Вентилятор системы охлаждения двигателя
Содержание:
- Принципы построения систем охлаждения
- Типы приводов вентилятора
- Итак, в мире электромашин есть три вида, это открытые, закрытые и брызгозащищенные, отличающихся по конструкции.
- Распространенные неисправности и диагностика
- Рекомендации по замене охлаждающей смеси
- Как проверить вентилятор охлаждения на ВАЗ-2114: фото и видео
- Как узнать, что не включается вентилятор?
- Основные виды поломок
- Электромотор вентилятора
- Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения
- Историческая справка
- Типы привода вентиляторов
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.
Типы приводов вентилятора
Вентилятор состоит из нескольких частей, включая привод.
Место вентилятора в системе охлаждения.
Выделяют три вида:
- Механический.
- Гидромеханический.
- 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.
Итак, в мире электромашин есть три вида, это открытые, закрытые и брызгозащищенные, отличающихся по конструкции.
Начнем с открытых.
Эти машины не располагают спец. приспособами для предотвращения от случайного прикосновения к токовым и крутящимся частям. Такие машины вы можете увидеть только в лабораториях.
Ну а закрытые, логически подумав, имеют все приспособления, которые предотвратят прикосновение ко всем опасным участкам электромашины.
И на последок, это брызгозащищенные. Такие же по конструкции, как и закрытые, только дополнительно на них устанавливают жалюзи и крышки с прорезями прикрытые козырьками на все отверстия электромашины. Эти детали не дадут попасть каплям влаги под углом 450.
Распространенные неисправности и диагностика
Помните, что диагностировать неисправность вентилятора системы охлаждения стоит с предельной осторожностью, так как вращающаяся крыльчатка может серьезно повредить пальцы рук или другие части тела! Не редки случаи, когда неисправный вентилятор неожиданно приходит в движение!
Вентиляторы системы охлаждения устанавливаются как перед радиатором, так и за ним, со стороны моторного отека. Устоявшегося единого стандарта касательно места установки среди конструкторов не существует. Многие владельцы автомобилей также часто задаются вопросом о том, в каком направлении дует вентилятор. Бытует мнение, что он осуществляет обдув радиатора для лучшего охлаждения ОЖ. Стоить запомнить, что дует вентилятор исключительно на двигатель независимо от места его расположения. Установка перед радиатором никак не означает, что обдувается только сам радиатор. Изменение направления обдува недопустимо.
Любой электрический двигатель или вискомуфта разной мощности и технологии производства, а также электронный блок или регулятор, созданный для управления, не могут обеспечить 100% гарантию защиты от неисправностей. Проблема усугубляется еще и тем, что вышедший из строя вентилятор системы охлаждения силового агрегата немедленно повлечет за собой серьезные последствия в виде перегрева мотора. Даже контрольные приборы, созданные для своевременного информирования водителя в критический момент, выходят из строя. Контролировать состояние вентилятора и его исправность нужно с завидной регулярностью. В движении также стоит лишний раз взглянуть на указатель температуры на панели приборов при первой такой возможности.
Более простые системы с термовыключателем легко поддаются диагностике неисправностей
Что касается современных авто, тогда очень важно правильно определить не только саму поломку вентилятора, но и выявить вышедший из строя элемент в цепи из нескольких устройств. В самом начале диагностики нужно обнаружить проблему, по причине которой перестал работать вентилятор
Выйти из строя может любой из датчиков, блок управления или сам электрический мотор. Диагностировать неисправность вполне можно самостоятельно, придерживаясь приведенных ниже рекомендаций.
Системы с механическим приводом диагностируются быстро. Просто понаблюдайте за вентилятором, который должен вращаться постоянно. Если Вы видите вращение и лопасти крыльчатки целы, тогда ищите проблему в другом месте. Перегреваются двигатели с вискомуфтой из-за неисправного вентилятора только в том случае, если муфта не обеспечивает достаточной блокировки крыльчатки в режиме высоких оборотов коленвала. Результатом становится низкая скорость вращения вентилятора и такой обдув, который не соответствует нагрузке на мотор. Определить неисправность муфты можно путем анализа скорости вращения вентилятора на низких и высоких оборотах.
Если в автомобиле установлен электрический вентилятор охлаждения, тогда начните с контроля его работы. Когда вентилятор не включается при очевидном перегреве, можно воспользоваться следующим методом диагностики систем с термовыключателем:
Если вентилятор после такой операции принудительно заработал, тогда вполне очевидна неисправность термомвыключателя. Неработающий же вентилятор будет означать неисправность именно в нем или в других участках цепи. Конструкция может также состоять из двойного термодатчика. Проверку стоит производить в два этапа, хотя принцип остается таким же. В самом начале замыкают первые два контакта, после чего вентилятор должен вращаться на малых оборотах. Далее замыкается вторая пара, после чего скорость вращения должна заметно возрасти.
Бывает и так, что вентилятор охлаждения радиатора дует постоянно, без видимых пауз. Такие симптомы являются достаточно распространенными. Это может указывать на выход из строя датчика включения. Проверку стоит осуществлять при включенном зажигании путем дальнейшего удаления соответствующего разъема с датчика. Если вентилятор после этого не выключился, тогда регулятор отключения следует заменить. Дополнительно можно выполнить проверку предохранителя в том случае, если возникшие проблемы с работоспособностью вентилятора охлаждения не исчезли.
Указанные выше способы нельзя рекомендовать тем автовладельцам, которые обладают машиной с электронным устройством для контроля скорости вращения вентилятора охлаждения. Самостоятельно неискушенному водителю можно проверить только исправность предохранителя, который отвечает за данный участок. Дальше необходимо обратиться за помощью в автосервис.
Рекомендации по замене охлаждающей смеси
- Следует периодически проверять различные периферийные устройства системы охлаждения, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии. Змеевик, который вращает водяной насос, не должен быть сломан или изношен. Шланги нагревателя должны быть гибкими, не рыхлыми или ломкими, а зажимы, удерживающие их на месте — плотными. Любые утечки должны незамедлительно устраняться, так как автомобиль, работающий на низких оборотах охлаждающей жидкости, может перегреться.
- При этом антифриз может протекать через прокладку головки двигателя и тогда вы увидите белый дым из выхлопной трубы, если двигатель нагреется (белый выхлоп, если холодный, как правило, безвредный, т. к. сгорает конденсат), или почувствуете сладкий, жженный запах.
- Если у вашего автомобиля стоит датчик температуры и он слегка поднимается при интенсивном использовании, например, при буксировке или при движении по крутому склону в жаркую погоду — это вполне допустимо. Но если он поднимается слишком далеко или загорается сигнальная лампа, остановитесь, выключите автомобиль и поднимите капот.
Как проверить вентилятор охлаждения на ВАЗ-2114: фото и видео
Перегрев двигателя грозит серьёзными последствиями: заклинит поршня, пробьёт прокладку блока, что перейдёт в капитальный ремонт силового агрегата. Поэтому, вентилятор охлаждения является важным элементом, предохраняющем силовой агрегат от предельного нагревания.
Причины неисправности на ВАЗ-2114
Вентилятор охлаждения двигателя может не запускаться при следующих обстоятельствах:
- Неисправность электродвигателя вентилятора. Проблема устраняется путём замены на рабочий; Меняем электродвигатель вентилятора
- Перегорел предохранитель. Необходимо заменить на новый; Меняем предохранитель
- Реле включения вентилятора не работает. Нерабочее заменяется новой, рабочей; Меняем реле включения вентилятора
- Обрыв в цепи электропитания. При обнаружении обрыва в линии, нужно восстановить провод или заменить его; Проверяем на обрыв в цепи
- Плохой контакт. Соединения зачищаются, следы окисления необходимо удалить;
- Поломка температурного датчика. Нерабочий заменяется на новый. Меняем датчик температуры охлаждающей жидкости
Видео о замене датчика включения вентилятора
Проверка работоспособности электродвигателя вентилятора охлаждения
Самый простой способ, проверить работоспособность вентилятора — накинуть на него два прямых провода: минус и плюс.
Плюс берётся с аккумулятора, минус с кузова автомобиля. Если при замыкании цепи он не сработал, значит проблема заключается именно в нём. При запуске лопастей, ищем проблему в другом месте.
Схема работы вентилятора охлаждения
В основном, при обнаружении нерабочего вентилятора выявляются несколько причин:
- Перегорел электродвигатель, обрыв в обмотке;
- Износ угольных щёток;
- Заклинил или рассыпался подшипник.
Если в двух последних случаях проблема решается так сказать, малой кровью, первый предполагает замену электромотора.
Важно! При накидывании проводов, основное питание электродвигателя нужно отсоединить
Порядок действий при проверке
Работа вентилятора на ВАЗ-2114 завязана через 2 предохранителя. Один из них отвечает ещё за звуковой сигнал. Проверить его можно нажав на клаксон. Если звука нет, заменить на целый. Расположен он в монтажном блоке, это 20-ти амперный, обозначенный маркировкой F5.
Проверяем и при необходимости меняем предохранители
Второй, находится под торпедой, со стороны пассажира. Под обшивкой расположены 3 реле с предохранителем для каждой. За работу вентилятора охлаждения отвечает средняя пара. Перегоревший элемент заменить на новый (предохранитель можно «прозвонить» мультиметром или ограничиться визуальным осмотром. Для проверки работоспособности реле потребуется омметр). Проверяя их состояние, заодно убедиться в нормальном состоянии контактов, при обнаружении окиси зачистить.
Важно! Обнаружив перегоревший предохранитель, не стоит ограничиваться его заменой на новый. Нужно обязательно найти причину обрыва, так как в ближайшее время новый снова перегорит
Проверка датчика включения вентилятора
Если причина не обнаружена, следующим шагом должна быть проверка работоспособности датчика включения вентилятора. Сделать это не сложно
Обесточить его и включить зажигание, при этом обратить внимание на вентилятор. Вращение лопастей говорит о том, что причина неполадки именно в датчике
Проверяем датчик включения вентилятора системы охлаждения
Ввиду того, что очень часто датчик начинает глючить, подавая ошибочные сигналы, рекомендуется проверить его ещё одним способом. Для этого понадобится ёмкость с антифризом или тосолом, термометр и мультимерт. К клеммам датчика подсоединяются провода от измерительного прибора, резьбовая часть датчика погружается в жидкость. Содержимое ёмкости нагреть до температуры срабатывания вентилятора (на ВАЗ 2114 — 92 градуса). При замыкании контактов мультимерт подаст звуковой сигнал. Значит датчик рабочий, если этого не произошло можно смело его выбрасывать и покупать новый.
Полезно! Перед установкой желательно проверить работоспособность купленного датчика таким-же способом.
Видео о проверке датчика включения вентилятора системы охлаждения
Итоговая проверка
Устранив проблему, завести мотор машины. Электродвигатель вентилятора должен запуститься примерно через 5 минут работы на холостом ходу. Если этого не произошло, а температура достигла нужной нормы, проведите диагностику неисправностей ещё раз.
carfrance.ru
Как узнать, что не включается вентилятор?
Прежде всего, следует прогреть мотор до рабочей температуры, затем открыть капот и обратить внимание на переднюю часть радиатора, там вы увидите вентиляторы, которые должны вращаться при условии, что они исправны. Кстати, вращающиеся вентиляторы сложно увидеть, из-за быстрого их вращения они практически незаметны
Второй признак, что вентиляторы работают — звук работы мотора, он меняется, когда в работу включаются вентиляторы.
Узнать, что не включается вентилятор можно и не выходя из авто. Если стрелка температуры ОЖ поднимается в красную зону, то, скорее всего, у вас проблемы с системой охлаждения, как вариант это может быть неисправный вентилятор охлаждения.
Основные виды поломок
- Выход из строя реле вентилятора охлаждения приоры. Такая проблема диагностируется обычной подменой неисправной детали на заведомо рабочую.
- Второй довольно распространенной причиной можно назвать проблемы связанные с самим электродвигателем. При его неисправности ротор перестает вращать крыльчатку. Работоспособность узла можно легко проверить. При помощи двух проводов его необходимо напрямую подключить непосредственно к аккумулятору. Если лопасти не крутятся, значит, элемент подлежит замене, либо ремонту. Для проведения технических работ, глубокой диагностики электродвигателя, лучше всего воспользоваться схемой.
- Третьей причиной является датчик температуры. Его поломки и ненадлежащая работа — достаточно распространенное явление. Определить неисправность, возможно прибегнув к следующему способу. Отсоедините от датчика два контактных провода и соедините их между собой. Если электропривод начнет раскручиваться, это говорит о том, что датчик имеет неисправности.
- Повреждение или нарушение в цепи питания. В данном случае речь идет о банальном обрыве проводки, отсутствии массы. Для диагностики рекомендуется использовать мультиметр.
- Неисправность, связанная с работой термостата.
- Окисление и повреждение контактной фишки подключаемой непосредственно к вентилятору. В данной ситуации необходимо произвести тщательный осмотр места соединения разъема, его контакты. В случае обнаружения признаков окисления – произвести зачистку.
- Перегорание предохранителя на вентилятор охлаждения Приора. Его выгорание происходит в результате подачи через бортовую сеть повышенного напряжения. Замена происходит легко и не вызывает усилий и материальных затрат.
Электромотор вентилятора
Электрический двигатель является основным узлом устройства. В ВАЗ 2107 применялись два типа моторов: МЭ-271 и МЭ-272. По характеристикам они практически идентичны, а вот что касается конструкции, то она несколько отличается. В двигателе МЭ-271 корпус штампованный, т. е. неразборный. Он не нуждается в периодическом обслуживании, однако в случае неисправности, его можно только заменить.
Устройство и характеристики электродвигателя вентилятора
Конструктивно мотор состоит из:
- корпуса;
- четырёх постоянных магнитов, приклеенных по окружности внутри корпуса;
- якоря с обмоткой и коллектором;
- щёткодержателя со щётками;
- шарикового подшипника;
- опорной втулки;
- задней крышки.
Электромотор МЭ-272 также в обслуживании не нуждается, но в отличие от предыдущей модели в случае необходимости его можно частично разобрать и попытаться восстановить. Разборка осуществляется путём отворачивания стяжных болтов и снятия задней крышки.
На практике ремонт электровентилятора нецелесообразен. Во-первых, запчасти к нему можно купить только бывшие в употреблении, а во-вторых, новое устройство в сборе с крыльчаткой стоит не больше 1500 рублей.
Таблица: основные технические характеристики электродвигателя МЭ-272
Характеристики | Показатели |
Номинальное напряжение, В | 12 |
Номинальная частота вращения, об/мин | 2500 |
Максимальный ток, А | 14 |
Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения
Ни самый инновационный электрический мотор, имеющий большую мощность, ни сверхнадежный блок или регулятор управления не в состоянии на все сто процентов защитить охлаждающую систему от поломок. Учитывая то, что вышедший из строя вентилятор охлаждения, который дует не туда, куда надо, или вовсе не вращается, способен стать виновником перегрева двигателя, следить за его нормальным функционированием требуется постоянно.
Вовремя сделанный ремонт компонентов системы убережет ваш автомобиль от многих неприятностей, но здесь важно правильно установить причину поломки вентилятора. Другими словами, сначала нужно найти проблему, по которой, например, не работает регулятор оборотов коленвала либо блок управления, либо электрический мотор
Диагностику неисправностей вентилятора может провести любой водитель, ориентируясь на далее приведенные рекомендации.
Проверку следует начинать с демонтажа разъема (штекерного) температурного датчика и его обследования. В тех случаях, когда датчик является одинарным, нужно взять небольшой кусок обычной проволоки и замкнуть в штекере клеммы. При исправном вентиляторе блок управления или реле должны дать команду на его включение при замыкании. Если интересующее нас устройство не включается при такой проверке, это значит, что требуется его ремонт либо замена.
При наличии двойного термодатчика принцип проверки немного изменяется, и выполняется в два этапа:
- Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
- Замыкают проводки красного и черного цвета. Теперь вращение должно значительно ускориться.
Если вращения не наблюдается, вентилятор придется демонтировать и установить на его место новое устройство. Если постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора (дует без перерывов), есть вероятность того, что из строя вышел датчик его включения. Проверить такое подозрение несложно. Необходимо включить зажигание, а затем удалить наконечник провода с датчика.
Если выключения устройства после этого не произошло, можно смело покупать новый регулятор (датчик) отключения устройства. Ситуации, когда постоянно работает вентилятор охлаждения радиатора, встречаются не редко, и теперь вы знаете, как решить такую проблему. Также имеет смысл выполнить проверку предохранителя в тех случаях, когда вы сомневаетесь в работоспособности описываемого в статье механизма. Делается это так:
- от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи подают на красно-черный или красно-белый проводок в разъеме вентилятора питание;
- от минусовой клеммы подают заряд на проводок коричневого цвета.
Если регулятор либо блок не отреагировал (устройство не включилось), проверьте провод температурного датчика (все имеющиеся на нем разъемы и штекера). Возможно, понадобится простой ремонт кабеля (например, его изолирование, замена штекера). Если дело не в проводе, значит, придется приобретать новый вентилятор, так как ваш сломался.
СИСТЕМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ.
Датчик термовключения вентилятора (находится в нижнем левом углу радиатора) при нагревании замыкает цепь с малым током, идущую на разгрузочное реле. Отмечу, что данный датчик разрывает «минус», идущий к реле. «Плюс» реле берет от замка зажигания и регулируется предохранителем №19 (находится в салоне автомобиля слева в панели приборов). Датчик чаще всего 3-х контактный. Коричневый провод берет «минус» с корпуса автомобиля. Два других провода (полосатые) при замыкании на них контактов в датчике подают «минус» к разгрузочным реле. В зависимости от степени нагревания охлаждающей жидкости, датчик замыкает цепь, идущую к реле № 214 (первая скорость) или цепь, идущую к реле № 217 (вторая скорость). Реле № 272 и датчики температуры, находящиеся на верхнем патрубке системы охлаждения (синий и серый), в управлении вентилятором охлаждения двигателя не участвуют ни коим образом
, вопреки всеобщего убеждения.
Реле № 272 работает только при выключенном зажигании в режиме афтэкулинга, (этот режим я трогать не буду). Далее, при получении «минуса» от датчика и «плюса» от замка зажигания, разгрузочное реле замыкает силовые контакты и подает «ПЛЮС» непосредственно на вентилятор охлаждения. «МИНУС» вентилятор берет с корпуса автомобиля (с лонжерона). Силовой «ПЛЮС» реле берет с АКБ под защитой предохранителя на 40А (60А если на радиаторе 2 вентилятора), который находится за декоративной накладкой слева от ноги водителя (хрен найдешь, а если найдешь, хрен доберешься). Ну в общем-то и все. В зависимости от того, на какое реле от датчика поступит «минус», такая и включится скорость.
Историческая справка
Нужно отметить, что вискомуфта изобретение далеко не новое. Этот принцип был известен ещё в далёком 1917 году в США. Именно там жил её создатель, талантливый инженер Мелвин Северн.
К сожалению, в те времена принцип вязкости жидкости в трансмисси не был по достоинству оценён, да и особая надобность в нём отсутствовала. Так бы и канула вискомуфта в лету, но неожиданно в 1964 году она вновь появилась на арене мирового автомобилестроения в трансмиссии британского спорткара Jensen Interceptor FF.
Это был дебют вискомуфты в серийной машине и с тех пор он активно использовался и используется различными автопроизводителями.
Типы привода вентиляторов
Создание интенсивного воздушного потока требует значительной мощности привода вентилятора. Энергию на это можно забирать от двигателя различными способами.
Непрерывное вращение от шкива
В ранних простейших конструкциях крыльчатка вентилятора просто надевалась на ременный шкив привода водяного насоса. Производительность обеспечивалась внушительным диаметром окружности лопастей, которые представляли собой просто отогнутые металлические пластины. Никаких требований по шумности не предъявлялось, находящийся рядом старинный двигатель заглушал все звуки.
Скорость вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала. Определённый элемент регулирования температуры присутствовал, поскольку с ростом нагрузки на двигатель, а значит и скорости его вращения, вентилятор также начинал интенсивней прогонять воздух через радиатор. Дефлекторы ставились редко, всё компенсировалось переразмеренными радиаторами и большим объёмом охлаждающей воды. Тем не менее, понятие перегрева тогдашним водителям было хорошо знакомо, будучи платой за простоту и недостаточную продуманность.
Вязкостные муфты
У примитивных систем было несколько недостатков:
- плохое охлаждение на малых оборотах из-за низкой скорости прямого привода;
- при увеличении размеров крыльчатки и изменении передаточного числа для усиления обдува на холостых оборотах мотор начинал переохлаждаться с ростом скорости, а расход топлива на бестолковое вращение пропеллера достигал значительной величины;
- во время прогрева мотора вентилятор продолжал упорно охлаждать подкапотное пространство, выполняя в точности противоположную задачу.
Было ясно, что дальнейший рост экономичности и мощности двигателей потребует управления скоростью вентилятора. Задачу в какой-то степени решал механизм, известный в технике как вязкостная муфта. Но тут она должна быть устроена особым образом.
Муфта вентилятора, если представить её упрощенно и не учитывая различные варианты исполнения, состоит из двух дисков с насечками, между которыми располагается так называемая неньютоновская жидкость, то есть силиконовое масло, меняющее вязкость в зависимости от скорости относительного перемещения её слоёв. Вплоть до серьёзной связи между дисками через вязкий гель, в который она превратится. Остаётся лишь расположить там термочувствительный клапан, который подаст эту жидкость в зазор при росте температуры двигателя. Очень удачная конструкция, к сожалению, не всегда надёжная и долговечная. Но часто применявшаяся.
Ротор крепился к шкиву, вращающемуся от коленвала, а на статор надевалась крыльчатка. При высокой температуре и больших оборотах вентилятор выдавал максимальную производительность, что и требовалось. Не отнимая лишней энергии, когда обдув не нужен.
Магнитная муфта
Чтобы не страдать с химическими веществами в муфте, не всегда стабильными и долговечными, часто используется более понятное решение с точки зрения электротехники. Электромагнитная муфта состоит из фрикционных дисков, соприкасающихся и передающих вращение под действием тока, подаваемого в электромагнит. Ток происходил из реле управления, замыкающегося через датчик температуры, обычно устанавливаемый на радиаторе. Как только определялся недостаточный обдув, то есть жидкость в радиаторе перегревалась, контакты замыкались, муфта срабатывала, и крыльчатка раскручивалась всё тем же ремнём через шкивы. Способ часто используется на тяжёлых грузовиках с мощными вентиляторами.
Прямой электропривод
Наиболее часто на легковых автомобилях применяется вентилятор с крыльчаткой, непосредственно посаженной на вал электродвигателя. Питание этого мотора обеспечивается так же, как и в описанном случае с электромуфтой, только тут не требуется клиноременная передача со шкивами. Когда надо – электродвигатель создаёт обдув, отключаясь при нормальной температуре. Способ реализовали с появлением компактных и мощных электромоторов.
Удобным качеством такого привода является способность работать при остановленном двигателе. Современные системы охлаждения сильно нагружены, и если резко прекращается обдув, а помпа не работает, то возможны локальные перегревы в местах с максимальной температурой. Или закипание бензина в топливной системе. Вентилятор может поработать некоторое время после остановки, предотвратив проблемы.