Назначение и принцип работы вентилятора системы охлаждения

Смена предохранительного клапана

Еще одна не менее распространенная проблема, которая может привести к перебоям работы вентилятора. Если ранее были выполнены вышеперечисленные проверки и все элементы в порядке, то нужно проконтролировать предохранительный клапан расширительного бачка.

Главная функция клапана – это поддержание рабочего давления выше атмосферного показателя. Таким образом, вода, присутствующая в составе жидкости, не закипает при достижении температуры в 100 градусов. Если клапан перестает работать, то давление становится таким же, как и атмосферное, а жидкость начнет закипать при достижении определенной температуры.

Датчик сработает только при 105-107 градусах. Жидкость начнет закипать, а вентилятор не сработает. В кустарных условиях проверить работу данного элемента невозможно. Но реально купить новую деталь и сделать замену.

Если потребуется замена датчика, важно покупать такую же модель с идентичными характеристиками. В противном случае система охлаждения начнет срабатывать слишком рано или поздно

Замену можно сделать самостоятельно, используя следующий порядок:

 отключить клемму с АКБ;

 освободить радиатор от жидкости;

 отсоединить два провода, которые подключены к датчику. Использовать ключ в 30 мм;

 нанести на новый датчик герметик и установить на соответствующее место;

 не нужно затягивать датчик слишком сильно;

 залить ОЖ, завести двигатель и ждать пока температура поднимется.

Если все действия сделаны правильно, то процедура не отнимает много времени. В среднем замена нового датчика отнимает не более 30 минут. Можно обратиться в специализированный центр, но простая процедура может обойтись недешево.

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.

Рекомендуем: Воздушный фильтр двигателя, принцип работы, разновидности, назначение

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.

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

При интенсивном вращении шкива поток воздуха “всасывается” снаружи при помощи лопастей. Тем самым увеличивается и объем воздуха, проходящий через радиатор, что обеспечивает его более эффективную работу и ускоряет процесс отведения тепла. Для принудительного вращения шкива (лопастей) и обеспечения необходимой скорости могут быть использованы несколько типов привода:

• механический;
• гидромеханический;
• электрический.

Как работает механический привод

Самый простой тип привода вентилятора для охлаждения радиатора мотора основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ является полностью механическим и постоянным, обеспечивая запуск “кулера” синхронно с работой двигателя.

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.

Особенности гидромеханического типа привода

Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:

• вязкостная (вискомуфта);
• гидравлическая.

Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит. Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.

Электрический и электромагнитный привод

Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.

Электрический вентилятор охлаждения

Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения. При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит. Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.

Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя. Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо. Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.

Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.

Устройство вентилятора радиатора

Автомобильный вентилятор системы охлаждения ДВС имеет минимум четыре лопасти, которые закреплены на едином общем шкиве. Лопасти расположены под определенным углом относительно плоскости вращения. Это сделано для максимально эффективного забора и последующей подачи воздуха. Жестко установленных закономерностей в устройстве вентилятора нет, хотя наиболее распространенной стала такая конструкция, которая включает в себя крыльчатку на 8 лопастей.

Разновидности привода

Вентилятор радиатора может отличаться по конструкции привода. Существующие типы делятся на:

• механический;
• гидромеханический;
• электрический;

Механический привод

Такой привод представляет собой конструкцию, которая является по сути постоянным приводом от коленчатого вала силовой установки. Такой привод является простейшим и реализован при помощи ременной передачи. Основным недостатком механического привода является отбор мощности у агрегата, которая расходуется на обеспечение постоянного вращения вентилятора. Сегодня механический привод практически не используется в системах охлаждения на гражданских авто.

Гидромеханический привод

Данный тип привода представляет собой решение, которое реализовано путем установки вязкостной муфты (вискомуфты) или гидравлической муфты. Указанные муфты  имеют постоянный привод от коленчатого вала двигателя. Для  того, чтобы сохранить  лопасти вентилятора в сохранности при работе ДВС на максимальных оборотах и высокой скорости вращения коленчатого вала, крыльчатку вентилятора соединяют со шкивом именно посредством гидро или вязкостной муфты. Встречается также определение термомуфты, которое применительно  зависимо от особенностей конструкции.

Муфта может частично или полностью блокироваться под воздействием увеличивающейся температуры жидкости, которой она заполнена. Такой заполняющей жидкостью выступает силикон. Увеличение температуры происходит в результате повышения оборотов коленчатого вала и возрастающей нагрузки на двигатель. Муфта блокируется и начинается вращение вентилятора охлаждения. Гидравлическая муфта отличается по принципу устройства от вязкостной муфты и блокируется зависимо от количества масла, которое находится в муфте.

Получается так, что вискомуфта зачастую заполнена силиконовым гелем, который имеет способность к изменению своих свойств под влиянием температуры.  В муфту  заливают силиконовое масло в количестве около 30-и или 50-и мл. Блокировка муфты оказывает влияние на скорость вращения вентилятора независимо от частоты вращения коленвала ДВС.  Если силовой агрегат выходит на режим высоких оборотов, тогда муфта замедляет вращение крыльчатки, тем самым оберегая вентилятор от разрушения при высокой скорости вращения. Главной задачей всех типов муфт, которые отличаются по принципу работы и конструктивным особенностям,  является удержание скорости вращения вентилятора в строго ограниченных рамках. Вискомуфта обеспечивает такой диапазон оборотов, который необходим крыльчатке для наиболее эффективного охлаждения.

Как уже было сказано, вентиляторы с механическим приводом стали редким явлением, но полностью не исчезли. Такое устройство еще можно встретить на некоторых моделях авто, которые имеют продольно расположенный силовой агрегат. Еще одним сегментом автомобилей, в котором установка вентилятора с подобным типом привода является повсеместной и оправданной, оказываются мощные внедорожники. Такие машины способны преодолевать водные препятствия и подготовлены  для эксплуатации в условиях крайне повышенной влажности. Дело в том, что любая электроника выходит из строя после контакта с водой, а вискомуфты являются полностью герметичными устройствами и не боятся влаги.

Электрический привод

Активное развитие и внедрение электронных устройств управления и контроля различных систем в процессе работы двигателя привело к появлению вентилятора радиатора с электрическим приводом. Данный привод имеет отдельный электродвигатель и собственную систему управления. Контроллер позволяет задавать интенсивность работы крыльчатки и гибко изменять скорость и длительность вращения вентилятора на основе показаний температурного датчика. Датчик измеряет показания температуры охлаждающей жидкости в ДВС. Такое решение повысило не только эффективность, но и позволило добиться улучшенной равномерности охлаждения двигателя сравнительно с системами, которые основаны на использовании вискомуфты.

Непрерывная работа электровентилятора охлаждения

Одной из проблем, с которой может столкнуться автолюбитель, является непрерывная работа вентилятора охлаждения. Если вентилятор запускается очень рано, когда температура жидкости не дошла до рабочей, или не выключается вовсе, следует найти причину поломки и удалить её. Вот некоторые причины постоянной работы вентилятора:

1. Залипание контактов реле. В таком случае электромотор вентилятора будет запускаться, как только включится зажигание;
2. Неполадки датчика. Если вентилятор стал запускаться раньше положенного, зачастую неисправен датчик включения вентилятора. Его необходимо поменять;
3. Не открывается термостат. В данной ситуации охлаждающая жидкость не попадает в радиатор и быстро перегревается, что заставляет включаться электровентилятор. А так как жидкость не доходит до радиатора, её температура не будет падать и вентилятор будет работать в постоянном режиме.

Однако, непрерывная работа электровентилятора не так опасна, как выход его из строя полностью, но только не в третьем случае, когда заклинил термостат.

Регулярно проверяйте исправность работы всех составляющих системы охлаждения двигателя. Следите за показаниями температуры охлаждающей жидкости на приборной панели, вслушивайтесь, запускается ли электровентилятор. Проверяйте, чтобы уровень охлаждающей жидкости был в норме. В положенные сроки проводите замену охлаждающей жидкости. Следите за чистотой крышки расширительного бочка и хотя бы раз в полгода промывайте её под струёй воды. Это поможет продлить срок эксплуатации предохранительного клапана.

При любой неисправности в системе охлаждения двигателя, необходимо остановится и принять меры по их устранению. Если вышел из строя термовыключатель вентилятора радиатора, реле электровентилятора или предохранители, для продолжения движения можно подключить электродвигатель охлаждения радиатора напрямую к аккумулятору, в случае с карбюраторным двигателем, а на инжекторном моторе необходимо отключить питание датчика электровентилятора от бортовой сети. Таким образом, вы сможете доехать до станции технического обслуживания не перегрев двигатель.

Какой вентилятор охлаждения радиатора купить

Есть несколько правил выбора вентилятора охлаждения. Предварительно требуется выяснить причину неисправности старого вентилятора. На вторичном рынке запчастей можно купить отдельные элементы практически к любому варианту охлаждающего устройства. Примером может быть приобретение электромотора, крыльчатки, а также отдельного реле.

Такой вариант возможен при новом вентиляторе, который не изношен. При его износе требуется полноценная замена.

