Привод вентилятора уаз ремонт

Гидромуфта привода вентилятора УАЗ

Гидромуфта привода вентилятора УАЗ

В автомобилях УАЗ привод вентилятора охлаждения реализован с помощью гидромуфты (или вязкостной муфты), которая автоматически включает и выключает вентилятор при изменении температуры двигателя. О гидромуфте УАЗ, ее устройстве, принципах работы, особенностях эксплуатации и обслуживания читайте в этой статье.

Устройство системы охлаждения автомобилей УАЗ

Все двигатели, используемые на автомобилях Ульяновского автозавода, оборудуются классической жидкостной водяной системой охлаждения. Система разделена на два контура — малый и большой. В большой контур входит водяная рубашка в блоке и ГБЦ, радиатор отопителя и радиатор охлаждения двигателя, термостат и система патрубков, в малый — все, кроме радиатора охлаждения. Разделяются контуры термостатом, который в зависимости от температуры охлаждающей жидкости либо открывает, либо закрывает вход в радиатор.

Однако система охлаждения УАЗовских моторов имеет и некоторые особенности. Например, перед радиатором (за радиаторной решеткой) устанавливаются жалюзи, которые позволяют водителю регулировать поток проходящего через радиатор воздуха. Жалюзи управляются из кабины с помощью специальной рукоятки, они позволяют в довольно широких пределах регулировать температуру двигателя в зависимости от температуры наружного воздуха.

Также в двигателях УМЗ и ЗМЗ, устанавливаемых на УАЗы, используются три основных типа привода вентилятора охлаждения:

• Постоянный привод;
• Привод через гидромуфту (также она известна как вязкостная муфта и вискомуфта);
• Привод через электромагнитную муфту.

Двигатели с постоянным приводом вентилятора давно не выпускаются, такая система использовалась на ранних модификациях УАЗ-31512 (УАЗ-469Б) и некоторых других моделях. Однако уже в XX веке старые двигатели ЗМЗ-402 и УМЗ-417 стали оснащаться вискомуфтой, и сегодня практически все двигатели, устанавливаемые на УАЗы, имеют именно гидромуфту привода вентилятора. Определенное распространение получили моторы с электромагнитной муфтой, хотя они еще не приобрели такой популярности, как гидромуфта. Также на УАЗах ограниченно используется электрический привод вентилятора (от электромотора), однако это чаще всего кустарное решение.

Вязкостная муфта играет важную роль в системе охлаждения мотора, поэтому рассмотрим эту деталь более подробно.

Назначение и роль гидромуфты привода вентилятора в системе охлаждения

Вязкостная муфта — простое и надежное решение, которое значительно упрощает конструкцию привода вентилятора, позволяя отказаться от многих деталей. Вискомуфта — это один компактный блок, через который крыльчатка вентилятора связана со шкивом водяного насоса, этот блок не требует каких-либо электрических подключений или соединения с управляющими элементами, и работает автономно от других деталей двигателя.

Гидромуфта выполняет одну функцию — изменение скорости вращения крыльчатки вентилятора охлаждения в зависимости от температуры двигателя. Это достигается тем, что при нагреве муфта увеличивает передачу крутящего момента от помпы на крыльчатку вентилятора, а при охлаждении — уменьшает поток крутящего момент. Причем изменение скорости вращения вентилятора производится плавно, бесступенчато, мгновенного включения и выключения вентилятора с вискомуфтой никогда не происходит.

Вязкостная муфта с помощью фланца устанавливается непосредственно на шкив привода водяного насоса, а на корпус муфты крепится крыльчатка вентилятора. Поэтому вискомуфта всегда вращается вместе со шкивом помпы, независимо от текущей температуры двигателя.

Гидромуфта имеет ряд преимуществ перед другими типами привода вентилятора, которые особенно важны для автомобилей повышенной проходимости, эксплуатируемых в сложных условиях. Например, применение вискомуфты снижает к минимуму роль жалюзи перед радиатором охлаждения, хотя в УАЗах с постоянным приводом вентилятора водителю постоянно приходится управлять жалюзи.

Также в двигателях с гидромуфтой нет необходимости отключать вентилятор или снимать ремень при преодолении бродов — при заезде в воду вискомуфта охлаждается и отключает вентилятор. Также вентилятор прекращает вращаться за счет возросшего сопротивления среды, но если в случае прямого привода или электрического привода принудительное торможение крыльчатки вентилятора чревато износом ремня и поломками, то для вискомуфты это совершенно не опасно.

Наконец, вискомуфта просто упрощает весь привод вентилятора, снижает расход топлива и несколько уменьшает шумность мотора (особенно на холостых оборотах).

Устройство гидромуфты (вязкостной муфты) привода вентилятора УАЗ

В автомобилях УАЗ используются вязкостные муфты с двухступенчатой системой управления. Такие муфты имеют несколько более сложное устройство, чем однокамерные вискомуты ранних выпусков, однако они обеспечивают лучшую работу вентилятора и предотвращают некоторые негативные эффекты. Муфты различных моделей имеют принципиально одинаковое устройство, отличаясь только некоторыми деталями. Поэтому рассмотрим здесь общее устройство вискомуфты автомобилей УАЗ.

Основу муфты составляют две детали: корпус и расположенный внутри него ротор. Установка ротора внутри корпуса производится через подшипники на валу ротора, сам вал переходит во фланец, с помощью которого фискомуфта монтируется на шкиве водяного насоса. Ротор делит внутреннее пространство корпуса на две полости, которые, в свою очередь, специальными пластинами (промежуточными шайбами, они жестко соединены с корпусом) также делятся на две камеры. В итоге внутри муфты образуется четыре полости: две рабочие камеры, расположенные по обе стороны ротора, и два резервуара, расположенные с обратных сторон от пластин.

Со стороны рабочих камер на роторе и шайбах выполнены кольцевые ребра, которые многократно увеличивают площадь поверхности камер и повышают эффективность работы муфты. В сущности, рабочие камеры — это «лабиринты» полостей, в которых циркулирует рабочая жидкость. Такое решение позволяет отказаться от использования пакета фрикционных дисков и упростить конструкцию вискомуфты.

В передней шайбе выполнено четыре впускных канала, расположенных с противоположных сторон. Один канал с каждой стороны связан с передней рабочей камерой, второй — с задней рабочей камерой. Причем для подачи жидкости в заднюю рабочую камеру в роторе выполнены окна. В корпусе муфты либо между передней пластиной и корпусом выполнены перепускные (возвратные) каналы, обеспечивающие подачу жидкости из рабочих камер в передний резервуар.

Впускные каналы закрыты широкой биметаллической пластиной, которая прижата к передней шайбе. Через центр передней стенки корпуса муфты пропущен штифт, который удерживает биметаллическую пластину, а с внешней стороны соединен со спиральной биметаллической пружиной. Биметаллическая пружина через штифт жестко связана с биметаллической пластиной, при этом пластина вместе со штифтом может поворачиваться на некоторый угол, открывая или закрывая впускные каналы.

Однако при повороте биметаллической пластины открывается только один из впускных каналов, открытие второго канала происходит при более высокой температуре вследствие изгиба биметаллической пластины. Таким образом, впускные каналы и биметаллическая пластина образуют систему клапанов, которые открываются и закрываются в зависимости от температуры муфты.

На торце ротора выполнены косые зубья (зубчатый венец), которые играют роль насоса для перекачки рабочей жидкости из рабочих камер в передний резервуар.

Корпус муфты обычно изготавливается из алюминиевого сплава, обладающего высокой теплопроводностью. С внешней стороны корпус имеет оребрение, увеличивающее площадь поверхности муфты. Оба эти решения направлены на снижение тепловой инерционности вискомуфты — благодаря теплопроводному материалу и развитой системе ребер муфта быстрее нагревается и остывает, обеспечивая изменение скорости вращения вентилятора с минимальным запаздыванием за изменением температуры двигателя.

В передней части корпуса муфты предусмотрены шпильки для монтажа крыльчатки, также шпильки закрывают отверстия, через которые в полость гидромуфты заливается рабочая жидкость. В продаже также есть вискомуфты в сборе с крыльчаткой. Иногда имеет смысл покупать именно такую муфту, так как сегодня в УАЗах чаще используются пластиковые вентиляторы, а их срок службы заметно ниже, чем у металлических вентиляторов старой конструкции.

Принцип работы вискомуфты

Работа вязкостной муфты построена на простых принципах, один из которых заложен в ее названии: передача крутящего момента от ротора корпусу обеспечивается за счет вязкости рабочей жидкости. А управление муфтой обеспечивается двумя чувствительными элементами — биметаллической спиральной пружиной и биметаллической пластиной. При изменении температуры биметаллическая пружина раскручивается и скручивается, обеспечивая поворот закрепленной на штифте биметаллической пластины. В свою очередь, биметаллическая пластина при изменении температуры изгибается или выпрямляется, открывая и закрывая каналы.

Когда двигатель холодный (сразу после запуска), вискомуфта имеет низкую температуру, пружина имеет минимальную длину, биметаллическая пластина прижата к делительной пластине, и впускные каналы закрыты. При этом ротор муфты свободно вращается, и за счет центробежных сил и зубьев на торце удерживает рабочую жидкость в резервуаре. Таким образом, рабочие камеры остаются пустыми, и крутящий момент от ротора на корпус не передается. Хотя и в этом случае вентилятор вращается с невысокой скоростью, так как существует некоторое трение в подшипниках.

При нагреве двигателя за счет продуваемого через радиатор набегающего потока воздуха нагревается и муфта. При нагреве биметаллическая пружина раскручивается и поворачивает биметаллическую пластину, которая сдвигается и открывает один впускной канал — рабочая жидкость поступает в переднюю рабочую камеру. За счет вязкости жидкости между ротором и пластиной возникает «вязкое трение», крутящий момент частично передается от ротора на корпус, и вентилятор начинает вращаться. Скорость вращения вентилятора зависит от нагрева двигателя, так как чем сильнее нагрета вискомуфта, тем больше открывается впускной канал, и тем больше жидкости поступает в рабочую камеру.

При значительном нагреве двигателя происходит изгибание биметаллической пластины, в результате чего открывается второй впускной канал, через него рабочая жидкость поступает во вторую рабочую камеру, силы трения между ротором и делительными пластинами возрастают, и крутящий момент с минимальными потерями передается на крыльчатку вентилятора. При максимальном открытии впускных каналов вентилятор вращается примерно с той же частотой, что и шкив водяного насоса.

При охлаждении двигателя происходят обратные процессы: сначала в исходное положение возвращается биметаллическая пластина, закрывая один впускной канал, а затем пластина поворачивается и закрывает второй канал.

После полной остановки двигателя рабочая жидкость стекает в нижнюю часть резервуаров и рабочих камер, что является определенной проблемой: при последующем пуске мотора рабочая жидкость не сможет сразу покинуть рабочие камеры, вентилятор начнет вращаться, что будет мешать нормальному прогреву мотора. Эту проблему решает наличие заднего резервуара большого объема, который расположен чуть ниже уровня рабочих камер. При остановке двигателя рабочая жидкость стекает в этот резервуар и практически не занимает объем рабочих камер, поэтому при последующем пуске двигателя вентилятор будет вращаться с незначительной скоростью, не мешая прогреву.

В качестве рабочей жидкости сегодня используются специальные составы на силиконовой основе. Такие составы обладают интересным эффектом (который называется дилатантным) — их вязкость резко возрастает при высокой скорости деформации сдвига. То есть, находясь в резервуаре, такая жидкость ведет себя, как обычная смазка, но стоит ей попасть в рабочую камеру между движущимися пластинами, как ее вязкость увеличивается. Именно это свойство дилатантных жидкостей и сделало возможным само существование вязкостных муфт.

