Принцип работы вентилятора радиатора и основные неисправности

Назначение вентилятора и его место в системе охлаждения двигателя

Двигатель внутреннего сгорания во время работы выделяет большое количества тепла, которое необходимо отводить, иначе силовой агрегат выйдет из строя. Эту задачу решает жидкостная система охлаждения двигателя — в ней в качестве рабочего тела используется вода или незамерзающая жидкость (антифриз), которая циркулирует в блоке цилиндров и в головке цилиндров. Жидкость отбирает тепло от двигателя, и, соответственно, сама нагревается, и теперь возникает необходимость забрать тепло от нее — эта задача решается с помощью радиатора.

Радиатор системы охлаждения двигателя располагается таким образом, чтобы во время движения автомобиля на него был направлен поток набегающего воздуха — это значительно ускоряет отдачу тепла от радиатора воздуху, а значит, быстрее охлаждает жидкость. Но автомобиль не всегда находится в движении, и в пробках или при длительной стоянке с заведенным двигателем тепло от радиатора отводится значительно хуже. Это чревато перегревом двигателя со всеми вытекающими последствиями. Такая же ситуация может возникнуть и при движении на малых скоростях, особенно знойным днем или в южных регионах.

Перегрев двигателя в подобных ситуациях предотвращает простое, но очень эффективное устройство — вентилятор, расположенный перед радиатором. Этот вентилятор, включаясь при достижении в системе охлаждения критической температуры во время стоянок, создает необходимый поток воздуха через радиатор, обеспечивает нормальный отвод тепла от него в атмосферу.

Вентилятор играет очень важную роль в автомобиле, но при этом имеет крайне простое устройство и принцип работы.

Принцип аботы вентилятора радиатора

Система управления обеспечивает работу вентилятора в зависимости от температуры двигателя. На некоторых автомобилях выполняется функция контролируемого выбега вентилятора. Автоматическая активация вентилятора после остановки двигателя. Вентилятор осушается для лучшего охлаждения двигателя. В зависимости от режима работы до остановки. Типичная схема управления вентилятором с электроприводом включает в себя. Датчик температуры охлаждающей жидкости. Электронное управление двигателем. Реле вентилятора и двигателя в качестве исполнительного механизма. Датчик определяет температуру охлаждающей жидкости в двигателе. На современных автомобилях можно установить два датчика. Один на выходе из двигателя, а другой на выходе из радиатора.

Что делать, если вентилятор вышел из строя в поездке?

Иногда автовладельцы сталкиваются с выходом из строя вентилятора во время поездки, и не знают, что делать, ведь если продолжить движение, то можно просто-напросто вывести из строя весь двигатель. Но есть несколько простых приемов, которые помогут доехать до автосервиса с неработающим вентилятором.

Сначала нужно провести (по возможности) описанную выше проверку. Если это не помогло, то можно смело садиться в машину и продолжать движение, правда, со скоростью выше 60 км/ч — при такой скорости поток набегающего воздуха будет достаточен для охлаждения мотора. Для большей эффективности можно включить отопитель салона — так некоторая часть тепла будет принудительно отводиться от двигателя. Конечно, в этом случае можно забыть о комфорте в салоне, но целостность двигателя важнее.

Если же во время движения мотор перегревается (стрелка температуры на приборной панели достигает красной отметки), то нужно остановиться, заглушить двигатель, открыть капот и просто подождать. Такими короткими перебежками можно добраться до ближайшего автосервиса и решить проблему.

Возможные неисправности и их причины

Чаще всего речь идет о потере жидкости в процессе эксплуатации, но бывают и другие сторонние факторы.

1.Не срабатывают оба вентилятора. Возможен выход из строя электродвигателей, сбой работы датчика температуры или обрыв проводов питания, идущих от АКБ или замка зажигания.

А еще интересно: Какое масло лучше заливать в двигатель Нива Шевроле?

2. Не работает второй вентилятор. Причины: неисправность датчика, отказ предохранителя или электромагнитного реле. Также возможен обрыв провода питания.

3. Не включается левый вентилятор. Причины: неисправность силового резистора или термодатчика, перегорел предохранитель или реле. Также возможен обрыв провода питания.

4. Включаются только два вентилятора одновременно. Такое происходит при обрыве дополнительного резистора в цепи первого электромотора.

5. Вентилятор не выключается. Обычно вентилятор постоянно работает при поломке реле или неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости.

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.

