- Пристрій вентилятора радіатора
- різновиди приводу
- механічний привід
- гідромеханічний привід
- Електричний привід
- Вентилятор охолодження з електроприводом
- Поширені несправностей, здійснення діагностики
- Профілактика, зняття і ремонт
Системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння розділилися на дві гілки в процесі свого розвитку: повітряне охолодження і рідинне охолодження. Систему рідинного охолодження більш коректно називати гібридної, так як вентилятор використовується в обох типах систем. Середовищем для рассеванія надлишкового тепла в процесі його відводу від розігрітій силової установки виступає повітря. Вентилятор охолодження є пристроєм, який забезпечує стабільний і рівномірний відвід тепла в навколишнє середовище.
Гібридна система охолодження практично повністю витіснила повітряну в конструкції серійних автомобілів, так що далі будемо розмовляти виключно про неї. Ще варто відзначити, що функція вентилятора в тій і іншій системі аналогічна. Вентилятор охолодження дозволяє примусовим чином реалізувати ефективний обдув двигуна і радіатора гібридної рідинної системи охолодження.
Вентилятор служить для кращого охолодження двигуна і рідини в радіаторі. Такий ефект досягається завдяки обдуву ДВС і збільшення швидкості потоку і загальної маси повітря, який проходить через осередки і ребра радіатора. Місцем установки вентилятора в більшості випадків стає простір між радіатором і силовою установкою. Сам вентилятор радіатора укладений в спеціальний кожух.
Пристрій вентилятора радіатора
Автомобільний вентилятор системи охолодження ДВС має мінімум чотири лопаті, які закріплені на єдиному загальному шківі. Лопаті розташовані під певним кутом щодо площини обертання. Це зроблено для максимально ефективного забору і подальшої подачі повітря. Жорстко встановлених закономірностей в пристрої вентилятора немає, хоча найбільш поширеною стала така конструкція, яка включає в себе крильчатку на 8 лопатей.
різновиди приводу
Вентилятор радіатора може відрізнятися по конструкції приводу. Існуючі типи діляться на:
- механічний;
- гидромеханічеський;
- електричний;
механічний привід
Такий привід являє собою конструкцію, яка є по суті постійним приводом від колінчастого вала силової установки. Такий привід є найпростішим і реалізований за допомогою пасової передачі. Основним недоліком механічного приводу є відбір потужності у агрегату, яка витрачається на забезпечення постійного обертання вентилятора. Сьогодні механічний привід практично не використовується в системах охолодження на цивільних авто.
гідромеханічний привід
Даний тип приводу є рішення, яке реалізовано шляхом установки вязкостной муфти (віськомуфти) або гідравлічної муфти. Зазначені муфти мають постійний привід від колінчастого вала двигуна. Для того, щоб зберегти лопаті вентилятора в безпеки під час роботи ДВС на максимальних обертах і високій швидкості обертання колінчастого вала, крильчатку вентилятора з'єднують зі шківом саме за допомогою гідро або вязкостной муфти. Зустрічається також визначення термомуфти, яке стосовно залежно від особливостей конструкції.
Муфта може частково або повністю блокуватися під впливом збільшується температури рідини, якою вона заповнена. Такий заповнює рідиною виступає силікон. Збільшення температури відбувається в результаті підвищення оборотів колінчастого вала і зростаючого навантаження на двигун. Муфта блокується і починається обертання вентилятора охолодження. Гідравлічна муфта відрізняється за принципом пристрою від вязкостной муфти і блокується залежно від кількості масла, яке знаходиться в муфті.
Виходить так, що вискомуфта часто заповнена силіконовим гелем, який має здатність до зміни своїх властивостей під впливом температури. В муфту заливають силіконове масло в кількості близько 30-и або 50-и мл. Блокування муфти впливає на швидкість обертання вентилятора незалежно від частоти обертання коленвала ДВС. Якщо силовий агрегат виходить на режим високих обертів, тоді муфта сповільнює обертання крильчатки, тим самим оберігаючи вентилятор від руйнування при високій швидкості обертання. Головним завданням всіх типів муфт, які відрізняються за принципом роботи і конструктивними особливостями, є утримання швидкості обертання вентилятора в строго обмежених рамках. Вискомуфта забезпечує такий діапазон оборотів, який необхідний крильчатці для найбільш ефективного охолодження.
Як вже було сказано, вентилятори з механічним приводом стали рідкісним явищем, але повністю не зникли. Такий пристрій ще можна зустріти на деяких моделях авто, які мають поздовжньо розташований силовий агрегат. Ще одним сегментом автомобілів, в якому установка вентилятора з подібним типом приводу є повсюдною і виправданою, виявляються потужні позашляховики. Такі машини здатні долати водні перешкоди і підготовлені для експлуатації в умовах вкрай підвищеної вологості. Справа в тому, що будь-яка електроніка виходить з ладу після контакту з водою, а віськомуфти є повністю герметичними пристроями і не бояться вологи.
Електричний привід
Активний розвиток і впровадження електронних пристроїв управління і контролю різних систем в процесі роботи двигуна призвело до появи вентилятора радіатора з електричним приводом. Даний привід має окремий електродвигун і власну систему управління. Контролер дозволяє задавати інтенсивність роботи крильчатки і гнучко змінювати швидкість і тривалість обертання вентилятора на основі показань температурного датчика. Датчик вимірює показники температури охолоджуючої рідини в ДВС. Таке рішення підвищило не тільки ефективність, але і дозволило добитися поліпшеною рівномірності охолодження двигуна порівняно з системами, які засновані на використанні віськомуфти.
Вентилятор охолодження з електроприводом
Електродвигун вентилятора живиться від бортової мережі транспортного засобу. Існуючі рішення варто розділити на:
- вентилятор з термовимикачем;
- вентилятор з електронним блоком;
Автомобілі на ранньому етапі конструктивно не мали електронних блоків управління. Активацію і відключення електромотора вентилятора системи охолодження виконував термовиключатель, який деякі автолюбителі плутають з датчиком температури. Датчик температури найчастіше вбудовується в корпус блоку циліндрів двигуна. Сигнал на приладову панель в салоні надходить саме від нього, так як контроль температури біля камери згоряння набагато важливіше температури ОЖ.
Термовимикач аналогічно задіюється при підвищенні температури, але спирається на свідчення теромодатчіка охолоджуючої рідини в радіаторі. Пристрій працює в вузькому температурному діапазоні. Наприклад, вентилятор активується при температурі ОЖ 85 градусів за Цельсієм, а його виключення станеться при 70 градусах. Принцип роботи пристрою досить простий. Якщо температура піднялася вище заданого порогу, тоді в Термовимикачі змикаються контакти, що і призведе до замикання ланцюга живлення вентилятора охолодження. На електродвигун подається струм, крильчатка починає обертатися. Зниження температури до мінімального порогу призведе до того, що контакти розімкнуться і вентилятор припинить свою роботу.
Примітно те, що конструкцію електроприводу вентилятора з термовимикачем можна встановити практично на будь-який мотор. Схема управління вентилятором помітно складніше в сучасних моделях з ЕБУ і включає в себе ряд елементів і виконавчих пристроїв, серед яких основні:
- датчик температури ОЖ;
- ЕБУ;
- реле включення вентилятора;
- електродвигун;
Температурний датчик вимірює температуру охолоджуючої рідини в силовому агрегаті. Сучасні автомобілі можуть мати відразу два датчика, які встановлені в різних місцях. Один термодатчик ставлять на виході з двигуна або в корпус термостата, інший ставиться в патрубок на виході з радіатора. Вентилятор управляється з урахуванням показань обох елементів і подальшою оцінкою різниці тих даних, які надходять від датчиків. Для більш ефективного управління задіяні також додаткові пристрої, серед яких варто відзначити датчик частоти обертання коленвала і воздухорасходомер . Показання цих датчиків необхідні для точного визначення режиму, в якому працює двигун в певний момент.
Комплекс сигналів від датчиків передається в ЕБУ двигуна, який виробляє їх аналіз і активує реле включення вентилятора в потрібний момент. Вентилятор працює рівно стільки, скільки це необхідно для досягнення оптимального температурного показника стосовно конкретного режиму оборотів і навантаження на ДВС.
Моделі автомобілів, які мають кліматичну установку, часто отримують одразу два вентилятори. Для кожного з таких вентиляторів передбачена окрема схема включення. Вентилятори можуть працювати синхронно або окремо, що буде прямо залежати від температури і умов експлуатації ДВС. Реле включення вентилятора поступово витісняє спеціальний блок управління вентилятором для максимально ефективного контролю його роботи.
Зустрічається також функція, коли реалізовано автоматичне включення вентилятора вже після того, як двигун заглушений. Це необхідно для запобігання занадто різкого підйому температури в ГБЦ відразу після зупинки розігрітого двигуна, так як в результаті відбувається негайне припинення циркуляції охолоджуючої рідини в системі.
Поширені несправностей, здійснення діагностики
Пам'ятайте, що діагностувати несправність вентилятора системи охолодження варто з граничною обережністю, так як обертається крильчатка може серйозно пошкодити пальці рук або інші частини тіла! Не рідкісні випадки, коли несправний вентилятор несподівано приходить в рух!
Вентилятори системи охолодження встановлюються як перед радіатором, так і за ним, з боку моторного набряку. Усталеного єдиного стандарту щодо місця установки серед конструкторів не існує. Багато власників автомобілів також часто задаються питанням про те, в якому напрямку дме вентилятор. Існує думка, що він здійснює обдув радіатора для кращого охолодження ОЖ. Коштувати запам'ятати, що дме вентилятор виключно на двигун незалежно від місця його розташування. Установка перед радіатором ніяк не означає, що обдувається тільки сам радіатор. Зміна напрямку обдування неприпустимо.
Будь-електричний двигун або вискомуфта різної потужності і технології виробництва, а також електронний блок або регулятор, створений для управління, не можуть забезпечити 100% гарантію захисту від несправностей. Проблема ускладнюється ще й тим, що вийшов з ладу вентилятор системи охолодження силового агрегату негайно спричинить за собою серйозні наслідки у вигляді перегріву мотора. Навіть контрольні прилади, створені для своєчасного інформування водія в критичний момент, виходять з ладу. Контролювати стан вентилятора і його справність потрібно із завидною регулярністю. У русі також варто зайвий раз поглянути на термометр на панелі приладів при першій такої можливості.
Простіші системи з термовимикачем легко піддаються діагностиці несправностей. Що стосується сучасних авто, тоді дуже важливо правильно визначити не тільки саму поломку вентилятора, але і виявити вийшов з ладу елемент в ланцюзі з кількох пристроїв. На самому початку діагностики потрібно виявити проблему, через яку перестав працювати вентилятор. Вийти з ладу може будь-який з датчиків, блок управління або сам електричний мотор. Діагностувати несправність цілком можна самостійно, дотримуючись наведених нижче рекомендацій.
Системи з механічним приводом діагностуються швидко. Просто поспостерігайте за вентилятором, який повинен обертатися постійно. Якщо Ви бачите обертання і лопаті крильчатки цілі, тоді шукайте проблему в іншому місці. Перегріваються двигуни з віськомуфтой через несправний вентилятор тільки в тому випадку, якщо муфта не забезпечує достатньої блокування крильчатки в режимі високих обертів коленвала. Результатом стає низька швидкість обертання вентилятора і такий обдув, який не відповідає навантаженню на мотор. Визначити несправність муфти можна шляхом аналізу швидкості обертання вентилятора на низьких і високих оборотах.
Якщо в автомобілі встановлений електричний вентилятор охолодження, тоді почніть з контролю його роботи. Коли вентилятор не включається при очевидному перегрів, можна скористатися наступним методом діагностики систем з термовимикачем:
- потрібно від'єднати роз'єм термовимикача, який часто угвинчений в нижню частину бачка радіатора ;
- далі знадобиться трохи дроту. Дотримуючись обережності, використовуємо зазначену дріт в ролі перемички, якій необхідно замкнути 2 гнізда отсоединенного роз'єму;
Якщо вентилятор після такої операції примусово заробив, тоді цілком очевидна несправність термомвиключателя. Непрацюючий же вентилятор буде означати несправність саме в ньому чи в інших ділянках ланцюга. Конструкція може також складатися з подвійного термодатчика. Перевірку варто робити в два етапи, хоча принцип залишається таким же. На самому початку замикають перші два контакти, після чого вентилятор повинен обертатися на малих обертах. Далі замикається друга пара, після чого швидкість обертання повинна помітно зрости.
Буває і так, що вентилятор охолодження радіатора дме постійно, без видимих пауз. Такі симптоми є досить поширеними. Це може вказувати на вихід з ладу датчика включення. Перевірку варто здійснювати при включеному запалюванні шляхом подальшого видалення відповідного роз'єму з датчика. Якщо вентилятор після цього не виключився, тоді регулятор відключення слід замінити. Додатково можна виконати перевірку запобіжника в тому випадку, якщо виникли проблеми з працездатністю вентилятора охолодження не зникли.
Головне запам'ятати, що як і в будь-який інший електричного кола, варто діагностувати несправність окремих складових частин методом виключення. Не меншої уваги потребують і стан проводки, роз'ємів і штекерів. У ряді випадків поломка швидко усувається завдяки простому ремонту кабелю, який вимагає ізоляції, а також чищенням контактів. Не менш продуктивною може виявитися і заміна штекера. Якщо після всіх діагностичних процедур вентилятор так і не запрацював, тоді його потрібно демонтувати і замінити.
Зазначені вище способи не можна рекомендувати тим автовласникам, які мають машину з електронним пристроєм для контролю швидкості обертання вентилятора охолодження. Самостійно недосвідченому водію можна перевірити тільки справність запобіжника, який відповідає за дану ділянку. Далі необхідно звернутися за допомогою в автосервіс.
Профілактика, зняття і ремонт
Забезпечення максимально ефективного охолодження ДВС і радіатора можливо тільки тоді, коли вентилятор проходить періодичну чистку, усуваються його дрібні поломки і забруднення. Виконувати таку перевірку бажано не рідше одного разу на рік. Чистять вентилятор за допомогою звичайної щітки, якою з нього видаляють бруд і пил.
Якщо потрібен демонтаж вентилятора охолодження, тоді:
- від'єднайте від АКБ провід маси;
- відключіть всі роз'єми, які підключені до пристрою,
- відкрутіть болти кріплення кожуха ;.
- посуньте кожух вентилятора або демонтуйте вузол;
Демонтаж вентилятора дозволяє усунути більшість поломок за допомогою ремонту. Дуже часто потрібно зачистка або заміна проводів, так як їх порушений контакт стає причиною несправності або відхилень від норми в процесі роботи вентилятора. Може знадобитися ремонт щіток, який має на увазі їх заміну. Зазначений елемент частіше за інших виходить з ладу. Щітки схильні до швидкого зносу, так як на них збирається бруд з дороги.
Не рідко виникає необхідність усунення замикання або обриву обмотки ротора. Трапляється, що обмотка в робочому стані, але функціональність все одно порушена через рясного скупчення забруднень. Дану проблему вирішують очищенням обмоток за допомогою розчинника. Також підійдуть спеціальні щітки, призначені для глибокого чищення.
В процесі експлуатації виникають і такі випадки, які зажадають заміни електромотора. Несправність часто проявляється на прогрітому двигуні, вся ланцюг справна, але вентилятор охолодження не запускається. Як показує практика, ремонтувати цю деталь недоцільно. Електродвигун має прийнятну вартість, так що його відразу міняють на новий.