Читайте также:  Вентилятор gif анимация без фона

Конкретно в гидромуфтах отечественных и большинства иностранных автомобилей используется специальная полиметилсилоксановая жидкость ПМС–10000 (ТУ 6–02–737–78). Эта жидкость продается, поэтому существует возможность проводить самостоятельный ремонт и обслуживание вискомуфт.

Таким образом, вязкостная муфта работает в автоматическом режиме, обеспечивая изменение скорости вращения вентилятора в зависимости от изменения температуры двигателя, не прибегая к сложным датчикам, не затрачивая электроэнергию, и не требуя вмешательства водителя. Это очень удобно и эффективно, что и обусловило широкое распространение вискомуфт на автомобилях УАЗ.

Особенности работы и обслуживание гидромуфты привода вентилятора УАЗ

Вязкостная муфта в процессе эксплуатации не нуждается в каком-то специальном техническом обслуживании, и обычно без проблем функционирует до выработки ресурса. Однако для обеспечения лучшего качества работы вискомуфты необходимо следить за чистотой ее поверхности — следует удалять с ее поверхности загрязнения и масляные потеки, которые могут препятствовать нормальному нагреву. Грязная муфта будет работать с запозданием или вовсе не прогреваться до нужной температуры, а значит, управление вентилятором будет происходить некорректно.

Возможны ситуации, когда муфта без каких-либо видимых причин перестает работать, в этом случае ее можно попытаться отремонтировать. Для этого необходимо выполнить несколько простых действий:

  1. Снять муфту;
  2. Демонтировать с муфты крыльчатку;
  3. Выкрутить две шпильки крепления крыльчатки, через отверстие одной из шпилек вылить рабочую жидкость;
  4. Залить в муфту бензин и тщательно промыть;
  5. Вылить бензин, обязательно просушить до полного удаления бензина;
  6. Залить в муфту новый состав ПМС-10000 (для разных муфт разное количество, но обычно это 40 грамм);
  7. Собрать и установить муфту на место.

Если гидромуфта не начинает работать, то проще ее выбросить и купить новую, тем более, ее стоимость не слишком высока.

В заключение скажем, что нередко владельцы УАЗов жалуются на низкое качество работы вискомуфты, а кто-то и вовсе заменяет ее на электрический привод. Однако чаще всего плохая работа муфты связана с указанным выше загрязнением ее поверхности, а также неграмотной регулировкой жалюзи. Хотя справедливости ради стоит заметить, что муфты зарубежного производства по качеству опережают отечественные образцы, и зачастую имеют куда больший ресурс и долговечность. Однако это зависит от конкретной модели вискомуфты, и большинство владельцев УАЗов, особенно новых моделей, вполне довольны работой муфты.

Другие статьи

Грузовые автомобили «Урал» оснащаются системами регулирования давления воздуха в шинах, в которых применяются гибкие трубопроводы — шланги. О том, что такое шланги системы накачки шин, каких типов они бывают и как они устроены, а также об их выборе, замене и обслуживании читайте в данном материале.

В современных транспортных средствах предусмотрена вспомогательная система, обеспечивающая комфортное движение при осадках — стеклоочиститель. Привод данной системы осуществляется мотором-редуктором. Все об этом агрегате, его конструктивных особенностях, выборе, ремонте и замене — читайте в статье.

Современные транспортные средства оснащаются светосигнальными приборами, установленными в передней и задней части. Формирование светового пучка и его окрашивание в фонарях обеспечивается рассеивателями — все об этих деталях, их типах, конструкции, выборе и правильной замене читайте в данной статье.

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Источник



Как снять шкив вентилятора на змз 409

Для охлаждения радиатора используется вентилятор с приводом от коленчатого вала двигателя через специальную муфту. При длительных нагрузках и повышенной температуре воздуха производительности крыльчатки не хватает для отвода тепла.

Узнайте как установить электровентилятор на уаз патриот вместо вискомуфты.

Установка электровентилятора на УАЗ Патриот вместо вискомуфты позволяет увеличить воздушный поток, протягиваемый через соты радиатора, и улучшить температурные параметры работы силового агрегата в условиях повышенной нагрузки.

Суть проблемы

Вискомуфта представляет собой герметичный корпус, заполненный вязкой рабочей жидкостью на основе силикона. Внутри кожуха расположено 2 диска с направляющими лопатками, крутящий момент передается потоками масла.

Характеристики жидкости позволяют плавно регулировать частоту вращения выходного вала и установленной на нем крыльчатки вентилятора. Конструкция обеспечивает поддержание теплового режима мотора на средних и высоких оборотах.

При падении оборотов двигателя до режима холостого хода происходит снижение интенсивности перемешивания рабочей жидкости в корпусе муфты, что вызывает уменьшение числа оборотов вентилятора. Падение скорости потока воздуха приводит к тому, что радиатор и рубашка движка начинают перегреваться. Проблема наблюдается при движении в затяжных пробках или при езде по пересеченной или заболоченной местности на низкой скорости.

Дополнительной проблемой является безопасность конструкции. В центре муфты располагается биметаллическая пластина, управляющая перепускным клапаном.

При охлаждении элемента (потоком воздуха от радиатора) крыльчатка вращается с небольшой скоростью.

По мере прогрева элемента происходит запирание клапана, а затем крыльчатка резко разгоняется. В этот момент существует риск получения травм водителем, производящим обслуживание двигателя. Отмечены случаи разрыва пластикового рабочего колеса (из-за полученных ранее повреждений).

Вискомуфта вентилятора охлаждения: где находится и как работает

Изменение скорости вращения вентилятора производится плавно, бесступенчато, мгновенного включения и выключения вентилятора с вискомуфтой никогда не происходит

В полноприводной трансмиссии легковых транспортных средств с продольным положением двигателя стандартной вязкостной муфтой выполняются функции эрзац-дифференциала или специального блокировочного элемента, дополняющего обычный дифференциал. Тем не менее, с конструктивной точки зрения устройство представлено множеством круглых ведущих и ведомых пластинчатых элементов с выступами и отверстиями, которые располагаются внутри полностью водонепроницаемого корпуса, наполненного дилатантной жидкостью.

Скорость вращения вентилятора зависит от нагрева двигателя: чем сильнее нагрета вискомуфта, тем больше открывается впускной канал, и тем больше жидкости поступает в рабочую камеру.

При отсутствии или незначительном объёме автомобильного масла внутри рабочей камеры наблюдается свободное вращение приводного диска. Только в процессе постепенного прогрева двигателя и повышения температурного режима тосола происходит нагрев биметаллической пластины и её расширение, что вызывает раскрытие впускной клапанной системы, проникновение рабочей жидкости внутрь камеры и увеличение скорости вращательных движений вентилирующей крыльчатки. При уменьшении сцепляющего коэффициента заметно увеличивается разница в частоте вращения корпуса и приводного вала вискомуфты, что замедляет работу вентиляторной крыльчатки.

Минусы вискомуфты

Вязкостная муфта, установленная в приводе вентилятора, обладает рядом недостатков, в числе которых следующее:

  • зависимость интенсивности обдува радиатора от оборотов силового агрегата;
  • корпус муфты и воздушного диффузора препятствуют доступу к приводным ремням и натяжным роликам;
  • нет возможности принудительного включения вентилятора при длительной повышенной нагрузке на силовой агрегат;
  • из-за постоянного отбора мощности незначительно увеличивается расход топлива;
  • увеличение нагрузки на приводной ремень и натяжные ролики, что приводит к преждевременному износу деталей;
  • замедленный прогрев системы охлаждения из-за постоянной работы вентилятора;
  • шум при раскрутке крыльчатки (после срабатывания биметаллического выключателя);
  • повышенная нагрузка на переднюю крышку силового агрегата, что вызывает ослабевание крепления и течь масла;
  • конструкция муфты не предусматривает ремонта с заменой компонентов конструкции.

Как проверить вискомуфту (на примере «УАЗ Патриот»)

Система двигательного охлаждения автомобиля «УАЗ Патриот» оснащается стандартной вязкостной муфтой с вентилятором. Это устройство осуществляет надёжную защиту от перегрева посредством включения при выходе температуры двигателя за пределы установленных рабочих показателей. Вязкостная муфта не имеет жёсткого соединения с коленвалом, а запуск холодного мотора вызывает её вращение на малой скорости.

Самостоятельно диагностировать в штатном режиме поломку вязкостной муфты очень непросто, но существует несколько способов, позволяющих легко убедиться в работоспособности такого устройства. Чтобы проверить вискомуфту вентилятора охлаждения «УАЗ Патриот», следует присмотреться к состоянию оборотов механизма в условиях включённого холодного и разогретого двигателя.

При холодном движке не могут проявляться посторонние шумы, а оборотистость сохраняется на оптимальных показателях. На разогретом моторе возможно возникновение сбоёв в оборотах или появление нехарактерных звуков.

Чаще всего подобные проблемы вызывает несвоевременная смена масла или поломка подшипников.

К числу основных причин некорректной работы устройства можно отнести и протекание силиконовой жидкости или избыточное уплотнение сальников.

Достоинства электровентилятора вместо вискомуфты

Используйте электровентилятор вместо вискомуфты.

Преимущества применения электрического привода для крыльчатки охлаждения радиатора взамен вязкостной муфты:

  • обеспечение заданной температуры мотора вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала;
  • стабильное охлаждение силового агрегата при работе на холостом ходу (без движения или при перемещении на низкой скорости);
  • возможно принудительное включение электрического двигателя тумблером, выведенным в салон машины;
  • допускается установка 2 вентиляторов (для повышения надежности конструкции и улучшения обдува радиатора).

Про электровентилятор

Электровентилятор перекрывает все те минусы, что были у вискомуфты. После его установки сложно будет не заметить следующие улучшения:

  • Перестанет перегреваться двигатель в пробках.
  • Вы можете принудительно включить электровентиляторы на полную мощность в любой момент, даже стоя на месте, либо запрограммировать их включение по температуре.
  • Электровентилятор не будет отнимать мощность у мотора.
  • Можно установить сразу два электровентилятора для надежности, если один из них сломается или его будет недостаточно для нормального охлаждения — его роль будет выполнять другой.
  • Открывается доступ к роликам и ремням.

С завода на УАЗ Патриот с кондиционером перед радиатором кондиционера (со стороны улицы) ставится так называемая «спарка» — два электровентилятора в пластиковом корпусе. Но на основной радиатор они влияют слабо, да к тому же издают сильный шум. Поэтому, если вы уже надумали ставить электровентиляторы вместо вискомуфты, можете смело их снять.

Процесс установки

Для установки электровентилятора совсем не обязательно посещать сервис, все можно сделать самостоятельно в домашних условиях. Прежде всего, необходимо подобрать или изготовить базу для электровентиляторов (раму или «экран»), подходящую под размер радиатора охлаждения мотора.

Снятие вискомуфты

Последовательность действий при снятии вязкостной муфты с бензинового силового агрегата ЗМЗ-409, установленного на автомобиле УАЗ Патриот:

  1. Демонтировать направляющий диффузор, расположенный вокруг крыльчатки. Для крепления узла используются распорные зажимы, которые удаляются жалом плоской отвертки. Корпус дефлектора извлекается из зазора между двигателем и радиатором вверх.
  2. Для снятия крыльчатки потребуется ключ с размером зева 32 мм. Возможно применение стандартного накидного ключа или головки. Поскольку гайка имеет левую резьбу (для повышения безопасности при эксплуатации), то инструмент поворачивается вправо (если смотреть со стороны радиатора автомашины). Для исключения прокручивания муфты требуется нажать на поликлиновый ремень рукой (в зазор между шкивом муфты и приводным колесом насоса гидравлического усилителя рулевого управления).
  3. Открутить рабочее колесо при помощи ключа или вручную. Поскольку элемент имеет большой вес, то важно не уронить деталь в зазор между мотором и радиатором. При падении возможно повреждение трубок радиатора острыми лопастями крыльчатки.
  4. Допускается снятие муфты вместе с передней крышкой двигателя ЗМЗ-409, которая крепится к передней части блока и крышке головки на 6 болтах. Вместо штатной детали устанавливается алюминиевая панель от мотора ЗМЗ-406, которая отличается отсутствием крепежных точек для вязкостной муфты. При монтаже необходимо заменить прокладки и протереть сопрягаемые поверхности от остатков моторного масла. Болты затягиваются в последовательности, указанной в инструкции по ремонту силового агрегата.
Читайте также:  Asus commando управление вентиляторами

