Вентилятор охлаждения радиатора: Принцип работы и ремонт. Вентилятор охлаждения. Конструкция, типы устройства и ремонт

Двигатель играет важнейшую роль в работе любого автомобиля. От характеристик и состояния силового агрегата зависит, насколько быстро будет передвигаться машина и какими возможностями она будет обладать. Система охлаждения позволяет производить своевременное регулирование рабочей температуры мотора и предохранение его от перегрева. Сегодня мы рассмотрим такое устройство, как вентилятор охлаждения двигателя, и выясним, зачем он нужен и на какие виды подобные устройства подразделяет официальная классификация.

Функции и назначение

Вентилятор охлаждения предназначен для непосредственного забора раскаленного воздуха от радиатора. В некоторых старых автомобилях вентилятор был единственным устройством, которое обеспечивало в жару и при интенсивной работе. К сожалению, даже самого мощного вентилятора недостаточно, чтобы производить охлаждение в полной мере, поэтому во всех современных моделях, предусмотрена система отвода газов картера, оборудованная специальным клапаном.

Кроме того, в устройства охлаждения, помимо клапана вентиляции картера, внедряются различные блоки и контроллеры, которые позволяют точно определять все необходимые параметры двигателя с целью наиболее эффективного его охлаждения.

Стоит отметить, что наряду с клапаном картера и вентилятором, в схему охлаждения включается также радиатор, наполненный жидкостью, и водяная помпа, которая обеспечивает ее циркуляцию в двигателе. Это позволяет достичь наибольшей эффективности работы и, как следствие, большего ресурса самого двигателя.

Механический тип

Рассмотрим теперь схемы и принципы работы, которыми обладает вентилятор охлаждения двигателя, основные типы приводов и источников их питания.

В прошлом веке наибольшую популярность имели системы, которые работают достаточно примитивно и не имеют многочисленных датчиков и контроллеров, облегчающих функционирование как самого вентилятора, так и других устройств автомобиля.

Одним из простейших подобных устройств является вентилятор охлаждения, функционирующий по механическому принципу. Данная модель не обладает ни датчиками, ни контроллерами, а интенсивность и скорость вращения крыльчатки зависит лишь от скорости оборотов маховика двигателя.

Механический тип имеет привод от маховика посредством ременной передачи. Это позволяет не использовать дополнительные устройства в виде датчиков и не усложнять схему функционирования различными дорогостоящими элементами.

Вентиляторы с вискомуфтой

Вентиляторы берут на себя достаточно небольшую роль в устройствах охлаждения, по сравнению с жидкостными системами. Тем не менее, в исключительных случаях требуется высокая мощность обдува и достаточно прочная крыльчатка, которая не боится неблагоприятных условий в виде влаги и пыли.

Одним из подобных устройств является гидровентилятор. Гидровентиляторы широко применяются, в основном, на автомобилях повышенной проходимости, которые по той или иной причине часто вынуждены преодолевать водные броды. Здесь крайне необходима максимальная герметичность всего устройства охлаждения, за счет чего будет осуществляться максимальное предохранение крыльчатки и клапана вентиляции картера от воды.

Принцип функционирования подобного устройства достаточно сложен. Однако те, кто так или иначе сталкивался с изучением принципов функционирования современных автоматических трансмиссий, с легкостью освоит и гидровентиляторы.

В системах гидровентиляторов все основывается на функционировании двух пакетов фрикционов, которые располагаются в герметичной камере, наполненной силиконом. Контроллер осуществляет сбор данных о скорости вращения и температуре двигателя, и на основе их выдает указание на выдачу гидровентилятору определенного давления. Таким образом, фрикционам передается строго определенный крутящий момент, и скорость вентилятора может варьироваться.

Вентиляторы с управляющими устройствами

Вентиляторы, оборудованные блоком управления и собственным контроллером, применяются на подавляющем большинстве выпускающихся на данный момент моделей. Преимущества устройств с блоками управления в том, что контроллер может собирать сведения обо всех необходимых характеристиках мотора и на их основе выдавать команды на запрограммированные режимы охлаждения мотора.


