Универсальный блок управления вентилятором охлаждения двигателя. Управление вентилятором охлаждения

В процессе эксплуатации транспортного средства происходит нагревание двигателя. Чтобы предотвратить перегрев силового агрегата, автомобили оборудованы системой охлаждения. Главная деталь, которая обеспечивает обдув мотора и жидкости в радиаторе - это вентилятор системы охлаждения двигателя.

Приводное устройство вентилятора

Конструкция вентилятора охлаждения агрегата состоит из шкива и закрепленных на нем лопастей. Эффективность нагнетания воздуха обеспечивается установкой лопастей под определенным углом. Принцип работы зависит от конструктивных особенностей привода.

Механический

Вращение на шкив от коленчатого вала через ременную передачу. Это простейшая установка, которая находится в постоянном зацеплении с коленвалом. Недостаток такого механизма в том, что для постоянного вращения вентилятора охлаждения радиатора ДВС затрачивает много полезной энергии.

На сегодняшний день механический тип привода почти не встретить. Обычно их устанавливают на агрегаты с продольным расположением, вездеходные джипы.

Гидромеханичиеский

Это приводное устройство, работающее от разницы давления в муфте. Муфты бывают двух типов: гидравлическая и вязкостная. Частота вращения последнего равна входным оборотам коленчатого вала. Поэтому, для сохранения крыльчатки и лопастей при высоких оборотах мотора используют вязкостную муфту.

Как она работает

Корпус такой муфты заполнен специальной жидкостью - силиконом. Когда движок работает под постоянной нагрузкой или на высоких оборотах, происходит процесс нагрева силиконовой жидкости. По мере нагрева жидкость расширяется, постепенно зажимая муфту, что приводит в работу вентилятор охлаждения.

Гидравлическая конструкция работает в зависимости от изменения объема масла. Момент блокировки не зависит от частоты вращения коленвала. В режиме высоких оборотов ДВС муфта не дает крыльчатки разгонятся, предохраняя ее от разрушения. Первоначальной задачей системы управления вентилятором является удерживать оптимальные обороты необходимые для эффективного охлаждения.

Электронное приводное устройство

На современные автомарки, оборудованы автоматическими системами контроля начали устанавливать электрический двигатель вентилятора охлаждения радиатора. Достоинством привода является независимое функционирование, легкость в настройке.

Управление вентилятором охлаждения двигателя осуществляется через температурные модули охлаждающей жидкости. По данным с датчиков блок управления вентилятором охлаждения двигателя корректирует скоростной режим крыльчатки, изменяя скорость вращения и период работы.

Питание на двигатель вентилятора поступает через электронные приборы автомобиля (аккумулятор, генератор).

Методы управление вентилятором системы охлаждения двигателя:

термовыключатель;
блок управления.

Технические показатели.

Термовыключатель использовался на ранних этапах производства автомобилей. По показателям с датчика температуры в радиаторе, механизм определяет, включится или отключится вентилятор охлаждения двигателя. В агрегатах с термовыключателя вентилятор системы охлаждения двигателя работает в узком температурном диапазоне. Включается вентилятор охлаждения при прогреве блока до 85 С°, отключение происходит при остывании до 70 С°.

Принцип работы механизма

Когда температура тосола в радиаторе прогревается до максимально заданного значения, происходит замыкание контактов терморегулятора. Цепь питания в двигателе вентилятора замыкается, и вентилятор охлаждения двигателя начитает вращатся. После снижения температуры контакты расходятся, работающий вентилятор останавливается.

Схема управления с ЭБУ

Чтобы узнать, как работает вентилятор охлаждения двигателя с ЭБУ, необходимо ознакомится с ее строением.

Стандартное электронное управление состоит из таких элементов:

электродвигатель;
расходомер воздуха;
модуль частоты вращения коленчатого вала;
реле момента включения вентилятора;
датчик колебания температуры охлаждающей жидкости.

Для контроля над температурой жидкости в патрубке радиатора установлен датчик температуры. Некоторые модели авто оборудованы двумя датчиками, один на выходном канале радиатора, другой в блоке цилиндров.

Для более точного определения режима работы движка установлены модуль частоты вращения и воздухомер. Показания с датчиков поступают на центральный блок. ЦБ обрабатывает информацию и задает программу работы на реле.

Сохранность системы охлаждения

После нагрева движка до предельной температуры, должен включаться вентилятор. Существует много минусов резкого старт, которые негативно действуют на электропроводку автомобиля.

Перегрузку получают такие элементы:

генератор, аккумуляторная батарея, электропроводка;
детали крепления, подшипники;
датчики температуры, вследствие эффекта термокачки.

Чтобы проводка выдержала пусковые перегрузки, в автомобиль установлен мощный и дорогой предохранитель. Решить проблему перегрузки поможет плавное включение вентилятора охлаждения. Многие современные модели авто уже имеют такую функцию, но есть такие которые нужно переоборудовать своими руками.

Известно несколько способов плавного включения вентилятора охлаждения двигателя самостоятельно.

Установить в свой радиатор датчик охлаждения с более низкой температурой срабатывания.

Особенности функционирования штатного устройства:

высокая производительность. Привод работает на высокой скорости, что приводит к частым старт-стопам системы.
высокая температура срабатывания датчика, что приводит к перебоям в оборотах двигателя и закипанию.

Хорошую производительность обеспечит невысокие обороты привода и плавное срабатывание.

Установка кнопки принудительного обдува. Такой способ позлит водителю самостоятельно решать, когда включится вентилятор охлаждения двигателя. Такое решение поддерживает стабильную температуру ОЖ и сохраняет систему от резкого скачка напряжения. Это обеспечивается благодаря установке дополнительного реле с большим сопротивлением.
Монтаж генератора пуска. Метод подходит для водителей, которые знакомы с устройством электрики и методами пайки. Регулятор придется переделать индивидуально для автомобиля и установить в цепь питания устройства. Как работает генератор: после подачи напряжения на устройство, для определения момента открытия затвора, ток проходит через драйвер транзисторов, диоды и конденсатор. Величина и плавность открытия заслонки зависит от емкости конденсатора. Инструкции по подключению можно найти на форумах.
Эффективный, но дорогостоящий вариант - это установить блок управления. Его эффективность заключается в постепенном изменении оборотов электромотора в зависимости от изменения температуры ОЖ.

Система охлаждения представляет собой механизм, который предназначен для охлаждения компонентов мотора, нагреваемых в процессе работы. В современных автомобилях она также выполняет дополнительные функции по охлаждению следующих составляющих:

масла в смазывающей системе;
рабочей жидкости в автоматической трансмиссии;
отработанных газов в соответствующей системе рециркуляции;
воздуха в системе турбонаддува.

Кроме того, выполняется нагрев воздуха в системах кондиционирования, вентиляции и отопления.

Виды систем охлаждения

По способу охлаждения рассматриваемые системы можно разделить на несколько видов. Это:

воздушная (открытого типа);
жидкостная (закрытого типа);
комбинированная.

В первом случае для выполнения функций применяется поток воздуха. Система жидкостного охлаждения отводит температуру от деталей посредством потока жидкости. Комбинированный тип предусматривает объединение перечисленных способов ее снижения.

Чаще всего на транспортных средствах устанавливается система закрытого типа. Это обусловлено тем, что она способна обеспечить эффективное и равномерное охлаждения частей силового агрегата. К тому же такая конструкция в процессе работы издает минимальный уровень шума. Поэтому, рассматривая данную тему, стоит больше внимания уделить именно жидкостной системе охлаждения.

Конструкция системы охлаждения

Стоит отметить, что для бензиновых и дизельных моторов устанавливаются различные системы охлаждения, однако их конструкции имеют похожее исполнение. Они включают в себя массу компонентов. Основными из них является радиатор охлаждающей жидкости, вентилятор охлаждения радиатора, масляный радиатор, термостат, центробежный насос, теплообменник и расширительный бачок.

В конструкцию системы охлаждения также входит «рубашка охлаждения» мотора. Для выполнения регулирования механизмов применяются специальные элементы управления. С их помощью можно обеспечить оптимальный уровень охлаждения силового агрегата в процессе работы.

Вентилятор охлаждения и его разновидности

Вентилятором охлаждения является прибор, выполняющий функцию повышения интенсивности охлаждения радиатора и мотора. Это возможно благодаря постоянному и равномерному отводу темпа от деталей в атмосферу.

На сегодняшний день существует две работоспособные конструкции рассматриваемого устройства: механическая и электрическая. Вентилятор охлаждения первого вида работает благодаря передаче крутящего момента от шкива коленвала посредством клиноременной передачи.

На современных автомобилях более актуально использование вентилятора с электрическим приводом. Его конструкция включает в себя систему управления и электрический мотор. Показания температурного датчика напрямую влияют на интенсивность работы данного прибора. Это наиболее оптимальный вариант, который обладает преимуществами над механическими аналогами, поэтому он и завоевал популярность.

Вентиляторы, выполняющие охлаждение двигателя и радиатора, могут быть трех типов: с вискомуфтой, электронным управлением и термовыключателем. Данные конструкции имеют существенные отличия, поэтому каждую из них стоит рассмотреть подробнее.

Вентиляторы с вискомуфтой

Система, в основе которой имеется вискомуфта, не распространена. Ею оборудуются машины с продольным расположением силового агрегата, а также она используется на крупногабаритных внедорожниках, применяемых для преодоления водных преград. Это обусловлено принципом работы подобного вентилятора охлаждения. Вискомуфта является полностью герметичной конструкцией, поэтому надежно защищена от проникновения воды. Под ее воздействием электрические системы моментально выйдут из строя.

Вискомуфта наполняется специальным силиконовым маслом или гелем. Оно меняет свои свойства при воздействии температур. Скорость вращения устройства будет уменьшена или увеличена в зависимости от уровня нагрева. Данный вентилятор охлаждения состоит из герметичного корпуса, наполненного силиконовой жидкостью, а также пакетов дисков ведомого и ведущего валов. Принцип работы основан на передаче вращения от ведущего к ведомому валу за счет пакетов дисков.

Вентиляторы с электроприводом

Вентилятор охлаждения радиатора и двигателя с наличием электропривода имеет более сложную конструкцию, нежели предыдущая система. Кроме того, она более современна, поэтому встречается на многих новых автомобилях. Устройство включает в себя электродвигатель, датчик температуры, электронный блок управления, а также реле вентилятора охлаждения. В большинстве приборов устанавливается два датчика температуры. Одним оборудуется патрубок, выходящий из радиатора. Второй датчик встраивается непосредственно в корпус термостата, а также может находиться в выходящем из мотора патрубке. Разница показаний датчиков влияет на работу блока управления вентилятора охлаждения.

Настройка режима работы электродвигателя прибора требует наличия расходомера воздуха, а также датчика, отслеживающего частоту вращения коленчатого вала. Блок управления получит соответствующие сигналы со всех датчиков и обработает их. Затем активируется реле вентилятора охлаждения, которое будет отслеживать скорость вращение крыльчатки после включения системы. Такие устройства нередко устанавливаются производителями автомобилей в наше время.

Вентиляторы с термовыключателем

Подобные механизмы устанавливались на автомобили до изобретения электронного блока. Например, вентилятор охлаждения ВАЗ также снабжается термовыключателем. Это устройство отвечает за включение/отключение электродвигателя системы.

Принцип действия вентиляторов охлаждения данного типа состоит в следующем: сигнал подается с температурного датчика, который установлен в корпусе блока цилиндров на специальную шкалу, размещенную в салоне автомобиля. Этот показатель и реагирование термовыключателя на изменения температуры жидкости в радиаторе влияют на процедуру включения и выключении движка.

Если температура охладителя будет увеличена до максимума, внутри термовыключателя будут замкнуты контакты, подключенные к цепи питания системы. Затем будет подан ток на электродвигатель, который приведет крыльчатку вентилятора в режим вращения. Контакты будут размыкаться в случае понижения температуры до предельного минимума, что гарантирует выключение прибора.

Диагностика неисправностей термодатчика вентилятора охлаждения

Вентилятор охлаждения не защищен от поломок, даже если он обладает высочайшим качеством. При возникновении подобной проблемы следует срочно принять меры по ее устранению, так как неисправность системы может привести к перегреву мотора. В первую очередь стоит выполнить диагностику и узнать, почему не работает вентилятор охлаждения.

Для проверки одинарного температурного датчика потребуется демонтаж его разъема и замыкание клеммы в штекере с помощью обычной проволоки. Устройство должно включиться. Для двойного датчика нужно сначала замкнуть красный и красно-белый проводки, а затем красный и черный. Будет наблюдаться медленное и ускоренное вращение (соответственно). Если этого не произошло, потребуется ремонт или замена вентилятора охлаждения.

Диагностика неисправностей предохранителя

Что делать, если не работает вентилятор охлаждения, стало ясно. Однако что делать автомобилисту, если система включается, но тем не менее она неработоспособна? В таких случаях с температурным датчиком проблемы нет. При наличии подобной проблемы целесообразно проверить предохранитель вентилятора охлаждения, который может быть поврежден.

Для проверки потребуется подать питание на красно-белый проводок от плюсовой клеммы батареи аккумулятора, а от минусовой - заряд на коричневый проводок. В таком случае устройство должно включиться. Если это не произошло, нужно проверить состояние штекеров, разъемов и кабеля, которые довольно просто заменить.

Ремонт и замена вентилятора

Автомобилисты нередко обладают опытом в ремонте автомобилей, поэтому могут самостоятельно провести диагностику механизмов и принять меры для устранения неисправностей. При отсутствии соответствующих знаний и навыков стоит обращаться к специалистам. Ремонт и замена вентилятора охлаждения будут качественно проведены в специализированном центре. К тому же это позволит сохранить гарантию на авто, если срок ее действия не истек.

Это устройство разрабтатывалось для контроля температуры двигателя и управления муфтой вентилятора охлаждения и подогревателем впускного коллектора, в автомобиле Мерседес 190. Схема устройства показана на рисунке и представляет из себя обычный термометр на датчике DS18B20 и микроконтроллере PIC16F628A. Устройство измеряет температуру двигателя, отображает ее на экране и в зависимости от нее включает исполнительные устройства.

* На схеме не указано - VD3 - КС522

Измеренная температура двигателя отображается в диапазоне от 0 до 99 градусов. Если температура ниже нуля градусов, то на дисплее высвечивается Lo (низкая), а когда больше 99 градусов - высвечивается Hi (высокая). Хотя предел индикации 99 градусов, термометр все равно продолжает измерять температуру. Как только температура дойдет до 110 градусов (что для двигателя мерседеса считается нормально, он не кипит при такой температуре) - то на дисплее будет высвечено Ot (перегрев). А на выходе RA4 микроконтроллера появляется сигнал логического 0 - ошибка, этот сигнал можно использовать для включения светодиода в салоне, или для управления бипером. Сигнал на RA4 будет сброшен только после выключения зажигания, снижение температуры двигателя никакого влияния на этот сигнал уже не окажет. При температуре ниже 40 градусов будет включен подогреватель впускного коллектора. Аналогично при температуре 89 градусов будет включен вентилятор охлаждения. Чтобы снизить нагрузку на аккумулятор, устройство имеет вход который соединяется с реле стартера. Когда включен стартер, не зависимо от температуры двигателя, выключаются вентилятор и подогреватель, как только стартер будет выключен, ветилятор и подогреватель включаться согласно измеренной температуры.

Сам термометр-термостат собран на печатной плате и размещен в пластиковом корпусе. Корпус закреплен двумя саморезами прямо в моторном отсеке. Размещать прибор нужно так, чтобы он был максимально удален от высоковольтных проводов зажигания и других силовых проводов, а также как можно дальше от горячих деталей двигателя. Очень желательно применить микроконтроллер в расширенном температурным исполнением - PIC16F628A-E/P, но можно и в промышленном - PIC16F628A-I/P. Плата разработана под сдвоенный светодиодный индикатор фирмы Bright LED - BD-A816RD. По большому счету индикатор в этом устройстве и не нужен, но я его установил, чтобы не было устройство совсем простым, а так же, чтобы прямо под капотом можно увидеть температуру двигателя. Микросхемный стабилизатор 7805 нужно установить на малогабаритный радиатор - полоску алюминия. Электролитические конденсаторы нужно выбирать из морозостойких экземпляров.

Для изготовления самого датчика температуры понадобилась болванка из латуни, из нее был выточен корпус для датчика DS18B20. Этот корпус изготовлен так, чтобы он легко вкручивался на место одного из штатных датчиков (они к сожалению благополучно умерли , поэтому и пришлось разработать это устройство). Корпус желательно сделать максимально облегченным, чтобы уменьшить его температурную инерцию. Соединять датчик с платой микроконтроллера нужно экранированным термостойким проводом.

Реле устанавливаются в любом удобном месте, вне корпуса устройства, защитные диоды шутирующие их обмотки на плате уже установлены.

Естественно это устройство можно установить и в салоне. Тогда оно еще и заменит штатный термометр охлаждающей жидкости.

Автор предлагает усовершенствовать систему охлаждения двигателя с целью уменьшения нагрузки на бортовую сеть рациональным снижением оборотов электродвигателя вентилятора на малой скорости движения и его выключения при скорости движения более 40 км/ч установкой дополнительного блока, доступного для повторения большинству автолюбителей.

В жаркое время года при малой скорости движения автомобиля, в пробках его двигатель работает в условиях повышенных температур. Периодическое включение электродвигателя вентилятора (ЭДВ) системы охлаждения на полную мощность с последующим выключением снижает температуру двигателя, но не намного и не надолго. ЭДВ включается при температуре 93 °С охлаждающей жидкости в радиаторе, а отключается при 87 °С. Поскольку на малой скорости, тем более в пробках, обдув радиатора встречным потоком воздуха мал или отсутствует, двигатель автомобиля быстро нагревается после отключения ЭДВ. Происходит частое включение ЭДВ, ток потребления которого 7,5 А. Кроме того, коленвал вращается на малых оборотах, а значит, электрогенератор не способен отдать полную мощность (ток) в бортовую сеть. Поэтому часть нагрузки берёт на себя аккумулятор, что приводит его к нежелательной разрядке.

Предлагаемый блок управления вентилятором системы охлаждения решает эти проблемы. При скорости движения автомобиля меньше 40 км/ч блок управления включает ЭДВ только на треть мощности, снижая нагрузку на бортовую сеть. Это значение определено экспериментальным путём. В таком режиме температура двигателя автомобиля находится в интервале 85...89 °С, а ток, потребляемый электродвигателем вентилятора, - 2,5 А. В салоне шум от включённого ЭДВ становится не слышен. При скорости автомобиля более 40 км/ч ЭДВ отключается, поскольку встречного потока воздуха достаточно для нормального охлаждения радиатора. Контроль температуры производился бортовым компьютером Штат Unikomp 400L.

Схема блока управления приведена на рис. 1. Импульсы напряжения с датчика скорости (ДС), установленного в коробке передач, поступают на выпрямитель на элементах С1, VD1, VD2, R1, С2, R2. От импульсов напряжения с ДС заряжается конденсатор С2 на выходе выпрямителя. Чем выше скорость, тем до большего постоянного напряжения он заряжается. Это напряжение, пропорциональное скорости, через дополнительную интегрирующую цепь R7C3 поступает на неинвертирую-щий вход (вывод 2) компаратора DA1. Конденсатор С1 гальванически развязывает вход компаратора от сигнала с датчика Холла, установленного в ДС, когда магнит на валу ДС окажется напротив датчика Холла при неподвижном автомобиле. На инвертирующий вход (вывод 3) компаратора DA1 с движка резистора R4 через резистор R6 поступает образцовое напряжение около 3 В.

При скорости автомобиля менее 40 км/ч напряжение на неинвертирую-щем входе компаратора меньше, чем на инвертирующем. На его выходе (вывод 7) установится напряжение низкого уровня. Вывод 1 (-U) таймера DA2 подключается к общему проводу. На выходе таймера (вывод 3) появляется импульсное напряжение со скважностью 1,5 и периодом следования 4 мс, которое подаётся на затвор транзистора VT1. Электродвигатель вентилятора включается на треть мощности.

При скорости более 40 км/ч напряжение на неинвертирующем входе компаратора больше, чем на инвертирующем. На его выходе установится высокий уровень напряжения. Таймер будет обесточен и на его выходе также установится высокий уровень напряжения, транзистор VT1 закроется. ЭДВ перестанет вращаться, но для продувки радиатора охлаждения, чтобы двигатель автомобиля не перегревался, будет достаточно встречного потока воздуха.

Напряжение на движке резистора R4 определяет порог переключения компаратора. Больше напряжение - при большей скорости произойдёт отключение обдува радиатора, и наоборот.

Напряжение питания +14 В на блок подаётся с вывода "61" электрогенератора. Обозначения контактов даны в соответствии со схемой модели ВАЗ-21074. Этим же напряжением питается его обмотка возбуждения. Напряжение на этом выводе появляется только после запуска двигателя автомобиля. При неработающем двигателе и его запуске стартёром обратно смещённый диод VD4 и резистор R11 блокируют гальваническую связь затвора VT1 с общим проводом. Транзистор VT1 надёжно закрыт, ЭДВ отключён. Свечение светодиода HL1 информирует о включении ЭДВ. Светодиод и резистор R12 монтируются вне блока и показаны на схеме красным цветом.

Печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 50x55 мм. Чертёж платы и расположение элементов на ней показаны на рис. 2. Печатные проводники цепей стока и истока транзистора VT1 необходимо продублировать отрезком медной проволоки диаметром 0,8...1 мм. Применены резисторы МЛТ, ОМЛТ или импортные. Конденсатор С4 - К50-35 или импортный, остальные - керамические, например, серии КМ. Микросхема DA2 КР1006ВИ1 - импортный аналог NE555. Стабилитрон КС207В (VD3) заменим любым маломощным на напряжение 12 В. Диод VD6 - любой, рассчитанный на прямой ток не менее 10 А и напряжение 50 В. Транзистор VT1 - мощный, с сопротивлением открытого канала не более 0,02 Ом, напряжением сток-исток более 50 В. ХР1, ХР2 - клеммы ножевые "вилка". Корпус РН14.121.3702 взят от регулятора напряжения автомобиля ВАЗ-2106. Печатная плата разработана под этот корпус. Алюминиевое основание корпуса служит теплоотводом для транзистора VT1. При сборке необходимо установить изолирующую прокладку между корпусом и транзистором. Электрический контакт общего провода печатной платы с корпусом осуществляется через два крепёжных винта МЗ, прижимающих транзистор к алюминиевому основанию.

Из корпуса выведены четыре провода. Два коротких провода сечением 0,5...1 мм2 с клеммами ножевыми "вилка" на концах припаяны: один - к контакту ДС, другой - к контакту G "61" (+14 В) печатной платы (рис. 2). Через ответные клеммы "розетка" двумя проводами нужной длины их необходимо подключить соответственно к выходу датчика скорости и плюсовой клемме генератора G "61". Ещё два провода сечением 1,5 мм.2 нужной длины через клеммы ножевые "розетка" провести от ХР1 до плюсовой клеммы аккумуляторной батареи, а от ХР2 - до красного провода питания +ЭДВ "ХТ1-1". В разрыв провода, идущего к плюсовой клемме, установить плавкую вставку (FU1-15 А) в держателе.

Смонтированный блок устанавливают на левом крыле автомобиля в удобном месте. При этом необходимо обеспечить надёжный электрический контакт основания корпуса блока с корпусом автомобиля, а выведенные четыре провода укрепить на корпусе. Светодиод HL1 встраивают, например, в шкалу указателя температуры двигателя. Вывод катода подключают отрезком изолированного провода в удобном месте к корпусу автомобиля. Один вывод резистора R12 припаивают к аноду светодиода и изолируют место пайки отрезком термоусадочной трубки. К другому выводу резистора припаивают отрезок провода сечением 0,5...0,75 мм2, место пайки изолируют аналогично. Свободный конец провода соединяют с проводом, идущим от ХР2 до красного провода питания +ЭДВ "ХТ1-1".

Собранный и установленный блок необходимо наладить. Для этого потребуется провести временный провод от точки соединения конденсатора С2 с резисторами R1, R2, R7 блока в салон автомобиля. Далее подключить к этому проводу плюсовой щуп мультиметра. Минусовый щуп соединить с корпусом автомобиля. На скорости автомобиля 40 км/ч измерить напряжение, затем это же напряжение выставить на движке резистора R4 в блоке при работающем двигателе, после чего удалить временный провод. Обороты электродвигателя вентилятора можно скорректировать подбором резистора R9, если в этом появится необходимость.

После установки данного блока температура двигателя автомобиля не поднималась выше 90 °С даже в жаркое время года и находилась при спокойном стиле вождения в интервале 85...89 °С. ЭДВ ни разу не включался от штатной системы охлаждения на полную мощность.

Система охлаждения крайне важна для стабильной работы двигателя. По её трубкам циркулирует антифриз, который забирает часть тепла и при прохождении большого или малого круга отдаёт его в атмосферу.

Немного об устройстве системы охлаждения двигателя

Для понимания роли вентилятора в системе охлаждения двигателя необходимо в подробностях рассмотреть, как работает эта система. Она состоит из множества взаимосвязанных элементов, таких как радиатор, термостат, расширительный бачок и так далее. Но главную роль в общей структуре, безусловно, играет рубашка с охлаждающей жидкостью.

Представьте себе, что по бокам автомобильных цилиндров расположены небольшие канавки. В них находится антифриз. Он забирает основную часть тепла, когда поршень поднимается и опускается.

Чтоб процесс охлаждения двигателя не прекращался ни на миг во время движения антифриз постоянно циркулирует по системе. Если его температура ниже 80 градусов, то он идёт по внутреннему кругу, но стоит перейти эту температурную грань, как всё кардинально меняется. Охлаждающая жидкость посредством клапана, который также является и термостатом направляется на большой круг.

При прохождении большого круга охлаждающая жидкость попадает в соты радиаторы. Именно напротив этой детали установлен вентилятор системы охлаждения двигателя. Как только, возникает необходимость, он активируется и помогает теплу рассеяться в атмосфере.

Важно! Обдувание сот также происходит встречным потоком воздуха.

После того как антифриз пройдёт соты радиаторы, охлаждаемые вентилятором двигателя, он вновь попадёт в канавки цилиндров но его температура будет намного ниже. Этот процесс не прерывается ни на один миг во время движения авто.

Какими бывают вентиляторы

Автомобильная индустрия постоянно развивается. Учёными изобретаются новые технологии, которые позволяют достичь гораздо большей производительности. Неудивительно, что существует множество вентиляторов, которые устанавливаются в системах охлаждения двигателя.

Тем не менее в жёсткой конкурентной среде выживают только сильнейшие из сотен возможных типов. За более чем сто лет непрекращающегося соревнования осталось всего две наиболее производительные конструкции: механическая и электрическая.

Первый тип вентиляторов охлаждения двигателя приходит в движение посредством крутящего момента, который передаётся от коленчатого вала через шкив. Именно такая конструкция была доминирующей на рынке последние 20 лет. Но в последнее время у неё появился серьёзный конкурент.

Вентилятор охлаждающей системы с электрическим приводом по многим параметрам превосходит своего механического оппонента. Состоит он из блока управления и мотора, который работает от бортовой сети автомобиля.

Внимание! Электрический вентилятор охлаждения активируется от команды температурного датчика, точнее, его показаний.

Перед тем как приступить к объяснению принципа работы вентилятора охлаждения двигателя необходимо немного углубиться в типизацию. Безусловно, все вентиляторы делятся на механические и электрические, но также их можно классифицировать в зависимости от системы управления. Естественно, что это определённым образом сказывается на принципе работы.

Вентиляторы системы охлаждения делятся на такие типы:

с термовыключателем,
с вискомуфтой,
с блоком управления.

Сейчас в устройстве автомобилей практически не осталось систем охлаждения, в которых можно было бы найти вентилятор с вискомуфтой. Тем не менее на внедорожниках до сих пор устанавливают такие конструкции. Это объясняется продольным расположением двигателя, но не только.

Главное достоинство вискомуфты — её герметичность. Как результат автомобиль с таким охлаждением может без малейших трудностей пересекать речки и небольшие водоёмы.

Внимание! Обычные электрические вентиляторы охлаждения в двигателях сразу же ломаются при контакте с водой.

Это связано с особенностями работы вентилятора охлаждения двигателя. Вискомуфта является герметичной. Поэтому вода не может ей навредить. Электрические вентиляторы при таких испытаниях приходят в негодность.

Принцип работы и устройство

Вискомуфта заполняется маслом на силиконовой основе. Под воздействием температуры его свойства меняются. Чем больше нагрев, тем выше скорость вращения вентилятора охлаждения двигателя.

Вискомуфта состоит из таких конструктивных элементов:

дисков ведущего вала,
герметичного корпуса,
силиконовой жидкости,
дисков ведомого вала.

Устройство вентилятора с электроприводом немного отличается. Во-первых, здесь есть электродвигатель, приводящий устройство в движение. Во-вторых, за выбор режима работы и интенсивность вращения отвечает блок управления вентилятором охлаждения двигателя. Также в конструкцию входят такие элементы, как температурный датчик и реле.

Внимание! Самые современные электрические вентиляторы охлаждения двигателя имеют несколько датчиков.

Один датчик монтируется в корпус термостата. Некоторые производители устанавливают его в патрубок на выходе из двигателя. Второй прибор находится на патрубке, который выходит из радиатора. На основе разницы показаний блок управления выбирает интенсивность работы устройства.

В те времена, когда электроника ещё не достигла такого уровня развития, использовались другие методы управления работой устройства. Были так называемые термовыключатели. Именно они отвечали за активацию.

Принцип действия устройств, работающих с термовыключателями довольно прост. Сигнал с датчика передаётся на шкалу, расположенную в салоне. Именно на её показания ориентируется механизм, когда нужно изменить скорость вращения.

Как только температура антифриза превышает заданные производителем нормы, внутри термовыключателя замыкаются контакты. Они в свою очередь имеют прямой выход на питание агрегата. После этого напряжение начинает поступать к электрическому мотору. В результате крыльчатка вращается.

Внимание! При нормализации температуры жидкости, контакты размыкаются, и устройство прекращает свою работу.

Почему включается вентилятор при выключенном моторе и другие неисправности

Обычно подобный дефект свидетельствует о том, что температурный датчик перестал функционировать. Но для того чтобы сделать какой-либо конкретный вывод понадобится провести более полную диагностику.

Внимание! В большинстве случаев, если полости устройства вращаются постоянно. Это значит, что неисправность кроется в датчике включения. Но при диагностике вы должны учитывать, что причина поломки вентилятора может крыться в чём-то другом.

Чтобы провести первичную диагностику снимите штекерный разъём. Он находится на температурном датчике. После чего путём замыкания проверьте состояние клемм. Для этого вам понадобится кусок проволоки.

В двойном термодатчике сперва нужно замкнуть красно-белый и красный кабеля, затем красный и чёрный. В первом случае крыльчатка будет вращаться медленно, а во втором быстро. Если ничего не происходит вентилятор нужно заменить.

Итоги

Вентилятор — это важное устройство для обеспечения нормальной работы мотора. Он помогает конструкции эффективно охлаждаться даже на предельных оборотах двигателя. Всё большую популярность набирают устройства с электронными блоками управления.