При замене необходимо:

Подбор вентилятора осуществляют по VIN-коду, то есть приобретается аналог или родная запчасть, которая подходит по всем параметрам.
На рынке много различных деталей в каждом ценовом сегменте

Не стоит обращать внимание на совсем дешевые запчасти, так как они могут быть бракованными.
Выбор производителя делают на основе рекомендаций автовладельцев и специалистов сервисных центров. Отзывы часто показывают все преимущества и недостатки каждого бренда.

Также вентилятор должен подходить по мощности и другим параметрам. Обязательно учитывают марку авто, модель и параметры двигателя.

Среди популярных брендов вентиляторов для воздушного охлаждения выделяют компании, которые поставляют на вторичный рынок запчасти с хорошим соотношением цены и качества. Каждый тип вентилятора имеет свои характеристики, а также параметры, которые потребуется учесть при выборе.

Диагностика и распространенные причины неполадок системы охлаждения

Замыкание контактов

Одной из основных по распространенности причин данной поломки, является банальное замыкание контактов датчика температуры охлаждающей жидкости. В таком случае при включении зажигания включается вентилятор охлаждения, так как на вентилятор из-за замыкания все время подается электрический ток. Последствием от подобной неисправности может являться, разве что, ускоренная разрядка автомобильного аккумулятора.

Рекомендуем почитать статью на тему: как продлить жизнь аккумулятору автомобиля. В этой статье говорится о причинах короткой жизни АКБ, как ее, собственно, продлить, а также основных признаках неисправности аккумуляторных батарей.

Для диагностики этой неисправности вам следует отсоединить датчик и при помощи омметра измерить сопротивление на его контактах. Если датчик работает нормально, то сопротивление будет крайне высоким (в показаниях одни девятки, что является аналогом «бесконечного» сопротивления). Если сопротивление низкое, то контакты замкнуты, датчик необходимо заменить.

Также к схожим признакам относится замыкание клемм вентилятора на массу, в таком случае он также будет работать постоянно, как только будет включено зажигание. Так как напряжение подается напрямую от аккумулятора.

Малое количество антифриза

Еще одна банальная неполадка — это слишком маленькое количество охлаждающей жидкости. Именно на ее температуру реагирует ДТОЖ. При малом количестве антифриза разогрев жидкости происходит гораздо быстрее, чем прогрев самого двигателя, в результате вентилятор включается слишком рано. Долейте жидкость до необходимого уровня и на всякий случай проверьте, нет ли течи в системе охлаждения.

Термостат и его датчики

На некоторых современных машинах система охлаждения комплектуется термостатами с датчиками, которые регулируют работу системы охлаждения более эффективно. Однако такая конструкция более сложная по своей структуре, чем обычная, и из-за своей сложности подвержена различным неполадкам. Если нарушается работа конкретного датчика, который связан с термостатом. Или система управления охлаждением не получает данных от датчиков термостата, то как правило «уходит в защиту», включая вентилятор на постоянную работу. Проверка этих датчиков, в принципе, схожа с проверкой контактов обычного ДТОЖ. Замеряем сопротивление, и если оно низкое, то датчик следует поменять.

Окисление контактов

Стоит отметить, что ЭБУ также может «уходить в защиту» и в случаях, когда управление вентилятором осуществляется через сам бортовой компьютер. Причиной этого могут быть проблемы с контактами. Как правило, контакты со временем имеют свойство окисляться, что сильно затрудняет передачу сигналов от датчиков к ЭБУ. А если необходимый сигнал совсем не проходит, то в этом случае блок управления принудительно включает вентилятор охлаждения, вне зависимости от температуры двигателя.

Для устранения необходимо лишь прочистить контакты и покрыть их изолирующей смазкой, чтобы не допустить распространение коррозии. Кстати такую процедуру рекомендуется проводить 2 раза в год, чтобы избежать неприятных ситуаций в самый неподходящий момент.

Смотрим видео, причина периодического включения вентилятора на холодном двигателе (автомобиль Мазда 6):

Неполадки в системе кондиционирования

На некоторых автомобилях радиатор кондиционера напрямую связан с системой охлаждения двигателя. И когда происходит засорение радиатора системы кондиционирования, нарушается работа сразу двух систем. Хоть включение вентилятора в этом случае происходит не сразу, однако данная неполадка может привести к куда более серьезным последствиям, в том числе – перегрев двигателя.

Для исправления необходима чистка радиатора, а лучше всего сразу двух. Для более продуктивной работы этих двух взаимосвязанных систем.

