Вентилятор охлаждения двигателя – Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство. | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ

Вентилятор охлаждения двигателя: типы, диагностика, назначение, устройство

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.

Современные автомобили оснащены так называемой комбинированной системой охлаждения, состоящей не только из вентилятора, но также имеющей радиатор и специальные контуры (магистрали) с охлаждающей жидкостью. А потому «кулер» двигателя часто называют вентилятором радиатора.

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 особе

Вентилятор системы охлаждения автомобиля

Системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания  разделились на две ветки в процессе своего развития: воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Систему жидкостного охлаждения более корректно называть гибридной, так как вентилятор используется в обоих типах систем. Средой для рассевания избыточного тепла в процессе его отвода от разогретой силовой установки выступает воздух. Вентилятор охлаждения является устройством, которое обеспечивает стабильный и равномерный отвод тепла в окружающую среду.

Гибридная система охлаждения практически полностью вытеснила воздушную в конструкции серийных автомобилей, так что далее будем беседовать исключительно о ней. Еще стоит отметить, что функция вентилятора в той и другой системе аналогична. Вентилятор охлаждения позволяет принудительным образом реализовать эффективный обдув двигателя и радиатора гибридной жидкостной системы охлаждения.

Вентилятор служит для лучшего охлаждения мотора и жидкости в радиаторе. Такой эффект достигается благодаря обдуву ДВС и увеличению скорости потока и общей массы воздуха, который проходит через ячейки и ребра радиатора. Местом установки вентилятора в большинстве случаев становится пространство между радиатором и силовой установкой. Сам вентилятор радиатора заключен в специальный кожух.

Читайте в этой статье

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.

Вентилятор охлаждения с электроприводом

Электродвигатель вентилятора питается от бортовой сети транспортного средства. Существующие решения стоит разделить на:

• вентилятор с термовыключателем;
• вентилятор с электронным блоком;

Автомобили на раннем этапе конструктивно не имели  электронных блоков управления. Активацию и отключение электромотора вентилятора системы охлаждения выполнял термовыключатель, который некоторые автолюбители путают с датчиком температуры. Датчик температуры зачастую встраивается в корпус блока цилиндров двигателя. Сигнал на приборную панель в салоне поступает именно от него, так как контроль температуры возле камеры сгорания намного важнее температуры ОЖ.

Термовыключатель аналогично задействуется при повышении температуры, но опирается на показания теромодатчика охлаждающей жидкости в радиаторе. Устройство работает в узком температурном  диапазоне. Например, вентилятор активируется при температуре ОЖ 85 градусов по Цельсию, а его выключение произойдет при 70 градусах. Принцип работы  устройства достаточно прост. Если температура поднялась выше заданного порога, тогда в термовыключателе смыкаются контакты, что и приведет к замыканию цепи питания вентилятора охлаждения. На электродвигатель подается ток, крыльчатка начинает вращаться. Снижение температуры до минимального порога приведет к тому, что контакты разомкнутся и вентилятор прекратит свою работу.

Примечательно то, что конструкцию электропривода вентилятора с термовыключателем можно установить практически на любой мотор. Схема управления вентилятором заметно сложнее в современных моделях с ЭБУ и включает в себя ряд элементов и исполнительных устройств, среди которых основные:

• датчик температуры ОЖ;
• ЭБУ;
• реле включения вентилятора;
• электродвигатель;

Температурный датчик измеряет температуру охлаждающей жидкости в силовом агрегате. Современные автомобили могут иметь сразу два датчика, которые установлены в разных местах. Один термодатчик ставят на выходе из мотора или в корпус термостата, другой ставится в патрубок на выходе из радиатора. Вентилятор управляется с учетом показаний обоих элементов и последующей оценкой разницы тех данных, которые поступают от датчиков. Для более эффективного управления задействованы также дополнительные устройства, среди которых стоит отметить датчик частоты вращения коленвала и воздухорасходомер. Показания этих датчиков необходимы для точного определения режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Комплекс сигналов от датчиков передается в ЭБУ двигателя, который производит их анализ и активирует реле включения вентилятора в нужный момент. Вентилятор работает ровно столько, сколько это необходимо для достижения оптимального температурного показателя применительно к конкретному режиму оборотов и нагрузки на ДВС.

Модели автомобилей, которые имеют климатическую установку, зачастую получают сразу два вентилятора. Для каждого из таких вентиляторов предусмотрена отдельная схема включения. Вентиляторы могут работать синхронно или по отдельности, что будет напрямую зависеть от температуры и условий эксплуатации ДВС. Реле включения вентилятора постепенно вытесняет специальный блок управления вентилятором для максимально эффективного контроля его работы.

Встречается также функция, когда реализовано автоматическое включение вентилятора уже после того, как двигатель заглушен. Это необходимо для предотвращения слишком резкого подъема температуры в ГБЦ сразу после остановки разогретого мотора, так как в результате происходит немедленное прекращения циркуляции охлаждающей жидкости в системе.

Распространенные неисправности и диагностика

Помните, что диагностировать неисправность вентилятора системы охлаждения стоит с предельной осторожностью, так как вращающаяся крыльчатка может серьезно повредить пальцы рук или другие части тела! Не редки случаи, когда неисправный вентилятор неожиданно приходит в движение!

Вентиляторы системы охлаждения устанавливаются как перед радиатором, так и за ним, со стороны моторного отека. Устоявшегося единого стандарта касательно места установки  среди конструкторов не существует. Многие владельцы автомобилей также часто задаются вопросом о том, в каком направлении дует вентилятор. Бытует мнение, что он осуществляет обдув радиатора для лучшего охлаждения ОЖ. Стоить запомнить, что дует вентилятор исключительно на двигатель независимо от места его расположения. Установка перед радиатором никак не означает, что обдувается только сам радиатор. Изменение направления обдува недопустимо.

Любой электрический двигатель или вискомуфта разной мощности и технологии производства, а также электронный блок или регулятор, созданный для управления, не могут обеспечить 100% гарантию защиты от неисправностей. Проблема усугубляется еще и тем, что вышедший из строя вентилятор системы охлаждения силового агрегата немедленно повлечет за собой серьезные последствия в виде перегрева мотора. Даже контрольные приборы, созданные для своевременного информирования водителя в критический момент, выходят из строя. Контролировать состояние вентилятора и его исправность нужно с завидной регулярностью. В движении также стоит лишний раз взглянуть на указатель температуры на панели приборов при первой такой возможности. 

Более простые системы с термовыключателем легко поддаются диагностике неисправностей. Что касается современных авто, тогда очень важно правильно определить не только саму поломку вентилятора, но и выявить вышедший из строя элемент в цепи из нескольких устройств. В самом начале диагностики нужно обнаружить проблему, по причине которой перестал работать вентилятор. Выйти из строя может любой из датчиков, блок управления или сам электрический мотор. Диагностировать неисправность вполне можно самостоятельно, придерживаясь приведенных ниже рекомендаций.

Системы с механическим приводом диагностируются быстро. Просто понаблюдайте за вентилятором, который должен вращаться постоянно. Если Вы видите вращение и лопасти крыльчатки целы, тогда ищите проблему в другом месте. Перегреваются двигатели с вискомуфтой из-за неисправного вентилятора только в том случае, если муфта не обеспечивает достаточной блокировки крыльчатки в режиме высоких оборотов коленвала. Результатом становится низкая скорость вращения вентилятора и такой обдув, который не соответствует нагрузке на мотор. Определить неисправность  муфты можно путем анализа скорости вращения вентилятора на низких и высоких оборотах.

Если в автомобиле установлен электрический вентилятор охлаждения, тогда начните с контроля его работы. Когда вентилятор не включается при очевидном перегреве, можно воспользоваться следующим методом диагностики систем с термовыключателем:

• нужно отсоединить разъем термовыключателя, который зачастую ввинчен в нижнюю часть бачка радиатора;
• далее понадобится немного проволоки. Соблюдая осторожность, используем указанную проволоку в роли перемычки, которой необходимо замкнуть 2 гнезда отсоединенного разъема;

Если вентилятор после такой операции принудительно заработал, тогда вполне очевидна неисправность термомвыключателя. Неработающий же вентилятор будет означать неисправность именно в нем или в других участках цепи. Конструкция может также состоять из двойного термодатчика. Проверку стоит производить в два этапа, хотя принцип остается таким же. В самом начале замыкают первые два контакта, после чего вентилятор должен вращаться на малых оборотах. Далее замыкается вторая пара, после чего скорость вращения должна заметно возрасти.

Бывает и так, что вентилятор охлаждения радиатора дует постоянно, без видимых пауз. Такие симптомы являются достаточно распространенными. Это может указывать на выход из строя датчика включения. Проверку стоит осуществлять при включенном зажигании путем дальнейшего удаления соответствующего разъема с датчика. Если вентилятор после этого не выключился, тогда регулятор отключения следует заменить. Дополнительно можно выполнить проверку предохранителя в  том случае, если возникшие проблемы с работоспособностью вентилятора охлаждения не исчезли.

Главное запомнить, что как и в любой другой электроцепи, стоит диагностировать неисправность отдельных составных частей методом исключения. Не меньшего внимания потребует и состояние проводки, разъемов и штекеров. В ряде случаев поломка быстро устраняется благодаря простому ремонту кабеля, который требует изоляции, а также чисткой контактов. Не менее продуктивной может оказаться и замена штекера. Если после всех диагностических процедур вентилятор так и не заработал, тогда его нужно демонтировать и заменить.

Указанные выше способы нельзя рекомендовать тем автовладельцам, которые обладают машиной с электронным устройством для контроля скорости вращения вентилятора охлаждения. Самостоятельно неискушенному водителю можно проверить только исправность  предохранителя, который отвечает за данный участок. Дальше необходимо обратиться за помощью в автосервис.

 Профилактика, снятие и ремонт

Обеспечение максимально эффективного охлаждения ДВС и радиатора возможно только тогда, когда вентилятор проходит периодическую чистку, устраняются его мелкие поломки и  загрязнения. Выполнять такую проверку желательно не реже одного раза в год. Чистят вентилятор при помощи обычной щетки, которой с него удаляют грязь и пыль.

Если потребовался демонтаж вентилятора охлаждения, тогда:

• отсоедините от АКБ провод массы;
• отключите все разъемы, которые подключены к устройству,
• открутите болты крепления кожуха;.
• сдвиньте кожух вентилятора или демонтируйте узел;

Демонтаж вентилятора позволяет устранить большинство поломок посредством ремонта. Очень часто требуется зачистка или замена проводов, так как их нарушенный контакт становится причиной неисправности или отклонений от нормы в процессе работы вентилятора. Может потребоваться ремонт щеток, который подразумевает их замену. Указанный элемент чаще остальных выходит из строя. Щетки подвержены быстрому износу, так как на них собирается грязь с дороги.

Не редко возникает необходимость устранения замыкания или обрыва обмотки ротора. Случается, что обмотка в рабочем состоянии, но функциональность все равно нарушена по причине обильного скопления загрязнений. Данную проблему решают очисткой обмоток при помощи растворителя. Также подойдут специальные щетки, предназначенные для глубокой чистки.

В процессе эксплуатации возникают и такие случаи, которые потребуют замены электромотора. Неисправность часто проявляется на прогретом двигателе, вся цепь исправна, но вентилятор охлаждения не запускается. Как показывает практика, ремонтировать эту деталь нецелесообразно. Электродвигатель имеет приемлемую стоимость, так что его сразу меняют на новый.

Читайте также

Работа вентилятора охлаждения двигателя: принцип работы, причины неполадок

Как известно, во время работы автомобильного двигателя происходит сгорание топлива. При этом образуется большое количество тепла в рамках преобразования тепловой энергии в механическую. При этом излишки тепла необходимо отводить от ДВС во внешнюю среду для предотвращения перегрева механизмов и деталей.

Сам двигатель не должен перегреваться выше оптимальных 80-90°C. Для этого задействуются специальные устройства, которые в комплексе образуют систему охлаждения. Системы охлаждения также разделяются на два типа: жидкостную и воздушную. В современных автомобилях  эти два типа систем совмещены и являются гибридными.

Хотя основной принято считать жидкостную систему, отдельного внимания заслуживает и воздушное охлаждение, без которого при определенных условиях двигатель автомобиля неизбежно перегреется. Давайте рассмотрим систему воздушного охлаждения и ее неисправности более подробно.

Читайте в этой статье

Неисправности вентилятора системы охлаждения: признаки и способы устранения

Как уже было сказано выше, двигатель внутреннего сгорания является сложной системой, требующей бесперебойной работы системы охлаждения. Иначе произойдет перегрев силовой установки, что может привести к поломке и, следовательно, дорогостоящему ремонту.

Жидкостная система охлаждения, по которой циркулируют специальные охлаждающие жидкости (антифриз/тосол), является  закрытой. В двух словах, принцип работы жидкостной системы охлаждения заключается в том, что во время работы двигателя через его рубашку (каналы в БЦ и ГБЦ) циркулирует жидкость, которая отводит лишнее тепло от нагретых деталей.

