Вентилятор охлаждения двигателя: Вентилятор охлаждения двигателя: назначение и принцип работы
Вентилятор системы охлаждения автомобиля
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.
Содержание статьи
Устройство вентилятора радиатора
Автомобильный вентилятор системы охлаждения ДВС имеет минимум четыре лопасти, которые закреплены на едином общем шкиве. Лопасти расположены под определенным углом относительно плоскости вращения. Это сделано для максимально эффективного забора и последующей подачи воздуха. Жестко установленных закономерностей в устройстве вентилятора нет, хотя наиболее распространенной стала такая конструкция, которая включает в себя крыльчатку на 8 лопастей.
Разновидности привода
Вентилятор радиатора может отличаться по конструкции привода. Существующие типы делятся на:
- механический;
- гидромеханический;
- электрический;
Механический привод
Такой привод представляет собой конструкцию, которая является по сути постоянным приводом от коленчатого вала силовой установки. Такой привод является простейшим и реализован при помощи ременной передачи. Основным недостатком механического привода является отбор мощности у агрегата, которая расходуется на обеспечение постоянного вращения вентилятора. Сегодня механический привод практически не используется в системах охлаждения на гражданских авто.
Гидромеханический привод
Данный тип привода представляет собой решение, которое реализовано путем установки вязкостной муфты (вискомуфты) или гидравлической муфты. Указанные муфты имеют постоянный привод от коленчатого вала двигателя. Для того, чтобы сохранить лопасти вентилятора в сохранности при работе ДВС на максимальных оборотах и высокой скорости вращения коленчатого вала, крыльчатку вентилятора соединяют со шкивом именно посредством гидро или вязкостной муфты. Встречается также определение термомуфты, которое применительно зависимо от особенностей конструкции.
Муфта может частично или полностью блокироваться под воздействием увеличивающейся температуры жидкости, которой она заполнена. Такой заполняющей жидкостью выступает силикон. Увеличение температуры происходит в результате повышения оборотов коленчатого вала и возрастающей нагрузки на двигатель. Муфта блокируется и начинается вращение вентилятора охлаждения. Гидравлическая муфта отличается по принципу устройства от вязкостной муфты и блокируется зависимо от количества масла, которое находится в муфте.
Получается так, что вискомуфта зачастую заполнена силиконовым гелем, который имеет способность к изменению своих свойств под влиянием температуры. В муфту заливают силиконовое масло в количестве около 30-и или 50-и мл. Блокировка муфты оказывает влияние на скорость вращения вентилятора независимо от частоты вращения коленвала ДВС. Если силовой агрегат выходит на режим высоких оборотов, тогда муфта замедляет вращение крыльчатки, тем самым оберегая вентилятор от разрушения при высокой скорости вращения. Главной задачей всех типов муфт, которые отличаются по принципу работы и конструктивным особенностям, является удержание скорости вращения вентилятора в строго ограниченных рамках. Вискомуфта обеспечивает такой диапазон оборотов, который необходим крыльчатке для наиболее эффективного охлаждения.
Как уже было сказано, вентиляторы с механическим приводом стали редким явлением, но полностью не исчезли. Такое устройство еще можно встретить на некоторых моделях авто, которые имеют продольно расположенный силовой агрегат. Еще одним сегментом автомобилей, в котором установка вентилятора с подобным типом привода является повсеместной и оправданной, оказываются мощные внедорожники. Такие машины способны преодолевать водные препятствия и подготовлены для эксплуатации в условиях крайне повышенной влажности. Дело в том, что любая электроника выходит из строя после контакта с водой, а вискомуфты являются полностью герметичными устройствами и не боятся влаги.
Электрический привод
Активное развитие и внедрение электронных устройств управления и контроля различных систем в процессе работы двигателя привело к появлению вентилятора радиатора с электрическим приводом. Данный привод имеет отдельный электродвигатель и собственную систему управления. Контроллер позволяет задавать интенсивность работы крыльчатки и гибко изменять скорость и длительность вращения вентилятора на основе показаний температурного датчика. Датчик измеряет показания температуры охлаждающей жидкости в ДВС. Такое решение повысило не только эффективность, но и позволило добиться улучшенной равномерности охлаждения двигателя сравнительно с системами, которые основаны на использовании вискомуфты.
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.
Распространенные неисправности и диагностика
Помните, что диагностировать неисправность вентилятора системы охлаждения стоит с предельной осторожностью, так как вращающаяся крыльчатка может серьезно повредить пальцы рук или другие части тела! Не редки случаи, когда неисправный вентилятор неожиданно приходит в движение!
Вентиляторы системы охлаждения устанавливаются как перед радиатором, так и за ним, со стороны моторного отека. Устоявшегося единого стандарта касательно места установки среди конструкторов не существует. Многие владельцы автомобилей также часто задаются вопросом о том, в каком направлении дует вентилятор. Бытует мнение, что он осуществляет обдув радиатора для лучшего охлаждения ОЖ. Стоить запомнить, что дует вентилятор исключительно на двигатель независимо от места его расположения. Установка перед радиатором никак не означает, что обдувается только сам радиатор. Изменение направления обдува недопустимо.
Любой электрический двигатель или вискомуфта разной мощности и технологии производства, а также электронный блок или регулятор, созданный для управления, не могут обеспечить 100% гарантию защиты от неисправностей. Проблема усугубляется еще и тем, что вышедший из строя вентилятор системы охлаждения силового агрегата немедленно повлечет за собой серьезные последствия в виде перегрева мотора. Даже контрольные приборы, созданные для своевременного информирования водителя в критический момент, выходят из строя. Контролировать состояние вентилятора и его исправность нужно с завидной регулярностью. В движении также стоит лишний раз взглянуть на указатель температуры на панели приборов при первой такой возможности.
Более простые системы с термовыключателем легко поддаются диагностике неисправностей. Что касается современных авто, тогда очень важно правильно определить не только саму поломку вентилятора, но и выявить вышедший из строя элемент в цепи из нескольких устройств. В самом начале диагностики нужно обнаружить проблему, по причине которой перестал работать вентилятор. Выйти из строя может любой из датчиков, блок управления или сам электрический мотор. Диагностировать неисправность вполне можно самостоятельно, придерживаясь приведенных ниже рекомендаций.
Системы с механическим приводом диагностируются быстро. Просто понаблюдайте за вентилятором, который должен вращаться постоянно. Если Вы видите вращение и лопасти крыльчатки целы, тогда ищите проблему в другом месте. Перегреваются двигатели с вискомуфтой из-за неисправного вентилятора только в том случае, если муфта не обеспечивает достаточной блокировки крыльчатки в режиме высоких оборотов коленвала. Результатом становится низкая скорость вращения вентилятора и такой обдув, который не соответствует нагрузке на мотор. Определить неисправность муфты можно путем анализа скорости вращения вентилятора на низких и высоких оборотах.