Устройство радиатора охлаждения

Основная функция этого устройства — отведение тепла от нагретых веществ. Это можно обеспечить конструктивной особенностью радиатора и материалами из чего он сделан. Также, для создания наилучшего эффекта охлаждения, место монтажа должно быть таким, где устройство встречается с большим потоком воздушного сопротивления. Поэтому на всех автомобилях, вне зависимости от марки и модели, радиатор системы охлаждения устанавливается спереди перед двигателем и, поэтому элементы кузова перед радиатором делают щелевым (решетка радиатора).

Есть автомобили, в которых мотор устанавливается сзади. Даже при таком расположении ДВС, радиатор ставят спереди. Единственное, приходится прокладываться длинные магистрали для циркуляции жидкости. На спортивных авто можно встретить конструкцию, когда ДВС и радиатор находятся сзади, но по бокам кузова есть воздухозаборники.

Из чего состоит радиатор системы охлаждения

Конструкция автомобильного радиатора может быть нескольких видов, но основная схема такая, как представлена на рисунке.

а — сам радиатор; б — паровой клапан в открытом виде; в -воздушный клапан в открытом положении.

1. Верхний бачок.
2. Верхний патрубок.
3. Пробка горловины радиатора.
4. Пароотводная труба.
5. Алюминиевые или латунные трубки, соединяющие верхний 1 и нижний 7 бачки.
6. Пластины. Они припаяны к трубкам 5. Служат для увеличения площади поверхностного охлаждения.
7. Нижний бачок.
8. Патрубок для соединения радиатора и помпы. Некоторые модификации имеют на патрубке сливной кран.
9. Крепежные элементы.

Пластины 6 — это сердцевина радиатора. Основной элемент теплообменного процесса. Основная часть сердцевин — это бесшовные трубки с толщиной 0,15 мм. Вокруг трубки есть медная или алюминиевая лента. Горячая жидкость проходит через труби и охлаждается.

Классификация по типу сердцевин:

1. Радиаторы с трубчатыми сердцевинами.
2. Радиаторы с пластинчатыми сердцевинами.
3. Радиаторы с трубчато-ленточными сердцевинами.

Устройство парового 11 и воздушного 12 клапанов радиатора:

• 10-пружина. Упругость пружины от 1250 до 2000 грамм. Клапана и пружина с такой упругостью позволяет увеличить давление в охлаждающей циркуляционной системе и увеличить порог закипания жидкости до 110-120 градусов. Таким способом, объем охлаждающей жидкости не такой уж большой в современных двигателях.
• Пружинка воздушного клапана имеет упругость от 50 до 100 грамм.

Функция воздушного клапана — пропускать воздух внутрь радиатора, если охлаждающая жидкость (вода, тосол, антифриз) закипела и остыла, и появился конденсат.

В системе возникает избыточно давление и парообразование при нагреве жидкости. Крышка с клапаном сама разряжает давление вне зависимости от того, какой атмосферное давление на улице. Так как в горах низкое атмосферное давление, то жидкость охлаждения закипает быстрее, чем на равнине. Воздушный клапан защищает радиатор от разрушения, которое может возникнуть от разницы давлений в самом радиатор и на улице.

На пробке есть клапаны. При закипании охлаждающей жидкости (ОЖ) открывается выпускной клапан на крышке. Пар при этом выводится через пароотводную трубу. Когда в радиаторе жидкость остывает, давление падает и, если давление в радиаторе стало ниже атмосферного 1 Атм (килограмм на 1 квадратный сантиметр), то открывается впускной клапан и запускает воздух, чтобы не создавался вакуум.

Чтобы слить ОЖ из системы охлаждения закрытого типа, надо открутить сливной болт или открыт краник, и открыть крышку. Для полного слива жидкости из системы охлаждения двигателя, в на блоке цилиндров есть специальный сливной болт под ключ на 13 (ВАЗ).

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.

Работа вентилятора радиатора

Управление вентилятором в этом случае основано на оценке разницы показаний датчика. При работе с вентилятором используйте другие устройства ввода. Частота вращения коленчатого вала датчика и расходомер воздуха. Их показания учитываются при определении режима работы двигателя. Сигналы от датчиков передаются на электронный блок управления двигателем. Кто их обрабатывает и, при необходимости, активирует реле активации вентилятора. Вентилятор начинает работать. Для транспортных средств, оборудованных кондиционером или дышлом, обычно устанавливаются два вентилятора. Каждое из которых обслуживает собственное реле переключения. В зависимости от температуры вентиляторы могут работать как индивидуально, так и вместе. Недавно вместо вентиляционного реле был использован вентиляционный блок. Что обеспечивает эффективную и экономичную работу вентилятора.

Электрический вентилятор охлаждения радиатора (принудительный)

Чтобы поломка датчика вентилятора ВАЗ 2107 не принесла проблем, можно организовать принудительное охлаждение без замены штатного электровентилятора крыльчаткой, надеваемой на шкив помпы. Для этого достаточно обеспечить резервное включение вентилятора кнопкой. Понадобятся такие детали и материалы:

Читать также: Новая тойота королла универсал 2019

• электромагнитное реле;
• колодка для реле;
• кнопка для установки на приборной панели (можно с подсветкой);
• провод сечением не меньше 0,75 мм;
• разъемы «папа-мама»;
• изоляция.

Также понадобится новый датчик вентилятора, если старый неисправен. Исправность проверить можно омметром или прозвонкой. Если при нагреве нижней части радиатора вентилятор не включается, его надо менять.

Сначала нужно уменьшить ток, проходящий через контакты тепловое реле, управляющее включением вентилятора. Для этого схему включения вентилятора ВАЗ 2107 надо изменить так, чтобы он питался не напрямую от датчика, а через дополнительное реле. В этом случае контакты датчика вентилятора (термореле) не будут подгорать, а в случае выхода из строя дополнительного реле, последнее заменить будет намного проще.

Также необходимо подключить кнопку включения вентилятора так, чтоб при включении она дублировала датчик, подавая напряжение на катушку реле при включении. В этом случае при поломке датчика можно будет вручную включить вентилятор охлаждения ВАЗ и уберечь двигатель от перегрева.

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.

Вентилятор радиатора работает постоянно

Частично такой случай рассмотрен выше, причиной является отказ датчика температуры или замыкание проводов, идущих на вентилятор. Но если он постоянно крутится, то вызвано это может быть и залипанием реле. Подобное происходит достаточно часто, особенно после того, как срабатывает реле и вентилятор должен включаться. Залипание контактов реле означает, что они не могут разомкнуться, из-за чего происходит постоянная подача напряжения на контакты, вследствие чего электромотор крутится постоянно. К последствиям залипания контактов реле надо отнести то, что не выключается вентилятор радиатора.

Часто причиной того, что не работает отключение вентилятора, может служить термостат. Дело в том, что датчик находится в головке блока, именно он определяет, когда должно происходить включение вентилятора. Но охлаждающая жидкость может двигаться по большому и малому кругу, когда она движется по малому, то в радиатор для охлаждения не попадает. Режим движения воды определяет термостат.

Если его заклинило в положении движения воды по малому кругу, то она так и будет двигаться, перегреется, что вызовет срабатывание датчика и включение вентилятора, но т.к. вода не поступает в радиатор, она не охладится, и датчик постоянно будет сигнализировать о высокой температуре. В результате этого не выключается вентилятор радиатора. Определяется такой случай просто – надо потрогать шланги, идущие к радиатору. Когда заклинило термостат, то при перегретом двигателе они будут холодными.

Если не выключается вентилятор радиатора по причине заклинивания термостата, то порой для устранения такого явления можно постучать по корпусу. Часто этого бывает достаточно, и дефект пропадает. Если же всё остается без изменений, то придется снимать термостат, вынимать из него всю начинку и потом ставить на место само устройство. Другим вариантом того же самого дефекта будет заклинивание термостата в промежуточном положении. Это также может привести к тому, что не выключается вентилятор радиатора, но такая ситуация диагностируется гораздо труднее. Вызваны подобные трудности тем, что некоторое количество воды поступает в радиатор, но ее проходит слишком мало, вся вода не успевает охладиться, что приводит к перегреву двигателя.

Все перечисленное выше не является полным описанием возможных причин, почему не выключается вентилятор радиатора. Их может быть много, порой достаточно странных и неожиданных, но в каждом из таких проявлений неисправностей необходимо искать причины и проводить тщательный анализ.

Дополнительные рекомендации

При желании, можно установить дополнительную кнопку, которая будет принудительно запускать и отключать вентилятор.

Схема вентилятора ваз 2114 с кнопкой

Для того, чтобы это сделать, потребуется:

• приобрести кнопку (или тумблер) и смонтировать ее в любое удобное место (можно даже под капотом);
• произвести ответвление от провода, идущего с плюса АКБ к реле вентилятора, припаяв к нему еще один провод;
• подключить этот провод к первому контакту кнопки;
• соединить второй контакт кнопки с ножкой реле, от которой отходит «плюсовой» провод на вентилятор.

Благодаря такой несложной схеме, управлять работой вентилятора можно будет вручную.

Разнообразие вентиляторов

Сам по себе вентилятор охлаждения радиатора не является чем-то оригинальным. Конструктивно он такой же, как и бытовой вентилятор, спасающий нас с Вами от жары – крыльчатка, нагнетающая воздух, и её привод. В автомобильном мире крыльчатка может раскручиваться по-разному. Существуют такие способы:

• механический;
• электрический;
• гидравлический или гидромеханический.

Первый способ довольно архаичен, встретить его на современном легковом автомобиле практически невозможно, а вот на грузовиках и тракторах ещё вполне реально. Главная фишка механического привода – прямая связь с коленчатым валом двигателя, что влечёт за собой хоть и небольшой, но отбор полезной мощности.

Ещё один нюанс – вентилятор вращается постоянно, пока работает мотор. Это и есть то исключение, о котором мы упомянули выше.

Наиболее распространён электрический вентилятор радиатора. В его основе лежит обычный электромотор, запитанный от бортовой сети. Удобство такой схемы налицо.

Во-первых, им можно легко управлять – включается обдув автоматически электроникой, когда она обнаруживает превышение температуры. Как правило, такое случается во время длительной стоянки, когда нет набегающего потока воздуха.

Во-вторых, дешевизна — электромоторы не дефицит, и всю конструкцию легко заменить.

Гидравлические варианты встречаются под капотами и грузовых, и легковых машин, но, правда, не так часто, как электрические. Подобные вентиляторы идеологически ближе к механическим, так как имеют привод от коленвала мотора, но в их случае вращение передаётся через вязкостные или гидравлические муфты, что позволяет поддерживать стабильные обороты крыльчатки.

Как оказалось, коллеги-автолюбители, даже о такой простой вещице, как вентилятор радиатора, нашлось что рассказать. До встречи на страницах нашего блога, подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие и интересные статьи!

Устройство и виды вентилятора

1 — радиатор;
2 — пробка радиатора;
3 — вентилятор;
4 — электродвигатель вентилятора;
5 — кожух вентилятора;
6 — датчик включения электродвигателя вентилятора;
7 — сливная пробка радиатора;
8 — нижняя опора радиатора.

Конструктивно вентилятор охлаждения радиатора имеет крайне простое устройство. Обычно это узел, объединяющий три элемента:

— Крыльчатка с четырьмя и более лопастями (собственно, вентилятор);
— Привод вентилятора;
— Кожух.

Вентилятор располагается в центре кожуха, и вся эта конструкция монтируется на радиатор. Кожух формирует поток воздуха от вентилятора, препятствуя его рассеиванию. Кожух в работе вентилятора играет большую роль. Дело в том, что радиатор оказывает заметное сопротивление потоку воздуха, и если просто направить на него вентилятор, то некоторая часть воздуха отразится и обойдет радиатор стороной, и необходимое охлаждение не будет достигнуто.

Вращение вентилятора обеспечивает его привод, который может быть одного из трех видов:

— Механический;
— Гидромеханический;
— Электрический.

Механический привод очень прост, вращение вентилятора передается с помощью ременной передачи от коленчатого вала. Однако вентилятор в этом случае вращается всегда, когда заведен двигатель, что в некоторых ситуациях (особенно при запуске и прогреве холодного мотора) оказывает негативное воздействие. Поэтому на современных автомобилях этот способ не применяется.

Несколько более совершенен гидромеханический привод, в котором используется гидравлическая или вязкостная муфта. Гидравлическая муфта передает или отключает крутящий момент от коленчатого вала на вентилятор за счет изменения количества масла. В вязкостной муфте используется силиконовая жидкость, вязкость которой зависит от температуры — благодаря этому изменению температуры муфта включает или отключает привод вентилятора. Оба этих привода сегодня находят малое применение.

Наиболее современным, но в то же время простым и надежным является электрический привод. Вентилятор приводится во вращение простым электрическим двигателем, подключенным к бортовой электросети автомобиля. Благодаря электромеханической (в старых автомобилях) или электронной (в новых авто) системе управления вентилятор с электрическим приводом может включаться и выключаться при изменении температуры охлаждающей жидкости, вращаться с различными скоростями на разных режимах работы двигателя, и т.д.

Сегодня вентиляторы с электрическим приводом получили наибольшее применение, и в будущем вряд ли будут вытеснены другими решениями.

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:

1. Замыкают красный и красно-белый проводок. При этом должно фиксироваться медленное вращение вентилятора.
2. 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.