Затем горячая жидкость попадает в радиатор, охлаждается и снова возвращается в двигатель для его охлаждения. Во время прохождения радиатора нагретая  ОЖ попадает в сеть тонких трубочек. Это способствует ее быстрому охлаждению. Также набегающим потоком воздуха при движении ТС  излишки тепла выносятся за пределы подкапотного пространства машины.

Однако если воздуха недостаточно (во время простоя в пробках или при работе двигателя на холостом ходу), жидкостная система часто не справляется с задачей. Тогда в работу вступает вентилятор радиатора.  Другими словами, подключается воздушная система охлаждения.

Важно понимать, что только при взаимодействии этих двух систем происходит эффективное охлаждение двигателя. Если просто, термовыключатель вентилятора (датчик вентилятора) срабатывает и вентилятор включается. В результате создается поток воздуха и вентилятор работает до того момента, пока не будет достигнута оптимальная температура.

Затем, получив сигнал датчика о понижении температуры,  вентилятор радиатора отключается. Кстати,  единого стандарта  по месту установки вентилятора  также не существует. Его могут расположить как перед радиатором, так и за ним. Также нет и четких стандартов касательно самой конструкции вентилятора.

Он состоит, как минимум, из четырех лопастей, скрепленных вместе под специальным углом для максимального забора и подачи воздуха. Самой популярной  стала крыльчатка на 8 лопастей. По конструкции привод вентилятора можно разделить на 3 типа:

• механический
• гидромеханический;
• электрический;

Сегодня первый тип практически не используется, особенно на гражданских автомобилях, хотя остается на мощных внедорожниках как наиболее надежный. Второй тип также постепенно отходит на задний план. В любом случае, при выходе устройства из строя необходима немедленная диагностика и устранение причины поломки.

При этом проверка зачастую может быть проведена самостоятельно. Обратите внимание, во время диагностики вентилятор может внезапно заработать и его лопасти серьезно травмируют человека. В особой зоне риска оказываются пальцы.

Проверка вентилятора системы охлаждения

Итак, при поломке современного вентилятора, нужно учитывать, что они  зачастую электрические. Как правило, проблема кроется в проводке, датчиках, предохранителях и т.д. Среди основных неисправностей вентилятора можно выделить наиболее распространённые случаи, когда вентилятор охлаждения:

1. Не включается.
2. Не выключаются.
3. Рано включается.
4. Неправильно направляет потока воздуха.

Можно проконтролировать работу вентилятора несколькими способами. Если вентилятор не включился, возможно, он не получил необходимый сигнал. В этом случае, в первую очередь, проверяется вся цепочка передачи этого сигнала. Для этого с помощью тестера определяется, есть ли питающее напряжение. Если его нет, то проблема в перегоревшем предохранителе или плохом контакте.

Подавая напряжение на сам вентилятор, проверяется именно его исправность. Если он будет крутиться, значит, проблема не в нем. Если же вентилятор не крутится,  лучше обратиться в автосервис. Доехать до СТО можно своим ходом, придерживаясь определённых правил:

• Двигаться со скоростью, не менее 60 км/ч. Тогда функцию сломанного вентилятора выполнит набегающий воздух.
• Включить на максимум печку во время езды, чтобы лишнее тепло вывелось в салон. В салоне будет жарко, зато повышаются шансы на то, что мотор не перегреется;
• Следить за стрелкой температуры двигателя на панели. При ее приближении к красной зоне нужно остановить автомобиль, открыть капот, охладить мотор.

При проверке температурного  датчика, его провода отсоединяются и замыкаются между собой. Если проблема в нем, то вентилятор заработает. В таком состоянии можно доехать до ближайшей СТО для ремонта. А если вентилятор не работает, значит его, скорее всего, нужно менять.

Если же вентилятор радиатора, наоборот, работает не останавливаясь, значит проблемы в термодатчике, замыкании проводов или в «залипании» контактов реле, когда его контакты не могут разомкнуться и напряжение для работы вентилятора продолжает подаваться.

Причиной постоянной работы вентилятора охлаждения также может стать термостат, отвечающий за поддержание оптимальной температуры двигателя. При превышении температуры антифриза более 90°C, открывается специальный клапан между большим и малым кругом системы охлаждения.

При поломке термостата этот клапан заклинивает, антифриз нередко движется только по малому кругу (не попадая в радиатор для остывания). В результате вентилятор будет работать все время.

Определить эту проблему несложно. Если при ощупывании шлангов  радиатора они будут холодными, а сам двигатель горячим, значит проблема в термостате . Добавим, что обычно заклинивание клапана термостата  можно решить, постучав по его корпусу. Если это не помогает, значит устройство необходимо снимать и менять.

• Еще вентилятор может включаться раньше необходимости. Скорее всего, это поломка термодатчика, который подлежит замене. Также надо учитывать типы датчиков. Они могут быть рассчитаны на разную температуру (так называемые «летние» и «зимние» термодатчики). Они работают с учетом заданной температуры. Если используется «зимний» датчик, необходимо знать, что он запаздывает и включается немного позже.

В таком случае вентилятор включится до появления сигнала о перегреве. Получается, создается эффект преждевременного включения. Данная ситуация нарушением не является. Если же вентилятор обдувает не двигатель, а радиатор, значит он неправильно установлен. Возможно, были  спутаны клеммы при подключении или допущены ошибки. Так или иначе, необходимо произвести правильное переподключение вентилятора.

Что в итоге

Рассмотрев особенности работы вентилятора радиатора, становится очевидным тот факт, что система охлаждения ДВС в комплексе и сам вентилятор охлаждения двигателя  позволяют поддерживать  необходимый температурный режим ДВС.

Также важно понимать, что бесперебойная работа системы охлаждения зависит от слаженной работы всех составных частей. Например, в норме вентилятор включается при повышении температуры двигателя выше 90°C для его охлаждения, а затем должен отключаться.

Если же вентилятор выходит из строя или работает некорректно, при перегреве мотора неизбежен дорогостоящий или капитальный ремонт.  При этом причин для сбоев и нарушений во включении вентилятора много, так как электронные  и механические части устройства в процессе эксплуатации нередко дают сбои.

Однако на практике зачастую можно самостоятельно провести диагностику проблемного устройства, выявить причину поломки и, по возможности, устранить неполадки. Напоследок отметим, что большинства проблем, связанных с перегревом двигателя, можно избежать путем профилактических проверок, а также регулярной очистки клемм и контактов вентилятора охлаждения.

Читайте также

Тест электровентиляторов охлаждения — Журнал Движок.

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 компании «Топливные системы» 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.

 

Работа вентилятора охлаждения двигателя

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.

Наименование	Двигатель
	88 кВт/5500 об/мин	104 кВт/6000 об/мин	122 кВт/6500 об/мин
Тип системы охлаждения	Водяное с электроприводом
Тип насоса	Центробежный с ременным приводом
Термостат
Температура срабатывания, С°	80,0 — 85,0
Максимальное открытие, С°	97
Ход при предельном открытии, мм	От 8
Давление открытия клапана в крышке, кПа	112,9 — 142,5

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.

2. 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.
3. 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.
4. Эффективный, но дорогостоящий вариант — это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.

Почему не срабатывает вентилятор охлаждения двигателя

При работе двигателя температура в камерах сгорания достигает порядка 1500-2000 градусов Цельсия. Если не отбирать тепло от стенок цилиндров, то неизбежен перегрев мотора и, как следствие, дорогостоящий ремонт или замена.

Вентилятор охлаждения

Для поддержания рабочего теплового режима двигателя (+90 градусов) в любых условиях эксплуатации предусмотрена система охлаждения. Она включает в себя следующие элементы:

• Радиатор;
• Расширительный бачок;
• Помпу;
• Термостат;
• Вентилятор;
• Датчики температуры и включения вентилятора;
• Набор соединительных патрубков;
• Радиатор печки;
• Антифриз.

Устройство системы охлаждения

Пока термостат закрыт рабочая жидкость с помощью помпы циркулирует по так называемому малому кругу, охлаждая блок цилиндров и головку блока, отводя часть тепловой энергии. При открытии термостата поток жидкости начинает двигаться по большому кругу, попадая в радиатор охлаждения.

Система охлаждения

Во время движения поверхность радиатора продувается потоком встречного воздуха, снижая температуру рабочей жидкости. Однако предотвратить перегрев жидкости сам радиатор не в состоянии, например, когда авто стоит в пробках или движется длительное время с небольшой скоростью.

В помощь радиатору в систему охлаждения силовой установки и встроен вентилятор, являясь одним из ее главных исполнительных элементов, и при его отказе может возникнуть ряд нежелательных проблем.

