятор включается и крутится, то значит, не работает сам датчик, он ремонту не подлежит, только замене. Однако если оставить провода замкнутыми, то можно двигаться дальше, при таком варианте вентилятор крутится постоянно, хотя возможно, температура двигателя будет понижена, но это лучше, чем стоять на месте.

Вентилятор радиатора работает постоянно

Частично такой случай рассмотрен выше, причиной является отказ датчика температуры или замыкание проводов, идущих на вентилятор. Но если он постоянно крутится, то вызвано это может быть и залипанием реле. Подобное происходит достаточно часто, особенно после того, как срабатывает реле и вентилятор должен включаться.
Залипание контактов реле означает, что они не могут разомкнуться, из-за чего происходит постоянная подача напряжения на контакты, вследствие чего электромотор крутится постоянно. К последствиям залипания контактов реле надо отнести то, что не выключается вентилятор радиатора.

Часто причиной того, что не работает отключение вентилятора, может служить термостат. Дело в том, что датчик находится в головке блока, именно он определяет, когда должно происходить включение вентилятора. Но охлаждающая жидкость может двигаться по большому и малому кругу, когда она движется по малому, то в радиатор для охлаждения не попадает. Режим движения воды определяет термостат.

Если его заклинило в положении движения воды по малому кругу, то она так и будет двигаться, перегреется, что вызовет срабатывание датчика и включение вентилятора, но т.к. вода не поступает в радиатор, она не охладится, и датчик постоянно будет сигнализировать о высокой температуре. В результате этого не выключается вентилятор радиатора. Определяется такой случай просто – надо потрогать шланги, идущие к радиатору. Когда заклинило термостат, то при перегретом двигателе они будут холодными.

Если не выключается вентилятор радиатора по причине заклинивания термостата, то порой для устранения такого явления можно постучать по корпусу. Часто этого бывает достаточно, и дефект пропадает. Если же всё остается без изменений, то придется снимать термостат, вынимать из него всю начинку и потом ставить на место само устройство.
Другим вариантом того же самого дефекта будет заклинивание термостата в промежуточном положении. Это также может привести к тому, что не выключается вентилятор радиатора, но такая ситуация диагностируется гораздо труднее. Вызваны подобные трудности тем, что некоторое количество воды поступает в радиатор, но ее проходит слишком мало, вся вода не успевает охладиться, что приводит к перегреву двигателя.

Все перечисленное выше не является полным описанием возможных причин, почему не выключается вентилятор радиатора. Их может быть много, порой достаточно странных и неожиданных, но в каждом из таких проявлений неисправностей необходимо искать причины и проводить тщательный анализ.

Рано включается вентилятор радиатора

Другой крайностью является ситуация, когда рано включается вентилятор. В данном случае надо смотреть опять же датчик температуры. Скорее всего, он нуждается в замене. Если конечно, стоит правильный датчик. Дело в том, что датчики бывают рассчитаны на разную температуру, их еще называют летние и зимние, каждый из них должен включаться в своем диапазоне температур. Последние срабатывают позже. И если вы всё время использовали такие, то вам может показаться, что включение вентилятора происходит рано, хотя оно осуществляется вовремя и все работает правильно.

Надо реально оценить, насколько рано все происходит. Если раннее включение установлено по показаниям на комбинации приборов, то это не показатель. Однако когда такое включение вызывает беспокойство, подключите по диагностическому каналу соответствующее оборудование и посмотрите реальные пороги срабатывания датчика.

Охлаждение мотора машины – задача наиважнейшая. Если допустить перегрев двигателя, то в лучшем случае нужен будет его капитальный ремонт. Возможность эксплуатации автомобиля в любых условиях обеспечивается надежной работой системы охлаждения, которая во многом определяется правильной работой всех ее компонентов.
" alt="">

В жидкостной системе охлаждения двигателя тепло от теплоносителя отводится в атмосферу с помощью специального теплообменника — радиатора. Но очень часто возникают ситуации, когда радиатор не может эффективно отводить тепло, в этом случае на помощь приходит вентилятор охлаждения радиатора. Об этом важном компоненте системы охлаждения, его устройстве и работе читайте в этой статье.

Назначение вентилятора и его место в системе охлаждения двигателя

Двигатель внутреннего сгорания во время работы выделяет большое количества тепла, которое необходимо отводить, иначе силовой агрегат выйдет из строя. Эту задачу решает жидкостная система охлаждения двигателя — в ней в качестве рабочего тела используется вода или незамерзающая жидкость (антифриз), которая циркулирует в блоке цилиндров и в головке цилиндров. Жидкость отбирает тепло от двигателя, и, соответственно, сама нагревается, и теперь возникает необходимость забрать тепло от нее — эта задача решается с помощью радиатора.

Радиатор системы охлаждения двигателя располагается таким образом, чтобы во время движения автомобиля на него был направлен поток набегающего воздуха — это значительно ускоряет отдачу тепла от радиатора воздуху, а значит, быстрее охлаждает жидкость. Но автомобиль не всегда находится в движении, и в пробках или при длительной стоянке с заведенным двигателем тепло от радиатора отводится значительно хуже. Это чревато перегревом двигателя со всеми вытекающими последствиями. Такая же ситуация может возникнуть и при движении на малых скоростях, особенно знойным днем или в южных регионах.

Перегрев двигателя в подобных ситуациях предотвращает простое, но очень эффективное устройство — вентилятор, расположенный перед радиатором. Этот вентилятор, включаясь при достижении в системе охлаждения критической температуры во время стоянок, создает необходимый поток воздуха через радиатор, обеспечивает нормальный отвод тепла от него в атмосферу.

Вентилятор играет очень важную роль в автомобиле, но при этом имеет крайне простое устройство и принцип работы.

Устройство и виды вентилятора

1 — радиатор;
2 — пробка радиатора;
3 — вентилятор;
4 — электродвигатель вентилятора;
5 — кожух вентилятора;
6 — датчик включения электродвигателя вентилятора;
7 — сливная пробка радиатора;
8 — нижняя опора радиатора.

Конструктивно вентилятор охлаждения радиатора имеет крайне простое устройство. Обычно это узел, объединяющий три элемента:

– Крыльчатка с четырьмя и более лопастями (собственно, вентилятор);
– Привод вентилятора;
– Кожух.

Вентилятор располагается в центре кожуха, и вся эта конструкция монтируется на радиатор. Кожух формирует поток воздуха от вентилятора, препятствуя его рассеиванию. Кожух в работе вентилятора играет большую роль. Дело в том, что радиатор оказывает заметное сопротивление потоку воздуха, и если просто направить на него вентилятор, то некоторая часть воздуха отразится и обойдет радиатор стороной, и необходимое охлаждение не будет достигнуто.

Вращение вентилятора обеспечивает его привод, который может быть одного из трех видов:

– Механический;
– Гидромеханический;
– Электрический.

Механический привод очень прост, вращение вентилятора передается с помощью ременной передачи от коленчатого вала. Однако вентилятор в этом случае вращается всегда, когда заведен двигатель, что в некоторых ситуациях (особенно при запуске и прогреве холодного мотора) оказывает негативное воздействие. Поэтому на современных автомобилях этот способ не применяется.

Несколько более совершенен гидромеханический привод, в котором используется гидравлическая или вязкостная муфта. Гидравлическая муфта передает или отключает крутящий момент от коленчатого вала на вентилятор за счет изменения количества масла. В вязкостной муфте используется силиконовая жидкость, вязкость которой зависит от температуры — благодаря этому изменению температуры муфта включает или отключает привод вентилятора. Оба этих привода сегодня находят малое применение.

Наиболее современным, но в то же время простым и надежным является электрический привод. Вентилятор приводится во вращение простым электрическим двигателем, подключенным к бортовой электросети автомобиля. Благодаря электромеханической (в старых автомобилях) или электронной (в новых авто) системе управления вентилятор с электрическим приводом может включаться и выключаться при изменении температуры охлаждающей жидкости, вращаться с различными скоростями на разных режимах работы двигателя, и т.д.

Сегодня вентиляторы с электрическим приводом получили наибольшее применение, и в будущем вряд ли будут вытеснены другими решениями.

Принцип работы вентилятора

Вентилятор, являясь частью системы охлаждения двигателя, работает совместно с другими компонентами этой системы. Однако вентилятор включен и в другую систему, которая, в простейшем случае, состоит из трех компонентов:

– Двигатель вентилятора охлаждения;
– Датчик температуры охлаждающей жидкости на входе в радиатор;
– Реле включения вентилятора.

Принцип работы такой системы предельно прост: пока температура двигателя низкая, вентилятор не работает, но стоит охлаждающей жидкости достичь критической температуры, как тут же срабатывает датчик температуры, и реле включает вентилятор. При охлаждении мотора реле по команде с датчика снова выключает вентилятор.

Часто вместо одного используют два датчика температуры, установленных на входе и на выходе из радиатора, а момент включения и выключения вентилятора определяется по разности показаний обоих датчиков. А во многих современных автомобилях вентилятор управляется электронным блоком, который отслеживает не только температуру охлаждающей жидкости, но также и скорость вращения коленчатого вала, скорость воздушного потока, открытие дроссельной заслонки и т.д.

Интересно, что для повышения эффективности работы системы охлаждения в автомобиле предусмотрено сразу два вентилятора. Они могут работать как вместе, так и по отдельности, управление вентиляторами осуществляет электронный блок.

Также во многих автомобилях предусмотрена функция свободного выбега вентилятора: вентилятор по сигналу с блока управления включается после остановки двигателя, и работает некоторое время, обеспечивая лучшее охлаждение нагретого мотора при прекращении циркуляции охлаждающей жидкости.

Основные неисправности вентиляторов охлаждения радиатора

Вентилятор, несмотря на свою простоту и надежность, иногда может доставлять проблемы в результате тех или иных неисправностей. Наиболее часто приходится сталкиваться с тремя случаями некорректной работы вентилятора:

– Вентилятор не включается при прогреве двигателя;
– Вентилятор работает постоянно;
– Вентилятор включается слишком рано.

Наиболее опасна первая ситуация, так как это может привести к перегреву двигателя и выходу его из строя. Обычно это происходит из-за повреждения цепей питания вентилятора и датчиков температуры, но нередко причиной становится и поломка электродвигателя. Чтобы выяснить причину, нужно провести несколько несложных действий:

– Тестером или простым пробником проверить цепь питания вентилятора, в этом случае будет легко выявить повреждение проводки или разъемов;
– Подключить вентилятор напрямую от аккумулятора — если он заработает, то причина в проводке или датчике температуры, если нет, то вышел из строя электродвигатель;
– Отключить и замкнуть провода, идущие на датчик температуры — если вентилятор начнет вращаться, то нужно заменить датчик.

В современных автомобилях с электронным управлением двигателя провести такую проверку не всегда возможно, но компьютер обязательно сообщит об ошибке, выдав ее код.

Постоянно работающий вентилятор может также говорить о выходе из строя датчика температуры, но нередко это случается из-за поломки реле (залипания контактов) или заклинивания термостата. В последнем случае термостат просто не будет пускать охлаждающую жидкость в радиатор (то есть, по большому кругу), поэтому выявить такую неисправность можно по холодному радиатору. Нередко термостат начинает работать при легком ударе по его корпусу, но чаще всего требуется его замена.

Если вентилятор включается слишком рано, то причиной тому опять же является датчик температуры. Хотя далеко не всегда рано включающийся вентилятор служит сигналом о поломке — обычно это не доставляет проблем и не мешает работе двигателя. Поэтому, если мотор нормально выходит на рабочий режим, то можно не беспокоиться.

Что делать, если вентилятор вышел из строя в поездке?

Иногда автовладельцы сталкиваются с выходом из строя вентилятора во время поездки, и не знают, что делать, ведь если продолжить движение, то можно просто-напросто вывести из строя весь двигатель. Но есть несколько простых приемов, которые помогут доехать до автосервиса с неработающим вентилятором.

Сначала нужно провести (по возможности) описанную выше проверку. Если это не помогло, то можно смело садиться в машину и продолжать движение, правда, со скоростью выше 60 км/ч — при такой скорости поток набегающего воздуха будет достаточен для охлаждения мотора. Для большей эффективности можно включить отопитель салона — так некоторая часть тепла будет принудительно отводиться от двигателя. Конечно, в этом случае можно забыть о комфорте в салоне, но целостность двигателя важнее.

Если же во время движения мотор перегревается (стрелка температуры на приборной панели достигает красной отметки), то нужно остановиться, заглушить двигатель, открыть капот и просто подождать. Такими короткими перебежками можно добраться до ближайшего автосервиса и решить проблему.

Комментировать
0
1 053 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock
detector