Вентилятор охлаждения двигателя
Вентилятор охлаждения двигателя — устройство, позволяющее принудительно организовать обдув разогретого двигателя и радиатора системы охлаждения во время стоянки автомобиля с заведенным двигателем.
Роль вентилятора в системе охлаждения
Процесс эволюции системы охлаждения изначально шел двумя основными путями, поэтому в серийных автомобилях нашли применение системы двух основных типов: воздушное охлаждение и жидкостное (вернее, гибридное). Вентилятор используется в системах охлаждения обоих типов, так как конечным носителем, рассеивающим тепло, отведенное от двигателя, в них служит воздух. Вентилятор выполняет функцию устройства, обеспечивающего постоянный и равномерный отвод тепла в атмосферу.
Типы вентиляторов охлаждения двигателя
Работоспособных конструкций вентилятора в процессе развития системы охлаждения сложилось всего две. Первый вид — механический вентилятор, имеющий ременный привод от шкива, установленного на коленчатый вал.
Для обеспечения сохранности лопастей при высокой скорости вращения коленвала крыльчатка вентилятора присоединена к шкиву через гидромеханический привод, который, в зависимости от конструкции, называется термомуфтой или гидромуфтой.
Чаще всего автомобильный двигатель снабжают восьмилопастной крыльчаткой, хотя количество и форма лопастей нигде не регламентируются
Это устройство представляет собой разновидность вискомуфты, наполненной силиконовым гелем, меняющим свойства под воздействием температуры. Степень блокировки муфты влияет на скорость вращение вентилятора. При раскручивании двигателя муфта начинает «притормаживать» вращение крыльчатки, которая неминуемо сломалась бы при скорости вращения 3000 оборотов в минуту и выше. Термомуфта и гидравлическая муфта отличаются друг от друга по конструкции и принципу действия, но обе они позволяют удерживать скорость вращения крыльчатки в узких пределах, позволяя ему разгоняться и замедляться лишь настолько, насколько это нужно для эффективного отвода тепла, и не более.
С развитием современных электронных компонентов и началом их применения для контроля процессов в двигателе, появился и быстро завоевал популярность электрический привод вентилятора. Привод состоит из электродвигателя и системы управления, которая контролирует интенсивность работы вентилятора охлаждения в зависимости от показаний датчика температуры. Применение электроники дало возможность вывести равномерность охлаждения двигателя на новый качественный уровень по сравнению с инертной «аналоговой» системой на основе вискомуфты.
Устройство и принцип работы вентилятора охлаждения двигателя
Вентилятор с вискомуфтой
Вентиляторы с вязкостной муфтой в наше время встречаются на легковых автомобилях редко. Их применение ограничено моделями с продольным расположением двигателя, да и то, удобство электронного управления постепенно сводит их использование на нет. Единственным сегментом, в которых установка вентилятора с ременным приводом предпочтительна — серьезные внедорожники, такие как УАЗ или Jeep Wrangler, предназначенные для форсирования водных преград.
Электроника боится воды, а вискомуфта герметична, и не выйдет из строя после «купания». Заполняется муфта силиконовым маслом, объем которого составляет примерно 30-50 мл.
Вентилятор с электронным блоком управления
Механизм вентилятора с электрическим приводом включает в себя: электронный блок управления электродвигателем, датчик температуры охлаждающей жидкости, электродвигатель и реле включения вентилятора. На современных автомобилях все чаще устанавливают два датчика, которые фиксируют температуру охлаждающей жидкости. Один из них встроен в патрубок на выходе из радиатора, другой – в патрубок на выходе из двигателя или в корпус термостата. В таком случае управление вентилятором происходит на основании разницы показаний этих датчиков.
Практически на любой автомобильный двигатель, даже очень старый, можно установить вентилятор с электрическим приводом и термовыключателем
При управлении вентилятором также используются и другие входные устройства: расходомер воздуха и датчик частоты вращения коленчатого вала.
Их показания необходимы для определения режима работы электродвигателя. Сигналы от всех датчиков передаются на электронный блок управления, который после их обработки активирует реле включения вентилятора охлаждения двигателя и регулирует скорость вращения крыльчатки.
Вентилятор с термовыключателем
В более старых системах электронный блок управления отсутствовал, и функцию включения/выключения электромотора выполнял так называемый «термовыключатель», который зачастую ошибочно принимают за датчик температуры. На самом деле «настоящий» датчик температуры почти всегда установлен в корпусе блока цилиндров. Именно с него подается сигнал на шкалу в салоне, так как для измерения важнее температура в непосредственной близости от камеры сгорания. Термовыключатель также реагирует на повышение температуры охлаждающей жидкости (но в радиаторе). Он градуирован под определенную температуру (например, на 85 и 70 градусов Цельсия) — на включение и выключение. Если температура превышает заданный порог, внутри термовыключателя смыкаются контакты, замыкающие цепь питания вентилятора.
