Устройство и принцип работы вентилятора охлаждения двигателя - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы вентилятора охлаждения двигателя

Принцип работы системы охлаждения

Предлагаю сначала рассмотреть принципиальную схему системы охлаждения.

1 — отопитель; 2 — двигатель; 3 — термостат; 4 — насос; 5 — радиатор; 6 — пробка; 7 — вентилятор; 8 — расширительный бачок;
А — малый круг циркуляции (термостат закрыт);
А+Б — большой круг циркуляции (термостат открыт)

Циркуляция жидкости в системе охлаждения осуществляют по двум кругам:

1. Малый круг — жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев.

2.Большой круг — движение циркулирует при прогретом двигателе.

Если говорить проще, то малый круг это циркуляция охлаждающей жидкости БЕЗ радиатора, а большой круг — циркуляция охлаждающей жидкости ЧЕРЕЗ радиатор.

Устройство системы охлаждения различаются по своему устройству в зависимости от модели автомобиля, однако, принцип действия един.

Итак, начало работы системы охлаждения происходит при запуске сердца данной системы — жидкостного насоса.

Жидкостной насос(water pump)

Жидкостный насос обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя. На двигателях автомобилей применяют лопастные насосы центробежного типа.

Искать наш жидкостной насос или же водяную помпу следует на передней части двигателя(передняя часть эта та, которая ближе к радиатору и там где расположен ремень/цепь).

Жидкостной насос соединён ремнём с коленчатым валом и генератором. Поэтому, чтобы найти наш насос достаточно найти коленчатый вал и найти генератор. Про генератор мы поговорим позже, но пока лишь покажу, что нужно искать. Генератор выглядит как цилиндр, прикрепленный к корпусу двигателя:

1 — генератор; 2 — жидкостной насос; 3 — коленчатый вал

Итак, с расположением разобрались. Теперь давайте рассмотрим его устройство. Напомним, что устройство всей системы и её деталей различно, но принцип работы этой системы одинаков.

1 — Крышка насоса; 2 — Упорное уплотнительное кольцо сальника.
3 — Сальник; 4 — Подшипник валика насоса.
5 — Ступица шкива вентилятора; 6 — Стопорный винт.
7 — Валик насоса; 8 — Корпус насоса; 9 — Крыльчатка насоса.
10 — Приемный патрубок.

Работа насоса заключается в следующем: привод насоса осуществляется от коленчатого вала через ремень. Ремень крутит шкив насоса, вращая ступицу шкива насоса(5). Тот в свою очередь приводит во вращение вал насоса(7), на конце которого находится крыльчатка(9). Охлаждающая жидкость поступает в корпус насоса(8) через приёмный патрубок(10), а крыльчатка перемещает её в рубашку охлаждения(через окошко в корпусе, видно на рисунке, направление движение из насоса показано стрелкой).

Таким образом, насос имеет привод от коленвала, жидкость поступает в него через приёмный патрубок и уходит в рубашку охлаждения.

Давайте теперь посмотрим, а откуда поступает жидкость в насос? А жидкость поступает через очень важную деталь — термостат. Именно термостат ответствен за температурный режим.

Термостат(thermostat)

Термостат автоматически регулирует температуру воды для ускорения прогрева двигателя после пуска. Именно работа термостата определяет, по каком кругу(большому или малому) пойдёт охлаждающая жидкость.

Выглядит сей агрегат примерно вот так в реальности:

Принцип работы термостата очень прост: термостат имеет чувствительный элемент, внутри которого находится твёрдый наполнитель. При определённой температуре он начинает плавиться и открывает основной клапан, а дополнительный наоборот, закрывается.

1, 6, 11 – патрубки; 2, 8 – клапаны; 3, 7 – пружины; 4 – баллон; 5 – диафрагма; 9 – шток; 10 – наполнитель

Термостат имеет два входных патрубка 1 и 11, выходной патрубок 6, два клапана (основной 8, дополнительный 2) и чувствительный элемент. Термостат установлен перед входом в насос охлаждающей жидкости и соединяется с ним через патрубок 6.

Соединение:

Через патрубок 1 соединяется с рубашкой охлаждения двигателя,

Через патрубок 11 — с нижним отводящим бачком радиатора.

Чувствительный элемент термостата состоит из баллона 4, резиновой диафрагмы 5 и штока 9. Внутри баллона между его стенкой и резиновой диафрагмой находится твердый наполнитель 10 (мелкокристаллический воск), обладающий высоким коэффициентом объемного расширения.

Основной клапан 8 термостата с пружиной 7 начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С. При температуре менее 80 °С основной клапан закрывает выход жидкости из радиатора, и она поступает из двигателя в насос, проходя через открытый дополнительный клапан 2 термостата с пружиной 3.

При возрастании температуры охлаждающей жидкости более 80 °С в чувствительном элементе плавится твердый наполнитель, и объем его увеличивается. Вследствие этого шток 9 выходит из баллона 4, и баллон перемещается вверх. Дополнительный клапан 2 при этом начинает закрываться и при температуре более 94 °С перекрывает проход охлаждающей жидкости от двигателя к насосу. Основной клапан 8 в этом случае открывается полностью, и охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор.

Работа клапана понятно и наглядно показана на рисунке ниже:

А — малый круг, основной клапан закрыт, перепускной — закрыт. Б — большому круг, основной клапан открыт, перепускной — закрыт.

1 — Входной патрубок (от радиатора); 2 — Основной клапан;
3 — Корпус термостата; 4 — Перепускной клапан.
5 — Патрубок перепускного шланга.
6 — Патрубок подачи охлаждающей жидкости в насос.
7 — Крышка термостата; 8 — Поршень.

Итак, мы разобрались с малым кругом. Разобрали устройство насоса и термостата, соединённых между собой. А теперь давайте перейдём к большому кругу и ключевому элементу большого круга — радиатору.

Радиатор(radiator/cooler)

Радиатор обеспечивает отвод теплоты охлаждающей жидкости в окружающую среду. На легковых автомобилях применяются трубчато-пластинчатые радиаторы.

Итак, различают 2 вида радиаторов: разборный и не разборный.

Снизу представлено их описание:

Хочу ещё раз сказать про расширительный бачок (expansion Tank)

Рядом с радиатором или же на нём устанавливается вентилятор. Давайте теперь перейдём к устройству этого самого вентилятора.

Вентилятор(fan)

Вентилятор увеличивает скорость и количество воздуха, проходящего через радиатор. На двигателях автомобилей устанавливают четырех- и шестилопастные вентиляторы.

Если применяется механический вентилятор,

Вентилятор включает шесть или четыре лопасти(3), приклепанные к крестовине(2). Последняя привернута к шкиву жидкостного насоса(1), который приводится в движение коленчатым валом с помощью ременной передачи(5).

Как мы уже ранее говорили, в зацепление входит так же генератор(4).

Если применяется электровентилятор,

то вентилятор состоит из электродвигателя 6 и вентилятора 5. Вентилятор — четырехлопастный, крепится на валу электродвигателя. Лопасти на ступице вентилятора расположены неравномерно и под углом к плоскости его вращения. Это увеличивает подачу вентилятора и уменьшает шумность его работы. Для более эффективной работы электровентилятор размещен в кожухе 7, который прикреплен к радиатору. Электровентилятор крепится к кожуху на трех резиновых втулках. Включается и выключается электровентилятор автоматически датчиком 3 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Итак, давайте подведём итог.Не будем голословными и подведём итог по какой-нибудь картинке. Не стоит делать акцент на конкретное устройство, но вот принцип работы надо понять, ибо он одинаков во всех системах, как бы не различалось их устройство.


При пуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал. Через ременную передачу(напомню, что на ней же находится и генератор) передаётся вращение на шкив жидкостного насоса(13). Тот приводит во вращение вал с крыльчаткой внутри корпуса жидкостного насоса(16). Охлаждающая жидкость поступает в рубашку охлаждения двигателя(7). Далее через выпускной патрубок(4) охлаждающая жидкость возвращается в жидкостной насос через термостат(18). В это время в термостате открыт перепускной клапан, но закрыт основной. Поэтому, жидкость циркулирует через рубашку двигателя без участия радиатора(9). Это обеспечивает быстрый прогрев двигателя. После того как охлаждающая жидкость нагревается, открывается основной клапан термостата и закрывается перепускной клапан. Теперь жидкость не может течь через перепускной патрубок термостата(3) и вынуждена течь через подводящий патрубок(5) в радиатор(9). Там жидкость охлаждается и поступает обратно в жидкостной насос(16) через термостат(18).

Читать еще:  Что заливают в коробку и двигатель мотоцикла урал

Стоит заметить, что некоторая часть охлаждающей жидкости поступает из рубашки охлаждения двигателя в отопитель через патрубок 2 и возвращается из отопителя через патрубок 1.

Датчик включения вентилятора: надежное управление вентилятором радиатора

В каждом современном транспортном средстве есть вентилятор охлаждения радиатора, который управляется простым устройством — датчиком включения вентилятора. Все об этих датчиках, их существующих типах, конструкции и принципах работы, а также о правильном выборе и замене — читайте в предложенной статье.

Назначение датчика включения вентилятора и его место в автомобиле

Датчик включения/выключения вентилятора (ДВВ) — датчик системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания; электронное или электромеханическое устройство, осуществляющее включение и отключение электрического вентилятора охлаждения радиатора в зависимости от текущей температуры охлаждающей жидкости.

Ключевая функция датчика — включение электровентилятора в определенном интервале температур (в пределах 82-110 градусов), что обеспечивает обдув радиатора и интенсивное отвод тепла от двигателя. Некоторые датчики не только включают и выключают вентилятор, но и изменяют скорость его вращения в зависимости от температуры.

ДВВ входят в состав систем охлаждения двигателей, оснащенных электрическим приводом вентилятора (с электромотором). В автотракторной технике с приводом вентилятора от коленчатого вала используются иные средства его включения и отключения, о которых в данной статье не рассказано.

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2103-2107 DAEWOO Nexia 92-87 град. VERNET

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2103-2107 92-87 град. ПЕКАР

Датчик включения вентилятора ГАЗ,МОСКВИЧ 87-82град. АВТОПРИБОР-КЗАЭ

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2103-2107 92-87град. АВТОПРИБОР-КЗАЭ

Датчик включения вентилятора ГАЗ,МОСКВИЧ 87-82 град. АВТОТРЕЙД

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2103-2107 92-87град. 16А АВТОПРИБОР-КЗАЭ

Датчик включения вентилятора КАМАЗ АВТОПРИБОР-КЗАЭ

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2108-2110 99-94 град. ПЕКАР

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2108-2110 97-92 град. VERNET

Датчик включения вентилятора ВАЗ-2108-2110 95-86 град. VERNET

Типы, устройство и принцип действия датчика включения вентилятора

В настоящее время находят применение три основных типа датчиков:

  • Восковые — на основе герметичного объема, заполненного воском (церезитом) или иным вязким рабочим телом с высоким коэффициентом расширения;
  • Биметаллические (термобиметаллические) — на основе биметаллической пластины;
  • Бесконтактные электронные — на основе терморезистора (термистора).

Первые два типа устройств являются электромеханическими контактными, они имеют в своем составе контактные группы (одну или две), которые замыкают и разрывают электрическую цепь вентилятора при изменении температуры мотора. Электронный датчик контактной группы не имеет, он является датчиком абсолютной температуры, данные с него поступают на электронный блок управления, который среди прочего выполняет и включение/отключение вентилятора. О конструкции и работе каждого из датчиков подробно рассказано ниже.

Контактные электромеханические датчики бывают двух типов:

  • Односкоростные — включают и отключают вентилятор только в одном интервале температур, имеют единственную контактную группу;
  • Двухскоростные — включают и отключают вентилятор, а также изменяют скорость его вращения в различных интервалах температур, имеют две контактные группы, замыкающиеся/размыкающиеся при различной температуре.

Контакты в ДВВ могут быть нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми. Они могут срабатывать в четырех температурных интервалах:

  • От 82 до 87 градусов;
  • От 87 до 92 градусов;
  • От 92 (94) до 99 градусов;
  • От 104 до 110 градусов.

В отечественных автомобилях чаще используются датчики на первых три интервала (до 99 градусов), в зарубежных часто встречаются и боле высокотемпературные устройства.

ДВВ, независимо от типа, имеют типовую конструкцию. Их основу составляет закрытый корпус, внутри которого располагается чувствительный элемент (воск, биметаллическая пластина или термистор), а на наружной поверхности выполнены резьба, шестигранник под ключ и электрический разъем. Корпус изготавливается из латуни или бронзы (для лучшей теплопроводности), он имеет форму пробки, которая через уплотнительное кольцо ввинчивается в радиатор (с «горячей» стороны — у патрубка от блока двигателя) и непосредственно контактирует с потоком охлаждающей жидкости. В некоторых автомобилях устанавливается сразу два датчика (на входе и выходе из радиатора), чем обеспечивается лучшее управление системой охлаждения.

Большинство датчиков имеют резьбу М22х1,5 и шестигранник под ключ на 29 мм, однако встречаются и другие варианты с меньшей резьбой (М14 и М16). Электрический разъем может быть с ножевыми и штифтовыми контактами, открытым или с защитной пластиковой юбкой. Обычно разъем располагается непосредственно на задней части датчика, однако встречаются датчики и с вынесенным разъемом на коротком кабеле.

Устройство и принцип действия воскового ДВВ

Работа датчика данного типа основана на известном эффекте температурного расширения тел — увеличении и уменьшении объема при увеличении и уменьшении температуры. В качестве рабочего тела в таких датчиках используется смесь парафинов — церезит (он же нефтяной воск) с добавкой небольшого количества медной пудры для повышения теплопроводности. Церезит помещен в герметичный корпус, закрытый диафрагмой (мембраной), которая связана с приводом контактной группы. Привод может быть прямым (мембрана непосредственно связана с контактами) или косвенным (через рычаг и пружину, обеспечивающую более надежное замыкание и размыкание контактов). В односкоростных датчиках есть только одна мембрана и контактная группа, в двухскоростных — две мембраны со своими контактными группами.

Работает датчик следующим образом. При низкой температуре церезит имеет определенный объем, при котором на диафрагму не оказывается никакого воздействия — контакты датчика разомкнуты (либо замкнуты, если для данного датчика это положение является нормальным), цепь вентилятора обесточена. При повышении температуры церезит расширяется и приподнимает мембрану, в определенный момент она настолько поднимается, что обеспечивает замыкание контактной группы — цепь вентилятора замыкается. В двухскоростных датчиках при дальнейшем повышении температуры церезит расширяется и воздействует на вторую диафрагму. При понижении температуры объем воска уменьшается и в определенный момент контакты размыкаются — вентилятор выключается.

Сегодня именно восковые датчики включения вентилятора получили наибольшее распространение во всех типах автотракторной техники.

Устройство и принцип действия биметаллического датчика включения вентилятора

Работа ДВВ этого типа основана на свойства биметаллической пластины — плоской или изогнутой пластины, спаянной из двух полос металлов с различным коэффициентом температурного расширения — деформироваться при изменении ее температуры. Основу датчика составляет биметалл той или иной формы, помещенный в герметичном корпусе, и непосредственно либо косвенно связанный с контактной группой. Пластина конструируется таким образом, чтобы деформация происходила резко, с щелчком — это обеспечивает более надежное срабатывание датчика.

Работает датчик довольно просто. При нагревании биметаллическая пластина деформируется и в определенный момент замыкает цепь вентилятора. При охлаждении пластина принимает первоначальную форму, обеспечивая разрыв электрической цепи. В двухскоростных датчиках могут использоваться две пластины, либо одна, но с несколькими контактами.

Биметаллические датчики сегодня менее распространены, чем восковые, что объясняется их более высокой стоимостью.

Устройство и принцип действия электронных ДВВ

Устройства данного типа являются датчиками абсолютной температуры охлаждающей жидкости — они не замыкают и размыкают цепь, а постоянно отслеживают температуру в радиаторе, передавая данные на электронный блок управления, который и осуществляет включение/отключение или изменение скорости вращения вентилятора.

Чувствительным элементом такого датчика является терморезистор (термистор) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Сопротивление термистора постоянно измеряется электронным блоком, и в соответствии с заложенными алгоритмами осуществляется управление вентилятором. Более подробно о данном типе устройств можно узнать в статье о датчиках температуры.

Вопросы выбора и замены датчика включения вентилятора

От состояния ДВВ зависит функционирование важной части системы охлаждения двигателя — вентилятора охлаждения радиатора. Вышедший из строя датчик может привести к перегреву мотора, поэтому данное устройство следует как можно скорее заменить.

Читать еще:  Характеристики на двигатели briggs stratton 800 series

Выбор датчика довольно прост — лучше всего брать тот тип и модель датчика, что стоял на радиаторе ранее (и это единственный вариант для новых авто на гарантии). Но в ряде случаев вполне допустима замена, главное, чтобы новый датчик имел те же температурные интервалы включения/отключения вентилятора, подходил по электрическому напряжению (12 или 24 В) и типу электрического разъема. Что касается размеров, то в большинстве случаев датчики имеют одинаковые корпуса, поэтому проблем с установкой новой детали не возникнет.

Замена датчика проста: нужно отключить и выкрутить старый датчик, и сразу же вкрутить новый. При этом следует не забыть о прокладке (уплотнительном кольце), а после ремонта нужно долить охлаждающую жидкость. В большинстве случаев слива охлаждающей жидкости производить не требуется, но рекомендуется приготовить емкость, в которую жидкость будет сливаться при демонтаже датчика.

При верной замене датчика система сразу начинает работать, обеспечивая надежное включение и отключение вентилятора при изменении температуры силового агрегата.

В сфере ремонта и строительства самое широкое применение находит простой в применении и универсальный материал — монтажная пена. Все, что вы хотели узнать о монтажной пене, ее существующих типах, составе и характеристиках, а также о подборе и применении этого материала — рассказано в данной статье.

В авторемонтной практике и на различных предприятиях часто возникает необходимость розлива топлив, масел и других технических жидкостей из бочек и еврокубов в малые емкости — для этого используются бочковые насосы, о существующих типах которых, их устройстве, выборе и применении рассказано в статье.

Монтажные, слесарные, электромонтажные и другие работы сложно представить без простого, но функционального инструмента — пассатижей и плоскогубцев. О том, что такое пассатижи и плоскогубцы, какими они бывают и как устроены, а также о правильном выборе и использовании инструмента — читайте в статье.

Эксплуатация автомобиля летом сопровождается специфическими загрязнениями — битумными и смолистыми пятнами, следами насекомых и другими. Эти загрязнения не удаляются водой при мойке, решить проблему помогают специальные средства — очистители битума и следов насекомых, о которых рассказано в статье.

Длительная езда на автомобиле приводит к утомляемости мышц шеи и наносит вред здоровью позвоночника. Решить эти проблемы помогают подушки на подголовники. О том, что такое подушки на подголовники и зачем они нужны, а также об ассортименте, подборе и применении данных аксессуаров — узнайте из статьи.

Для нарезки наружной резьбы с помощью круглых и прямоугольных плашек необходимо использовать специальное приспособление — плашкодержатель или вороток для плашек. Все о воротках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и применении этих приспособлений — читайте в статье.

Резьбовой крепеж прост и надежен, однако повреждение болта или шпильки может привести к невозможности его извлечения и замены. Эта проблема решается с помощью специального инструмента — набора экстракторов. Об этих приспособлениях, их типах, конструкции, выборе и применении читайте в данной статье.

Принцип работы вискомуфты вентилятора

Вязкостная муфта в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется в качестве альтернативы электрическому вентилятору. Рассмотрим, как работает вискомуфта вентилятора, ее устройство, возможные неисправности, преимущества и недостатки.

Роль в системе охлаждения ДВС

Вентилятор с вискомуфтой устанавливается на автомобили с продольным расположением двигателя (обычно это полноприводные и заднеприводные модели). При такой компоновке шкив вентилятора радиатора целесообразней всего соединить со шкивом водяной помпы. Как известно, вращение водяной помпе передается сервисным ремнем от шкива коленчатого вала.

Недостаток такой конструкции в том, что скорость вращения крыльчатки вентилятора всегда будет пропорциональна оборотам коленчатого вала. Подобное устройство приведет к тому, что на высоких оборотах в условиях холодного воздуха двигатель будет чрезмерно охлаждаться, что снизит его КПД. К тому же постоянное соединение крыльчатки и шкива коленчатого вала увеличит механические потери на трение, что будет отнимать мощность и повышать расход топлива.

Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.

Устройство

Разница в конструкции вискомуфт вентилятора Toyota, BMW, Mercedes, Audi. минимальна, так как все они устроены и работают по единому принципу.

Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.

Корпус муфты, к которому и крепится крыльчатка вентилятора, соединяется с валом (ротором вискомуфты) посредством обычного шарикового подшипника. Впускные клапаны соединены с биметаллической пластиной, которая располагается в передней части корпуса вискомуфты. При нагреве пластина расширяется, что приводит к увеличению пропускного сечения клапанов.

Свойства силиконового масла

Основная особенность силиконовой жидкости, использующейся в вискомуфтах вентиляторов, – термостойкость и вязкостная стабильность. С изменением температуры масло лишь незначительно изменяет свою вязкость.

В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.

В некоторых источниках указывается, что с повышением температуры масло расширяется, что и провоцирует вязкостное зацепление приводного диска с корпусом вискомуфты. Подобное понимание принципа работы вискомуфты вентилятора охлаждения является ложным и возникло, скорее всего, из-за сравнения вискомуфты вентилятора с вязкостными муфтами раздаточных коробок полноприводных автомобилей. В вискомуфтах дифференциалов используется дилатантная жидкость, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации сдвига.

Принцип работы

Когда рабочая камера не заполнена маслом, приводной диск свободно вращается в рабочей камере. Небольшое количество масла все же присутствует, но коэффициент сцепления приводного шкива с корпусом вискомуфты минимален, поэтому с повышением оборотов двигателя скорость вращения крыльчатки не увеличивается.

Процесс прогрева двигателя и увеличения температуры тосола в радиаторе сопровождается нагревом биметаллической пластины. Нагреваясь, пластина расширяется, что приводит к открытию впускного клапана и увеличению количества рабочей жидкости, проникающей из резервной в рабочую камеру. Возникающее между приводным диском и разделительными пластинами трение приводит к увеличению скорости вращения корпуса и крыльчатки вентилятора.

Когда двигатель нуждается в максимальном охлаждении, биметаллическая пластина изогнута настолько, чтобы обеспечить максимальное проходное сечение впускных клапанов. В таком случае разница частоты вращения вала и корпуса вискомуфты минимальна, поэтому повышение оборотов коленчатого вала приводит к практически равнозначному увеличению скорости вращения крыльчатки вентилятора.

Снижение температуры набегающего воздуха приводит к постепенному возврату биметаллической пластины в исходное положение. Соответственно, уменьшается проходное сечение впускных клапанов, жидкость перегоняется в резервную полость. Уменьшение коэффициента сцепления приводит к увеличению разницы частоты вращения приводного вала вискомуфты и корпуса – крыльчатка вентилятора замедляется.

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

Устройство вискомуфт вентиляторов Toyota предполагает наличие двух рабочих камер (в первых вариантах конструкции была только одна камера).

Читать еще:  Где находиться датчик давления масла двигатель 1nz

  • Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
  • Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
  • Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.

Почему вискомуфта вращается на холодную

Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.

Преимущества

Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:

  • уменьшить расход топлива;
  • снизить уровень шума;
  • уменьшить потери мощности.

Установка вискомуфты в системе охлаждения позволяет уменьшить нагрузку на генератор и снизить себестоимость авто, исключив затраты на электропривод крыльчатки, проводку.

Недостатки

Многие сетуют на ненадежность вискомуфты, забывая, что система с электровентилятором также периодически нуждается в ремонте. Наиболее распространенная поломка – утечка рабочей жидкости. Несмотря на то что большинство муфт вязкостного типа неразборные, существуют проверенные технологии восстановления работоспособности системы. В случае износа поддается восстановлению и подшипник. Именно поэтому важно знать способы проверки и ремонта вискумуфты вентилятора радиатора.

Вентилятор охлаждения двигателя

Двигатель играет важнейшую роль в работе любого автомобиля. От характеристик и состояния силового агрегата зависит, насколько быстро будет передвигаться машина и какими возможностями она будет обладать. Система охлаждения позволяет производить своевременное регулирование рабочей температуры мотора и предохранение его от перегрева. Сегодня мы рассмотрим такое устройство, как вентилятор охлаждения двигателя, и выясним, зачем он нужен и на какие виды подобные устройства подразделяет официальная классификация.

Функции и назначение

Вентилятор охлаждения предназначен для непосредственного забора раскаленного воздуха от радиатора. В некоторых старых автомобилях вентилятор был единственным устройством, которое обеспечивало охлаждение двигателя в жару и при интенсивной работе. К сожалению, даже самого мощного вентилятора недостаточно, чтобы производить охлаждение в полной мере, поэтому во всех современных моделях, предусмотрена система отвода газов картера, оборудованная специальным клапаном.

Кроме того, в устройства охлаждения, помимо клапана вентиляции картера, внедряются различные блоки и контроллеры, которые позволяют точно определять все необходимые параметры двигателя с целью наиболее эффективного его охлаждения.

Стоит отметить, что наряду с клапаном картера и вентилятором, в схему охлаждения включается также радиатор, наполненный жидкостью, и водяная помпа, которая обеспечивает ее циркуляцию в двигателе. Это позволяет достичь наибольшей эффективности работы и, как следствие, большего ресурса самого двигателя.

Механический тип

Рассмотрим теперь схемы и принципы работы, которыми обладает вентилятор охлаждения двигателя, основные типы приводов и источников их питания.

В прошлом веке наибольшую популярность имели системы, которые работают достаточно примитивно и не имеют многочисленных датчиков и контроллеров, облегчающих функционирование как самого вентилятора, так и других устройств автомобиля.

Одним из простейших подобных устройств является вентилятор охлаждения, функционирующий по механическому принципу. Данная модель не обладает ни датчиками, ни контроллерами, а интенсивность и скорость вращения крыльчатки зависит лишь от скорости оборотов маховика двигателя.

Механический тип имеет привод от маховика посредством ременной передачи. Это позволяет не использовать дополнительные устройства в виде датчиков и не усложнять схему функционирования различными дорогостоящими элементами.

Вентиляторы с вискомуфтой

Вентиляторы берут на себя достаточно небольшую роль в устройствах охлаждения, по сравнению с жидкостными системами. Тем не менее, в исключительных случаях требуется высокая мощность обдува и достаточно прочная крыльчатка, которая не боится неблагоприятных условий в виде влаги и пыли.

Одним из подобных устройств является гидровентилятор. Гидровентиляторы широко применяются, в основном, на автомобилях повышенной проходимости, которые по той или иной причине часто вынуждены преодолевать водные броды. Здесь крайне необходима максимальная герметичность всего устройства охлаждения, за счет чего будет осуществляться максимальное предохранение крыльчатки и клапана вентиляции картера от воды.

Принцип функционирования подобного устройства достаточно сложен. Однако те, кто так или иначе сталкивался с изучением принципов функционирования современных автоматических трансмиссий, с легкостью освоит и гидровентиляторы.

В системах гидровентиляторов все основывается на функционировании двух пакетов фрикционов, которые располагаются в герметичной камере, наполненной силиконом. Контроллер осуществляет сбор данных о скорости вращения и температуре двигателя, и на основе их выдает указание на выдачу гидровентилятору определенного давления. Таким образом, фрикционам передается строго определенный крутящий момент, и скорость вентилятора может варьироваться.

Вентиляторы с управляющими устройствами

Вентиляторы, оборудованные блоком управления и собственным контроллером, применяются на подавляющем большинстве выпускающихся на данный момент моделей. Преимущества устройств с блоками управления в том, что контроллер может собирать сведения обо всех необходимых характеристиках мотора и на их основе выдавать команды на запрограммированные режимы охлаждения мотора.

Наряду с блоком управления клапаном вентиляции картера, здесь также присутствует система датчиков скорости коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, скорости вращения лопастей вентилятора и других жизненно важных показателей.

Задача контроллера — получить всю необходимую информацию с датчиков и выдать импульс на смену режима вращения. Это способствует экономии ресурса, которым обладает двигатель вентилятора, и более эффективному охлаждению силового агрегата.

Вентилятор с термодатчиком

Вентиляторы с термостатирующим датчиком нашли применение на моделях автомобилей второй половины прошлого столетия. Они также взаимодействуют с клапаном отвода газов картера и имеют некоторую, пусть и примитивную, автоматическую электронику.

Что же хорошего в данной разновидности вентиляторов? В первую очередь, это максимальная простота применяемой техники и ее несложный ремонт, который под силу даже неопытному мастеру. Второе преимущество — это крайне недорогие запчасти и комплектующие, которые способствуют немалой популярности применения подобных систем на автомобилях отечественного производства.

Способ, по которому функционирует подобное устройство, достаточно прост и примитивен. Вентилятор соединяется напрямую с термодатчиком, который выполняет роль реле и выключателя одновременно. При нагревании охлаждающей жидкости до определенного порога, датчик срабатывает, и вентилятор приводится во вращение. Аналогичным образом происходит его отключение, как только температура тосола вновь приходит в норму.

Газоотведение двигателя

Вентиляторы охлаждения, безусловно, играют крайне важную роль в поддержании рабочей температуры силового агрегата во всех режимах его работы. Тем не менее, на современных автомобилях применяется также клапан отведения газов картера, который позволяет дополнительно охлаждать мотор и препятствует образованию сажи на стенках двигателя.

Задача клапана отведения газов картера — открываться в строго необходимые моменты и выпускать в коллектор пары масла, топлива и воды, которые скапливаются в моторе.

Подобная электроника функционирует следующим образом. В картере двигателя устанавливается датчик, который анализирует текущее давление газов в системе и постоянно передает информацию на ЭБУ. Последний, в свою очередь, проверяет выданную датчиком информацию и выпускает газы, если их давление дошло до определенного значения. Таким образом, происходит дополнительное охлаждение двигателя и препятствование его засорению.

Резюме

Вентиляторы охлаждения двигателя — это крайне важные устройства, без которых поддержание постоянной температуры мотора и предохранение его от перегрева стали бы невозможными. В связи с этим настоятельно рекомендуется производить регулярную проверку данного устройства во избежание проблем в пути и поломок, требующих дорогостоящего и сложного ремонта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector