Как работает вентилятор охлаждения радиатора автомобиля

Вентилятор радиатора охлаждения двигателя автомобиля

Системы охлаждения двигателя бывают двух основных типов: с жидкостным и с воздушным охлаждением. Вентилятор используется в обоих типах.

Вентилятор охлаждения способствует принудительному обдуву разогретого авторадиатора системы охлаждения и двигателя во время остановки автомобиля и обеспечивает равномерный и постоянный отвод тепла в атмосферу.

Конструктивно вентилятор охлаждения радиатора двигателя имеет крайне простое устройство. Как правило — это узел, объединяющий всего три элемента:
— Кожух
— Привод вентилятора
— Вентилятор (крыльчатка с 4-мя и более лопастями)

Вентилятор, расположенный в центре кожуха монтируется на авторадиатор. Кожух препятствует рассеиванию и формирует направленный поток воздуха от крыльчатки.

На серийных автомобилях используют вентиляторы, как с электрическим, так и механическим типом привода.

Вентилятор с механическим типом привода очень прост в эксплуатации, но имеет ряд недостатков. Так как вентилятор напрямую связан ременной передачей с коленчатым валом он вращается всегда при заведенном двигателе, что способствует его большему износу и в некоторых ситуациях, например в холодное время года, негативно влияет на автомобиль.

Вентилятор с электрическим приводом состоит из системы управления, которая контролирует обороты вращения в зависимости от показаний встроенных датчиков температуры и непосредственно из самого электродвигателя. Данный тип в наше время используется значительно чаще, так как позволяет выйти на более качественный уровень охлаждения по сравнению с механическим приводом.

Вентилятор с гидромеханическим приводом имеет ременный привод от шкива, установленного на коленвале автомобиля. Крепеж крыльчатки вентилятора к шкиву коленчатого вала осуществляется через гидромеханический привод (гидромуфта или термомуфта), что дает возможность контролировать скорость вращения вентилятора охлаждения независимо от оборотов коленвала.

Термомуфта наполнена силиконовым гелем, который меняет свои свойства вязкости при воздействии различного диапазона температур. Благодаря этому, при раскручивании двигателя, муфта уменьшает обороты вращение крыльчатки, что позволяет обеспечить надежность конструкции и обдуть радиатор нужным количеством воздуха для отвода тепла в данный момент.

В наши дни все чаще используют вентилятор с электрическим двигателем.

Интернет-магазин компании Radauto предлагает ознакомиться с широким ассортиментом автозапчастей для каждого автомобиля. Вы сможете подобрать подходящий вариант и, сделав заказ, получить товар в кратчайший срок. Мы готовы обеспечить оперативную доставку в любой уголок страны. А проверенные производители, в свою очередь, гарантируют высокое качество и долговечность автозапчастей, представленных в каталоге нашего магазина. Вы сможете воспользоваться услугами нашей компании, сэкономив массу времени и денег.

Вентилятор системы охлаждения двигателя

Всем привет! В данной статье мы рассмотрим принцип работы вентилятора охлаждения ДВС, его особенности и виды, основные причины поломок вентилятора и способы их устранения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

В процессе работы двигатель выделяет большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы агрегат не вышел из строя. Для этого в автомобиле предусмотрена система охлаждения двигателя.
Охлаждающая жидкость циркулирует по небольшим тонким трубкам радиатора. В случаях, когда автомобиль стоит в пробке или движется с маленькой скоростью долгое время, температура жидкости поднимается, и радиатор не может предотвратить перегрев самостоятельно. В этот момент в работу включается вентилятор, который охлаждает нагревшуюся жидкость в радиаторе. Устройство вентилятора достаточно простое, он объединяет четыре элемента:

• крыльчатка с четырьмя и более лопастями;
• привод вентилятора;
• кожух;
• блок управления вентилятором.

Вентилятор находится в центре кожуха, который формирует поток воздуха от вентилятора и препятствует его рассеиванию. Размеры лопастей вентилятора и их количество зависят от модели автомобиля. Конструкция вентилятора монтируется на радиатор.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение.
Привод бывает трех видов:

• механический;
• гидромеханический;
• электрический.

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя. Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора.

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический.
Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.

В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

• Поломка привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты) из-за которой вентилятор может не включаться.
• Неисправность термостата или блока управления двигателем вентилятора приводит к постоянной работе вентилятора на последней максимальной скорости.

• Обратное направление нагнетания воздуха. Такая проблема возникает, когда полюса электродвигателя подключены неправильно.
• Крыльчатка разрушается из-за износа и повышенных нагрузок.
• «Залипли» контакты реле.
• Возникли проблемы с электродвигателем. Если он вышел из строя, то крыльчатка вращаться не будет.
• Отсутствие напряжения в цепи питания вентилятора. Такая проблема возникает, если обрываются провода или из строя выходит предохранитель.

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

• При диагностики автомобиля проверяйте температуру охлаждающей жидкости и отслеживайте, как срабатывает вентилятор при приближении к критической отметке.
• Не забывайте проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке и при необходимости ее восполнять.
• Контролируйте охлаждающую систему, чтобы не возникало течи.
• На моторах, где вентилятор работает принудительно, не забывайте проверять натяжение приводного ремня.
• Если во время движения, охлаждающая жидкость достигла критической температуры, остановите машину и попытайтесь найти и устранить причину.
• Не забывайте очищать вентилятор охлаждения радиатора от загрязнений не реже раза в год. Тем более, что очистку вентилятора можно провести без демонтажа детали.
• Также советуем проводить каждые 1-2 года мойку пакета радиатора, так как в процессе эксплуатации автомобиля, там скапливаются пух, остатки насекомых, дорожная грязь. Это приводит к снижению эффективности работы радиатора, что в свою очередь повышает частоту срабатывания вентилятора охлаждения ДВС и снижает его ресурс.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр.
Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Что мне нужно знать о вентиляторах радиатора?

Вентилятор радиатора способствует передаче тепла за счет увеличения скорости воздушного потока через радиатор. Вентилятор обычно устанавливается в осевом направлении к транспортному средству, что означает, что воздух течет вдоль продольной оси движения автомобиля. Различают тянущие и толкающие вентиляторы, что напрямую выражается в способе их крепления к так называемому «телевизору» автомобиля. Толкающий вентилятор расположен перед радиатором (между воздухозаборником и радиатором) и проталкивает воздух через радиатор в сторону двигателя. Вытяжные вентиляторы, гораздо более распространенные, размещаются за радиатором (между радиатором и двигателем) и тянут воздух перед радиатором в сторону двигателя. Различие между толкающими и тянущими вентиляторами важно, поскольку у них есть лопасти, форма которых соответствует их функциям. Конечно, вы можете подключить двигатель толкающего вентилятора и наоборот, и он будет выполнять тянущую функцию, но он будет менее эффективен, чем классический тянущий вентилятор.

Что такое вентилятор в сборе?

Вентилятор обычно является только основным компонентом так называемого вентиляторный агрегат, который в первую очередь состоит из его привода, а также специального зажима (крышки), который направляет поток и предотвращает рассеивание воздуха, устремившегося вентилятором. Всё это крепится к радиатору или к корпусу, находящемуся рядом.

Типы приводов вентилятора

Хотя сами вентиляторы различаются по форме и размеру, а также по материалу, из которого изготовлены их лопасти, существует больше различий в типах привода вентиляторов. Первым делом нужно разделить приводы на механические и электрические. В первом случае вентилятор устанавливается на один из шкивов (чаще всего на приводе водяного насоса), приводимого ремнем вспомогательных агрегатов. Дальше мы имеем дело только с вытяжным вентилятором, потому что он находится между радиатором и двигателем. Второй тип привода — электрический, независимый от двигателя внутреннего сгорания, в котором ротор вентилятора приводится в движение электродвигателем. Сегодня более распространенным решением является электропривод.

В механических приводах существует несколько различий в типе системы активации вентилятора, поскольку она не всегда должна работать, и поэтому вентилятор не всегда должен вращаться вместе с двигателем. Поэтому требуется муфта, которую можно разделить на несколько наиболее распространенных типов: гибкая механическая муфта, электромеханическая и вязкостная муфта, самые популярные из всех, часто соединяемые непосредственно с валом крыльчатки водяного насоса.

В приводе вентилятора с вискомуфтой лопасти всегда приводятся в движение работающим двигателем, но из-за проскальзывания муфты они вращаются свободно и, следовательно, медленнее, не выполняя слишком много работы. По мере увеличения температуры воздуха, обтекающего муфту, температура вязкого силиконового масла внутри корпуса муфты увеличивается, что приводит к систематическому увеличению скорости вращения и, в то же время, крутящего момента на муфте. Это приводит к работе вентилятора. Также случается, что скорость увеличивается за счет увеличения количества жидкости в муфте, поток которой регулируется биметаллической пружиной, действующей в результате повышения температуры. Увеличение количества жидкости приводит к постепенному включению муфты и увеличению крутящего момента вентилятора.

Электропривод вентилятора

Термовыключатель часто является причиной выхода из строя вентилятора

В настоящее время очень часто используется электропривод, полностью независимый от работы двигателя, позволяющий вентилятору работать даже после остановки двигателя. В целом электрическая схема такого вентилятора в сборе очень проста. Вентилятор обычно включается термовыключателем, то есть простым датчиком, который замыкает электрическую цепь под воздействием определенной температуры. Он размещается в радиаторе или в одном из шлангов системы охлаждения . Когда охлаждающая жидкость, протекающая вокруг термовыключателя, достигает соответствующей температуры, электродвигатель начинает работать. Двигатели довольно часто имеют более одной скорости, поэтому при дальнейшем повышении температуры включаются скорости вентилятора. да простая схема позволяет очень быстро и легко провести общую диагностику цепи, отсоединив два провода от термопары и замкнув их. Если вентилятор, который раньше не работал, запускается после перемычки, это означает отказ термовыключателя. Если он не включается, это означает, что, возможно, термовыключатель исправен, а двигатель или электрическая цепь вышли из строя.

Симптомы и причины выхода из строя вентилятора

Наиболее частым признаком неисправности вентилятора является повышение температуры охлаждающей жидкости, особенно при движении с низкой скоростью или на стоянке. Также бывает, что вентилятор с электроприводом эффективно работает только на второй или третьей передаче и включается, когда температура жидкости уже слишком высока.

Другие неисправности, такие как механическое повреждение лопастей вентилятора (у внедорожников) или износ подшипников оси вентилятора, возникают реже. О поломке вязкостной муфты свидетельствует высокий шум при работе, вентилятор не запускается или вращается со скоростью, равной частоте вращения двигателя. Простой способ проверить сцепление — выключить вентилятор при выключенном холодном двигателе. После этого ротор должен вращаться без заметного сопротивления. С другой стороны, когда двигатель горячий, ротор должен вращаться с большим сопротивлением.

В случае поломки вентилятора сломанные компоненты заменяются новыми. Электродвигатели, конечно, можно ремонтировать. Не рекомендуется использовать заменители от других моделей автомобилей из-за другого диаметра или формы лопастей ротора. На рынке вы также найдете универсальные электрические вентиляторы, которые можно использовать, но вам необходимо обладать соответствующими знаниями или основываться на опыте.

В современных автомобильных конструкциях вентиляторы управляются должным образом — с помощью термовыключателя или специального контроллера в более совершенных конструкциях. Вентилятор приводится в движение электродвигателем с регулируемой скоростью или напрямую от двигателя через вискомуфту.

Физические повреждения вентиляторов возникают относительно редко — чаще всего из-за столкновения с грязью и т. д. Наиболее частая причина выхода из строя — повреждение привода вентилятора или его управления. Это проявляется быстрым повышением температуры охлаждающей жидкости и превышением допустимого диапазона температуры.

На многих интернет-форумах можно найти советы и рекомендации, как самостоятельно отремонтировать привод вентилятора радиатора — это довольно временное и краткосрочное решение. Также стоит отметить, что неисправный вентилятор радиатора также снижает эффективность работы системы кондиционирования.

Назначение и принцип работы вентилятора системы охлаждения

Для отведения излишков тепла, возникающего в процессе работы двигателя, и его более эффективного охлаждения в конструкции автомобиля предусмотрен специальный вентилятор. Он может располагаться со стороны моторного отсека или перед радиатором системы охлаждения. В современном автомобилестроении применяется несколько типов вентиляторов, которые отличаются типом привода, способом управления и геометрическими параметрами.

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

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

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

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

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.

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.

Неисправности вентилятора радиатора и их последствия

Главной задачей вентилятора мотора является “засасывание” охлажденного воздуха извне через радиатор в подкапотное пространства автомобиля. Фактически охлаждение осуществляет жидкостная система, а обдув лишь ускоряет этот процесс. С другой стороны, при высокой температуре окружающей среды, а также при длительных простоях автомобиля в дорожных пробках без дополнительного охлаждения двигатель может сильно перегреться. Это означает, что исправностью этого узла пренебрегать не стоит.

Основные неисправности вентилятора охлаждения мотора:

• Не включается. Такая неисправность может быть следствием поломки привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты, неисправность электродвигателя, окисление контактов) или неточностью работы температурного датчика.
• Постоянная работа и невозможность отключения до полной остановки автомобиля (за исключением авто с механическим приводом). Чаще всего такая поломка связана с неисправностью температурного датчика (термостата) или заклиниванием муфты.
• Несвоевременное включение. Более раннее включение обычно не является проблемой. Если же запуск происходит с опозданием, возможно, установлен термодатчик, предназначенный для эксплуатации при пониженных температурах (например, автомобиль не подходит для регионов с жарким климатом). В этом случае датчик нужно заменить.
• Обратное направление нагнетания воздуха. Происходит при неправильном подключении полюсов электродвигателя.
• Разрушение крыльчатки вследствие износа и повышенных нагрузок.

Направление движения потока воздуха при правильном подключении вентилятора охлаждения осуществляется всегда в сторону двигателя.

Профилактика состояния и очистка вентилятора радиатора охлаждения мотора от загрязнений должна выполняться не реже одного раза в год. Выполнить процедуру очистки можно без демонтажа узла при помощи обычных щеток. Если требуется замена, лучше обратиться в специализированные ремонтные сервисы, что позволит исключить ошибки при диагностике, подборе нужной конфигурации вентилятора и его подключении.