Как работает вентилятор

На машинах старшего поколения вентилятор работал принудительно, то есть работал всегда, пока запущен двигатель, путем приводного ремня. Обычно сам вентилятор крепился на шкив помпы, связанной ремнем со шкивом генератора.

В большинстве же современных автомобилей применяется электровентилятор, либо привод с вискомуфтой (вязкостная муфта), где его срабатывание происходит автоматически от датчика включения (тарирован отдельно для каждого двигателя).

Вентилятор радиатора

Вентилятор, это простой электродвигатель на 12В, работающий от сети авто. На его валу установлена крыльчатка, для создания потока воздуха направленного на соты радиатора. Сам вентилятор имеет крепежную рамку для соединения с радиатором.

За его срабатывание, в свою очередь, отвечает датчик включения, расположенный в одном из бачков радиатора. Он устанавливается в разрыв проводов питания электродвигателя вентилятора.

Включение вентилятора

Карбюраторные модели

Датчик включения вентилятора запрограммирован на определённый предел температуры, при которой происходит срабатывание его контактов, посылая питания на реле, замыкающее цепь питания вентилятора, и он начинает работать.

Инжекторные двигатели

Вентилятор на этих машинах включается через блок управления. Контроллер получает данные с датчика, далее передавая ее на реле включения электродвигателя.

Возможные причины отказа вентилятора

В случаях, когда температура антифриза резко пошла вверх, а вентилятор на радиаторе не сработал, то, следовательно, где появилась проблема. Автомобиль необходимо остановить и устранить неисправность, чтобы не допустить перегрева и сохранить двигатель от дорогостоящего ремонта.

Неисправности

• Перегорание предохранителя;

• Отказ датчика включения;

• Разрыв или короткое замыкание в цепи питания электродвигателя;

• Неисправность электродвигателя;

• Плохой контакт в соединении или окисление контактов в цепи вентилятора;

• Отказ реле включения;

• Неисправность предохранительного клапана в расширительном бачке.

Проверка

— предохранитель перегорает от какой-либо неисправности в защищаемой им цепи и перед заменой, необходимо найти причину его срабатывания;

— при отказе датчика включения, питающие провода соединяют между собой и если вентилятор сработал, то датчик неисправен и требует замены. Добраться до СТО или гаража, можно оставив провода соединенными, при этом вентилятор будет постоянно в работе, но зато двигатель будет защищен от перегрева;

Схема

На моторах с инжектором отключается датчик, путем снятия с него разъема, мотор запускается и если вентилятор заработал (ЭБУ «поймет», что в системе неисправность и включит вентилятор в аварийном режиме), то датчик неисправен и необходима его замена.

— цепь питания проверяется тестером на предмет целостности и отсутствия короткого замыкания;

Проверка тестером

— при отказе двигателя вентилятора, для проверки разъединяется фишка питания и с помощью двух проводом подается питания с батареи. Если вентилятор не запустился, следовательно, он неисправен (износ щеток, коллектора или проблемы с обмотками якоря и статора) и требует замены;

— при подозрении на ненадежный контакт в разъеме вентилятора, фишка снимается, контакты зачищаются от пыли и грязи и возможных окислений;

— неисправное реле можно временно заменить соседним, при совпадении его параметров;

Реле вентилятора ВАЗ 2114

— когда при полностью исправных элементах в цепи вентилятора, он не срабатывает при наборе температуры выше нормы, то рекомендуется проверить клапан в крышке расширительного бачка.

Клапан удерживает давления в системы свыше атмосферного, не допуская закипания воды, имеющейся в составе рабочей жидкости, при достижении 100 градусов. Если же клапан неисправен, то давление уравнивается с атмосферным и жидкость закипит уже при 100 градусах.

Сам же датчик срабатывает при температуре 105-107 градусов Цельсия. Получится, что жидкость уже кипит, а вентилятор еще не срабатывает. Крышку с клапаном необходимо заменить.

Несколько советов

• Периодически отслеживайте температуру ОЖ и проверяйте срабатывание вентилятора при входе в опасную зону на указателе прибора;

• Проверяйте уровень жидкости в бачке и восполняйте при необходимости;

• Контролируйте систему на предмет возможной утечки жидкости;

• При превышении рабочей температуры, остановитесь, найдите и устраните причину;

• Сезонно возьмите за правило промывать под давлением воды крышку расширительного бачка, что поможет содержать предохранительный клапан в чистоте;

• На моторах, где вентилятор работает принудительно, периодически проверяйте натяжение его приводного ремня.