Наряду с блоком управления клапаном вентиляции картера, здесь также присутствует система датчиков скорости коленчатого вала, скорости вращения лопастей вентилятора и других жизненно важных показателей.

Задача контроллера - получить всю необходимую информацию с датчиков и выдать импульс на смену режима вращения. Это способствует экономии ресурса, которым обладает двигатель вентилятора, и более эффективному охлаждению силового агрегата.

Вентилятор с термодатчиком

Вентиляторы с термостатирующим датчиком нашли применение на моделях автомобилей второй половины прошлого столетия. Они также взаимодействуют с клапаном отвода газов картера и имеют некоторую, пусть и примитивную, автоматическую электронику.

Что же хорошего в данной разновидности вентиляторов? В первую очередь, это максимальная простота применяемой техники и ее несложный ремонт, который под силу даже неопытному мастеру. Второе преимущество - это крайне недорогие запчасти и комплектующие, которые способствуют немалой популярности применения подобных систем на автомобилях отечественного производства.

Способ, по которому функционирует подобное устройство, достаточно прост и примитивен. Вентилятор соединяется напрямую с термодатчиком, который выполняет роль реле и выключателя одновременно. При нагревании охлаждающей жидкости до определенного порога, датчик срабатывает, и вентилятор приводится во вращение. Аналогичным образом происходит его отключение, как только температура тосола вновь приходит в норму.


Газоотведение двигателя

Вентиляторы охлаждения, безусловно, играют крайне важную роль в поддержании рабочей температуры силового агрегата во всех режимах его работы. Тем не менее, на современных автомобилях применяется также клапан отведения газов картера, который позволяет дополнительно охлаждать мотор и препятствует образованию сажи на стенках двигателя.

Задача клапана отведения газов картера - открываться в строго необходимые моменты и выпускать в коллектор пары масла, топлива и воды, которые скапливаются в моторе.

Подобная электроника функционирует следующим образом. В картере двигателя устанавливается датчик, который анализирует текущее давление газов в системе и постоянно передает информацию на ЭБУ. Последний, в свою очередь, проверяет выданную датчиком информацию и выпускает газы, если их давление дошло до определенного значения. Таким образом, происходит дополнительное охлаждение двигателя и препятствование его засорению.


Резюме

Вентиляторы охлаждения двигателя - это крайне важные устройства, без которых поддержание постоянной температуры мотора и предохранение его от перегрева стали бы невозможными. В связи с этим настоятельно рекомендуется производить регулярную проверку данного устройства во избежание проблем в пути и поломок, требующих дорогостоящего и сложного ремонта.


Сегодня хочется рассказать о принципе работы вентилятора радиатора. Его лопасти располагаются таким образом, чтобы подача воздуха была более массивной, а охлаждение, соответственно, более действенным. Для этого лопасти, которых у вентилятора не меньше четырех, находятся на общем шкиве, под определенным углом к области вращения.

От вида привода зависит тип вентилятора радиатора. Существуют:

  • механические;
  • электрические;
  • гидромеханические.

Механический привод вентилятора радиатора

Радиаторный вентилятор с механическим приводом - от коленчатого вала, посредством ременной передачи, осуществляется постоянный привод. В данном варианте существует серьезный недостаток, такой как высокая затрата двигателя на то, чтобы заставить вентилятор вращаться. Поэтому от такого привода вентиляторов производители авто отказались почти полностью.

Электрический привод вентилятора радиатора

Вентилятор радиатора с таким приводом имеет свой принцип работы, пожалуй, самый распространенный в современном автопроизводстве. Такой механизм охлаждения включает в себя электромотор и систему управления. Сам электродвижок запитан от автомобильной бортовой сети. Умная система управления сама рассчитывает работу радиаторного вентилятора, ориентировавшись на степень нагрева двигателя. Во многих современных автомобилях уже существует функция управляемого выбега вентилятора. Это сделано для того, чтобы после остановки автомобиля и выключения мотора, движок обдул бы вентилятор. Режим «остужения» система управления выберет самостоятельно, опираясь на степень нагрева автомобильного двигателя.

Схема включения электродвигателя вентилятора системы охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ 2107:


Гидромеханический привод вентилятора радиатора

Такой привод у вентилятора автомобиля может быть представлен гидравлической муфтой либо вязкостной муфтой. Что касается последней, то тут постоянный привод осуществляется коленным валом. Муфта может быть блокирована силиконовой жидкостью, которая находится внутри неё. От нагревания двигателя частота вращения коленчатого вала увеличивается, муфта может быть блокирована как полностью, так и частично, и это действие запустит механизм работы вентилятора. В гидравлической муфте внутри находится масло, объём которого зависит от степени нагрева. Когда произойдет нужное изменение содержимого муфты, она будет опять таки блокирована, и механизм охлаждения запустится автоматически.

Что касается типовой схемы управления электроприводного вентилятора, то она включает в себя следующие элементы:

  1. Датчик температуры охлаждающей жидкости, который фиксирует температуру охлаждающей жидкости. Надо сказать, что таких датчиков на одном автомобиле может быть несколько. Один устанавливается на выходе из радиатора, а другой на входе. Основываясь на разницу между показателями этих датчиков, будет осуществляться управление вентилятором.
  2. Реле включения вентилятора.
  3. Электронный блок управления двигателем.
  4. Электродвигатель.
Кроме этого для управления вентилятором, автопроизводители используют и другие входные устройства. В этом перечне есть: расходометр воздуха и датчик частоты вращения коленчатого вала. Показатели этих датчиков также очень важны, так как исходя из них, более точно определяется режим работы движка.

Эти сигналы попадают в электронный блок управления мотором. После того, как информация, будет обработана, может быть активизироваться реле включения радиаторного вентилятора.

В тех транспортных средствах, которые оборудованы тягово-сцепным устройством либо климатической установкой, как правило, установлены сразу 2 вентилятора, которые могут работать как по отдельности, так и одновременно. У каждого автомобильного вентилятора существует свое реле включения.

В современном мире всё чаще стали использовать вместо реле включения вентилятора блок управления вентилятором. Благодаря нему обеспечивается экономичная и эффективная работа охлаждающего устройства.

Вентилятор, предназначенный для принудительного охлаждения радиатора осуществляет обдувку его поверхности и обеспечивает снижение температуры жидкости до нормального уровня. Если автомобиль долго едет на небольшой скорости или остановился без отключения двигателя, то запуск вентилятора происходит автоматически. Рассеивая тепло рядом с охлаждающим радиатором вентилятор, не дает перегреться силовому агрегату. Он начинает работать автоматически, когда температура двигателя превысит допустимую норму. Команду на включение вентилятора дает ЭБУ, после получения соответствующего сигнала от температурного датчика.

В настоящее время на автомобилях используется 2 разновидности вентиляторов :

Электронный и механический . Работа механического связана с вращением коленвала. Для того чтобы корпус и лопасти устройства не развалились при высоких оборотах, крыльчатка соединяется со шкивом через привод гидромеханического типа.

Когда коленвал начинает вращаться быстрее муфта начинает подтормаживать, для того чтобы вентилятор не вышел из строя. В последнее время приобрел популярность вентилятор с электронным приводом . Он состоит из двух частей электродвигателя и системы управления. Электроника позволяет равномерно охлаждать двигатель и защищает вентилятор.

Причины и неисправности вентилятора охлаждения радиатора

Начинающие автолюбители часто не знают что делать, если вентилятор охлаждения перестал работать или преждевременно включается или безостановочно вращается. Перечисленные проблемы могут привести к перегреву агрегата или наоборот усложнить его нагрев до рабочей температуры. Чтобы устранить неисправность и предотвратить серьезные повреждения в дальнейшем, необходимо изучить, способы проверки вентилятора и устранения его неисправностей. Рассмотрим их.

1. Если вентилятор не работает , необходимо выполнить диагностик термостата. Это несложно, нужно коснуться нижней радиаторной трубки при нагретом моторе. Если он холодная, термостат следует заменить.

Для дальнейшей проверки необходимо выполнить следующие шаги :

☛ Проверить предохранитель, внутри монтажного блока, через который идет цепь звукового сигнала авто. Чтобы определить его неисправность, надо просто нажать по клаксону. При отсутствии сигнала, предохранитель следует заменить новым.

☛ Если предохранитель в порядке, следует провести осмотр реле вентилятора. Если его контакты прикипели или реле вообще не работает, его нужно заменить.

☛ Проверить моторчик вентилятора. Для этого необходимо соединить его вывода с АКБ и если начинается его вращение, значит он исправен.

☛ Проверить датчик контролирующий включение вентилятора. В данном случае есть 2 варианта проверки в зависимости от типа двигателя. На карбюраторном двигателе, нужно соединить контакты датчика. При этом если вентилятор начал крутиться, значит, датчик исправен. На датчике инжекторного двигателя, необходимо отсоединить разъем, вентилятор при этом должен включиться в режиме аварийной работы. Если ни одна из вышеописанных неисправностей обнаружена не была, возможно, произошел обрыв провода во вторичной цепи транспортного средства.

2. Вентилятор охлаждения не отключается . Также иногда случается, что вентилятор продолжает работать и после того, как закончил выполнять возложенные на него функции по снижению температуры.

3. Вентилятор включается рано . Также устройство системы охлаждения может начать вращаться, при температуре, которая еще не достигла предельных значений. Это может происходить из-за неправильной работы или выхода из строя .

Большая часть автовладельцев недооценивают значение охлаждающего вентилятора радиатора. Его неисправность может привести к серьезным поломкам двигателя и необходимости дорогостоящего ремонта. Поэтому если появились первые признаки неисправности охлаждающей системы, необходимо произвести своевременную диагностику устройства, для ее устранения.

В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения. Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе - это вентилятор системы охлаждения двигателя.

Приводное устройство вентилятора

Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя зависит от конструктивных особенностей привода.

Механический

Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.

На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.

Гидромеханичиеский

Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте. Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.


Как она работает

Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью - силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.

Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.

Электронное приводное устройство

На современные автомарки, оборудованы автоматическими системами контроля начали устанавливать электрический двигатель вентилятора охлаждения радиатора. Достоинством привода является независимое функционирование, легкость в настройке.

Управление вентилятором охлаждения двигателя осуществляется через температурные модули охлаждающей жидкости. По данным с датчиков блок управления вентилятором охлаждения двигателя корректирует скоростной режим крыльчатки, изменяя скорость вращения и период работы.


Питание на двигатель вентилятора поступает через электронные приборы автомобиля (аккумулятор, генератор).

Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:

  • термовыключатель;
  • блок управления.

Технические показатели.

Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей. По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя. В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне. Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.

Принцип работы механизма

Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.


Схема управления с ЭБУ

Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.

Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:

  • электродвигатель;
  • расходомер воздуха;
  • модуль частоты вращения коленчатого вала;
  • реле момента включения вентилятора;
  • датчик колебания температуры охлаждающей жидкости.

Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.

Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.

Сохранность системы охлаждения

После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.


Перегрузку получают такие элементы:

  • генератор, аккумуляторная батарея, электропроводка;
  • детали крепления, подшипники;
  • датчики температуры, вследствие эффекта термокачки.

Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель. Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.

Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.

  1. Установить в свой радиатор датчик охлаждения с более низкой температурой срабатывания.

Особенности функционирования штатного устройства:

  • высокая производительность. Привод работает на высокой скорости, что приводит к частым старт-стопам системы.
  • высокая температура срабатывания датчика, что приводит к перебоям в оборотах двигателя и закипанию.


Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.

  1. Установка кнопки принудительного обдува. Такой способ позлит водителю самостоятельно решать, когда включится вентилятор охлаждения двигателя. Такое решение поддерживает стабильную температуру ОЖ и сохраняет систему от резкого скачка напряжения. Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.
  2. Монтаж генератора пуска. Метод подходит для водителей, которые знакомы с устройством электрики и методами пайки. Регулятор придется переделать индивидуально для автомобиля и установить в цепь питания устройства. Как работает генератор: после подачи напряжения на устройство, для определения момента открытия затвора, ток проходит через драйвер транзисторов, диоды и конденсатор. Величина и плавность открытия заслонки зависит от емкости конденсатора. Инструкции по подключению можно найти на форумах.
  3. Эффективный, но дорогостоящий вариант - это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.

Не сильно приятная, но, наверное, знакомая каждому опытному автомобилисту ситуация: машина «закипает», стрелка индикатора температуры двигателя, безо всяких видимых причин, ползет вверх. Что делать? Самое первое – немедленно остановить автомобиль и заглушить двигатель, так как его перегрев может привести к заклиниванию, со всеми вытекающими «прелестями» капитального ремонта. Ну а теперь, самое время вспомнить, как провести диагностику системы охлаждения, в частности, как проверить вентилятор радиатора. Нужно проверить на ощупь низ радиатора: если он холодный – неисправность в термостате, если такой же горячий, как и верх – все понятно, скорее всего - не работает вентилятор.

Следует идти от простого к сложному, начав с самых банальных причин. Например, целостность предохранителя. Не помогла замена – проверить работоспособность электродвигателя, подключив вентилятор напрямую к аккумулятору. В случае выхода из строя – только замена. Проверить термодатчик, сняв с него клеммы, и закоротив их. Если вентилятор в таком положении заработает – необходима замена датчика. Если и это не помогает – следует искать разрыв в цепи питания, проверив реле вентилятора, и электропроводку. Иногда, проще проложить новый провод, нежели найти обрыв на старом.

Любой водитель всегда должен помнить, что решая вопросы, как отремонтировать, промыть радиатор, как проверить его герметичность, как подключить радиатор, и многие другие, связанные с системой охлаждения двигателя, надо всемерно соблюдать правила техники безопасности. Это связано с повышенными температурой и давлением охлаждающей жидкости в системе, и с токсичностью жидкости. Кроме того, надо следить за сохранностью элементов системы, в особенности – за целостностью трубок теплообменника радиатора. Ну а если владелец машины решает проблему, как заменить радиатор печки, то в этом случае, зачастую, придется снимать интерьерные детали салона. То есть, надо, кроме техники безопасности, соблюдать осторожность в работе еще и для того, чтобы не нарушить внутреннее оформление автомобиля. Меняя радиатор печки, следует тщательным образом обеспечивать герметичность соединений каналов прохождения охлаждающей жидкости. Подтекание тосола в салоне откуда-то из под обшивки – не самое приятное зрелище.

Радиатор автомобиля – продуманное конструкторское решение, учитывающее множество эксплуатационных факторов. Поэтому, если перед автолюбителем могут возникнуть проблемы по мелкому ремонту системы охлаждения, ее промывке, заделке мелких пробоин, то вопрос - как разобрать радиатор, не должен ни ставиться, ни формулироваться. Невозможно в домашних условиях «разобрать и собрать» радиатор, добившись его полной работоспособности. Если такой вопрос возник – скорее всего, пришла пора менять радиатор на новый. Это будет надежней, а с учетом возможных поломок двигателя – и значительно дешевле. Выбирая новый радиатор, многие задумываются, какой лучше взять – медный или алюминиевый. Трудно посоветовать в этом вопросе. Исходя из ремонтопригодности – предпочтительней медные сплавы, которые можно паять в домашних условиях. У алюминия вроде-бы теплоотдача повыше, цена пониже. Стоит реально оценить свои финансовые возможности и ремонтные навыки.

Вот у мастеров по системам домашнего микроклимата уже есть дилеммы - как выбрать биметаллические радиаторы отопления, совмещающие прочность стали с высоким коэффициентом теплообмена алюминия. За появлением новых технологий не уследить. Может, и автолюбители когда-нибудь освободятся от альтернативного выбора, и дождутся радиаторов с ремонтопригодностью медных и ценой алюминиевых?

В продолжение темы:
Отопление в нежилых помещениях

В наши дни ландшафтный дизайн, как направление, развивается стремительными темпами. Дизайнеры и архитекторы занимаются оформлением участков и территорий в разнообразных...

Новые статьи
/
Популярные