Это все что мы хотели сказать по данному вопросу. По сути, это не самая страшная неисправность, однако при длительном игнорировании чревата определенными последствиями. Поэтому затягивать с ремонтом также не стоит, и если при включении зажигания включается вентилятор охлаждения двигателя, рекомендуется тщательно проверить систему охлаждения на наличие неполадок и в скором времени исправить поломку.

Новые статьи

• Почему загорается чек неисправностей двигателя в машине? – Основные причины
• Почему дизель не заводится на холодную? – Причины такого явления

Предыдущие статьи

• Реле щелкает, но стартер не крутит — машина не заводится? — Причины такого явления
• Причины вибрации в салоне автомобиля на холостом ходу

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!

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

Типы привода вентиляторов

Создание интенсивного воздушного потока требует значительной мощности привода вентилятора. Энергию на это можно забирать от двигателя различными способами.

Непрерывное вращение от шкива

В ранних простейших конструкциях крыльчатка вентилятора просто надевалась на ременный шкив привода водяного насоса. Производительность обеспечивалась внушительным диаметром окружности лопастей, которые представляли собой просто отогнутые металлические пластины. Никаких требований по шумности не предъявлялось, находящийся рядом старинный двигатель заглушал все звуки.

Скорость вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала. Определённый элемент регулирования температуры присутствовал, поскольку с ростом нагрузки на двигатель, а значит и скорости его вращения, вентилятор также начинал интенсивней прогонять воздух через радиатор. Дефлекторы ставились редко, всё компенсировалось переразмеренными радиаторами и большим объёмом охлаждающей воды. Тем не менее, понятие перегрева тогдашним водителям было хорошо знакомо, будучи платой за простоту и недостаточную продуманность.

Вязкостные муфты

У примитивных систем было несколько недостатков:

• плохое охлаждение на малых оборотах из-за низкой скорости прямого привода;
• при увеличении размеров крыльчатки и изменении передаточного числа для усиления обдува на холостых оборотах мотор начинал переохлаждаться с ростом скорости, а расход топлива на бестолковое вращение пропеллера достигал значительной величины;
• во время прогрева мотора вентилятор продолжал упорно охлаждать подкапотное пространство, выполняя в точности противоположную задачу.

Было ясно, что дальнейший рост экономичности и мощности двигателей потребует управления скоростью вентилятора. Задачу в какой-то степени решал механизм, известный в технике как вязкостная муфта. Но тут она должна быть устроена особым образом.

Муфта вентилятора, если представить её упрощенно и не учитывая различные варианты исполнения, состоит из двух дисков с насечками, между которыми располагается так называемая неньютоновская жидкость, то есть силиконовое масло, меняющее вязкость в зависимости от скорости относительного перемещения её слоёв. Вплоть до серьёзной связи между дисками через вязкий гель, в который она превратится. Остаётся лишь расположить там термочувствительный клапан, который подаст эту жидкость в зазор при росте температуры двигателя. Очень удачная конструкция, к сожалению, не всегда надёжная и долговечная. Но часто применявшаяся.

Ротор крепился к шкиву, вращающемуся от коленвала, а на статор надевалась крыльчатка. При высокой температуре и больших оборотах вентилятор выдавал максимальную производительность, что и требовалось. Не отнимая лишней энергии, когда обдув не нужен.

Магнитная муфта

Чтобы не страдать с химическими веществами в муфте, не всегда стабильными и долговечными, часто используется более понятное решение с точки зрения электротехники. Электромагнитная муфта состоит из фрикционных дисков, соприкасающихся и передающих вращение под действием тока, подаваемого в электромагнит. Ток происходил из реле управления, замыкающегося через датчик температуры, обычно устанавливаемый на радиаторе. Как только определялся недостаточный обдув, то есть жидкость в радиаторе перегревалась, контакты замыкались, муфта срабатывала, и крыльчатка раскручивалась всё тем же ремнём через шкивы. Способ часто используется на тяжёлых грузовиках с мощными вентиляторами.

Прямой электропривод

Наиболее часто на легковых автомобилях применяется вентилятор с крыльчаткой, непосредственно посаженной на вал электродвигателя. Питание этого мотора обеспечивается так же, как и в описанном случае с электромуфтой, только тут не требуется клиноременная передача со шкивами. Когда надо – электродвигатель создаёт обдув, отключаясь при нормальной температуре. Способ реализовали с появлением компактных и мощных электромоторов.

Удобным качеством такого привода является способность работать при остановленном двигателе. Современные системы охлаждения сильно нагружены, и если резко прекращается обдув, а помпа не работает, то возможны локальные перегревы в местах с максимальной температурой. Или закипание бензина в топливной системе. Вентилятор может поработать некоторое время после остановки, предотвратив проблемы.