Вентилятор для машины и как они работают

 

Вентилятор для машины и как они работают

Почти каждый новый автомобиль сегодня оснащается кондиционером, однако на дорогах все еще много машин безо всяких климатических установок, и поездки в них жарким летом не доставляют комфорта. Хорошим и простым решением проблемы станет автомобильный вентилятор в салон — устройство, которое стало использоваться на заре автомобильной эпохи, но не потеряло актуальности и в наше время. О вентиляторах, их видах и способах установки читайте в данной статье.

Назначение автомобильного вентилятора

Кабина и кузов автомобиля устроены таким образом, чтобы защищать водителя и пассажиров от негативных факторов окружающей среды — осадков, ветра, перепадов температур, яркого солнечного света, а также грязи и других. Однако зачастую конструкция кузова или кабины не только не снижает, но и даже усиливает некоторые негативные факторы.

Особенно остро это чувствуется жарким летним днем, когда температура в салоне автомобиля может быть на 10, 20, а то и на все 40 градусов выше, чем на улице. А все дело в том, что салон автомобиля — это самый настоящий парник, и в нем происходят те же физические процессы, что и внутри парника с помидорами. Солнечный свет, проникая через окна, нагревает обшивку салона и все предметы, они, как и все нагретые тела, испускают инфракрасное излучение, которое нагревает воздух. Однако автомобильные стекла, особенно многослойное лобовое, отражает часть этого инфракрасного излучения, не позволяя ему покинуть салон. В итоге воздух в автомобиле нагревается, и под яркими солнечными лучами его температура может достигать 60-70°C!

Борьба с жарой в салоне автомобиля ведется с самой зари автомобилестроения, и уже тогда, свыше ста лет назад, появились первые решения. Наиболее эффективным из них (помимо, пожалуй, кузова типа кабриолет и открытых окон) является вентилятор, обеспечивающий циркуляцию воздуха внутри салона.

Но как может помочь вентилятор в жару? Ведь он просто гоняет по салону жаркий воздух, не охлаждая его! Однако помощь от вентилятора есть, и объясняется она простым физическим принципом. Как известно, горячая жидкость охлаждается за счет вылета наиболее быстрых (а значит — «горячих») молекул, которые уносят с собой часть тепла. Ускорить охлаждение можно несколькими способами, в том числе и обдувом жидкости — поток воздуха будет уносить с поверхности жидкости наиболее быстрые молекулы, препятствуя их возвращению в объем жидкости, и, тем самым, приводя к ускоренному охлаждению. Этот же принцип используется и в основе тушения пожара водой — вода при попадании на раскаленные предметы испаряется, ее молекулы уносят с собой излишки энергии, что и приводит к охлаждению предмета.

Данный принцип лежит и в основе достижения комфорта в салоне автомобиля с помощью вентилятора. Организм человека устроен таким образом, что при повышении температуры на поверхности кожи выделяется пот, который при испарении снижает температуру тела. Если же на человека направить поток воздуха, то этот воздух будет уносить и молекулы воды с кожи человека, что будет приводить к ускоренному охлаждению. Тот же эффект каждый из нас наблюдал после купания — когда тело еще мокрое, от ветра, даже жаркого, становится холодно, но стоит воде высохнуть, как ощущение холода полностью пропадает.

Таким образом, вентилятор может лишь создать ощущение комфорта водителю и пассажирам автомобиля, однако он не приводит к охлаждению воздуха в салоне. Но этого в большинстве случаев более чем достаточно для нормальной поездки знойным днем без кондиционера, так как достигается главная цель — предотвращение перегрева тела и теплового удара. И именно поэтому салонные вентиляторы остаются актуальными даже в век доступности автокондиционеров.

Устройство, типы и виды вентиляторов

Автомобильный салонный вентилятор имеет простое устройство: его основу составляет заключенный в корпус электродвигатель, на оси которого закреплен вентилятор (крыльчатка), окруженный защитной сеткой. На корпусе вентилятора предусмотрен крепеж, а нередко — автоматический поворотный механизм, обеспечивающий поворот вентилятора в том или ином секторе.

Вентиляторы можно классифицировать по нескольким признакам

По назначению и функционалу устройства:

— Обычные салонные вентиляторы;
— Устройства, совмещающие функции обогревателя и вентилятора;
— Вентиляторы «вытяжки», понижающие температуру внутри салона во время стоянки.

Обычные вентиляторы имеют простое устройство и низкую стоимость, однако зимой они не нужны и их приходится либо снимать, либо (в случае со стационарами) просто возить в салоне. Вентиляторы-обогреватели универсальны, летом они служат в роли вентилятора, а зимой помогают отогревать стекла и прогревать воздух в салоне. Хотя чаще всего простой вентилятор летом более эффективен, чем вентилятор-обогреватель. Вытяжные вентиляторы устанавливаются в приоткрытом окне автомобиля, выгоняя из салона горячий воздух, обеспечивая приемлемые условия, особенно во время стоянки.

По типу крепежа:

— Вентиляторы на прищепках;
— Вентиляторы на присосках;
— Вентиляторы с постоянным крепежом (стационары).

Прищепка позволяет установить вентилятор на солнцезащитном козырьке, что очень часто бывает удобным для обдува места водителя или переднего пассажира. Присоски более универсальны, так как с их помощью вентилятор можно зафиксировать на стекле или приборной панели, хотя надежности этого крепления недостаточно при движении по плохим дорогам (да и подходят присоски только для легких и компактных устройств). Постоянный крепеж — это наиболее радикальное решение, оно чаще всего используется в грузовых автомобилях, тракторах и других транспортных средствах, не оборудованных кондиционером.

По возможности поворота:

— С поворотным механизмом;
— Без поворотного механизма.

Вентиляторы с поворотным механизмом во время работы поворачиваются из стороны в сторону (угол поворота может достигать 270 градусов), обеспечивая равномерный обдув салона или его части. Вентиляторы без поворотного механизма всегда дуют в одном направлении, которое можно изменить вручную. Обычно в вентиляторах с поворотным механизмом предусмотрена возможность блокировки поворота (с помощью специальной кнопки), то есть — фиксации вентилятора в одном направлении.

По типу питания:

— Питание 12В, 12–24В и 24В от прикуривателя;
— Питание с помощью постоянного подключения к электросистеме автомобиля.

На сегодняшний день наиболее распространен первый (на 12 вольт) и третий (на 24 вольта) варианты, вентиляторы с этим типом питания снабжены проводом и переходником для включения в гнездо прикуривателя, поэтому могут быть легко подключены в самых разных машинах или автобусах. Второй вариант — вентиляторы на 12 и 24 вольта — это универсальное решение, которое подойдет и для легковых машин, и для грузовиков или автобусов (а также и тракторов) с 24-вольтовой электросистемой. Последний вариант подходит лишь в случае постоянного подключения стационарно установленного вентилятора.

По диаметру лопастей вентиляторы условно можно разделить на компактные, средние и большие. Компактные (диаметр до 12–12,5 см) наиболее часто используются в легковых автомобилях или для установки непосредственно перед водителем в грузовиках или автобусах. Средние (диаметр 16 см) хорошо подойдут и для легкового автомобиля, и для небольшого грузовика. А большие (диаметром до 21 см и более) — это отличное решение для грузовых автомобилей и автобусов.

Также у современных вентиляторов могут быть и другие функции, в том числе несколько скоростей вращения, вынесенный пульт управления и другие.

Установка и использование автомобильных салонных вентиляторов

Эффективность работы вентилятора в немалой степени зависит от места его установки в салоне. Чаще всего водители устанавливают вентилятор прямо у себя перед лицом — подвешивают за козырек, приклеивают к стеклу или ставят на приборную панель рядом с рулем. Такое решение действительно хорошо тем, что вентилятор сразу обдувает человека, приносят долгожданное ощущение прохлады. Но этот вариант чреват простудными заболеваниями — это вам подтвердит любой водитель старых и не очень грузовиков, автобусов и тракторов.

Поэтому имеет смысл ставить вентилятор несколько дальше от водительского сиденья, что снизит вероятность заболевания, да и обеспечит лучшую циркуляцию воздуха внутри кабины или салона. В легковых автомобилях вентилятор часто устанавливается в средней части приборной панели, что обеспечивает циркуляцию воздуха и на задних сиденьях. Также имеет смысл поднимать вентилятор выше (под потолок), что особенно позитивно скажется на обдуве заднего ряда сидений, так как воздух меньше задерживается передними сиденьями, водителем и пассажиром.

Читайте также:  Ves electric вентилятор безлопастной

Интересно, что иногда вентилятор в салоне используется и при наличии кондиционера — он может скомпенсировать отсутствие многозонного климат-контроля. Установка вентилятора в средней или задней части салона (на задней полке) может улучшить циркуляцию воздуха и повысить, тем самым, эффективность работы кондиционера.

Грамотно установив вентилятор в салоне, можно обеспечить комфортные условия в летнюю жару даже в автомобиле без кондиционера. Это решение будет стоить сущие копейки, и именно поэтому его выбирают очень многие водители в нашей стране.

Источник

Какими бывают и для чего нужны вентиляторы охлаждения в автомобиле

Какими бывают и для чего нужны вентиляторы охлаждения в автомобиле

В каждом автомобиле есть вентилятор охлаждения двигателя. Для чего он нужен?

Роль вентилятора в работе автомобиля

Вентилятор охлаждения двигателя выполняет функцию принудительного обдува радиатора и двигателя в момент, когда заведенный автомобиль не движется. Изначально при производстве машин было разработано два пути охлаждения двигателя:

  • воздушное;
  • жидкостное.

При жидкостной системе для охлаждения используется жидкость, но также играет немаловажную роль и обдув, поэтому вентиляторы применяются в обоих случаях. Главная роль, что возлагается на вентилятор, заключается в равномерном отводе теплого воздуха от радиатора и горячего двигателя.

Классификация вентиляторов охлаждения двигателя

Существует всего два типа вентиляторов автомобильной системы охлаждения:

  • механический вентилятор;
  • электрический вентилятор.

Первый вид вентилятора приводится в движение благодаря специальному ремню, что соединяет вентилятор с приводом коленчатого вала. Чтобы лопасти не рассыпались от большой скорости при высоких оборотах двигателя, крыльчатка вентилятора присоединяется к шкиву коленчатого вала при помощи термомуфты или гидромуфты.

Это специальный гидромеханический привод, являющийся разновидностью вискомуфты.

На высоких оборотах привод притормаживает вращение крыльчатки. Муфта устроена таким образом, что позволяет вращаться вентилятору на такой скорости, на какой это необходимо. Благодаря этому, производиться необходимый отвод тепла от двигателя.

Вентилятор, работающий от электрического привода, быстро завоевал свою популярность. Такой вентилятор работает на основе показателей датчиков температуры. Благодаря этому работа вентилятора стала более равномерной и эффективной.

Как устроены вентиляторы охлаждения двигателя

Механические вентиляторы

Поскольку электрические вентиляторы значительно эффективнее, то использование вентиляторов с вискомуфтой практически сошло на нет. Сегодня такие вентиляторы изредка применяют в некоторых моделях внедорожников. Это связано с тем, что электроника очень боится воды, а вот вискомуфта надежно защищена от любого попадания воды.

Вентилятор с электронным блоком управления

На основе показателей датчиков температуры, что чаще всего устанавливают в патрубке на выходе из радиатора и патрубке на выходе из двигателя, а также данных о работе двигателей электронный блок управления принимает решение о включении и выключении вентилятора, а также скорости вращения.

Вентилятор с термовыключателем

Термовыключатель установлен на определенные показатели температуры, например 70 и 85 градусов. При достижении нижней или верхней границы вентилятор включается или выключается.

Такие вентиляторы применялись в более старых моделях. Сейчас профессионалы рекомендуют электровентиляторы охлаждения купить для своего автомобиля, так как их работа эффективнее. Но при поломке электровентилятора придется обратиться к специалистам.

Источник

Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство.

Для эффективной работы двигателя необходим соответствующий тепловой режим. При сгорании топлива выделяются не только выхлопные газы, которые и обеспечивают работу мотора, но и тепловая энергия. Чтобы избежать перегрева двигателя, его охлаждают с помощью различных жидкостей (тосол, антифриз, дистиллированная вода). Вентилятор необходим для того, чтобы снизить температуру охлаждающей жидкости.

ТИПЫ ВЕНТИЛЯТОРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Существует четыре типа вентиляторов:

  • с прямым приводом от ремня (цепи) газораспределительного механизма (ГРМ);
  • с прямым приводом от ремня генератора;
  • с приводом от ремня ГРМ или генератора и тепловой муфтой;
  • с электрическим приводом.

Вентилятор с прямым приводом от ремня или цепи ГРМ применялся на автомобилях, которые выпускали до девяностых годов прошлого века. Причем, производители иномарок отказались от такой системы еще в семидесятых годах прошлого века. Единственное сомнительное преимущество такого привода – меньшее количество ремней, ведь привод ГРМ охватывал помпу, вентилятор, коленчатый и распределительный валы. Нередко в таких системах натяжку ремня или цепи проводили с помощью водяного насоса (помпы), не устанавливая регулировочный ролик.

Вентилятор с приводом от ремня генератора получил большее распространение на недорогих автомобилях, выпускавшихся до двухтысячных годов. По сравнению с приводом от ремня/цепи ГРМ, такая система имеет несколько преимуществ. Главное из них – отсутствие влияния вентилятора на работу системы ГРМ. В случае заклинивания вентилятора или других неисправностей, работа ГРМ не нарушается и автомобиль может продолжать движение своим ходом.

Вентилятор с тепловой муфтой вне зависимости от типа привода имеет главное преимущество – он лучше контролирует тепловой режим мотора. Пока муфта не нагрета, она слабо передает энергию вращения вентилятору, поэтому даже на максимальных оборотах двигателя скорость его вращения невелика. По мере нагрева муфты коэффициент передачи возрастает и скорость вращения вентилятора все сильней зависит от оборотов двигателя. Поэтому при прогреве мотора вентилятор снижает температуру охлаждающей жидкости незначительно, а при нагреве близком к максимальному, эффективность его работы возрастает.

Вентилятор с электрическим приводом наиболее эффективен и используется на большинстве современных автомобилей. Он включается лишь при определенной температуре охлаждающей жидкости, благодаря чему мотор быстро нагревается и работает в комфортном режиме.

Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения

Ни самый инновационный электрический мотор, имеющий большую мощность, ни сверхнадежный блок или регулятор управления не в состоянии на все сто процентов защитить охлаждающую систему от поломок. Учитывая то, что вышедший из строя вентилятор охлаждения, который дует не туда, куда надо, или вовсе не вращается, способен стать виновником перегрева двигателя, следить за его нормальным функционированием требуется постоянно.

Вовремя сделанный ремонт компонентов системы убережет ваш автомобиль от многих неприятностей, но здесь важно правильно установить причину поломки вентилятора. Другими словами, сначала нужно найти проблему, по которой, например, не работает регулятор оборотов коленвала либо блок управления, либо электрический мотор. Диагностику неисправностей вентилятора может провести любой водитель, ориентируясь на далее приведенные рекомендации.

Проверку следует начинать с демонтажа разъема (штекерного) температурного датчика и его обследования. В тех случаях, когда датчик является одинарным, нужно взять небольшой кусок обычной проволоки и замкнуть в штекере клеммы. При исправном вентиляторе блок управления или реле должны дать команду на его включение при замыкании. Если интересующее нас устройство не включается при такой проверке, это значит, что требуется его ремонт либо замена.

При наличии двойного термодатчика принцип проверки немного изменяется, и выполняется в два этапа:

  1. Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
  2. Замыкают проводки красного и черного цвета. Теперь вращение должно значительно ускориться.

Если вращения не наблюдается, вентилятор придется демонтировать и установить на его место новое устройство. Если постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора (дует без перерывов), есть вероятность того, что из строя вышел датчик его включения. Проверить такое подозрение несложно. Необходимо включить зажигание, а затем удалить наконечник провода с датчика.

Если выключения устройства после этого не произошло, можно смело покупать новый регулятор (датчик) отключения устройства. Ситуации, когда постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора, встречаются не редко, и теперь вы знаете, как решить такую проблему. Также имеет смысл выполнить проверку предохранителя в тех случаях, когда вы сомневаетесь в работоспособности описываемого в статье механизма. Делается это так:

  • от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи подают на красно-черный или красно-белый проводок в разъеме вентилятора питание;
  • от минусовой клеммы подают заряд на проводок коричневого цвета.

Если регулятор либо блок не отреагировал (устройство не включилось), проверьте провод температурного датчика (все имеющиеся на нем разъемы и штекера). Возможно, понадобится простой ремонт кабеля (например, его изолирование, замена штекера). Если дело не в проводе, значит, придется приобретать новый вентилятор, так как ваш сломался.

СИСТЕМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ.

Датчик термовключения вентилятора (находится в нижнем левом углу радиатора) при нагревании замыкает цепь с малым током, идущую на разгрузочное реле. Отмечу, что данный датчик разрывает «минус», идущий к реле. «Плюс» реле берет от замка зажигания и регулируется предохранителем №19 (находится в салоне автомобиля слева в панели приборов). Датчик чаще всего 3-х контактный. Коричневый провод берет «минус» с корпуса автомобиля. Два других провода (полосатые) при замыкании на них контактов в датчике подают «минус» к разгрузочным реле. В зависимости от степени нагревания охлаждающей жидкости, датчик замыкает цепь, идущую к реле № 214 (первая скорость) или цепь, идущую к реле № 217 (вторая скорость). Реле № 272 и датчики температуры, находящиеся на верхнем патрубке системы охлаждения (синий и серый), в управлении вентилятором охлаждения двигателя не участвуют ни коим образом, вопреки всеобщего убеждения.

Читайте также:  Напольный вентилятор как выключить

Реле № 272 работает только при выключенном зажигании в режиме афтэкулинга, (этот режим я трогать не буду).
Далее, при получении «минуса» от датчика и «плюса» от замка зажигания, разгрузочное реле замыкает силовые контакты и подает «ПЛЮС» непосредственно на вентилятор охлаждения. «МИНУС» вентилятор берет с корпуса автомобиля (с лонжерона). Силовой «ПЛЮС» реле берет с АКБ под защитой предохранителя на 40А (60А если на радиаторе 2 вентилятора), который находится за декоративной накладкой слева от ноги водителя (хрен найдешь, а если найдешь, хрен доберешься).
Ну в общем-то и все. В зависимости от того, на какое реле от датчика поступит «минус», такая и включится скорость.

Вентиляторы радиатора – назначение и устройство

Вентилятор охлаждения радиатора применяется для воздушного охлаждения, которое вместе с жидкостным обеспечивает оптимальный температурный режим работы мотора. Для повышения эффективности жидкостного охлаждения применяется радиатор: встречный воздух проходит через его соты и охлаждает жидкость. Но при малой скорости движения или в городских пробках воздушный поток недостаточный. Чтобы избежать перегрева, включается вентилятор, который направляет воздух на радиатор, охлаждая его.

На старых моделях и современных внедорожниках с продольно размещенным двигателем применяется механический привод вентилятора охлаждения. У старых автомобилей он работает постоянно, позже начали устанавливать вискомуфту, которая его отключает при необходимости. Применяется на крупных грузовиках и внедорожниках. Достоинства в том, что не боится попадания воды, в отличие от элекровентиляторов.

Вентиляторы с вискомуфтой

Система, в основе которой имеется вискомуфта, не распространена. Ею оборудуются машины с продольным расположением силового агрегата, а также она используется на крупногабаритных внедорожниках, применяемых для преодоления водных преград. Это обусловлено принципом работы подобного вентилятора охлаждения. Вискомуфта является полностью герметичной конструкцией, поэтому надежно защищена от проникновения воды. Под ее воздействием электрические системы моментально выйдут из строя. Вискомуфта наполняется специальным силиконовым маслом или гелем. Оно меняет свои свойства при воздействии температур. Скорость вращения устройства будет уменьшена или увеличена в зависимости от уровня нагрева. Данный вентилятор охлаждения состоит из герметичного корпуса, наполненного силиконовой жидкостью, а также пакетов дисков ведомого и ведущего валов. Принцип работы основан на передаче вращения от ведущего к ведомому валу за счет пакетов дисков.

Вентиляторы с электроприводом

Вентилятор охлаждения радиатора и двигателя с наличием электропривода имеет более сложную конструкцию, нежели предыдущая система. Кроме того, она более современна, поэтому встречается на многих новых автомобилях. Устройство включает в себя электродвигатель, датчик температуры, электронный блок управления, а также реле вентилятора охлаждения. В большинстве приборов устанавливается два датчика температуры. Одним оборудуется патрубок, выходящий из радиатора. Второй датчик встраивается непосредственно в корпус термостата, а также может находиться в выходящем из мотора патрубке. Разница показаний датчиков влияет на работу блока управления вентилятора охлаждения.

Настройка режима работы электродвигателя прибора требует наличия расходомера воздуха, а также датчика, отслеживающего частоту вращения коленчатого вала. Блок управления получит соответствующие сигналы со всех датчиков и обработает их. Затем активируется реле вентилятора охлаждения, которое будет отслеживать скорость вращение крыльчатки после включения системы. Такие устройства нередко устанавливаются производителями автомобилей в наше время.

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы. Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля. Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка. Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы. Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Куда дует вентилятор охлаждения?

В этой статье мы не можем обойти вниманием вопрос о том, куда дует интересующий нас механизм. Именно его задают экспертам и коллегам-автолюбителям пользователи на десятках и сотнях форумах, посвященных обслуживанию транспортных средств. На самом деле ответ на него очень прост.

Само назначение охлаждающего устройства и принцип его работы, описанный выше, говорит нам о том, что дует он исключительно на двигатель, засасывая холодный воздух через радиатор.

Если в вашем автомобиле поток воздуха направлен не на мотор, а на радиатор, это означает только то, что вентилятор неправильно подключили после технического обслуживания либо выполнения ремонтных работ. Вероятнее всего, просто-напросто спутали клеммы. Следует установить их правильно, и больше никогда не задаваться вопросом, куда вентилятор должен направлять поток охлажденного воздуха.

Источник

Вентилятор охлаждения. Конструкция, типы устройства и ремонт

Так как работа двигателя внутреннего сгорания связана не только с высокими механическими нагрузками, но и с критически высокими температурами. Для поддержания рабочей температуры силового агрегата, чтобы он не вышел из строя из-за больших нагрузок, каждая модификация оснащается системой охлаждения. Существует воздушное и жидкостное охлаждение. Подробно об устройстве охлаждения мотора рассказывается в другом обзоре.

Чтобы отводить избыток тепла от мотора, в жидкостных системах охлаждения присутствует радиатор, а в некоторых моделях авто он не один. Рядом с этим элементом устанавливается вентилятор. Рассмотрим назначение данной детали, по какому принципу она работает, как она устроена, и что делать, если механизм вышел из строя в пути.

Что такое вентилятор радиатора автомобиля

Когда мотор работает, он выделяет большое количество тепла. Сам блок цилиндров классического ДВС устроен так, что в его стенках имеется полость, которая заполняется охлаждающей жидкостью (рубашка охлаждения). В устройство системы охлаждения входит водяной насос, который работает, пока вращается коленчатый вал. Он подсоединен к коленчатому валу через ремень ГРМ (подробно о нем читайте отдельно). Этот механизм создает циркуляцию рабочей жидкости в системе, благодаря чему с ее помощью отводится тепло от стенок двигателя.

Горячий тосол или антифриз идет от мотора к радиатору. Этот элемент выглядит в форме теплообменника с большим количеством тонких трубок и ребер охлаждения для увеличения контактной поверхности. Подробней об устройстве, разновидностях и принципе работы радиаторов рассказывается здесь.

От радиатора есть польза только когда автомобиль движется. В это время встречный поток прохладного воздуха обдувает поверхность радиатора, благодаря чему происходит теплообмен. Конечно, его эффективность зависит от температуры окружающей среды, но во время движения этот поток все равно намного прохладней, чем жидкость охлаждения ДВС.

Принцип работы охлаждения одновременно является его недостатком – максимальное охлаждение возможно только когда машина движется (холодный воздух должен пронизывать теплообменник). В городских условиях невозможно обеспечить постоянный процесс из-за светофоров и частых пробок в мегаполисах. Единственное решение данной проблемы – создать принудительное нагнетание воздуха на поверхность радиатора. Как раз эту функцию выполняет вентилятор.

Когда температура двигателя повышается, срабатывают датчики и включается обдув теплообменника. Если точнее, то лопасти настроены так, чтобы поток воздуха не подавался против его движения, а всасывался. Благодаря этому устройство способно усилить обдув радиатора даже во время движения авто, а когда транспорт стоит, в подкапотное пространство поступает свежий воздух, а не задействуется горячая среда возле мотора.

В старых автомобилях вентилятор жестко закреплялся на коленчатом валу, благодаря чему он имел постоянный привод. Если летом подобный процесс только на пользу силовому агрегату, то в зимний период чрезмерное охлаждение мотору не на пользу. Эта особенность постоянной работы устройства побудила инженеров разработать аналог, который работал бы исключительно в том случае, когда это требовалось бы.

Читайте также:  Как убрать подсветку вентилятора

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы.

Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля. Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка.

Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы. Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Устройство и виды вентилятора

Несмотря на ключевое значение для системы охлаждения, данный механизм имеет довольно простое устройство. Независимо от модификаций, конструкция вентилятора будет состоять из трех элементов:

  • Кожуха, который является основой механизма, и устанавливается на сам радиатор. Особенность этого элемента в том, что его конструкция заставляет работать поток воздуха только в одном направлении – не рассеиваться при контакте с теплообменником, а проходить сквозь него. Такая конструкция кожуха позволяет более эффективно охлаждать радиатор;
  • Крыльчатки. Каждая лопасть немного смещена относительно оси, как и у любого вентилятора, но так, чтобы при их вращении воздух всасывался через теплообменник. Обычно этот элемент стоит из 4-х или более лопастей;
  • Привода.

В зависимости от модели устройства привод может иметь разный тип. Существует три основные разновидности:

  • Механическая;
  • Гидромеханическая;
  • Электрическая.

Рассмотрим каждую модификацию отдельно.

Механический привод

Механический привод имеет простое устройство. По сути, такой тип вентиляторов имеет постоянное подключение. В зависимости от особенностей мотора он может соединяться с коленвалом через шкив или через ремень ГРМ. Запуск мотора сразу же приводит к работе крыльчатки, выполняется постоянный обдув теплообменника и силового агрегата.

Недостаток этого типа вентиляторов заключается в том, что он охлаждает радиатор, даже когда в этом нет необходимости. Например, при прогреве холодного мотора важно, чтобы агрегат вышел на рабочую температуру, а в зимний период это происходит дольше из-за слишком холодной жидкости. Любая неисправность такого механизма может серьезно сказываться на работе силового агрегата, так как часть крутящего момента используется и на вращательный элемент вентилятора.

Также подобная компоновка не позволяет увеличивать скорость вращения лопастей отдельно от работы мотора. По этим причинам такая модификация не используется в современных автомобилях.

Гидромеханический привод

Гидромеханический привод – более усовершенствованный вариант, который также работает от силового агрегата. Только в его конструкции есть несколько дополнительных элементов. В таком вентиляторе используется специальная муфта, которая имеет вязкостный или гидравлический тип срабатывания. Несмотря на различия, они имеют одинаковый принцип действия. В гидравлическом варианте вращение крыльчатки зависит от количества поступающего в него масла.

Вязкостная муфта обеспечивает запуск и остановку вентилятора за счет изменения температуры силиконового наполнителя (меняется его плотность). Так как подобные механизмы имеют сложную конструкцию, и движение лопастей зависит от рабочей жидкости, то они подобно механическому аналогу также крайне редко используются в современных машинах.

Электрический привод

Электрический привод – самый надежный и вместе с тем простой вариант, который используется во всех современных авто. В конструкции такого вентилятора имеется электродвигатель, приводящий в движение крыльчатку. Данный тип привода имеет электрический или электромагнитный принцип срабатывания. Вторая модификация чаще встречается в грузовиках. Электромагнитная муфта имеет следующее строение.

Электромагнит насажен на ступицу, которая соединяется с якорем электромотора через пластинчатую пружину, и способна вращаться. В спокойном состоянии электромагнит не работает. Но как только ОЖ достигает приблизительно 80-85 градусов, термодатчик замыкает контакты магнита. Он создает магнитное поле, благодаря чему притягивает к себе якорь электромотора. Этот элемент попадает в катушку, и активируется вращение лопастей. Но из-за сложности в конструкции такая схема не используется в легковом транспорте.

Использование электроники позволяет обеспечить несколько режимов работы устройства в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и оборотов коленвала. Особенность такого привода в том, что его включение может происходить независимо от работы ДВС. Например, пока мотор прогревается, вентилятор не работает, а когда ОЖ достигает пиковой температуры, начинает вращаться крыльчатка.

Чтобы обеспечить систему охлаждения дополнительным потоком воздуха, в последнем случае достаточно прикрутить вентилятор на соответствующее место и соединить его с бортовой проводкой автомобиля. Так как подобная модификация используется в современных транспортных средствах, дальше мы рассмотрим принцип работы именно данного типа вентиляторов.

Виды систем охлаждения

По способу охлаждения рассматриваемые системы можно разделить на несколько видов. Это:

  • воздушная (открытого типа);
  • жидкостная (закрытого типа);
  • комбинированная.

В первом случае для выполнения функций применяется поток воздуха. Система жидкостного охлаждения отводит температуру от деталей посредством потока жидкости. Комбинированный тип предусматривает объединение перечисленных способов ее снижения.

Чаще всего на транспортных средствах устанавливается система закрытого типа. Это обусловлено тем, что она способна обеспечить эффективное и равномерное охлаждения частей силового агрегата. К тому же такая конструкция в процессе работы издает минимальный уровень шума. Поэтому, рассматривая данную тему, стоит больше внимания уделить именно жидкостной системе охлаждения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

Чтобы при необходимости вентилятор срабатывал, он соединяется с еще одной системой, обеспечивающей мониторинг рабочей среды. В ее устройство в зависимости от модификации входит температурный датчик охлаждающей жидкости и реле вентилятора. Эта электрическая цепь соединена с электромотором вентилятора.

Работает такая простая система следующим образом. Датчик, установленный на входе в радиатор, фиксирует температуру ОЖ. Как только она поднимется до соответствующего значения, устройство посылает электрический сигнал на реле. В этот момент срабатывает электромагнитный контакт, и включается электрический мотор. Когда температура в магистрали падает, сигнал от датчика перестает поступать, и контакт реле размыкается – крыльчатка перестает вращаться.

В более продвинутых системах устанавливается два температурных сенсора. Один стоит на входе ОЖ в радиатор, а другой – на выходе. Вентилятор в этом случае включается самим блоком управления, который определяет этот момент по разнице в показателях между этими датчиками. Кроме этого параметра микропроцессор учитывает силу нажатия на педаль газа (или открытие дросселя), обороты ДВС и показания других датчиков.

В некоторых автомобилях для улучшения работы системы охлаждения используется два вентилятора. Наличие дополнительного вращающегося элемента позволяет ускорять охлаждение теплообменника за счет большего потока прохладного воздуха. Управление такой системой также осуществляется блоком управления. В этом случае в микропроцессоре срабатывает больше алгоритмов. Благодаря этому электроника может не только менять скорость вращения лопастей, но и отключать один из вентиляторов или оба.

Также многие автомобили оснащены системой, в которой вентилятор некоторое время продолжает работать после выключения ДВС. Это необходимо, чтобы после интенсивной работы горячий мотор продолжал некоторое время охлаждаться. Когда мотор глушится, охлаждающая жидкость перестает циркулировать по системе, из-за чего температура в агрегате резко подскакивает, а теплообмен не выполняется.

Такое происходит крайне редко, но если мотор работал при максимальной температуре, и был заглушен, тосол может начать вскипеть и образовать воздушную пробку. Во избежание подобной нагрузки в некоторых машинах вентилятор продолжает нагнетать воздух на блок цилиндров. Этот процесс называется свободный выбег вентилятора.

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).

Источник

Adblock
detector