Вентилятор радиатора

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.

Принцип работы и устройство вентилятора охлаждения двигателя

Вентиляторы бывают трех типов:

1. с вискомуфтой;
2. с электронным блоком управления;
3. с термовыключателем.

Системы на основе вискомуфты можно встретить довольно редко, в основном на авто с продольным расположением движка и на серьезных внедорожниках, которые предназначены для пересечения водных преград. Это связано с тем, как работает вентилятор охлаждения двигателя. Вискомуфта, которая отвечает за его вращение, является герметичной, что защищает ее от воды. А электрические вентиляторы под воздействием воды сразу же выходят из строя.

Вискомуфта наполнена специальным силиконовым маслом, которое под воздействием температуры меняет свои свойства и в зависимости от степени нагрева скорость вращения вентилятора увеличивается или уменьшается.

Основные составляющие вискомуфты:

1. Герметичный корпус заполненный силиконовой жидкостью (гель или масло);
2. Пакет дисков ведомого вала;
3. Пакет дисков ведущего вала.

Принцип работы вискомуфты основан на передаче вращения от ведущего вала ведомому за счет пакетов дисков помещенных в силиконовую жидкость. Вязкость жидкости меняется в зависимости от температуры

Устройство вентилятора с электроприводом включает в себя электродвигатель, электронный блок управления, температурный датчик, реле включения вентилятора. Более современная конструкция предполагает наличие двух датчиков температуры. Один из них вмонтирован в выходящий из радиатора патрубок, а второй встраивается в корпус термостата или же в патрубок, выходящий из двигателя. Блок управления, в зависимости от разницы показаний этих двух датчиков, управляет вентилятором охлаждения двигателя.

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.

Предохранители

Электрические схемы автомобилей Нива Шевроле, выпущенных до и после 2009 года отличаются. В обоих случаях предохранители с плавкими вставками на 50 ампер, защищающие цепи питания электровентиляторов, находятся в дополнительном блоке. Он находится за вещевым ящиком с пассажирской стороны салона. На рисунке показано где находятся предохранители вентиляторов.

А еще интересно: Нива шевроле установка кондиционера — Автожурнал MyDucato

При превышении допустимого тока вставка плавится и цепь размыкается. Поэтому предохранители — первое, что надо проверить, если не работает электровентилятор охлаждения. Работоспособность детали можно оценить визуально или с помощью омметра (мультиметра). Для этого придется предварительно извлечь предохранитель из гнезда.

Как самостоятельно выполнить ремонт вентилятора охлаждения двигателя?

Перед снятием вентилятора нужно отключить провод массы от аккумулятора, а также все идущие к вентилятору провода. После этого можно откручивать крепежные болты вентилятора и снимать его.

Чтобы предотвратить поломки и улучшить качество охлаждения нужно периодически чистить вентилятор от различных загрязнений, используя при этом щетку.

Иногда случается, что виновницей неисправности вентилятора является обычная грязь. Чтобы проверить это, нужно только отогнуть кожух движка и оценить состояние всего оборудования. В большинстве случае потребуется замена щеток, так как они часто выходят из строя, что обусловлено чрезмерным загрязнением и последующим быстрым износом.

Довольно часто поломка заключается только в плохом контакте проводов. Это происходит из-за сильного окисления контактов (в соединительных штекерах), которые ни разу, за весь период эксплуатации авто, не чистились. Именно поэтому, перед тем как что-либо менять, надо тщательно проверить состояние проводов, а в случае необходимости заменить либо почистить.

На следующем этапе проверяется работоспособность ротора, а точнее его обмотки. Если она в порядке, то можно вздохнуть с облегчением. Если же произошел обрыв или замыкание, то придется осматривать каждый виток, чтобы выявить неисправность. Но перед этим нужно тщательным образом очистить все от загрязнений при помощи щетки по металлу и ветоши с растворителем, который ни в коем случае не должен содержать химически агрессивных компонентов.

Когда перегревается двигатель, а вентилятор при этом не включается, то это свидетельствует о поломке электрического мотора. Разборке и последующему ремонту эта деталь не подлежит, поэтому электродвигатель необходимо только менять.

Процесс продувки радиатора и замены вентилятора, применительно к автомобилю Форд Фокус, показан в видео.

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.

Электрический вентилятор охлаждения радиатора (принудительный)

Чтобы поломка датчика вентилятора ВАЗ 2107 не принесла проблем, можно организовать принудительное охлаждение без замены штатного электровентилятора крыльчаткой, надеваемой на шкив помпы. Для этого достаточно обеспечить резервное включение вентилятора кнопкой. Понадобятся такие детали и материалы:

Читать также: Новая тойота королла универсал 2019

• электромагнитное реле;
• колодка для реле;
• кнопка для установки на приборной панели (можно с подсветкой);
• провод сечением не меньше 0,75 мм;
• разъемы «папа-мама»;
• изоляция.

Также понадобится новый датчик вентилятора, если старый неисправен. Исправность проверить можно омметром или прозвонкой. Если при нагреве нижней части радиатора вентилятор не включается, его надо менять.

Сначала нужно уменьшить ток, проходящий через контакты тепловое реле, управляющее включением вентилятора. Для этого схему включения вентилятора ВАЗ 2107 надо изменить так, чтобы он питался не напрямую от датчика, а через дополнительное реле. В этом случае контакты датчика вентилятора (термореле) не будут подгорать, а в случае выхода из строя дополнительного реле, последнее заменить будет намного проще.

Также необходимо подключить кнопку включения вентилятора так, чтоб при включении она дублировала датчик, подавая напряжение на катушку реле при включении. В этом случае при поломке датчика можно будет вручную включить вентилятор охлаждения ВАЗ и уберечь двигатель от перегрева.

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

Конструктивно вентилятор для охлаждения мотора автомобиля представляет собой простой механизм, состоящий из шкива, на котором расположены лопасти (крыльчатка). Они установлены с некоторым углом наклона по отношению к плоскости вращения, что улучшает их аэродинамические характеристики и повышает интенсивность нагнетания воздуха. Количество лопастей (от 4 и более), а также их геометрические размеры (диаметр вентилятора, частота расположения) зависят от модели автомобиля и подбираются индивидуально.

В ряде конфигураций автомобилей могут использоваться сдвоенные вентиляторы системы охлаждения двигателя, в которых предусмотрено два шкива с независимыми лопастями. Они могут приводиться в рабочий режим одновременно или по отдельности, поскольку каждый имеет свою систему подключения.

Расположение ветилятора охлаждения двигателя

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

• механический;
• гидромеханический;
• электрический.

Как работает механический привод

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

Несмотря на простоту конструкции, такой привод снижает полезную мощность мотора, поскольку часть энергии затрачивается на нагнетание воздуха. Помимо этого, отсутствует возможность регулировки интенсивности работы лопастей. В силу этих особенностей механический привод в современных автомобилях практически не применяется.

Особенности гидромеханического типа привода

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

• вязкостная (вискомуфта);
• гидравлическая.

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

Электрический и электромагнитный привод

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

Электрический вентилятор охлаждения

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

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

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

Лучшие производители вентиляторов охлаждения

Выделяют несколько производителей, чьи вентиляторы хорошо справляются с нагрузкой. У каждого бренда есть свои преимущества перед конкурентами, но главной особенностью представленных вентиляторов считают надежность по сравнению с аналогами.

SAT

Описание конструкции. Среди производителей элементов для охлаждающей системы бренд SAT выделяется большим ассортиментом запчастей на вторичном рынке. Китайский вентилятор обладает невысокой стоимостью и средним качеством. Вентилятор в пластиковом корпусе может быть нескольких вариантов. Для разных моделей автомобилей идут свои серии радиаторных вентиляторов, различные по характеристикам.

Виды. Выпускаются элементы с гидромеханическим и электрическим приводом. Электрический привод более востребован на рынке вторичных запчастей.

Срок службы. Срок гарантированной работы составляет 1 год, но при соответствующем уходе и выполнении правил эксплуатации реальный срок работы достигает трех лет без ремонта.

Nissens

Датская компания Nissens входит в число наиболее известных производителей систем охлаждения. Вентиляторы имеют подтвержденное качество.

Отмечается надежность вторичных запчастей, которые по характеристикам аналогичны оригиналам.

Описание конструкции. Отличием вентилятора считают утолщенный корпус и использование прочных материалов, которые устойчивы к коррозии и другим видам повреждений.

Виды. Среди производимых видов вентиляторов можно найти все варианты привода. Наиболее популярным считают электрический, но гидромеханический также востребован. Отдельная серия запчастей с механическим приводом предназначена для спецтехники.

Срок службы. Гарантийный срок эксплуатации на различные варианты вентиляторов варьируется от 1 года до 2-х лет. Сама длительность работы не ограничена, то есть при аккуратной эксплуатации запчасть может прослужить больше 5 лет.

Плюсы Nissens

1. Расширенная линейка вентиляторов и различные типы устройств с электроприводом для популярных марок машин.
2. Хорошее качество и гарантированная надежность.
3. Нет нареканий по работе устройства.

Минусы Nissens

1. Высокая цена относительно конкурентов.
2. Большое количество подделок. Требуется сразу проверять вентилятор на наличие логотипов, оттисков и дефектов.

Behr Hella

Бренд Behr Hella гарантирует качественное исполнение вентиляторов для систем охлаждения в различных марках автомобиля.

Описание конструкции. Вторичные запчасти заслужили положительную репутацию из-за использования качественных материалов, обеспечивающих длительный срок службы.

Виды. В ассортименте есть вентиляторы с механическим приводом для спецтехники, гидромеханическим на внедорожники, а также стандартные с электроприводом.

Срок службы. Гарантия выдается на два года, так как вторичные запчасти не отличаются от оригиналов. Длительность эксплуатации может превышать 10 лет при выполнении всех условий по обслуживанию.

Плюсы Behr Hella

1. Гарантированное качество от лидера вторичных деталей для охладительной системы.
2. Длительная работа.
3. Нет проблем, связанных с повышенным шумом или дефективным срабатыванием.
4. Мало отличий от оригинальных вентиляторов, которые устанавливаются при сборке авто на конвейере.

Минусы Behr Hella

1. Высокая стоимость относительно других производителей из среднего ценового сегмента.
2. Сложно избежать подделок на вторичном рынке. Чаще всего они отличны отсутствием специальных знаков бренда и пониженной стоимостью.

LUZAR

У фирмы Luzar в ассортименте запчасти для охладительной системы отечественных и иностранных автомобилей. Отличием вентилятора будет соответствие требования ГОСТа, а также увеличенным сроком гарантии.

Описание конструкции. Запчасти изготавливаются из высокопрочных материалов, которые мало подвержены износу. Они поставляются на заводы от проверенных зарубежных поставщиков.

Виды. Ассортимент включает в себя вентиляторы с электрическим, гидромеханическим и механическим приводом. Наиболее расширенная линейка у моделей с электроприводом.

Срок службы. Гарантия действует 2 года, но из-за качественного исполнения, которое близко к родным аналогам, вторичные запчасти могут служить до 10 лет без ремонта и замены.

Плюсы LUZAR

1. Малое количество брака, дефектов и подделок.
2. Хорошее качество при цене ниже, чем у зарубежных конкурентов.
3. Расширенные серии для отечественных и азиатских машин, в том числе гидромеханические для ряда мощных автомобилей.

Минусы LUZAR

1. Невысокая производительность у вентиляторов с электроприводом из-за слабого моторчика.

Смена предохранительного клапана

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

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

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

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

Замену можно сделать самостоятельно, используя следующий порядок:

 отключить клемму с АКБ;

 освободить радиатор от жидкости;

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

 нанести на новый датчик герметик и установить на соответствующее место;

 не нужно затягивать датчик слишком сильно;

 залить ОЖ, завести двигатель и ждать пока температура поднимется.

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