0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Условия работы вентилятора для охлаждения двигателя

Вентилятор для охлаждения двигателя

Для корректной работы мотора автомобиля ему необходимо постоянно охлаждаться до нормальной температуры. Чтобы решить данную проблему конструкторы разработали систему охлаждения двигателя, главную роль в которой исполняет вентилятор охлаждения двигателя. Это приспособление призвано обеспечивать перегретый мотор и радиатор машины обдувом.

Конструкция вентилятора

Идея конструкции столь полезного приспособления довольна проста. Она состоит из шкива и четырех прикрепленных к нему лопастей. Установку последних производят с расчетом получения определенного угла, способствующего максимальной интенсивности прогона воздушных масс.

Помимо шкива, у конструкции механизма присутствует привод. Тип этой составляющей может быть либо электрическим, либо гидромеханическим, либо просто механическим. Самым редким вариантом является устройство с гидромеханическим приводом. От описанных ранее конструкций это устройство отличается тем, что оно представлено в виде специальной гидравлической или вязкостной муфты, которую приводит в движение коленчатый вал автомобиля. В момент достижения температуры в муфте предельного максимума происходит частичная либо полная ее блокировка.

Современные производители машин практически отказались от использования гидромеханического привода по причине большой нагрузки на двигатель машины. Принцип прост: чем больше сил двигателя отдается на работу вентилятора, тем меньше их остается для корректного выполнения своих прямых обязанностей. Поэтому в производстве автомобилей решено было использовать вентилятор системы охлаждения двигателя с электроприводом.

В комплектацию такого устройства входит две составляющих – система управления, а также электродвигатель для самого вентилятора. Отслеживанием температуры занимается система управления мотора автомобиля. Благодаря этой системе и осуществляется работа механизма охлаждения. Все данные о работе устройства выводятся на бортовой компьютер в салоне, к которому подключен электромотор.

Принцип работы

Работа вентилятора охлаждения, имеющего электрический привод, не отличается замысловатым принципом. Датчики устройства собирают всю необходимую информацию и передают ее на блок управления. В свою очередь, в блоке управления происходит их обработка и полный анализ. Если полученные и проанализированные данные свидетельствуют об активации работы вентилятора, то это происходит при помощи запуска регулятора. Большинство недавно сошедших с конвейера автомобилей не получили регулятора в конструкцию устройства вентилятора охлаждения.

На месте регулятора в таких моделях расположен отдельный блок управления, который отвечает за включение и отключение системы охлаждения. Использование отдельного блока в конструкции устройства является более рациональным подходом в автомобилестроении, потому что благодаря ему охладительная система мотора будет в целом работать с большим эффектом и с большей экономией. Происходит это по причине того, что блок может взять на себя контроль над несколькими параметрами, среди которых определение момента отключения вентилятора, угол его расположения и направление движения воздуха из него.

О назначении и особенностях промывки системы охлаждении автомобиля читайте здесь. Способы ремонта радиатора, с чего он начинается и последовательность операций смотрите тут.

Диагностика неисправностей вентилятора охлаждения

Обеспечить защиту системы охлаждения от неисправностей на сто процентов не в состоянии даже самые ультрасовременные обладающие большой мощностью электрические моторы вместе с надежными и умными блоками управления. Если работа вентилятора не корректна, то есть воздух дует не в том направлении, или лопасти устройства и вовсе не вращаются, то в скором времени двигатель перегреется. Естественно, такое событие не обрадует ни одного водителя. Поэтому стоит уделять время вопросу качественной работы вентилятора охлаждения. Тем более, что провести диагностику под силу любому автолюбителю. Достаточно просто выполнять некоторые простые рекомендации.

Начинать работу по диагностике вентилятора охлаждения следует с проверки датчика температурного режима. Но для этого необходимо сперва произвести снятие его штекерного разъема. Когда в конструкции используется одинарный датчик, надо найти кусочек обыкновенной проволоки и с ее помощью сделать замыкание клемм на штекере. При корректной работе вентилятора системы охлаждения двигателя, блок управления или реле произведет подачу команды, по которой устройство активируется за счет замыкания. Если вентилятор не придет в движение, то есть полном отсутствии реакции на произведенные действия, это свидетельствует о том, что приспособление вышло из строя и ему требуется ремонт или же полная замена.

Читать еще:  Холостой ход двигателя на монтеро спорт

Куда дует вентилятор охлаждения?

Нельзя пройти стороной вопрос о направлении движения воздушных масс из вентилятора охлаждения двигателя. Очень часто решение такой проблемы пытаются отыскать автовладельцы на различных форумах. Отталкиваясь от того, что устройство называется вентилятор охлаждения двигателя, легко предположить, что подача воздуха может осуществляться исключительно в сторону мотора.

Если на практике воздушный поток поступает на радиатор машины, а не на ее мотор, то, скорее всего, после проведения диагностики или ремонтных работ подключение вентилятора было произведено неверно. Его необходимо вернуть в свое корректное положение.

Система охлаждения двигателя — работа, устройство и назначение

Устройство и ремонт автомобиля > Устройство системы охлаждения > Система охлаждения двигателя — работа, устройство и назначение

Система охлаждения двигателя служит для поддержания нормального теплового режима мотора. При сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя выделяется большое количество тепла, так как средняя температура газов в цилиндрах работающего двигателя 600-1000*C. Непосредственная естественная отдача тепла в окружающую среду совершенно недостаточна. Этим объясняется необходимость принудительного охлаждения мотора с помощью вспомогательных систем. Нельзя допускать и переохлаждения мотора, так как при этом увеличиваются тепловые потери (уменьшается доля полезного используемого тепла), увеличиваются потери на трение из-за загустения смазки, уменьшается мощность и ухудшается КПД, экономичность двигателя, также ухудшается запуск двигателя в различных погодных условиях. В качестве теплоносителя раньше использовалась вода, теперь это тосол или антифриз.

Нормальным тепловым режимом для карбюраторных двигателей считается такой, при котором температура охлаждающей жидкости, выходящей из головки блока, составляет 80-90*С, а для дизеля 75-85*C. Система охлаждения большинства автомобильных двигателей жидкостная (водяная), но существует и воздушная. Если система охлаждения закрытого типа (не сообщается с атмосферой), то при работе мотора в ней обеспечивается повышение температуры кипения воды до 108-111*С, благодаря чему уменьшается накипе-образование и повышается долговечность системы. В систему охлаждения входят рубашка охлаждения двигателя, радиатор, водяной насос, вентиляторы, термостаты, жалюзи.

Влияние теплового режима на износ мотора

Двигатели автомобилей всегда работают с переменными нагрузками, что вызывает изменение их теплового режима. Этому же способствуют частые пуски, продолжительные остановки и сравнительно небольшие пробеги после пуска. Недостаточный тепловой режим вызывает большие износы при пуске двигателей. В период пуска детали двигателя работают с недостаточной смазкой, часто при граничном трении. В начальное время работы мотора конденсации топлива и смывание масляной пленки особенно сильное, коррозионное действие отработавших газов наибольшее. Износы при пуске холодного двигателя в 1,5-2 раза больше, чем при пуске его с предварительным подогревом. Повышение теплового зазора (в отличие от нормального) также влечет за собой увеличение износов и ухудшение экономичности двигателя. Возникают местные перегревы, масло разжижается, сгорает, увеличивается абразивный износ.

Зазоры между поршнем и стенкой цилиндра, особенно у двигателей, имеющих поршни из алюминиевых сплавов, уменьшаются, увеличивается расход мощности на трение. Протекание рабочих процессов-смесеобразование, сгорание-становится неблагоприятным (с детонацией), в результате мощность двигателя падает, удельный расход топлива увеличивается. Нормальный тепловой режим мотора может быть нарушен по следующим причинам, связанным с неисправностями системы охлаждения: недостаток охлаждающей жидкости в системе, которая при работающем двигателе может вытечь из-за повышенного давления; наличие накипи в системе, которая уменьшает объем жидкости и значительно ухудшает теплообмен; нарушение работы клапонов пробки радиатора; недостаточная интенсивность работы вентилятора.

Читать еще:  Что такое роторный двигатель плюсы и минусы

Кроме того, перегрев двигателя может быть в результате позднего момента зажигания смеси в цилиндре, обеднения рабочей смеси и по ряду других причин, связаных с движением автомобиля. Естественно, что все элементы системы охлаждения двигателей нуждаются в периодической проверки их технического состояния.

Вентилятор системы охлаждения

Вентилятор служит для повышения скорости прохождения воздуха через радиатор с целью улучшения охлаждения. Вентилятор обычно располагают за радиатором в специальном направляющем кожухе. Вентиляторы системы охлаждения могут иметь различный привод. Самый простой привод — постоянный, с помощью ременной или другой передачи от коленчатого вала двигателя, но такой способ — самый неэффективный. Любой вентилятор забирает часть мощности двигателя, и поэтому, если температура охлаждающей жидкости не превышает оптимального значения, вентилятор можно отключить.
В современных автомобилях широко применяются вентиляторы с электроприводом. Электродвигатель такого вентилятора включается только в том случае, если электрический датчик температуры, установленный в системе охлаждения, сигнализирует о превышении температуры выше определенного значения. В наиболее совершенных системах охлаждения работой вентилятора управляет процессор, который не только дает команду на включение-выключение вентилятора, но и регулирует частоту его вращения в зависимости от режима работы.
В системах охлаждения большого числа двигателей современных легковых автомобилей используется вязкостная муфта (виско-муфта). Ступица такого вентилятора имеет постоянный привод от вала двигателя, а лопасти соединяются со ступицей через муфту, внутри которой находится специальная жидкость, которая увеличивает свою вязкость при увеличении температуры. Если воздух, проходящий через радиатор, имеет низкую температуру, между ступицей и лопастями нет жесткой связи. По мере нагревания воздуха вязкость жидкости повышается и муфта начинает блокироваться, а при температуре воздуха 80 °С происходит полная блокировка муфты и лопасти вентилятора вращаются с максимальной частотой при данных оборотах коленчатого вала.

Установка гидравлической муфты в приводе вентилятора:
1 — вал привода вентилятора;
2, 6 — сальники (манжеты);
3 — гайка вала;
4 — стопорная шайба;
5 — втулка сальника;
7 — рабочее колесо;
8 — гидромуфта;
9 — корпус вентилятора;
10 — крышка;
11 — уплотнительное кольцо;
12 — корпус центрифуги;
13 — шайба;
14 — маслопроводный болт;
15 — подшипник скольжения

В конструкциях некоторых двигателей для привода вентилятора используются более сложные, гидравлические, муфты, которые изменяют скорость вращения вентилятора системы охлаждения в зависимости от температурного режима двигателя путем изменения количества масла внутри муфты.

Условия работы вентилятора для охлаждения двигателя

Не забудьте посмотреть видео в конце статьи!

Детали двигателя внутреннего сгорания в процессе работы подвергаются воздействию очень высоких температур, и без отвода излишнего тепла его функционирование невозможно. Основным назначением системы охлаждения двигателя является охлаждение деталей работающего двигателя.

Следующей по важности функцией системы охлаждения является нагрев воздуха в салоне. В двигателях с турбонаддувом система охлаждения снижает температуру нагнетаемого в цилиндры воздуха, в автомобилях с АКПП охлаждает рабочую жидкость в коробке передач. В некоторых моделях автомобилей для дополнительного охлаждения масла в системе смазки двигателя устанавливается масляный радиатор.

Системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания подразделяются на два основных типа:

  1. Жидкостную;
  2. Воздушную.

Воздушная система охлаждения имеет следующие преимущества: простота конструкции и обслуживания, меньший вес двигателя, пониженные требования к температурным колебаниям окружающей среды. Недостатками двигателей с воздушным охлаждением являются большая потеря мощности на приводе охлаждающего вентилятора, шумная работа, чрезмерная тепловая нагрузка на отдельные узлы, отсутствие конструктивной возможности организации цилиндров по блочному принципу, сложности с последующим использованием отводимого тепла, в частности – для обогрева салона.

В современных двигателях автомобилей система воздушного охлаждения встречается довольно редко, и основное распространение получила система жидкостного охлаждения закрытого типа.

Устройство и схема жидкостной (водяной) системы охлаждения двигателя

Система жидкостного охлаждения позволяет равномерно забирать тепло у всех узлов двигателя, независимо от тепловых нагрузок. Двигатель водяного охлаждения является менее шумным относительно двигателя с воздушным охлаждением, менее склонен к детонации, быстрее разогревается при запуске.

Читать еще:  Что такое пропуск шагов двигателя

Основными элементами системы жидкостного охлаждения двигателя как бензинового, так и дизельного являются:

1. «Водяная рубашка» двигателя;

«Водяная рубашка» представляет собой сообщающиеся полости между двойными стенками двигателя в местах, откуда необходим отвод избыточного тепла посредством циркуляции охлаждающей жидкости.

2. Радиатор системы охлаждения;

Радиатор системы охлаждения служит для отдачи тепла в окружающую среду. Радиатор выполняется из большого количества изогнутых (в настоящее время чаще всего алюминиевых) трубок, имеющих дополнительные ребра для повышения теплоотдачи.

3. Вентилятор;

Вентилятор предназначен для усиления потока набегающего воздуха на радиатор системы охлаждения (работает в сторону двигателя) и включается посредством электромагнитной (иногда – гидравлической) муфты от сигнала датчика при превышении порогового значения температуры охлаждающей жидкости. Вентиляторы охлаждения с постоянным приводом от двигателя встречаются в настоящее время довольно редко.

4. Центробежный насос (помпа);

Центробежный насос (помпа) служит для обеспечения бесперебойной циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения работающего двигателя. Привод помпы от двигателя осуществляется механическим путем: ремнем, реже — шестернями. Некоторые двигатели, такие как: двигатели с турбонаддувом, непосредственным впрыском топлива, могут оснащаться двухконтурной системой охлаждения — дополнительной помпой для указанных агрегатов, подключаемой по команде с электронного блока управления двигателем при достижении порогового значения температур.

5. Термостат;

Термостат – прибор, представляющий собой биметаллический, реже — электронный клапан, установленный между «рубашкой» двигателя и входным патрубком радиатора охлаждения. Назначение термостата – обеспечение оптимальной температуры охлаждающей жидкости в системе. При холодном двигателе термостат закрыт, и циркуляция охлаждающей жидкости происходит «по малому кругу» — внутри двигателя, минуя радиатор. При увеличении температуры жидкости до рабочего значения термостат открывается, и система начинает работать в режиме максимальной эффективности.

6. Расширительный бачок;

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания в большинстве своем представляют собой системы закрытого типа, а потому в их состав включается расширительный бачок, компенсирующий изменение объема жидкости в системе при изменении температуры. Через расширительный бачок обычно и заливается охлаждающая жидкость в систему.

7. Радиатор отопителя;

Радиатор отопителя – это, по сути, радиатор системы охлаждения, уменьшенный в размерах и установленный в салоне автомобиля. Если радиатор системы охлаждения отдает тепло в окружающую среду, то радиатор отопителя – непосредственно в салон. Для достижения максимальной эффективности отопителя забор рабочей жидкости для него из системы осуществляется в самом «горячем» месте — непосредственно на выходе из «рубашки» двигателя.

8. Элементы управления.

Основным элементом в цепи устройств управления системой охлаждения является температурный датчик. Сигналы с него поступают на контрольный прибор в салоне автомобиля, электронный блок управления (ЭБУ) с настроенным соответствующим образом программным обеспечением и, через него — на иные исполнительные устройства. Список этих исполнительных устройств, расширяющих стандартные возможности типовой системы жидкостного охлаждения достаточно широк: от управления вентилятором, до реле дополнительной помпы в двигателях с турбонаддувом или непосредственным впрыском топлива, режимом работы вентилятора двигателя после остановки, и так далее.

Принцип работы системы охлаждения

Здесь дана только общая, упрощенная схема работы системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Современные системы управления двигателем на самом деле учитывают множество параметров, как то: температуру рабочей жидкости в системе охлаждения, температуру масла, температуру за бортом и прочее, и уже на основе собранных данных реализуют оптимальный алгоритм включения в работу тех или иных устройств.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector