Принцип работы вентилятора радиатора и основные неисправности

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…

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.

Возможные неполадки в работе электровентилятора

Когда температура охлаждающей жидкости в критически больших пределах и не включается вентилятор охлаждения радиатора, значит, где-то возникла неполадка. Перед нами стоит задача – определить её и исправить. Вот некоторые часто встречаемые причины отказа работы вентилятора:

• Поломка электродвигателя;
• Обрыв проводки питания вентилятора или датчика включения;
• Окислились контакты подключения датчика или электродвигателя;
• Сгорел предохранитель электровентилятора;
• Сломалось реле выключения вентилятора;
• Вышел из строя датчик включения;
• Неисправен клапан расширительного бачка.

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.

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.

Демонтаж, обслуживание и ремонт вентилятора охлаждения своими руками

Достойный уровень охлаждения радиатора и двигателя машины достигается только в том случае, когда вентилятор периодически проверяют на наличие разных мелких поломок и загрязнений. Совсем несложно регулярно выполнять такую проверку и при помощи щетки очищать устройство от грязи и пыли.

Принцип демонтажа вентилятора прост: от АКБ откидывают провод массы; отключают все без исключения провода, которые подходят к рассматриваемому узлу; откручивают болты крепления устройства. Теперь можно слегка сдвинуть кожух вентилятора и посмотреть на его состояние. Подобный осмотр позволяет выявить немало поломок и выполнить:

• Зачистку и замену проводов: их некачественный контакт зачастую и является причиной неадекватной работы вентилятора.
• Ремонт щеток (а точнее их замену): данный элемент системы чаще других выходит из строя, так как щетки очень быстро изнашиваются, собирая всю грязь с дороги.
• Устранение замыкания либо обрыва обмоток ротора: иногда они находятся в рабочем состоянии, но плохо функционируют из-за скопившихся на них загрязнений. Решить данную проблему и вовсе не сложно – достаточно смочить в растворители ветошь и скрупулезно очистить обмотки (при необходимости допускается использовать и специальные щетки для чистки).

Иногда требуется менять электрический мотор (например, когда вентилятор не запускается при хорошо прогретом двигателе)

Ремонт этой важной части устройства охлаждения, к сожалению, не выполняется.

Признаки неисправности вентилятора охлаждения двигателя

Ремонт охлаждения требуется достаточно часто: поломки могут быть связаны не только с самим устройством, но и с неисправным датчиком включения, перегоревшими предохранителями и т. д. На неисправность указывают следующие характерные признаки:

Отсутствие характерного шума во время движения, сопровождающееся повышением температуры двигателя. Нельзя откладывать ремонт: постоянный перегрев быстро выведет двигатель из строя.

На передней панели горит индикатор Check Engine, свидетельствующий о неисправности инженерных систем.

Охлаждение двигателя не включается. Чтобы выявить причину неисправности, потребуется профессиональная диагностика в условиях автосервиса.

Типы приводов вентилятора

Вентилятор состоит из нескольких частей, включая привод.

Место вентилятора в системе охлаждения.

Выделяют три вида:

1. Механический.
2. Гидромеханический.
3. Электрический.

Механический привод

Механический вариант привода считают затратным для мощности из-за того, что сила для функционирования отбирается от вала коленчатого характера с помощью ремня. Такой тип подключения считают устаревшим и используют на старых моделях авто или на спецтранспорте.

Гидромеханический привод

Привод гидромеханического характера также считают неэффективным для большинства современных автомобилей. Наибольшее применение он получил среди внедорожников и мощных автомобилей. Принцип работы основан на вязкостной муфте, которая соединена приводом с коленвалом.

Электропривод

Электропривод наиболее распространенный вариант для вентилятора охлаждения. Его устанавливают почти на все современные автомобили. Отличием считают сложность системы и наличием большого количества элементов.

При наличии электропривода его подключают к электронной системе автомобиля и оборудуют специальными датчиками.

Единственными минусами будет необходимость регулярной проверки настроек и эффективная работа блока управления.

Важным моментом считают тандемную работу электродвигателя и системы управления. Электрический привод в вентиляторах является наиболее перспективным для автомобилей легкового типа.

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.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение. Привод бывает трех видов:

• механический;
• гидромеханический;
• электрический.

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя

Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический. Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.

В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

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.

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.

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.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

• Поломка привода вентилятора (обрыв ремня, разрушение муфты) из-за которой вентилятор может не включаться.
• Неисправность термостата или блока управления двигателем вентилятора приводит к постоянной работе вентилятора на последней максимальной скорости.

• Обратное направление нагнетания воздуха. Такая проблема возникает, когда полюса электродвигателя подключены неправильно.
• Крыльчатка разрушается из-за износа и повышенных нагрузок.
• «Залипли» контакты реле.
• Возникли проблемы с электродвигателем. Если он вышел из строя, то крыльчатка вращаться не будет.
• Отсутствие напряжения в цепи питания вентилятора. Такая проблема возникает, если обрываются провода или из строя выходит предохранитель.

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

• При диагностики автомобиля проверяйте температуру охлаждающей жидкости и отслеживайте, как срабатывает вентилятор при приближении к критической отметке.
• Не забывайте проверять уровень охлаждающей жидкости в бачке и при необходимости ее восполнять.
• Контролируйте охлаждающую систему, чтобы не возникало течи.
• На моторах, где вентилятор работает принудительно, не забывайте проверять натяжение приводного ремня.
• Если во время движения, охлаждающая жидкость достигла критической температуры, остановите машину и попытайтесь найти и устранить причину.
• Не забывайте очищать вентилятор охлаждения радиатора от загрязнений не реже раза в год. Тем более, что очистку вентилятора можно провести без демонтажа детали.
• Также советуем проводить каждые 1-2 года мойку пакета радиатора, так как в процессе эксплуатации автомобиля, там скапливаются пух, остатки насекомых, дорожная грязь. Это приводит к снижению эффективности работы радиатора, что в свою очередь повышает частоту срабатывания вентилятора охлаждения ДВС и снижает его ресурс.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр. Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Источник

Как самостоятельно выполнить ремонт вентилятора охлаждения двигателя?

Перед снятием вентилятора нужно отключить провод массы от аккумулятора, а также все идущие к вентилятору провода. После этого можно откручивать крепежные болты вентилятора и снимать его.

Чтобы предотвратить поломки и улучшить качество охлаждения нужно периодически чистить вентилятор от различных загрязнений, используя при этом щетку.

Иногда случается, что виновницей неисправности вентилятора является обычная грязь. Чтобы проверить это, нужно только отогнуть кожух движка и оценить состояние всего оборудования. В большинстве случае потребуется замена щеток, так как они часто выходят из строя, что обусловлено чрезмерным загрязнением и последующим быстрым износом.

Довольно часто поломка заключается только в плохом контакте проводов. Это происходит из-за сильного окисления контактов (в соединительных штекерах), которые ни разу, за весь период эксплуатации авто, не чистились. Именно поэтому, перед тем как что-либо менять, надо тщательно проверить состояние проводов, а в случае необходимости заменить либо почистить.

На следующем этапе проверяется работоспособность ротора, а точнее его обмотки. Если она в порядке, то можно вздохнуть с облегчением. Если же произошел обрыв или замыкание, то придется осматривать каждый виток, чтобы выявить неисправность. Но перед этим нужно тщательным образом очистить все от загрязнений при помощи щетки по металлу и ветоши с растворителем, который ни в коем случае не должен содержать химически агрессивных компонентов.

Когда перегревается двигатель, а вентилятор при этом не включается, то это свидетельствует о поломке электрического мотора. Разборке и последующему ремонту эта деталь не подлежит, поэтому электродвигатель необходимо только менять.

Процесс продувки радиатора и замены вентилятора, применительно к автомобилю Форд Фокус, показан в видео.

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.

Читайте в этой статье

Почему возникает перегрев двигателя?

Поломка термостата.

Отказавший термостат – самая распространенная поломка системы охлаждения. Термостат, не смотря на свое простое устройство, находится в агрессивной среде, покрывается окислами и отказывает… Двигатель будет перегреваться в случае заклинивания термостата в закрытом положении, так как антифриз не будет попадать в основной радиатор. Лечится такая неисправность заменой термостата на новый, который пред установкой имеет смысл «сварить».

Забитый радиатор.

Про забитый пылью радиатор и его чистку у нас есть отдельная статья. Забитый внутри радиатор с пластиковыми бачками, при сильном загрязнении, прочистить практически невозможно. Радиаторы с латунными бачками, раньше распаивали и пробивали соты шомполом, но в современных радиаторах это не возможно. При не сильном загрязнении имеет смысл промыть систему охлаждения. При сильном загрязнении радиатор обычно меняют.

Неисправная помпа.

Если вы не меняли своевременно антифриз и имевшиеся в нем ингибиторы коррозии прекратили работать, то вы вполне можете увидеть вот такую картину:

Помпу, как правило, меняют.

Позднее зажигание.

На старых моторах при неправильной регулировке зажигания возникал перегрев, но сегодня такие двигатели уже редкость.

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.

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.

Рекомендуем: Как происходит замена форсунок омывателя лобового стекла

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.