Электродвигатель, на который подан ток, начинает вращать крыльчатку. Как только температура снизилась до нижнего порога, контакты размыкаются и вентилятор останавливается.
Вопросы эксплуатации вентилятора охлаждения двигателя
Неисправный вентилятор охлаждения двигателя неминуемо станет причиной повышения температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Если вы заметили движение стрелки индикатора температуры к красной зоне, можно остановиться и самостоятельно проверить работоспособность вентилятора.
Электрические вентиляторы устанавливают как с внешней стороны радиатора, так и со стороны моторного отсека. Единого мнения по поводу преимуществ той или иной установки у инженеров нет
Чтобы продиагностировать «аналоговый» вентилятор, достаточно поднять капот и посмотреть на лопасти крыльчатки. Вентилятор на вискомуфте движется всегда, поэтому, если вы наблюдаете вращение, причина перегрева, скорей всего, в поломке другого компонента системы охлаждения, например, термостата.
Признаком выхода из строя вискомуфты может быть слишком низкая скорость вращения вентилятора на высоких оборотах.
Если в вашей машине применен электрический вентилятор охлаждения, и вы видите, что он не работает при явном перегреве, воспользуйтесь следующим способом: отсоедините разъем от термовыключателя, вкрученного, как правило, в нижнюю часть бокового бачка радиатора охлаждения. Взяв разъем в руки, небольшим куском проволоки замкните 2 гнезда штекера. При этом вентилятор должен заработать принудительно.
Этот способ нельзя рекомендовать владельцам наиболее современных автомобилей с электронным устройством контроля скорости вращения вентилятора. Максимум, что может сделать владелец — проверить целостность соответствующего предохранителя. Дальнейшую диагностику стоит доверить профессионалам.
Работа вентилятора охлаждения двигателя
В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения.
Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе — это вентилятор системы охлаждения двигателя.
Приводное устройство вентилятора
Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя зависит от конструктивных особенностей привода.
Механический
Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.
На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.
Гидромеханичиеский
Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте.
Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.
Как она работает
Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью — силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.
Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.
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).
Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:
- термовыключатель;
- блок управления.
Технические показатели.
| Наименование | Двигатель | ||
| 88 кВт/5500 об/мин | 104 кВт/6000 об/мин | 122 кВт/6500 об/мин | |
| Тип системы охлаждения | Водяное с электроприводом | ||
| Тип насоса | Центробежный с ременным приводом | ||
| Термостат | |||
| Температура срабатывания, С° | 80,0 — 85,0 | ||
| Максимальное открытие, С° | 97 | ||
| Ход при предельном открытии, мм | От 8 | ||
| Давление открытия клапана в крышке, кПа | 112,9 — 142,5 | ||
Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей.
По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя. В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне. Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.
Принцип работы механизма
Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.
Схема управления с ЭБУ
Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.
Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:
- электродвигатель;
- расходомер воздуха;
- модуль частоты вращения коленчатого вала;
- реле момента включения вентилятора;
- датчик колебания температуры охлаждающей жидкости.
Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.
Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.
Сохранность системы охлаждения
После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.
Перегрузку получают такие элементы:
- генератор, аккумуляторная батарея, электропроводка;
- детали крепления, подшипники;
- датчики температуры, вследствие эффекта термокачки.
Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель.
Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.
Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.
- Установить в свой радиатор датчик охлаждения с более низкой температурой срабатывания.
Особенности функционирования штатного устройства:
- высокая производительность. Привод работает на высокой скорости, что приводит к частым старт-стопам системы.
- высокая температура срабатывания датчика, что приводит к перебоям в оборотах двигателя и закипанию.
Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.
- Установка кнопки принудительного обдува. Такой способ позлит водителю самостоятельно решать, когда включится вентилятор охлаждения двигателя. Такое решение поддерживает стабильную температуру ОЖ и сохраняет систему от резкого скачка напряжения. Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.
- Монтаж генератора пуска. Метод подходит для водителей, которые знакомы с устройством электрики и методами пайки. Регулятор придется переделать индивидуально для автомобиля и установить в цепь питания устройства. Как работает генератор: после подачи напряжения на устройство, для определения момента открытия затвора, ток проходит через драйвер транзисторов, диоды и конденсатор. Величина и плавность открытия заслонки зависит от емкости конденсатора. Инструкции по подключению можно найти на форумах.
- Эффективный, но дорогостоящий вариант — это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.
Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.Вентиляторы охлаждения двигателя для внедорожников | Horton
Компания Horton является ведущим новатором в области вентиляторов охлаждения двигателя.
В зависимости от вашего продукта и среды, в которой он работает, Horton может предложить различные материалы для компонентов вентилятора, от нейлона до металла и сложных композитов. Мы также предлагаем полный набор стилей, от 16 до 96 дюймов — и все, что между ними. В Horton мы создаем вентилятор в соответствии с вашими потребностями, оптимизируя рабочие характеристики, такие как воздушный поток, уровень шума и эффективность.
Модульный
Инновационная система крепления грейферных суставов обеспечивает гибкость с точки зрения угла наклона и трех различных форм лопастей для оптимизации производительности. Доступный диапазон диаметров: 610 – 1320 мм [24” – 52”]
Узнать больше
Идеально подходит для двигателей с пониженным уровнем выбросов за счет гибкости в отношении количества лопастей и кругов болтов, крепящихся заклепками к прочному центральному диску. Доступный диапазон диаметров: 406,4 – 559 мм [16” – 22”]
Узнать больше
Термореактивный композит обеспечивает металлическую прочность, но эффективность формованного нейлона.
Высокие скоростные характеристики с низким уровнем шума и коррозионной стойкостью. Доступный диапазон диаметров: 1 194–2 438 мм [47–96 дюймов]
Узнать больше
Термореактивный композит обеспечивает прочность металла, но эффективность формованного нейлона. Высокие скоростные характеристики с низким уровнем шума и коррозионной стойкостью. Доступный диапазон диаметров: 1 651–2 438 мм [65–96 дюймов]
Узнать больше
Нейлоновые лезвия, прикрепленные к металлическим крестовинам для облегчения веса и повышения эффективности. Доступный диапазон диаметров: 864–1194 мм [34–47 дюймов]
Узнать больше
Использует оптимизированную конструкцию лезвия HTEC, обеспечивая при этом меньший вес проверенного литого лезвия Horton: 890–1422 мм [35–56 дюймов]
Узнать больше
Литой
Менее агрессивная конструкция с 8 лопастями для маломощных двигателей..jpg)
Доступный диапазон диаметров: 559– 813 мм [22” – 32”]
Узнать больше
Уникальная форма лопастей, дизайн с 9 лопастями для увеличения воздушного потока и эффективности. Доступный диапазон диаметров: 560–762 мм [22–30 дюймов]
Узнать больше
Инновационная конструкция обеспечивает повышенный расход и давление, необходимые для большегрузных автомобилей сегодня и завтра. 610–864 мм [24–34 дюйма]
Узнать больше
Литой нейлон с компактной конструкцией для небольших помещений, обеспечивающий оптимальный поток воздуха при меньшем уровне шума. 330–600 мм [13–24 дюйма]
Узнать больше
Компактная 11-лопастная конструкция с оптимизированными лопастями для минимизации прогиба и снижения нагрузки на вентилятор. Позволяет настраивать пилотные круги болтов. Доступный диапазон диаметров: 450–600,2 мм [17,72–23,62 дюйма]
Узнать больше
Более высокая эффективность охлаждения при более низких скоростях вращения вентилятора благодаря 9-лопастной кольцевой конструкции, снижающей турбулентность на концах вентилятора.
Идеально подходит для тяжелых, средних и легких грузовиков и автобусов. 550–813 мм [22–32 дюйма]
Узнать больше
Металл
Широкие возможности настройки, несколько конфигураций лезвий из стали или алюминия. Доступный диапазон диаметров: 254–2438 мм [10–96 дюймов]
Узнать больше
Derale Cooling Products Вентиляторы электрические
Результаты 1–25 из 114
$325,99
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
359,19 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
159,99 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
$144,19Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
$126,19
Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 10.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
359,19 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
$336,99
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
99″>
$336,99Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
279,99 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
359,19 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
359,19 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
99″>
$336,99Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
259,99 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
99″>
259,99 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
159,99 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
359,19 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
259,99 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
99″>
119,99 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: 29 нояб. 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
156,19 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
19″>
359,19 долларов СШАОриентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
$251,79
Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня
79″>
$251,79Ориентировочная дата отгрузки в США: Понедельник 14.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня
245,79 долларов США
Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 10.11.2022 Расчетная дата международной отправки: 29 нояб.