Вентилятор радиатора — создатель ветра под капотом автомобиля

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.

Рекомендуем:  Двигатель GDI – что это такое и чем он хорош?

 

Вентилятор системы охлаждения: зачем и для чего?

Для начала давайте вспомним, для чего вообще нужен этот вентилятор. Данный элемент является частью системы охлаждения двигателя автомобиля, принцип работы который мы сейчас кратенько рассмотрим.

Подавляющее большинство современных легковых авто оборудованы жидкостной системой охлаждения. Это значит, что теплоносителем в ней выступает специальная жидкость – дистиллированная вода или антифриз.

Источником тепла, как Вы знаете, является сам мотор, который в процессе работы довольно ощутимо нагревается. Чтобы избавить сердце автомобиля от такой напасти необходимо его принудительно остужать.

Для этого в ключевых частях силового агрегата проделаны каналы, по которым бежит та самая жидкость. Имея отличную теплопроводность она отбирает ненужное тепло, нагреваясь сама. Понятное дело, что на ходу подливать холодной водички в систему никто не будет, поэтому, прежде чем она вновь поступит к мотору, её температуру необходимо понизить.

Для этого система содержит насос, качающий жидкость, расширительный бачок, термостат, поддерживающий определённый уровень нагрева, необходимый для нормальной работы двигателя, радиатор – основной элемент для понижения температуры жидкости и, собственно, вентилятор радиатора.

На последнем лежит функция по улучшению эффективности охлаждения – он увеличивает поток набегающего воздуха, благодаря чему жидкость, проходящая через радиатор, остывает качественнее. Обычно, вентилятор работает непостоянно — блок управления двигателя включает его только тогда, когда датчик температуры мотора или антифриза сигнализирует о перегреве, но бывают и исключения. О них далее…

Устройство вентилятора системы охлаждения двигателя

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

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

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

Расположение ветилятора охлаждения двигателя

При интенсивном вращении шкива поток воздуха «всасывается» снаружи при помощи лопастей. Тем самым увеличивается и объем воздуха, проходящий через радиатор, что обеспечивает его более эффективную работу и ускоряет процесс отведения тепла. Для принудительного вращения шкива (лопастей) и обеспечения необходимой скорости могут быть использованы несколько типов привода:

  • механический;
  • гидромеханический;
  • электрический.

Как работает механический привод

Самый простой тип привода вентилятора для охлаждения радиатора мотора основан на передаче вращательного движения от коленчатого вала с помощью ремня. Этот способ является полностью механическим и постоянным, обеспечивая запуск «кулера» синхронно с работой двигателя.

Несмотря на простоту конструкции, такой привод снижает полезную мощность мотора, поскольку часть энергии затрачивается на нагнетание воздуха. Помимо этого, отсутствует возможность регулировки интенсивности работы лопастей. В силу этих особенностей механический привод в современных автомобилях практически не применяется.

Читайте также:  Устройство и принцип работы насоса системы охлаждения двигателя (помпы)

Особенности гидромеханического типа привода

Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:

  • вязкостная (вискомуфта);
  • гидравлическая.

Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит. Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.

Электрический и электромагнитный привод

Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.

Электрический вентилятор охлаждения

Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения. При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит. Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.

Рекомендуем:  Замена крана отопителя на ВАЗ-2113, 2114, 2115

Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя. Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо. Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.

Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.

Принципы построения систем охлаждения

Снижение эффективности работы системы охлаждения приводит к увеличению температуры поршней, уменьшению зазоров между поршнем и цилиндром. Тепловые зазоры уменьшаются до нуля. Поршень задевает за стенки цилиндра, образуются задиры, перегретое масло теряет смазочные свойства и масляная плёнка разрывается. Такой режим работы может привести к заклиниванию двигателя. Перегрев сопровождается неравномерным расширением головки блока, болтов крепления, блока двигателя и пр. В дальнейшем разрушение двигателя неизбежно: трещины в головке блока, деформация плоскостей стыка головки и самого блока цилиндров, образуются трещины сёдел клапанов и т.п. — неприятно даже перечислял, всё это, поэтому лучше до этого не доводить!

Система охлаждения двигателя и масла призвана не допустить подобного развития событий, но для того, чтобы система справилась с поставленными задачами, необходимо использовать качественную охлаждающую жидкость (ОЖ). Низкозамерзающие ОЖ называют антифризами — от английского слова «antifreeze». Ранее ОЖ приготовляли на основе водных растворов одноатомных спиртов, гликолей, глицерина и неорганических солей. В настоящее время предпочтение отдано моноэтиленгликолю — бесцветной сиропообразной жидкости с плотностью примерно 1,112 гсм2 и температурой кипения 198 гр. Задача ОЖ не только охлаждать двигатель, но и не кипеть во всём диапазоне температур работы двигателя и его компонентов, иметь высокую теплоёмкость и теплопроводность, не пениться, не оказывать вредного воздействия на патрубки и уплотнения, обладать смазывающими и антикоррозийными свойствами.

В 70 х годах выпускался антифриз на основе водного раствора моноэтиленгликоля с температурой начала кристаллизации — 40 гр. Он не требовал разбавление водой при добавлении в систему охлаждения. Этот препарат получил название ТОСОЛ — по названию лаборатории «Технология Органического Синтеза». Т.к. название не запатентовано, то ТОСОЛом называют готовый к применению продукт, а «антифризом» — концентрированный раствор (хотя ТОСОЛ тоже антифриз).

Готовые антифризы окрашивают для безопасности и выбирают броские цвета: синий, зелёный, красный. В процессе эксплуатации антифриз теряет полезные свойства — снижаются антикоррозийные свойства, возрастает склонность к пенообразованию. Срок службы отечественных ОЖ от 2 до 5 лет, импортных 5-7 лет.

На рисунке, приведённом ниже, изображена схема системы охлаждения автомобиля. Ничего особенного или сложного в системе охлаждения нет и тем не менее…

Рис. 1 — двигатель, 2 — радиатор, 3 — отопитель, 4 — термостат, 5 — расширительный бачок, 6 — пробка радиатора, 7 — верхний патрубок, 8 — нижний патрубок, 9 — вентилятор радиатора, 10 — датчик включения вентилятора, 11 — датчик температуры, 12 — помпа.

При пуске двигателя начинает вращаться помпа (водяной насос). Привод помпы может иметь свой шкивок, приводимый во вращение ремнем вспомогательного оборудования или приводиться вращением ремня ГРМ. В системе охлаждения находится крыльчатка, которая вращаясь, приводит в движение охлаждающую жидкость. Для быстрого прогрева двигателя система «закорочена», т.е. термостат закрыт и не пропускает жидкость в радиатор охлаждения. По мере роста температуры охлаждающей жидкости открывается термостат, переводя систему в другое состояние, когда охлаждающая жидкость проходит по длинному пути — через радиатор системы охлаждения (короткий путь перекрыт термостатом). Термостаты имеют различные характеристики открытия. Обычно на кромке нанесена температура открытия. Наверное не стоит объяснять устройство радиатора. В нижней части радиатора установлен датчик включения вентилятора. Если температура охлаждающей жидкости достигнет определённой величины — датчик замкнётся, а т.к. электрически он соединён на разрыв цепи питания электровентилятора, то при замыкании — должен включиться вентилятор системы охлаждения. По мере остывания охлаждающей жидкости — вентилятор выключается, а термостат перекрывает длинный путь на короткий. Всё просто, но не очень…

Такая схема является основой, но жизнь не стоит на месте и различные производители усовершенствуют системы охлаждения. На некоторых автомобилях Вы не найдёте датчика включения вентилятора системы охлаждения, т.к. вентилятор включается от ЭБУ двигателем в зависимости от показаний датчика температуры охлаждающей жидкости. Стоит обратить внимание на ситуацию, при которой при вклинении зажигания — сразу включается вентилятор системы охлаждения. Или неисправен датчик температуры, или повреждены его цепи, или неисправен сам ЭБУ двигателем — он «не видит» температуру двигателя и на всякий случай включает сразу вентилятор.

На некоторых ам на пути к отопителю установлены специальные электроклапана, разрешающие или перекрывающие путь охлаждающей жидкости (БМВ, МЕРСЕДЕС). Такие клапана иногда «помогают» системе охлаждения выйти из строя.

Вентиляторы радиатора – назначение и устройство

Вентилятор охлаждения радиатора применяется для воздушного охлаждения, которое вместе с жидкостным обеспечивает оптимальный температурный режим работы мотора. Для повышения эффективности жидкостного охлаждения применяется радиатор: встречный воздух проходит через его соты и охлаждает жидкость. Но при малой скорости движения или в городских пробках воздушный поток недостаточный. Чтобы избежать перегрева, включается вентилятор, который направляет воздух на радиатор, охлаждая его.

Рекомендуем:  Топливный бак: устройство, промывка, конструкция.

На старых моделях и современных внедорожниках с продольно размещенным двигателем применяется механический привод вентилятора охлаждения. У старых автомобилей он работает постоянно, позже начали устанавливать вискомуфту, которая его отключает при необходимости. Применяется на крупных грузовиках и внедорожниках. Достоинства в том, что не боится попадания воды, в отличие от элекровентиляторов.

Разнообразие вентиляторов

Сам по себе вентилятор охлаждения радиатора не является чем-то оригинальным. Конструктивно он такой же, как и бытовой вентилятор, спасающий нас с Вами от жары – крыльчатка, нагнетающая воздух, и её привод. В автомобильном мире крыльчатка может раскручиваться по-разному. Существуют такие способы:

  • механический;
  • электрический;
  • гидравлический или гидромеханический.

Первый способ довольно архаичен, встретить его на современном легковом автомобиле практически невозможно, а вот на грузовиках и тракторах ещё вполне реально. Главная фишка механического привода – прямая связь с коленчатым валом двигателя, что влечёт за собой хоть и небольшой, но отбор полезной мощности.

Ещё один нюанс – вентилятор вращается постоянно, пока работает мотор. Это и есть то исключение, о котором мы упомянули выше.

Наиболее распространён электрический вентилятор радиатора. В его основе лежит обычный электромотор, запитанный от бортовой сети. Удобство такой схемы налицо.

Во-первых, им можно легко управлять – включается обдув автоматически электроникой, когда она обнаруживает превышение температуры. Как правило, такое случается во время длительной стоянки, когда нет набегающего потока воздуха.

Во-вторых, дешевизна — электромоторы не дефицит, и всю конструкцию легко заменить.

Гидравлические варианты встречаются под капотами и грузовых, и легковых машин, но, правда, не так часто, как электрические. Подобные вентиляторы идеологически ближе к механическим, так как имеют привод от коленвала мотора, но в их случае вращение передаётся через вязкостные или гидравлические муфты, что позволяет поддерживать стабильные обороты крыльчатки.

Как оказалось, коллеги-автолюбители, даже о такой простой вещице, как вентилятор радиатора, нашлось что рассказать. До встречи на страницах нашего блога, подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие и интересные статьи!

Неисправности вентилятора радиатора и их последствия

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

Читайте также:  Устройство и принцип работы системы охлаждения двигателя

Вентиляторы двигателя с разным количеством лопастей

Основные неисправности вентилятора охлаждения мотора:

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

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

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

Куда дует вентилятор охлаждения?

В этой статье мы не можем обойти вниманием вопрос о том, куда дует интересующий нас механизм. Именно его задают экспертам и коллегам-автолюбителям пользователи на десятках и сотнях форумах, посвященных обслуживанию транспортных средств. На самом деле ответ на него очень прост.

Само назначение охлаждающего устройства и принцип его работы, описанный выше, говорит нам о том, что дует он исключительно на двигатель, засасывая холодный воздух через радиатор.

Если в вашем автомобиле поток воздуха направлен не на мотор, а на радиатор, это означает только то, что вентилятор неправильно подключили после технического обслуживания либо выполнения ремонтных работ. Вероятнее всего, просто-напросто спутали клеммы. Следует установить их правильно, и больше никогда не задаваться вопросом, куда вентилятор должен направлять поток охлажденного воздуха.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: