Назначение и принцип работы вентилятора системы охлаждения

Вентилятор двигателя предназначен для отвода избыточного тепла от двигателя и его более эффективного охлаждения. Он может быть расположен сбоку в моторном отсеке или перед радиатором системы охлаждения. В современной автомобильной промышленности существует несколько типов вентиляторов, которые отличаются по типу привода, способу управления и геометрическим параметрам.

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

По своей конструкции вентилятор охлаждения двигателя автомобиля представляет собой простой механизм, состоящий из шкива, на котором расположены лопасти (крыльчатка). Они установлены под определенным углом к плоскости вращения, что улучшает их аэродинамические свойства и увеличивает интенсивность обдува. Количество лопастей (4 и более) и их геометрические размеры (диаметр вентилятора, частота) зависят от модели автомобиля и подбираются индивидуально.

Современные автомобили оснащены так называемой комбинированной системой охлаждения, которая состоит не только из вентилятора, но и радиатора и специальных контуров (магистралей) охлаждающей жидкости. По этой причине "радиатор" двигателя часто называют вентилятором радиатора.

Во многих конфигурациях автомобилей могут использоваться двойные вентиляторы охлаждения двигателя, которые имеют два шкива с независимыми лопастями. Они могут приводиться в действие одновременно или по отдельности, поскольку каждый из них имеет свою собственную систему подключения.

 

 

Установка вентилятора охлаждения двигателя

При интенсивном вращении шкива поток воздуха "всасывается" снаружи с помощью лопастей. Это увеличивает количество воздуха, проходящего через радиатор, что приводит к более эффективной работе и более быстрому отводу тепла. Для того чтобы заставить шкив (лопасти) вращаться для обеспечения необходимой скорости, можно использовать несколько типов привода:

• электрический.
• гидромеханическая;
• механический;

Как работает механический привод

Простейший тип привода вентилятора для охлаждения радиатора двигателя основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ полностью механический и долговечный, поэтому "радиатор" запускается синхронно с двигателем.

Несмотря на свою простоту, этот привод снижает полезную мощность двигателя, так как часть энергии используется для нагнетания воздуха. Кроме того, невозможно регулировать интенсивность работы лезвий. Из-за этих особенностей механический привод редко используется в современных автомобилях.

Особенности гидромеханического типа привода

Для более рациональной работы вентилятора системы охлаждения двигателя был использован гидромеханический привод. Его особенностью является то, что лопасти соединены со шкивом герметичной муфтой. Они могут быть двух типов:

• гидравлический.
• вязкая (вязкостная муфта);

Основной функцией муфты является включение вентилятора охлаждения радиатора при повышенной нагрузке на двигатель. Когда двигатель работает на низких оборотах, принудительная циркуляция воздуха отсутствует. Вязкостная или вязкостная муфта соединена с коленчатым валом двигателя. Внутри него находится силиконовая жидкость (гель), реагирующая на температуру. Когда сцепление нагревается, гель меняет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлическом сцеплении блокировка достигается за счет изменения объема масла.

Электрический и электромагнитный привод

Помимо вязкостных и гидравлических муфт, в системе привода вентилятора радиатора может использоваться электромагнитная муфта. Он реагирует на температуру теплоносителя, поддерживая ее в диапазоне 80-85°C. Электромагнитные сцепления чаще всего встречаются в грузовых автомобилях и строительной технике.

 

 

Электрический охлаждающий вентилятор

Эта конструкция состоит из электромагнита, который установлен на ступице вентилятора. Втулка соединена с якорем пластинчатой пружиной и совершает вращательное движение. При температуре ниже 80°C якорь находится вне катушки, и вентилятор выключен. Если температура поднимается выше 85°C, срабатывает термодатчик, который замыкает контакты и включает катушку. Якорь втягивается в катушку, и вентилятор приводится в действие.

Наиболее распространенным типом привода в современных автомобилях является электрический. Это предполагает установку в систему дополнительного электродвигателя. Это контролируется блоком управления, который активирует вентилятор, когда это необходимо. Как и в случае с электромагнитной муфтой, режим включения/выключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая определяется датчиком температуры.

Преимущество использования электродвигателя для приведения в действие вентилятора системы охлаждения заключается в том, что можно реализовать управляемый выбег вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения двигателя автомобиля, что ускоряет охлаждение.

Неисправности вентилятора радиатора и их последствия

Основная задача вентилятора двигателя - "всасывать" охлажденный воздух снаружи через радиатор в пространство под капотом автомобиля. Фактическое охлаждение осуществляется жидкостной системой, а воздушный поток только ускоряет этот процесс. С другой стороны, при высоких температурах окружающей среды и во время длительных остановок в пробках без дополнительного охлаждения двигатель может перегреться. Это означает, что не следует пренебрегать надлежащим функционированием этого устройства.

 

 

Вентиляторы двигателя с различным количеством лопастей

Основные причины повреждения вентилятора охлаждения двигателя:

• Повреждение рабочего колеса вследствие износа и повышенных нагрузок.
• Преждевременный старт. Раннее начало обычно не является проблемой. Однако если он запускается слишком поздно, возможно, вы установили датчик температуры, рассчитанный на низкие температуры окружающей среды (например, автомобиль не приспособлен для теплого климата). После этого датчик следует заменить.
• Непрерывная работа и невозможность отключения до полной остановки автомобиля (кроме автомобилей с механическим приводом). Чаще всего эта неисправность вызвана неисправным датчиком температуры (термостатом) или заклинившим сцеплением.
• Не включается. Причиной этого сбоя может быть неисправный привод вентилятора (порванный ремень, разрушившаяся муфта, поврежденный электродвигатель, окисленные контакты) или неисправный датчик температуры.
• Изменение направления воздушного потока на противоположное. Возникает при неправильном подключении полюсов двигателя.

Если охлаждающий вентилятор подключен правильно, направление потока воздуха всегда направлено в сторону двигателя.

Вентилятор охлаждения следует обслуживать и чистить не реже одного раза в год. Процедуру очистки можно выполнить без демонтажа устройства с помощью обычных щеток. Если необходима замена, лучше обратиться в специализированную ремонтную службу, которая исключит ошибки при диагностике, выборе правильной конфигурации вентилятора и его подключении.