Если в автомобиле установлен электрический вентилятор охлаждения, тогда начните с контроля его работы. Когда вентилятор не включается при очевидном перегреве, можно воспользоваться следующим методом диагностики систем с термовыключателем:
- нужно отсоединить разъем термовыключателя, который зачастую ввинчен в нижнюю часть бачка радиатора;
- далее понадобится немного проволоки. Соблюдая осторожность, используем указанную проволоку в роли перемычки, которой необходимо замкнуть 2 гнезда отсоединенного разъема;
Если вентилятор после такой операции принудительно заработал, тогда вполне очевидна неисправность термомвыключателя. Неработающий же вентилятор будет означать неисправность именно в нем или в других участках цепи. Конструкция может также состоять из двойного термодатчика. Проверку стоит производить в два этапа, хотя принцип остается таким же. В самом начале замыкают первые два контакта, после чего вентилятор должен вращаться на малых оборотах. Далее замыкается вторая пара, после чего скорость вращения должна заметно возрасти.
Бывает и так, что вентилятор охлаждения радиатора дует постоянно, без видимых пауз. Такие симптомы являются достаточно распространенными. Это может указывать на выход из строя датчика включения. Проверку стоит осуществлять при включенном зажигании путем дальнейшего удаления соответствующего разъема с датчика. Если вентилятор после этого не выключился, тогда регулятор отключения следует заменить. Дополнительно можно выполнить проверку предохранителя в том случае, если возникшие проблемы с работоспособностью вентилятора охлаждения не исчезли.
Главное запомнить, что как и в любой другой электроцепи, стоит диагностировать неисправность отдельных составных частей методом исключения. Не меньшего внимания потребует и состояние проводки, разъемов и штекеров. В ряде случаев поломка быстро устраняется благодаря простому ремонту кабеля, который требует изоляции, а также чисткой контактов. Не менее продуктивной может оказаться и замена штекера. Если после всех диагностических процедур вентилятор так и не заработал, тогда его нужно демонтировать и заменить.
Указанные выше способы нельзя рекомендовать тем автовладельцам, которые обладают машиной с электронным устройством для контроля скорости вращения вентилятора охлаждения. Самостоятельно неискушенному водителю можно проверить только исправность предохранителя, который отвечает за данный участок. Дальше необходимо обратиться за помощью в автосервис.
Профилактика, снятие и ремонт
Обеспечение максимально эффективного охлаждения ДВС и радиатора возможно только тогда, когда вентилятор проходит периодическую чистку, устраняются его мелкие поломки и загрязнения. Выполнять такую проверку желательно не реже одного раза в год. Чистят вентилятор при помощи обычной щетки, которой с него удаляют грязь и пыль.
Если потребовался демонтаж вентилятора охлаждения, тогда:
- отсоедините от АКБ провод массы;
- отключите все разъемы, которые подключены к устройству,
- открутите болты крепления кожуха;.
- сдвиньте кожух вентилятора или демонтируйте узел;
Демонтаж вентилятора позволяет устранить большинство поломок посредством ремонта. Очень часто требуется зачистка или замена проводов, так как их нарушенный контакт становится причиной неисправности или отклонений от нормы в процессе работы вентилятора. Может потребоваться ремонт щеток, который подразумевает их замену. Указанный элемент чаще остальных выходит из строя. Щетки подвержены быстрому износу, так как на них собирается грязь с дороги.
Не редко возникает необходимость устранения замыкания или обрыва обмотки ротора. Случается, что обмотка в рабочем состоянии, но функциональность все равно нарушена по причине обильного скопления загрязнений. Данную проблему решают очисткой обмоток при помощи растворителя. Также подойдут специальные щетки, предназначенные для глубокой чистки.
В процессе эксплуатации возникают и такие случаи, которые потребуют замены электромотора. Неисправность часто проявляется на прогретом двигателе, вся цепь исправна, но вентилятор охлаждения не запускается. Как показывает практика, ремонтировать эту деталь нецелесообразно. Электродвигатель имеет приемлемую стоимость, так что его сразу меняют на новый.
Читайте также
Как известно, во время работы автомобильного двигателя происходит сгорание топлива. При этом образуется большое количество тепла в рамках преобразования тепловой энергии в механическую. При этом излишки тепла необходимо отводить от ДВС во внешнюю среду для предотвращения перегрева механизмов и деталей.
Сам двигатель не должен перегреваться выше оптимальных 80-90°C. Для этого задействуются специальные устройства, которые в комплексе образуют систему охлаждения. Системы охлаждения также разделяются на два типа: жидкостную и воздушную. В современных автомобилях эти два типа систем совмещены и являются гибридными.
Хотя основной принято считать жидкостную систему, отдельного внимания заслуживает и воздушное охлаждение, без которого при определенных условиях двигатель автомобиля неизбежно перегреется. Давайте рассмотрим систему воздушного охлаждения и ее неисправности более подробно.
Содержание статьи
Неисправности вентилятора системы охлаждения: признаки и способы устранения
Как уже было сказано выше, двигатель внутреннего сгорания является сложной системой, требующей бесперебойной работы системы охлаждения. Иначе произойдет перегрев силовой установки, что может привести к поломке и, следовательно, дорогостоящему ремонту.
Жидкостная система охлаждения, по которой циркулируют специальные охлаждающие жидкости (антифриз/тосол), является закрытой. В двух словах, принцип работы жидкостной системы охлаждения заключается в том, что во время работы двигателя через его рубашку (каналы в БЦ и ГБЦ) циркулирует жидкость, которая отводит лишнее тепло от нагретых деталей.
Затем горячая жидкость попадает в радиатор, охлаждается и снова возвращается в двигатель для его охлаждения. Во время прохождения радиатора нагретая ОЖ попадает в сеть тонких трубочек. Это способствует ее быстрому охлаждению. Также набегающим потоком воздуха при движении ТС излишки тепла выносятся за пределы подкапотного пространства машины.
Однако если воздуха недостаточно (во время простоя в пробках или при работе двигателя на холостом ходу), жидкостная система часто не справляется с задачей. Тогда в работу вступает вентилятор радиатора. Другими словами, подключается воздушная система охлаждения.Важно понимать, что только при взаимодействии этих двух систем происходит эффективное охлаждение двигателя. Если просто, термовыключатель вентилятора (датчик вентилятора) срабатывает и вентилятор включается. В результате создается поток воздуха и вентилятор работает до того момента, пока не будет достигнута оптимальная температура.
Затем, получив сигнал датчика о понижении температуры, вентилятор радиатора отключается. Кстати, единого стандарта по месту установки вентилятора также не существует. Его могут расположить как перед радиатором, так и за ним. Также нет и четких стандартов касательно самой конструкции вентилятора.
Он состоит, как минимум, из четырех лопастей, скрепленных вместе под специальным углом для максимального забора и подачи воздуха. Самой популярной стала крыльчатка на 8 лопастей. По конструкции привод вентилятора можно разделить на 3 типа:
- механический
- гидромеханический;
- электрический;
Сегодня первый тип практически не используется, особенно на гражданских автомобилях, хотя остается на мощных внедорожниках как наиболее надежный. Второй тип также постепенно отходит на задний план. В любом случае, при выходе устройства из строя необходима немедленная диагностика и устранение причины поломки.
При этом проверка зачастую может быть проведена самостоятельно. Обратите внимание, во время диагностики вентилятор может внезапно заработать и его лопасти серьезно травмируют человека. В особой зоне риска оказываются пальцы.
Проверка вентилятора системы охлаждения
Итак, при поломке современного вентилятора, нужно учитывать, что они зачастую электрические. Как правило, проблема кроется в проводке, датчиках, предохранителях и т.д. Среди основных неисправностей вентилятора можно выделить наиболее распространённые случаи, когда вентилятор охлаждения:
- Не включается.
- Не выключаются.
- Рано включается.
- Неправильно направляет потока воздуха.
Можно проконтролировать работу вентилятора несколькими способами. Если вентилятор не включился, возможно, он не получил необходимый сигнал. В этом случае, в первую очередь, проверяется вся цепочка передачи этого сигнала. Для этого с помощью тестера определяется, есть ли питающее напряжение. Если его нет, то проблема в перегоревшем предохранителе или плохом контакте.
Подавая напряжение на сам вентилятор, проверяется именно его исправность. Если он будет крутиться, значит, проблема не в нем. Если же вентилятор не крутится, лучше обратиться в автосервис. Доехать до СТО можно своим ходом, придерживаясь определённых правил:
- Двигаться со скоростью, не менее 60 км/ч. Тогда функцию сломанного вентилятора выполнит набегающий воздух.
- Включить на максимум печку во время езды, чтобы лишнее тепло вывелось в салон. В салоне будет жарко, зато повышаются шансы на то, что мотор не перегреется;
- Следить за стрелкой температуры двигателя на панели. При ее приближении к красной зоне нужно остановить автомобиль, открыть капот, охладить мотор.
При проверке температурного датчика, его провода отсоединяются и замыкаются между собой. Если проблема в нем, то вентилятор заработает. В таком состоянии можно доехать до ближайшей СТО для ремонта. А если вентилятор не работает, значит его, скорее всего, нужно менять.
Если же вентилятор радиатора, наоборот, работает не останавливаясь, значит проблемы в термодатчике, замыкании проводов или в «залипании» контактов реле, когда его контакты не могут разомкнуться и напряжение для работы вентилятора продолжает подаваться.
Причиной постоянной работы вентилятора охлаждения также может стать термостат, отвечающий за поддержание оптимальной температуры двигателя. При превышении температуры антифриза более 90°C, открывается специальный клапан между большим и малым кругом системы охлаждения.При поломке термостата этот клапан заклинивает, антифриз нередко движется только по малому кругу (не попадая в радиатор для остывания). В результате вентилятор будет работать все время.
Определить эту проблему несложно. Если при ощупывании шлангов радиатора они будут холодными, а сам двигатель горячим, значит проблема в термостате . Добавим, что обычно заклинивание клапана термостата можно решить, постучав по его корпусу. Если это не помогает, значит устройство необходимо снимать и менять.
- Еще вентилятор может включаться раньше необходимости. Скорее всего, это поломка термодатчика, который подлежит замене. Также надо учитывать типы датчиков. Они могут быть рассчитаны на разную температуру (так называемые «летние» и «зимние» термодатчики). Они работают с учетом заданной температуры. Если используется «зимний» датчик, необходимо знать, что он запаздывает и включается немного позже.
В таком случае вентилятор включится до появления сигнала о перегреве. Получается, создается эффект преждевременного включения. Данная ситуация нарушением не является. Если же вентилятор обдувает не двигатель, а радиатор, значит он неправильно установлен. Возможно, были спутаны клеммы при подключении или допущены ошибки. Так или иначе, необходимо произвести правильное переподключение вентилятора.
Что в итоге
Рассмотрев особенности работы вентилятора радиатора, становится очевидным тот факт, что система охлаждения ДВС в комплексе и сам вентилятор охлаждения двигателя позволяют поддерживать необходимый температурный режим ДВС.
Также важно понимать, что бесперебойная работа системы охлаждения зависит от слаженной работы всех составных частей. Например, в норме вентилятор включается при повышении температуры двигателя выше 90°C для его охлаждения, а затем должен отключаться.
Если же вентилятор выходит из строя или работает некорректно, при перегреве мотора неизбежен дорогостоящий или капитальный ремонт. При этом причин для сбоев и нарушений во включении вентилятора много, так как электронные и механические части устройства в процессе эксплуатации нередко дают сбои.Однако на практике зачастую можно самостоятельно провести диагностику проблемного устройства, выявить причину поломки и, по возможности, устранить неполадки. Напоследок отметим, что большинства проблем, связанных с перегревом двигателя, можно избежать путем профилактических проверок, а также регулярной очистки клемм и контактов вентилятора охлаждения.
Читайте также
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.
Вентилятором охладительной системы машины называется устройство, обеспечивающие радиатор и нагретый мотор обдувом за счет того, что лишнее тепло постоянно и равномерно выводится в атмосферу.
Вентилятор охлаждения двигателя – разновидности устройства
Сконструирован такой механизм, как вентилятор радиатора, достаточно просто. В рамках конструкции есть шкив, к которому прикреплены 4 и более лопастей. Их установка осуществляется так, чтобы между лопастью и плоскость вращения образовался определенный угол, который способствует увеличению интенсивности нагнетания воздуха.
Кроме шкива, у механизма есть привод. Его тип может быть разным: механическим, электрическим, гидромеханическим. Последний вид привода представлен в виде гидравлической или специальной вязкостной муфты. Муфта вязкостная приводится в движение за счет коленвала. Когда температура силиконового состава в муфте увеличивается, то сама муфта блокируется полностью или частично.
Температура растет за счет того, что на автомобильный мотор увеличивается нагрузка, возникающая в тот время, когда коленвал начинает быстрее вращаться. Включение вентилятора наступает тогда, когда блокируется муфта. Гидравлическая муфта, в отличии от вязкостной, блокируется тогда, когда в ней меняется объем масла.
Механический привод выполняется ременной передачей, которая идет от коленвала движка. Современные модели машин практически не используют подобный механизм по причине того, что для того, чтобы привести в действие вентилятор, потребуется большая доля мощности двигателя, то есть у мотора забирается слишком много сил.
Чаще всего используется электропривод. Он состоит из двух компонент – системы управления и электрического двигателя для вентилятора. Слежка за температурой осуществляется системой управления, которая есть у автомобильного мотора. За счет этой системы и функционирует охладительный механизм. Электрический мотор подключается к бортовому компьютеру машины. Схема управления электропривода стандартной комплектации включает в себя:
1) Блок управления;
2) Датчик температуры, с помощью которого можно отследить колебания температуры охлаждающей жидкости;
3) Расходомер воздуха;
4) Реле, то есть, регулятор, который контролирует включение и выключение вентилятора;
5) Датчик, который просчитывает количество оборотов коленвала.
Исполнительный механизм в этом случае – это электромотор, который и обеспечивает привод. Эта простая система работает по простому принципу: показания датчиков передаются блоку управления, который их обрабатывает и анализирует, после чего происходит включение вентилятора регулятором. Многие машины, производимые в последние годы, лишены регулятора в конструкции. Вместо регулятора у них стоит целый блок управления, который включает и выключает вентилятор. Использовать отдельный блок целесообразнее, так как за счет него система охлаждения автомобиля будет работать экономнее и эффективнее, так как блок будет контролировать угол расположения вентилятора, направление воздуха из него, определит момент его отключения и так далее.
Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения
Даже самый современный электромотор большой мощности вместе с самым навороченным, умным и надежным блоком управления не смогут на все 100% защитить от поломок систему охлаждения Вашей машины. Если вентилятор будет работать неправильно, то есть дуть не в том направлении, или вообще не будет вращаться, а Вы не уделили этой проблеме должного внимания, то двигатель просто-напросто перегреется, что очень для него нежелательно. По это причине следить за нормальной и правильной работой вентилятора просто необходимо, иначе потом нужно будет заплатить немалые деньги для восстановления работы всей системы.
Если вовремя отремонтировать сломавшиеся элементы системы, то многих неприятностей можно будет избежать. Самое главное в этом вопросе – правильно определить причину неисправности. Иначе говоря, нужно сначала обнаружить проблемы, из-за которой, к примеру, нарушилась работа регулятора оборотов коленвала, блока управления или электромотора. Диагностика системы охлаждения автомобиля может быть проведена любым водителем. Достаточно следовать простым рекомендациям.
Диагностику нужно начинать с проверки температурного датчика, который нужно начинать после того, как будет выполнен демонтаж его штекерного разъема. Если датчик одинарный, то нужно будет воспользоваться небольшим куском обыкновенной проволоки, с помощью которого Вы замкнете клеммы на штекере. Если вентилятор работает правильно, то реле или блок управления подаст команду, согласно которой вентилятор включится из-за замыкания. В противном случае отсутствие реакции на замыкание говорит о том, что устройство нужно ремонтировать или вовсе менять. Если в Вашей машине установлен двойной термодатчик, то проверять его нужно немного иначе. Вся проверка заключена в двух этапах:
1) Нужно замкнуть бело-красный и красный провода. В это время вентилятор должен медленно вращаться.
2) Нужно замкнуть черный и красный провода. Вентилятор должен значительно увеличить скорость вращения.
Если же вентилятор вообще не вращается, то его придется снимать, а на его место ставить новое устройство. Если вентилятор не останавливается, то есть дует не прерываясь, то это может свидетельствовать о том, что неисправен датчик, который его включает. Это подозрение можно достаточно легко проверить. Нужно сначала включить зажигание, а потом убрать с датчика наконечник провода. Если после этого вентилятор не выключился, то придется в любом случае менять датчик выключения устройства.
Такая ситуация, при которой вентилятор работает неправильно, а именно, без остановок, встречается не так редко, как может казаться. Но Вы знаете, как исправить подобную неисправность. Также стоит проверить предохранитель, если у Вас возникли сомнения в правильности работы описываемого механизма. Делать это нужно таким образом:
1) Нужно подать заряд от клеммы «+» на батарее аккумулятора на бело-красный или черно-красный провод, расположенный в разъеме вентилятора;
2) Заряд необходимо подать на коричневый провод от клеммы «-».
Если реакции от регулятора или блока не последовало, то есть механизм не включился, то нужно проверить привод датчика температуры, а именно все разъемы и штекеры. Есть вероятность того, что придется просто отремонтировать кабель, например, заменить штекер или изоляцию. Если в поломке виноват не провор, то придется покупать новый вентилятор, так как установленный сломался.
Демонтаж, обслуживание и ремонт вентилятора охлаждения своими руками
Радиатор и автомобильный двигатель охлаждаются в необходимой степени только тогда, когда выполняются регулярные проверки вентилятора на предмет небольших дефектов и наличия загрязнений. Выполнять периодическую диагностику достаточно просто, а чистку можно выполнять с помощью обыкновенной щетки.
Демонтировать вентилятор нужно по такому просто принципу: с аккумулятора нужно снять провод массы, отсоединить абсолютно все провода, подходящие к узлу, который рассматривается, открутить все болты, которые держат устройство. После этого нужно немного подвинуть кожух вентилятора и провести осмотр состояния. Такая визуальная диагностика позволит обнаружить достаточное количество поломок и принять такие меры:
1) Провести очистку проводов и заменить их: в случае некачественного контакта вентилятор может работать неадекватно.
2) Отремонтировать щетки, а точнее – заменить их: эта деталь системы чаще всего ломается из-за быстрого износа щеток по причине сбора дорожной грязи.
3) Устранить замыкание или обрыв обмоток ротора: обмотки иногда находятся в нормальном состоянии, но работают плохо по причине чрезмерного количества грязи на нем. Чтобы избавиться от этой проблемы, нужно просто взять ветошь, смочить ее в растворителе и хорошенько почистить обмотку, можно даже использовать специальную щетку, которая рассчитана именно на эти цели.
Часто случается так, что нужно поменять электромотор. Это происходит тогда, когда, например, двигатель хорошо прогрет, а вот вентилятор не включается. Отремонтировать этот механизм, к сожалению, нельзя.
Куда дует вентилятор охлаждения?
Нель оставить без внимая вопрос от, в каком же направлении дует вышеописанный вентилятор. Этот вопрос часто встречается в виде отдельных тем известных автомобильных форумах. Исходя из названия, легко догадаться, что вентилятор подает воздух только в направлении двигателя, получая охлажденный воздух от радиатора.
В случае, если в Вашей машине воздушный поток направлен на радиатор, а не на мотор, то это говорить об одном: после ремонта или диагностики вентилятор был неправильно подключен. Скорее всего, тот, кто монтировал устройство, просто перепутал клеммы. Их нужно установить правильно.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
С наступлением лета некоторые автомобилисты сталкиваются с необходимостью замены электровентилятора охлаждения. Как не ошибиться с выбором такого важного узла, от которого зачастую зависит вопрос «выживания» двигателя в пробке и в жаркую погоду?
Электровентилятор производства Калужского завода автомобильного электрооборудования (КЗАЭ) модели 70.3730 на самом деле имеет куда более широкое применение. Его можно устанавливать на двигатели практически всех отечественных автомобилей (ЗАЗ, ВАЗ, АЗЛК, ИЖ, ГАЗ и ЗиЛ). Главное, чтобы подходили его параметры — 110 Вт и 2600 мин-1, о чем свидетельствуют соответствующая надпись на упаковке и установочный чертеж.
КЗАЭ мод. 70.3730 имеет 8-лопастную крыльчатку без обода, в отличие от конкурентов по тесту. Он упакован в картонную коробку. Однако, кроме электровентилятора, в ней больше ничего обнаружить не удалось. Неизвестными оказались и гарантии завода-изготовителя.
Прежде чем приступить к испытаниям электовентилятора, мы замерили диаметр крыльчатки (см. таблицу в конце статьи).
Следующим шагом стало измерение энергопотребления и частоты вращения крыльчатки. Замер проводился в двух режимах: в момент пуска и при установившейся работе. По результатам замеров выяснилось, что испытуемый оказался наиболее «экономным» среди конкурентов, однако частота вращения крыльчатки оказалась самой маленькой.
Выполнив замеры, мы приступили к разборке вентилятора. Крыльчатка электровентилятора КЗАЭ имеет одинаковое крепление с PEKAR и Kraft, и они могут быть взаимозаменяемы между собой. На валу она удерживается с помощью штифтов, которые вставляются в сквозное отверстие на валу электродвига те ля.Закрепляется крыльчатка обычной гайкой с гровер-шайбой. Электродвигатель КЗАЭ является разборным в отличие от вентилятора LUZAR.
Он конструктивно выполнен двухопорным: с одной стороны вал опирается на шарикоподшипник, с другой — на втулку (см. фото). Такая разборная конструкция является более предпочтительной с точки зрения ремонтопригодности.
Щетки электродвигателя имеют сечение 6,5х6,5 мм при длине 11 мм. Соединение щеточных узлов выполнено с помощью проводов. При этом была обнаружена посредственная пайка.
Электровентилятор питерской компании «Топливные системы» производителя автозапчастей PEKAR куда более конкретен, поскольку имеет адресный посыл в виде каталожного номера 2103- 1308008. Он также имеет 8-лопасную крыльчатку и обод для уменьшения вибрации и шумности.
Помимо упаковки в картонную коробку был вложен технический паспорт и крепеж для монтажа электровентилятора. Гарантия завода-изготовителя — два года.
Выполнив замеры как и у предыдущего испытуемого, мы разобрали вентилятор. Крыльчатка электровентилятора PEKAR, уже отмечалось, имеет одинаковое крепление с КЗАЭ и Kraft и также могут быть взаимозаменяемы между собой. На валу она удерживается с помощью штифтов, вставленных в сквозное отверстие на валу электродвигателя. Закрепляется крыльчатка при помощи гайки с нижним зубчатым ободом. Электродвигатель так же конструктивно выполнен двухо порным.
Сечение щеток 6,5х6,0 мм, длина — 11 мм. Соединяются щеточные узлы с помощью проводов, как и у КЗАЭ, но пайка проводов выполнена на более технологичном уровне.
Электровентилятор под немецкой торговой маркой Kraft (КТ 104500) как две капли похож на питерский. При этом мы испытали некое чувство дежавю. Точно такая же крыльчатка и габариты двигателя.
На этом, правда, сходство и заканчивается: ни паспорта, ни крепежа, да и гарантия всего лишь один год.
Замерив диаметр крыльчатки (заметим, что для вентиляторов, имеющих обод, диаметр крыльчатки замерялся по внутреннему ободу), а также энергопотребление и частоту вращения крыльчатки, мы приступили к разбору этого вентилятора и обнаружили полное сходство с электровентилятором PEKAR.
Электровентилятор LUZAR разительно отличается от своих собратьев восемью профильными лопастями, объединенными единым ободом.
В картонной коробке кроме вентилятора мы нашли технический паспорт и крепеж. Гарантия на данный электровентилятор составляет два года.
По результатам замеров энергопотребления и частоты вращения крыльчатки вентилятор оказался в «золотой середине». При этом у него зафиксирована самая большая частота вращения крыльчатки.
Разбор показал, что крыльчатка электровентилятора LUZAR удерживается за счет проточки на валу электродвигателя и фиксируется с помощью гайки с левосторонней резьбой, имеющей нижний зубчатый обод. Помимо этого, гайка закрепляется фиксатором резьбы. За счет этого крыльчатка электровентилятора LUZAR является невзаимозаменяемой с другими электровентиляторами.
Электродвигатель LUZAR также выполнен по двухопорной схеме, как и предыдущие испытуемые, но на двух шарикоподшипниках.
Из этого следует, что разборные конструкции являются более предпочтительными с точки зрения ремонтопригодности, в то же время два подшипника на валу делают конструкцию более надежной и долговечной.
Переходим к щеточному узлу. В электродвигателе вентилятора LUZAR использованы искрогасящие дроссели (витая медная проволока). Подобная конструкция существенно продлевает ресурс изделия. Сечение щеток — 7,0х8,0 мм при длине 20 мм.
Соединительные провода щеток также имеют большее сечение (способствуют снижению нагрева). Для соединения щеточных узлов и искрогасящих дросселей используются латунные пластины, к которым специальными токопроводящими сварными клещами привариваются подводящие провода и провода щеток (по всей вероятности, это приводит к уменьшению переходных сопротивлений и меньшему нагреву).
При осмотре всех четырех роторов в электродвигателе вентилятора LUZAR была обнаружена двойная обмотка ротора. Ее применение как раз и приводит к усилению магнитного потока и мощности электродвигателя при тех же размерах.
При сопоставимости цен на испытуемые вентиляторы выявилась некоторая неадекватность в предложении товара по критерию «цена–качество». За откровенно низкое качество запрашивается более высокая цена. Если же учесть полученные данные при испытаниях, наши предпочтения мы склонны отдать в пользу вентилятора LUZAR.
Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.
Воздушка или водянка
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.
Устройство системы охлаждения
Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.
Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.
Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое — это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие — это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.
На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.
| Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений.
1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок. Система охлаждения внедорожника Great Wall Hover (сейчас он известен на нашем рынке под именем Derways DW Hower h4). Термостат стоит перед радиатором на выходе из головки блока цилиндров. Расширительный бачок подсоединен после пробки радиатора и не подвержен действию высоких температур и давлений. 1 — расширительный бачок; 2 — атмосферный шланг расширительного бачка; 3 — подводящий шланг радиатора отопителя; 4 — отводящий шланг радиатора отопителя; 5 — радиатор отопителя; 6 — подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 7 — отводящий шланг от рубашки подогрева дроссельного узла; 8 — подводящий шланг к рубашке подогрева дроссельного узла; 9 — крышка термостата; 10 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 11 — пробка заливной горловины радиатора системы охлаждения; 12 — радиатор системы охлаждения; 13 — кожух вентилятора; 14 — насос охлаждающей жидкости; 15 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 16 — шланг, соединяющий радиатор системы охлаждения и расширительный бачок. | Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления».
1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок. Система охлаждения двигателя Hyundai Solaris первого поколения. Термостат стоит на выходе из радиатора, а расширительный бачок размещен прямо на радиаторе и выполнен по схеме «без давления». 1 — отводящий шланг радиатора; 2 — шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — крышка термостата; 4 — шланг, соединяющий расширительный бачок; 5 — пробка заливной горловины; 6 — подводящий шланг радиатора; 7 — радиатор; 8 — расширительный бачок. | Система охлаждения восьмиклапанного двигателя Лады Гранты. Термостат стоит перед радиатором. Расширительный бачок циркуляционного типа находится под давлением, имеет герметичную пробку. Через него постоянно проходит охлаждающая жидкость. 1 — расширительный бачок; 2 — пароотводящий шланг радиатора системы охлаждения; 3 — отводящий шланг радиатора системы охлаждения; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — корпус термостата; 6 — вентилятор; 7 — головка блока цилиндров; 8 — радиатор системы охлаждения; 9 — подводящий шланг радиатора системы охлаждения; 10 — насос охлаждающей жидкости; 11 — блок цилиндров; 12 — подводящая труба насоса; 13 — отводящий шланг радиатора отопителя; 14 — радиатор отопителя; 15 — подводящий шланг радиатора отопителя; 16 — н |
Ремонт вентилятора системы охлаждения. Кипеть или не кипеть?
Результат — более стабильный температурный режим двигателя. К тому же он быстрей прогревается после пуска, меньше расходует топлива. Включившийся электровентилятор вращается достаточно быстро даже при низких оборотах двигателя — и этим снижает риск перегрева при больших нагрузках в тяжелых дорожных условиях. Механический вентилятор в таких случаях не всегда эффективен.
Казалось бы, перечнем достоинств тему можно и закрыть, да качество электротехники не позволяет. Отказ вентилятора — дело рядовое, а последствия бывают впечатляющими: «вскипятив» двигатель, неопытный водитель нередко платит немалые деньги за ремонт. Некоторые даже сознательно отказывались от передовой системы в пользу надежного и бесхитростного привода ремнем.
В чем же главная причина капризов электровентилятора? Его мотор потребляет ток до 15–20 А, включаясь по команде датчика температуры охлаждающей жидкости в радиаторе (рис. 1). Чтобы большой ток не шел напрямую через нежные контакты датчика 1, в штатной конструкции применили разгрузочное реле 2. Решение естественное… но не безупречное — на российских автомобилях самым ненадежным элементом в системе охлаждения зарекомендовал себя как раз датчик температуры. Его контакты обгорают — и конец! И это, заметьте, при исправной работе разгрузочного реле.
Для объяснения ситуации придется вспомнить, что такое «ЭДС самоиндукции» или «противоиндукции». Забыли? Королеве Физике от этого ни холодно, ни жарко — явление есть. И оно работает… Тот, кто ездит на автомобиле с контактной системой зажигания, знает, как сильно обгорают тугоплавкие вольфрамовые контакты, хотя и разрывают сравнительно небольшой ток с напряжением не выше 14–14,5 В. Все дело в противоиндукции: в момент разрыва контактов исчезающее электромагнитное поле не только создает высокое напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания, необходимое для свечи, но и немалое, до 400 В, напряжение противоиндукции в первичной обмотке. Вот оно-то и «прожигает» контакты: каждое их размыкание не проходит бесследно — а за тысячу километров пути их накапливается около 4 миллионов. Результат — эрозия контактов. Система работает хуже и хуже.
Контакты датчика температуры срабатывают не с такой большой частотой, но зато сами гораздо слабей контактов прерывателя — ЭДС противоиндукции катушки вспомогательного реле в конце концов на них сказывается — они обгорают… И чем больше потрудился датчик температуры, тем выше вероятность отказа. Задавая себе шекспировский вопрос «кипеть или не кипеть?», водителю надо почаще глядеть на указатель температуры и прислушиваться к шуму под капотом. Но еще вернее — вовремя заменить старенький датчик, дабы зря не рисковать. Однако есть и другие возможности.
Первая: обзавестись каким-нибудь импортным датчиком включения вентилятора с тремя выходами — схема на рис. 2. Здесь уже нет разгрузочного реле. Электромотор включается постепенно — сначала через контакты 1 и 2 с добавочным резистором, а затем уже напрямую, через контакты 1 и 3. Результат — гораздо меньший эрозионный износ. Во многих случаях (при невысоких нагрузках на двигатель автомобиля) пара 1–3 почти не используется.
Второй вариант — на рис. 3: здесь мы сохраняем разгрузочное реле. Однако в цепи есть новый элемент — диод 4 (типа КД105 и близкие к нему. Выбираются из справочника по диодам). Диод можно впаять непосредственно в реле (так удобней). В момент разрыва контактов датчика 1 тлетворное влияние на них ЭДС самоиндукции исключено — ток через диод уходит на «массу».
Подобное применение диодов очень характерно для зарубежных автогигантов «Мерседес», БМВ и т.д. В последнее время в продаже стали появляться готовые колодочки под такие реле — уже с впаянными туда диодом и проводками. Дело лишь за автолюбителем и его фантазией.
90000 Engine Cooling Fan — Is Yours Working 90001 90002 Engine Cooling Fan — Is Yours Working — How To Test It 90003 90004 The engine cooling fan only runs when needed to help cool the engine. 90005 90006 90007 90004 So, A engine cooling fan failure; or a failure of the fan relay or control circuit is bad news; because it can allow the engine to overheat. 90005 90010 90011 90004 The engine coolant sensor or a separate engine temperature switch is used to monitor engine temperature.90005 90014 90015 90016 90004 Extra cooling is not needed when a cold engine is first started; so the engine cooling fan does not come on until the engine reaches normal operating temperature. 90005 90019 90020 90021 Engine Cooling Fan 90016 The fan will then cycle on and off as needed to maintain the proper coolant temperature. So, The fan runs mostly at idle or low speed when the engine is at normal temperature. Most fans should come on when the coolant reaches about 200 to 230 degrees.90019 90007 90004 Let’s Start With Some Easy Questions; 90005 90010 90028 90029 Is your Engine Overheating 90030 90029 Is your Engine Cooling Fan Working 90030 90033 90007 90004 If Not, Let’s Do Some Testing And Try To Fix It Yourself 90005 90010 90016 90004 The first step is checking for a blown fuse. 90005 90019 90042 Blown Fuse 90016 Your engine cooling fan will not work if you have a blown fuse. In general; most vehicles on the road have two types of fuses. Older cars have glass; cylinder-shaped fuses with stainless steel on the ends and glass in the middle.Most newer cars have a different style of fuse that uses a plastic housing; with the fusible link encased in the housing. The easiest way to check it is; visually check it for a continuous wire with no breaks. Using a multimeter is another good way. 90019 90016 90004 So, If you find a blown fuse replace it. That may be all you need to get back on the road. 90005 90019 90016 90004 If The Fuse Is OK Move On To The Next Step. 90005 90052 90019 90054 90016 90004 Engine Cooling Fans can and do wear out.Yours could be blown so you will need to check it. 90005 90019 90059 Cooling Fan 90016 Unplug the Fan Connector closest to the fan. 90019 90015 90016 90004 Make up some jumper cables; connect them directly from the battery to the fan motor to see if it spins. 90005 90019 90020 90016 90004 Consequently, if it does not spin it is blown. Replace it and you are back on the road. 90005 90019 90016 90004 If It Is Working; Move On To The Next Step. 90005 90019 90054 90007 90004 Engine Cooling Fan Issues 90005 90010 90016 A fan failure; or a failure of the fan relay or control circuit is bad news; because it can allow the engine to overheat.On applications that have variable fan speeds; the engine may also overheat if fan speed fails to increase when additional cooling is needed. The fan may work but it only runs at low speed; which may not be fast enough to prevent overheating. 90019 90016 90004 In general there are six things that may prevent an electric cooling fan from coming on; 90005 90019 90087 90029 Defective temperature switch; coolant sensor or other sensor 90030 90029 Engine thermostat is stuck OPEN (engine never gets hot enough to turn on the fan) 90030 90029 Faulty fan relay 90030 90029 A wiring problem (blown fuse, loose or corroded connector, shorts, opens, etc.) 90030 90029 A bad fan motor 90030 90029 Defective fan control module 90030 90100 90007 90004 The Next Thing To Test Is The Coolant Switch Or Sensor 90005 90010 90105 90004 On most systems; there is a coolant temperature switch that turns the fans on and off. 90005 90019 90105 Locate the coolant temperature switch and unplug it. Be sure you have the right one. Consequently, Some vehicles have as many as three; 90019 90028 90112 One for a dashboard warning light 90030 90112 Or an overhead console 90030 90112 One for the (PCM) 90030 90033 90119 Engine Coolant Temperature Sensor- (ECT) 90016 Consequently, with the engine running and the coolant temperature switch unplugged the fan should come on.The (PCM) will now detect a failed switch; store a Diagnostic Trouble Code (DTC) and turn on the fan (s). 90019 90016 If it does not, and you have a domestic vehicle; the coolant temperature switch is a normally open type that stays open until the coolant reaches its set temperature. When it reaches that temperature; the switch closes and turns the fan (s) on. 90019 90015 90016 90004 To check this, unplug the single wire connector and, using a jumper wire, ground it. At this point the fan should come on.Most Japanese cars have a normally closed switch. These switches open when the set temperature is reached thus turning the fan (s) on. 90005 90019 90020 90007 90004 Conclusion 90005 90010 90016 So, cooling fan motors are an important component to any engine cooling fan assembly; and play a key role in keeping the car at safe temperatures during idle and low speeds. 90019 90016 In conclusion. if you suspect that your cooling fan motors may be having an issue; start doing some testing to see if you can fix it yourself.90019 90015 90016 90004 Please Share DannysEnginePortal News 90005 90019 90020 .90000 Engine Cooling Problem 6 Cyl Four Wheel … 90001 Engine Cooling problem 6 cyl Four Wheel Drive Automatic 111k miles 90002 Hi, 90003 I’ve checked this site and many others and can not find an answer to my problem. My cooling fan will not run. I’ve checked the motor by wiring it to the battery — it runs fine. I’ve checked the fuses — they’re fine. I’ve replaced the relay in the the main fuse box in the engine — it’s fine. And I’ve even replaced the temp.Sensor in the thermostat housing. Nothing seems to fix it. Although, when I first replaced the relay, the fan rand for a few minutes then stopped. I rechecked everything and it’s all still good. Is there another relay or temp. Sensor that I might be missing? Does the 2001 cherokee have a 2nd relay behind the headlight like the grands do? 90004 90002 The temp sensor in the thermo housing, it has two wires. Which one would I ground? If you’re not talking about that one, where is the other one? I’ve read (haynes manual and other sources) that the temp sensor that controls the fan is in the engine block near the back left corner (closest to the driver).If it is there, I can not see it and would have a heck of a time replacing it because of the intake and exhaust manifolds. I will buy a retractable mirror and see if it’s there, but I have been under and can not see any wires leading to that area. I think this particular in-line six cylinder engine does not have one there, but I could be wrong. I just wanted to get more information before I go removing a bunch of other parts just to see. 90004 90002 I never let it go too long (gas and all), but as I mentioned in my last comment, the temp.Gauge will slowly rise above normal temp. At idle. This is a concern only if I get stuck in traffic on a hot day. The highest I let it get was around 210-220 degrees F. I know it’s unlikely that it will fully overheat, but I’m certain that when the temperature gets too high, the electric fan should kick on to support the belt-fan. Why else would it be on there? In my limited experience, A / C has only caused electric fans to switch on sooner (because of the extra cooling required for the condenser), but I’ve never heard of one existing only for the A / C system.Either way, I was planning on getting the A / C fixed next. Perhaps that will solve the problem, but it seems unlikely given what I know at this point. I appreciate your help on this. Any idea about whether it could be the radiator fan relay control in the powertrain control module. I do not know exactly where that is, but I see it in this diagram, and I’m sure I could find it. I’ve heard of other folks having to get a $ 50 relay switch for their cooling fan on comparable jeep models, but the one I replaced was a $ 10 one.I do not know if that matters, but is there a 2nd relay? 90004 90002 It does have two fans. The air conditioning is not working right now. It’s not leaking because the pressure is still good (I tried adding some 134a and it did not take any). The clutch on the compressor does not engage. I thought this was a separate problem and was going to deal with it later. I’ve heard that the electric fan should eventually kick on at idle (because the belt-driven fan is only adequate at 25 mph or greater). If I leave it at idle, the temp gauge does keep creeping up, so should not the electric fan kick on? 90004 90002 Also, a diagram would be helpful (I could not find an accurate one anywhere).I went back and checked the 15 amp fuse in the kick panel (still good). I do not know what the problem is. If it were set to only run when the ac is on, would not there be a limiter or switch for that? I do not see one in the diagram. Could it be the Radiator fan relay ctrl (powertrain control module in the left fender side shield)? That’s the only thing I have not checked and cleared. I did not even know about it. 90004 90002 Any help will be appreciated. 90004 90002 Thanks 90003 -M 90003 90004 90002 SPONSORED LINKS 90004 90002 Do you 90004 have the same problem? 90002 Yes 90004 90002 No 90004 90002 Wednesday, July 22nd 2009 AT 1:28 AM 90004 .90000 How an engine cooling system works 90001 90002 A car engine produces a lot of heat when it is running, and must be cooled continuously to avoid engine damage. 90003 90002 Generally this is done by circulating coolant liquid usually water mixed with an antifreeze solution through special cooling passages. Some engines are cooled by air flowing over finned cylinder casings. 90003 90002 90007 How the coolant circulates 90008 90003 90010 A typical water-cooling system with an engine-driven fan: note the bypass hose taking off hot coolant for the heater.The pressure cap on the expansion tank has a spring-loaded valve which opens above a certain pressure. 90002 90012 A water-cooled cooling system 90013 90003 90002 A water-cooled engine block and cylinder head have interconnected coolant channels running through them. At the top of the cylinder head all the channels converge to a single outlet. 90003 90002 A pump , Driven by a pulley and belt from the crankshaft , Drives hot coolant out of the engine to the radiator , Which is a form of heat exchanger .90003 90002 Unwanted heat is passed from the radiator into the air stream, and the cooled liquid then returns to an inlet at the bottom of the block and flows back into the channels again. 90003 90002 Usually the pump sends coolant up through the engine and down through the radiator, taking advantage of the fact that hot water expands, becomes lighter and rises above cool water when heated. Its natural tendency is to flow upwards, and the pump assists circulation. 90003 90002 The radiator is linked to the engine by rubber hoses , And has a top and bottom tank connected by a core a bank of many fine tubes.90003 90002 The tubes pass through holes in a stack of thin sheet-metal fins, so that the core has a very large surface area and can lose heat rapidly to the cooler air passing through it. 90003 90002 On older cars the tubes run vertically, but modern, low-fronted cars have crossflow radiators with tubes that run from side to side. 90003 90002 In an engine at its ordinary working temperature, the coolant is only just below normal boiling point. 90003 90002 The risk of boiling is avoided by increasing the pressure in the system, which raises the boiling point.90003 90002 The extra pressure is limited by the radiator cap, which has a pressure valve in it. Excessive pressure opens the valve, and coolant flows out through an overflow pipe. 90003 90002 In a cooling system of this type there is a continual slight loss of coolant if the engine runs very hot. The system needs topping up from time to time. 90003 90002 Later cars have a sealed system in which any overflow goes into an expansion tank , From which it is sucked back into the engine when the remaining liquid cools.90003 90002 90012 How the fan helps 90013 90003 90002 The radiator needs a constant flow of air through its core to cool it adequately. When the car is moving, this happens anyway; but when it is stationary a fan is used to help the airflow. 90003 90002 The fan may be driven by the engine, but unless the engine is working hard, it is not always needed while the car is moving, so the energy used in driving it wastes fuel . 90003 90002 To overcome this, some cars have a viscous coupling a fluid clutch worked by a temperature sensitive valve that uncouples the fan until the coolant temperature reaches a set point.90003 90002 Other cars have an electric fan, also switched on and off by a temperature sensor . 90003 90002 To let the engine warm up quickly, the radiator is closed off by a thermostat , Usually sited above the pump. The thermostat has a valve worked by a chamber filled with wax. 90003 90002 When the engine warms up, the wax melts, expands and pushes the valve open, allowing coolant to flow through the radiator. 90003 90002 When the engine stops and cools, the valve closes again. 90003 90002 Water expands when it freezes, and if the water in an engine freezes it can burst the block or radiator.So antifreeze usually ethylene glycol is added to the water to lower its freezing point to a safe level. 90003 90002 Antifreeze should not be drained each summer; it can normally be left in for two or three years. 90003 90002 90012 Air-cooled engine cooling systems 90013 90003 90002 In an air-cooled engine, the block and cylinder head are made with deep fins on the outside. 90003 90067 Fins on an air-cooled cylinder are wider at the top, where most heat is generated.90068 Horizontal air-cooled engines have cooling ducts to the fins. 90068 Horizontal air-cooled engines have cooling ducts to the fins. 90002 90071 Air-cooling through fins 90072 90003 90067 Fins on an air-cooled cylinder are wider at the top, where most heat is generated. 90068 Horizontal air-cooled engines have cooling ducts to the fins.90067 Fins on an air-cooled cylinder are wider at the top, where most heat is generated. 90002 90007 Water-valve heating system 90008 90003 90081 In a heater worked by a water valve, all the air goes through the matrix. The matrix temperature is controlled by regulating the amount of hot water going through it. 90002 Frequently a duct runs all around the fins, and an engine-driven fan blows air through the duct to take heat away from the fins.90003 90002 A temperature-sensitive valve controls the amount of air being pushed around by the fan, and keeps the temperature constant even on cold days. 90003 90002 90012 Cooling the oil 90013 90003 .