Исправление неполадок своими руками

Стандартная разборка вязкостной муфты предполагает извлечение устройства, демонтаж крыльчатки, выкручивание пары крепёжных шпилек, слив рабочей жидкости, тщательную промывку внутренней части бензином и просушивание. После заливки нового силиконового масла ПМС-10000 устройство монтируется обратно.

Чтобы устранить неполадки в работе вискомуфты или выполнить её замену, необходимо сначала снять устройство:

Источник

Вязкостная муфта, вентилятор системы охлаждения УАЗ

Вязкостная муфта вентилятор неотлемлемая часть системы охлаждения любого современного двигателя. При жидкостном охлаждении он просасывает воздух через радиатор, а при воздушном-подает этот самый воздух (здесь он выступает в роли охлаждающего тела) к нагретым частям мотора. И можно сказать, с момента появления вентиляторов инженеры решают, как сделать его привод оптимальным. Познакомимся с некоторыми результатами из усилий.

Простейшая конструкция привода вентилятора хорошо известна – клиновым ремнем от шкива, установленного на носке коленчатого вала. Но простое не всегда означает самое лучшее. Вентилятор работает постоянно, а значит, постоянно шумит, потребляет мощность, и немалую (3–6% от мощности двигателя), и, главное, охлаждает двигатель независимо от его температурного режима. Именно большая потребляемая мощность побудила отказаться от ременного привода в пользу шестерен на тяжелых двигателях. Чтобы привод не испытывал больших нагрузок при резкой смене режимов работы мотора (не забудьте – вентилятор тоже своего рода маховик и момент инерции его отнюдь не мал), устанавливают фрикционные, гидравлические или упругие резиновые муфты (рис. 1).

Рис. 1. Привод вентилятора с упругой муфтой: 1 – вентилятор; 2 – упругая муфта; 3 – шкив; 4 – шестерня привода вентилятора.

Теперь о том, как заставить вентилятор работать таким образом, чтобы зря не остужать холодный двигатель, и интенсивно трудиться, когда мотору жарко. Одной из самых первых и простых систем регулирования была. замена вентилятора. В жаркое время года использовалась крыльчатка большей производительности, зимой – меньшей. Само собой, что регулирование осуществлялось очень грубо – вряд ли можно представить себе водителя, выбирающего вентиляторы в соответствии с прогнозом погоды и меняющего их чуть ли не ежедневно.

Такая система не решает и другой важной проблемы. Понятно, что конструкция вентилятора и его привода должна обеспечивать достаточное охлаждение, начиная с самых низких оборотов коленчатого вала. На больших же оборотах при жесткой механической связи это приведет к огромному перерасходу энергии: скажем, для машины среднего класса такой вентилятор на максимальных оборотах «съедал» бы около 8 кВт мощности двигателя, в то время как достаточная в таких условиях – не превышает 3–3,5 кВт. В этом причина того, что жесткая механическая передача в наше время почти не применяется.

Как известно, устройства, передающие и преобразующие крутящий момент, в технике называют трансмиссиями, значит, привод вентилятора тоже трансмиссия. Интересно, что многие конструкции, призванные решать указанную выше проблему этого привода, обладают определенным сходством с «большой» трансмиссией автомобиля, передающей крутящий момент на его колеса. Здесь мы можем найти и сцепления, и гидромуфты, и вискомуфты (вязкостные муфты, напомним, сейчас нередко используют вместо межосевого дифференциала), и электрический привод. Рассмотрим наиболее распространенные из этих систем.

Электромагнитное сцепление (рис. 2) автоматически включает вентилятор по достижении определенной температуры охлаждающей жидкости.

Рис. 2. Электромагнитная муфта включения
вентилятора: 1 – шкив; 2 – контактное кольцо; 3 – угольная щетка; 4 – стальное кольцо; 5 – плоская пружина; 6 – вентилятор; 7 – электромагнит.

Такая система применялась на автомобилях ГАЗ–24 ранних серий и многих современных им зарубежных. В этой системе на шкиве помещали мощный кольцевой соленоид. Когда срабатывает датчик, цепь соленоида замыкается и металлическое кольцо, связанное с вентилятором через пластинчатые пружины, примагничивается к шкиву: вентилятор включен и работает до тех пор, пока температура не снизится и управляющий датчик не снимет питания с электромагнита. Подобный же принцип реализован и в автомобилях с поперечным расположением двигателя: датчик температуры включает электродвигатель вентилятора.

В последнее время появились двухскоростные электродвигатели, позволяющие обеспечить ступенчатое регулирование: вентилятор отключен, работает в частичном режиме или на полную производительность. Есть машины и с двумя вентиляторами, которые вводятся в работу последовательно. Попутно заметим, что на тяжелых грузовых машинах и автобусах электровентиляторы – редкость. Представьте себе мощность электрооборудования (генератора, аккумулятора), которая потребуется, чтобы обеспечить необходимые такому вентилятору 10–12кВт. Вот почему здесь все еще царствует «чистая» механика.

На популярных автобусах «Икарус» ставят фрикционную муфту с пневмоприводом – своего рода сцепление, только на условную педаль здесь нажимает не нога, а сжатый воздух. Регулирование включения-отключения осуществляется, естественно, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Самые сложные системы умеют плавно регулировать скорость вентилятора. На многих легковых автомобилях (в качестве примера назовем большинство БМВ, «мерседесов»), а также на некоторых грузовиках (в том числе и на отечественном ЗИЛ-4331) в привод вентилятора встроена вискомуфта (рис. 3).

Рис. 3. Вискомуфта вентилятора: 1 – крышка камеры;
2 – лепестковый клапан; 3 – биметаллический терморегулятор; 4 – крышка муфты; 5 – корпус муфты; 6 – ведущий диск; А – резервная полость.

Коротко познакомим с работой такого устройства. Пока мотор не прогрелся, рабочая полость муфты пуста – специальная силиконовая жидкость находится в резервной полости. Двигатель прогревается, термоэластичная пластина постепенно открывает клапан, жидкость поступает в рабочую полость, и, когда проскальзывает между дисками, ее вязкость растет – муфта начинает передавать момент. С ростом температуры рабочая полость заполняется все больше, обороты вентилятора увеличиваются. Таким вот образом плавно регулируется производительность вентилятора. Вискомуфта сконструирована так, что на малых оборотах ее проскальзывание невелико, а при высоких – вентилятор заметно отстает. Это, повторим, позволяет заметно экономить энергию (а значит, и топливо) на высокой скорости, когда обдув радиатора достаточен.

На тяжелых дизельных двигателях для бесступенчатого регулирования оборотов в механике привода нередко используется гидравлическая муфта (рис. 4), подобная той, что работает в автоматических коробках передач. Обороты вентилятора изменяются здесь в зависимости от заполнения полости между ведущим и ведомым колесами муфты. Количество масла, которое поступает из системы смазки двигателя, регулируется автоматически по температуре охлаждающей жидкости.

Рис. 4. Гидромуфта привода вентилятора: 1 – шкив; 2 – ступица вентилятора; 3 – ведущее колесо гидромуфты; 4 – ведомое колесо гидромуфты; 5 – трубки подачи масла в рабочую полость; 6 – ведущий вал; А – рабочая полость.

Гидромуфта используется и на некоторых двигателях воздушного охлаждения, например на известных у нас с давних пор дизелях «Дойц», стоявших на грузовых автомобилях «Магирус». Охлаждающей жидкости в «воздушнике», понятное дело, нет, и подачей масла в муфту управляет терморегулятор, который учитывает температуру воздуха на выходе из системы охлаждения и температуру выхлопных газов. Работа системы зависит и от температуры масла: с ростом ее вязкость последнего снижается, а значит, горячего (и жидкого) масла в рабочую полость муфты поступает больше. Интересная особенность: корпус муфты одновременно служит центрифугой для очистки масла.

Завершая разговор о приводах вентиляторов, заметим: как ни совершенны многие из этих устройств, все же они не способны избавить двигатель внутреннего сгорания от одного из его серьезных недостатков – до 30% энергии топлива, «уходящие» в систему охлаждения, теряются безвозвратно.

Источник

Вентилятор вместо вискомуфты на уаз патриот

Силовой агрегат, как все знают – это главный узел в абсолютно любом автомобиле, в том числе и УАЗ Патриот. В конструкции любого мотора на авто присутствует система охлаждения, позволяющая полноценно поддерживать температуру движка, и чтобы она не превышала допустимых значений. Необходима такая система для исправной работы силового агрегата. При отсутствии охлаждающей системы, двигатель авто незамедлительно выйдет из строя. В этой важной системе основную роль играет помпа, или как ее по-другому называют водяной насос. Как раз об этом механизме и пойдет речь сейчас. Мы расскажем, как осуществляется замена помпы, какие бывают неисправности. В качестве рассматриваемого автомобиля УАЗ Патриот, который является очень популярным среди отечественных автолюбителей и его 409 двигатель.

Водяной насос позволяет непрерывно охлаждающей жидкости циркулировать в системе машины. Насос оснащен специальными лопастями, которые при вращении обеспечивают собственно движение жидкости, что позволяет мотору не перегреваться.

Когда помпа перестает работать, то сразу же в движке поднимется температура, и 409 двигатель «закипит». Предлагаем вам детально разобрать какие встречаются неисправности, и когда требуется замена помпы на популярном в нашей стране УАЗ Патриот.

Суть проблемы

Вискомуфта представляет собой герметичный корпус, заполненный вязкой рабочей жидкостью на основе силикона. Внутри кожуха расположено 2 диска с направляющими лопатками, крутящий момент передается потоками масла.

Характеристики жидкости позволяют плавно регулировать частоту вращения выходного вала и установленной на нем крыльчатки вентилятора. Конструкция обеспечивает поддержание теплового режима мотора на средних и высоких оборотах.

При падении оборотов двигателя до режима холостого хода происходит снижение интенсивности перемешивания рабочей жидкости в корпусе муфты, что вызывает уменьшение числа оборотов вентилятора. Падение скорости потока воздуха приводит к тому, что радиатор и рубашка движка начинают перегреваться. Проблема наблюдается при движении в затяжных пробках или при езде по пересеченной или заболоченной местности на низкой скорости.

Дополнительной проблемой является безопасность конструкции. В центре муфты располагается биметаллическая пластина, управляющая перепускным клапаном.

При охлаждении элемента (потоком воздуха от радиатора) крыльчатка вращается с небольшой скоростью.

Читайте также:  Вентилятор процессора deepcool gammaxx s40

По мере прогрева элемента происходит запирание клапана, а затем крыльчатка резко разгоняется. В этот момент существует риск получения травм водителем, производящим обслуживание двигателя. Отмечены случаи разрыва пластикового рабочего колеса (из-за полученных ранее повреждений).

Особенности газораспределительного механизма УАЗ Патриот

Движки УАЗ Патриот обычно имеют цепной привод ГРМ. Движок ЗМЗ-40906 с завода оснащается 2-мя однорядными пластинчато-звеньевыми цепями. Данный тип цепи ГРМ, сравнительно с ранее использовавшимися на движках УАЗ двухрядными либо однорядными ролико. звеньевыми цепями, считается не самым надежным и обычно просит подмены примерно через 100 тыщ км пробега. При эксплуатации автомобиля, в особенности в обстоятельствах завышенных нагрузок, приводные цепи ГРМ изнашиваются и растягиваются. Главный признак того, что цепи пора поменять на новые – посторонние железные звуки из-под капота (цепи «бряцают»), которые сопровождаются потерей мощности мотора на низких оборотах. Это значит, что натяжители цепи уже не позволяют сохранять натяжение, требуемое для обычной работы мотора. Ослабление натяжки цепей ГРМ приводит к проскальзыванию цепи на шестерне либо к обрыву цепи.

Минусы вискомуфты

Вязкостная муфта, установленная в приводе вентилятора, обладает рядом недостатков, в числе которых следующее:

  • зависимость интенсивности обдува радиатора от оборотов силового агрегата;
  • корпус муфты и воздушного диффузора препятствуют доступу к приводным ремням и натяжным роликам;
  • нет возможности принудительного включения вентилятора при длительной повышенной нагрузке на силовой агрегат;
  • из-за постоянного отбора мощности незначительно увеличивается расход топлива;
  • увеличение нагрузки на приводной ремень и натяжные ролики, что приводит к преждевременному износу деталей;
  • замедленный прогрев системы охлаждения из-за постоянной работы вентилятора;
  • шум при раскрутке крыльчатки (после срабатывания биметаллического выключателя);
  • повышенная нагрузка на переднюю крышку силового агрегата, что вызывает ослабевание крепления и течь масла;
  • конструкция муфты не предусматривает ремонта с заменой компонентов конструкции.

Исправление неполадок своими руками

Стандартная разборка вязкостной муфты предполагает извлечение устройства, демонтаж крыльчатки, выкручивание пары крепёжных шпилек, слив рабочей жидкости, тщательную промывку внутренней части бензином и просушивание. После заливки нового силиконового масла ПМС-10000 устройство монтируется обратно.

Чтобы устранить неполадки в работе вискомуфты или выполнить её замену, необходимо сначала снять устройство:

  1. Демонтировать кожух вентилятора, удалив штифты и сняв распорные зажимы.
    Чтобы ключ подошёл, его концы можно обточить болгаркой
  2. Зафиксировать приводной ремень в неподвижном положении прижатием к помповому шкиву.

Если причиной некорректной работы вискомуфты является утечка из основания силиконовой жидкости, то выполняются следующие действия:

  1. Разбирается демонтированная из водяного насоса вязкостная муфта.
  2. Аккуратно снимается штифт, так как на поверхности устройства располагается пластина с пружиной, прикрывающей отверстие.
  3. Устройство ставится горизонтально, а внутрь при помощи специального шприца аккуратно и медленно заливается смазка в количестве 15–30 мл.
  4. С поверхности при помощи ветоши удаляется вся излишняя силиконовая жидкость.
  5. После установки штифта устройство монтируется на прежнее место.

При наличии несвойственных разнообразных шумов в радиаторе охлаждения потребуется выполнить замену подшипника. С этой целью необходимо слить масло и разобрать узел при помощи специального съёмника. После установки нового подшипника устройство монтируется в обратном порядке, после чего заливается новая силиконовая жидкость.

Специальное автомобильное устройство — вязкостная муфта, вращающая при помощи жидкости охлаждающий вентилятор, достаточно часто выходит из строя. Самостоятельно удаётся устранить только самые простые поломки, поэтому в наиболее сложных случаях необходимо обращаться в сервисный центр к автомеханикам, специализирующимся на работе с такими видами устройств.

Достоинства электровентилятора вместо вискомуфты

Используйте электровентилятор вместо вискомуфты.

Преимущества применения электрического привода для крыльчатки охлаждения радиатора взамен вязкостной муфты:

  • обеспечение заданной температуры мотора вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала;
  • стабильное охлаждение силового агрегата при работе на холостом ходу (без движения или при перемещении на низкой скорости);
  • возможно принудительное включение электрического двигателя тумблером, выведенным в салон машины;
  • допускается установка 2 вентиляторов (для повышения надежности конструкции и улучшения обдува радиатора).

Снятие вискомуфты

Последовательность действий при снятии вязкостной муфты с бензинового силового агрегата ЗМЗ-409, установленного на автомобиле УАЗ Патриот:

  1. Демонтировать направляющий диффузор, расположенный вокруг крыльчатки. Для крепления узла используются распорные зажимы, которые удаляются жалом плоской отвертки. Корпус дефлектора извлекается из зазора между двигателем и радиатором вверх.
  2. Для снятия крыльчатки потребуется ключ с размером зева 32 мм. Возможно применение стандартного накидного ключа или головки. Поскольку гайка имеет левую резьбу (для повышения безопасности при эксплуатации), то инструмент поворачивается вправо (если смотреть со стороны радиатора автомашины). Для исключения прокручивания муфты требуется нажать на поликлиновый ремень рукой (в зазор между шкивом муфты и приводным колесом насоса гидравлического усилителя рулевого управления).
  3. Открутить рабочее колесо при помощи ключа или вручную. Поскольку элемент имеет большой вес, то важно не уронить деталь в зазор между мотором и радиатором. При падении возможно повреждение трубок радиатора острыми лопастями крыльчатки.
  4. Допускается снятие муфты вместе с передней крышкой двигателя ЗМЗ-409, которая крепится к передней части блока и крышке головки на 6 болтах. Вместо штатной детали устанавливается алюминиевая панель от мотора ЗМЗ-406, которая отличается отсутствием крепежных точек для вязкостной муфты. При монтаже необходимо заменить прокладки и протереть сопрягаемые поверхности от остатков моторного масла. Болты затягиваются в последовательности, указанной в инструкции по ремонту силового агрегата.

Сборка ГРМ

Завершив разборку ГРМ, следует поменять что остается сделать нашему клиенту изношенные детали ГРМ новыми. Цепи и шестерни перед установкой необходимо обработать моторным маслом. При сборке огромное внимание следует уделить верной установке шестерен ГРМ, потому что это влияет на верная работа мотора. Если шестерня 1 снималась с коленвала, то ее необходимо запрессовать назад, после этого надеть уплотнительное кольцо и воткнуть втулку. Сориентируйте коленвал таким макаром, чтоб совпали метки на шестерне и М2 на блоке цилиндров. При верном положении коленвала поршень первого цилиндра займет положение верхней мертвой точки (ВМТ). Закрепите нижний успокоитель 17, не откладывая в долгий ящик пока болты. Зацепите цепь 4 за шестерню 1, потом воткните в цепь шестерню 5. Шестерню 5 нужно надеть на промежный вал так, чтоб штифт шестерни совпал с отверстием вала. Метка М1 окажется напротив соответственной метки, нанесенной на блок цилиндров. Шестерню 6 воткните штифтом в отверстие на шестерне 5. С помощью 2-ух болтов закрепите шестерни и стопорную пластинку. Пластинку загните по бокам, накрепко зафиксировав болты. Нажмите на рычаг нижнего гидронатяжителя. Метки на блоке цилиндров

и шестернях при натяжении цепи изготавливаются верно совпадать. Сейчас есть вариант совсем закрепитьуспокоитель цепи 17. Верхнюю цепь проденьте в отверстие в ГБЦ и зацепите за шестерню 6. Потом воткните шестерню 14 в цепь. Наденьте шестерню 14 на выпускной распредвал. Чтоб это удалось, вал следует сначала мало повернуть по часовой стрелке. Убедившись, что штифт 11 вошел в отверстие шестерни, закрепите ее болтом. Сейчас поверните распредвал в оборотную сторону, пока метка шестерни не совпадет с верхней поверхностью ГБЦ 15. Остальные шестерни должны являться недвижны. Надев цепь на шестерню 10, закрепите ее аналогичным образом. Зафиксируйте натяжение цепи, установив успокоители 15 и 16. Снимите ремень привода насоса гидроусилителя управляющего управления и шкива вентилятора со шкива коленчатого вала (см. «Замена ремня привода насоса гидроусилителя управляющего управления и вязкостной муфты привода вентилятора комплекса бухгалтерских программ охлаждения»). 4.5. Снимите
ремень привода генератора (см. «Замена ремня привода генератора
и водяного насоса»).3. Выкрутите 6 болтов крепления шкива Потом присоедините
шкив к коленвалу. Затягивать болт крепления шкива следует, переключив КПП на пятую передачу и подняв ручник. После, проверните коленвал вручную, пока поршень первого цилиндра не придет в положение ВМТ. Еще один раз удостоверьтесь, что совпадают метки на шестернях (1, 5, 12 и 14) на блоке цилиндров
. Поставьте на место назначения переднюю крышку ГБЦ.

Установка электрического вентилятора

Замена вискомуфты на электровентиляторы начинается с приобретения или самостоятельного изготовления металлической опорной рамы для электродвигателей, которая затем размещается на внутренней части радиатора.

На части автомобилей, оборудованных климатической установкой, применяется дополнительный теплообменник кондиционера с электрическими вентиляторами (установлены с внешней стороны радиатора). Удалять элементы не рекомендуется, поскольку они управляются контроллером кондиционера, обеспечивая охлаждение воздуха в салоне автомобиля.

Для охлаждения применяется 2 вентилятора от Газели или от «классических» моделей ВАЗ. При покупке крыльчатки следует учитывать направление потока воздуха, создаваемого лопастями. Дополнительно необходимо заменить датчик в корпусе термостата, который активирует работу электродвигателей.

Существует несколько разновидностей сенсоров, срабатывающих при температуре жидкости +87…+97°С. Дополнительный тумблер для ручного включения моторов выводится в салон машины (на приборную панель или центральную консоль между сиденьями).

Допускается применение вентиляторных блоков от внедорожников Nissan X-Trail, которые оборудованы 4-канальным коммутационным кабелем. Устройства подключаются к контроллеру управления силовым агрегатом и к датчику температуры (с увеличенным до +95…+97°С порогом срабатывания).

Установить электровентилятор очень просто.

Сигнал от блока управления включает крыльчатки с производительностью работы 40% от максимального значения. При дальнейшем росте температуры срабатывает сенсор, расположенный в корпусе термостата, позволяя переключить вентиляторы на максимальную подачу воздуха.

Отмечены случаи применения вентилятора от Ховер (каталожный номер 1308100К00В1), который оборудован дополнительным сопротивлением для получения 2 частот вращения крыльчатки. Изделие поставляется вместе с пластиковой рамкой, которая устанавливается на радиатор УАЗ Патриот с небольшими доработками.

Перед началом монтажа потребуется спилить 2 опорных кронштейна, которые размещаются на нижней кромке пластмассового диффузора. Для крепления используются штатные отверстия на радиаторе, предназначенные для установки оригинального направляющего кожуха.

Для фиксации используются металлические пружинные защелки от блока отопления салона на «классических» моделях ВАЗ. В деталях сверлятся отверстия для болтов, которыми скобы притягиваются к рамке радиатора. Нижняя часть рамки вентилятора удерживается штатными кронштейнами, прикрепленными к корпусу радиатора.

По бокам остаются щели, которые закрываются уплотнительным кантом. Для подключения к бортовой сети используется штекер питания вентиляторов кондиционера, включение происходит при температуре 97°С.

Схема коммутации обеспечивает получение одной частоты вращения крыльчатки. Для получения второй ступени производительности требуется подсоединение к штекеру питания дополнительного вентилятора климатической установки.

Преимуществом использования китайского изделия является снижение уровня шума и вибраций, повышение нагрузки на бортовую электрическую сеть не отмечается. Допускается доработка изделия путем установки контроллера плавного разгона вентилятора.

Источник

Adblock
detector