Работа вентилятора охлаждения двигателя: принцип работы, причины неполадок

Привод вентилятора ямз 236 с гидромуфтой принцип работы

ВКЛЮЧАТЕЛЬ ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА ДВИГАТЕЛЯ ЯМЗ-236Н, ЯМЗ-236НЕ2, ЯМЗ-236НЕ, ЯМЗ-236БЕ2, ЯМЗ-236БЕ, ЯМЗ-236Б

Включатель механического типа привода вентилятора (рис. 44) служит для управления фрикционным приводом. Режим его работы устанавливается с помощью ручного переключателя 20, имеющего три положения:

положение «А» — автоматическое; положение «В» — постоянно включено; положение «О» — постоянно выключено.

Рис. 44. Включатель: 1 — крышка корпуса; 2 — пружина возвратная; 3 — кольцо уплотнительное; 4 — шайба; 5 — золотник; 6 — пружина золотника; 7 — толкатель; 8-поршень датчика; 9-кольцо уплотнительное; 10-шайба регулировочная; 11 — кольцо уплотнительное; 12 — датчик; 13 — гайка; 14 — шток фиксатора; 15 — шайба; 16 — пробка; 17 — пружина фиксатора; 18 — шарик; 19 — корпус; 20 — рычаг крана; 21 — пружина; 22 — шарик; 23 — кольцо; 24 — пробка крана; 25 -трубка отводящая; 26 — трубка подводящая.

Масло из центрального масляного канала блока по подводящей трубке 29 поступает во включатель.

При положении рычага «В» масло беспрепятственно проходит через выключатель и по отводящей трубке 25 поступает в привод, включая его.

При положении рычага «О» масло в привод не поступает. Привод отключен.

При положении рычага «А» включение и выключение фрикционного привода происходит автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя. При температуре охлаждающей жидкости свыше +70°С поршень 8 датчика 12 выталкивается из корпуса в результате объемного расширения наполнителя датчика. Поршень 8, упираясь в толкатель 7, поднимает его, одновременно сжимая пружину 6 золотника 5. Золотник выключателя 5 остается неподвижным, т.к. удерживается шариком 18 фиксатора 14. При температуре охлаждающей жидкости около +85°С толкатель 7 касается золотника 5, шарик 18 выходит из фиксирующей канавки, золотник 5 резко передвигается в сторону движения толкателя 7. Шарик 18 попадает в другую фиксирующую канавку, золотник 5 останавливается и занимает положение, при котором полость, в которую подводится масло, соединяется с полостью, отводящей масло. По трубке масло поступает к фрикционному приводу вентилятора.

По мере снижения температуры охлаждающей жидкости поршень датчика 8 начинает двигаться в датчик 12 под действием пружины 6. При температуре охлаждающей жидкости +70°С происходит обратное перемещение золотника 5, который перекрывает подводящую и отводящую полости, прекращая доступ масла к приводу. Привод при этом отключается.

ВНИМАНИЕ! ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРЕОДОЛЕНИЮ БРОДА НЕОБХОДИМО ВКЛЮЧАТЕЛЬ ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА УСТАНОВИТЬ В ПОЛОЖЕНИЕ “О” (ПОСТОЯННО

ВЫКЛЮЧЕНО). В ОСТАЛЬНОМ НЕОБХОДИМО

РУКОВОДСТВОВАТЬСЯ РАЗДЕЛОМ “ПРЕОДОЛЕНИЕ БРОДА” ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ.

ВКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ (рис. 45-48). Особенности работы электромагнитного включателя заключается в том, что от термореле поступает электрический сигнал к

электромагнитному клапану, который управляет поступлением масла в муфту привода. Переключатель режимов работы привода в этом случае находится в кабине и управляет работой электромагнитного клапана также электрическим сигналом.

Рис. 45. Расположение деталей привода вентилятора с электромагнитным клапаном на двигателе: 1-муфта привода; 2-провод; 3-электромагнитный клапан; 4-трубка подвода масла; 5-провод «-»; 6-термореле

Источник

Схема, элементы системы охлаждения и их работа

Основные элементы, из которых состоит схема системы охлаждения двигателя, встречаются и схожи у разных типов моторов: инжекторных, дизельных и карбюраторных.

Общая схема жидкостной системы охлаждения двигателя

Жидкостное охлаждение мотора дает возможность в равной мере забирать тепло со всех узлов и деталей двигателя не зависимо от степени тепловой нагрузки. Двигатель с использованием водяного охлаждения создает меньше шума, чем двигатель с воздушным охлаждением, обладает большей скоростью прогрева при пуске.

Система охлаждения двигателя содержит следующие детали и элементы:

рубашка охлаждения (водяная рубашка);
радиатор;
вентилятор;
термостат;
жидкостный насос (помпа);
расширительный бачок;
соединительные патрубки и сливные краны;
отопитель салона.

Рубашкой охлаждения («водяной рубашкой») принято считать сообщающиеся между двойными стенками полости в тех местах, где наиболее нужен вывод избыточного тепла.
Радиатор. Предназначен для рассеивания тепла в окружающую атмосферу. Он конструктивно состоит из множества изогнутых трубочек с дополнительными ребрами для увеличения теплоотдачи.
Вентилятор, включающийся электромагнитной, реже гидравлической муфтой, при срабатывании температурного датчика охлаждающей жидкости усиливает набегающий на авто воздушный поток. Вентиляторы с “классическим” (постоянно включенным) ременным приводом встречаются в наши дни редко, в основном, на старых автомобилях.
Центробежный жидкостный насос (помпа) в системе охлаждения обеспечивает постоянную циркуляцию охлаждающей жидкости. Привод помпы чаще всего реализован с помощью ремня или шестерней. Двигатели с турбонаддувом и с непосредственным впрыском топлива, как правило, снабжены дополнительной помпой.
Термостат – главный узел, регулирующий потоки охлаждающей жидкости, устанавливается обычно между входным патрубком радиатора и «водяной рубашкой» двигателя, конструктивно выполнен в виде биметаллического или электронного клапана. Назначение термостата – поддержание заданного рабочего температурного диапазона охлаждающей жидкости при всех режимах работы двигателя.
Радиатор отопителя очень похож на радиатор системы охлаждения меньших размеров и расположен в салоне авто. Принципиальное отличие состоит в том, что радиатор отопителя передает тепло в салон, а радиатор системы охлаждения – в окружающую среду.

Принцип работы

Принцип работы жидкостного охлаждения двигателя состоит в следующем: цилиндры окружены «водяной рубашкой» из охлаждающей жидкости, отбирающей лишнее тепло и переносящей его к радиатору, откуда оно передается в атмосферу. Жидкость, непрерывно циркулируя, обеспечивает оптимальную температуру двигателя.

Принцип работы системы охлаждения двигателя

Охлаждающие жидкости – антифризы, тосол и вода – в процессе эксплуатации образуют осадок и накипи, нарушающие нормальную работу всей системы.

Вода не бывает химически чистой в принципе (за исключением дистиллированной) – в ней содержатся примеси, соли и всевозможные агрессивные соединения. При повышенной температуре они выпадают в осадок и образуют накипь.

В отличие от воды антифризы не создают накипи, но в процессе эксплуатации разлагаются, а продукты распада отрицательным образом сказываются на работе механизмов: на внутренних поверхностях металлических элементов появляется коррозионный налет и наслоения органических веществ.

Кроме этого, в систему охлаждения могут попадать различные посторонние загрязняющие субстанции: масло, моющие средства или пыль. Также могут попасть и специальные герметики, используемые для аварийной заделки повреждений в радиаторах.

Все эти загрязнения оседают на внутренних поверхностях узлов и агрегатов. Они характеризуются плохой теплопроводностью и забивают тонкие трубки и соты радиатора, нарушая эффективную работу системы охлаждения, что приводит к перегреву двигателя.

Видео о том, как устроено охлаждение мотора, принцип работы и неисправности

Ещё кое-что полезное для Вас:

Плохо греет печка в салоне, причины, что делать и профилактика
Почему двигатель автомобиля не заводится: как найти причину
Радиатор охлаждения двигателя: устройство и принцип работы

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.

Особенности гидромеханического типа привода

Для более рациональной эксплуатации вентилятора системы охлаждения двигателя используется гидромеханический тип привода. Его особенность заключается в том, что лопасти соединены со шкивом посредством герметичной муфты. Она может быть двух типов:

вязкостная (вискомуфта);
гидравлическая.

Главной задачей муфты является запуск вентилятора охлаждения радиатора при увеличении нагрузки на двигатель. Когда же двигатель работает на малых оборотах, принудительного нагнетания воздуха не происходит. Вязкостная или вискомуфта соединена с коленвалом мотора. Внутри нее находится силиконовая жидкость (гель), которая реагирует на температуру. При нагревании муфты гель изменяет свои свойства и происходит блокировка. В гидравлической муфте блокировка обеспечивается благодаря изменению объема масла.

Электрический и электромагнитный привод

Помимо вязкостных и гидравлических муфт в системе привода вентилятора радиатора может быть использована электромагнитная муфта. Она реагирует на температуру охлаждающей жидкости, поддерживая ее в диапазоне от 80-85°C. Электромагнитные муфты устанавливаются преимущественно на грузовом транспорте и строительной технике.

Электрический вентилятор охлаждения

Такая конструкция состоит из электромагнита, установленного на ступице вентилятора. Последняя соединена с якорем при помощи пластинчатой пружины и совершает вращательные движения. При температуре ниже 80°C якорь находится вне электромагнитной катушки и вентилятор отключен, если же температура поднимается свыше 85°C срабатывает тепловой датчик, замыкающий контакты и включающий электромагнит. Якорь втягивается внутрь катушки и вентилятор приводится в движение.

Наиболее популярным типом привода для современных автомобилей является электрический. Он предполагает установку в системе дополнительного электродвигателя. Его работа контролируется блоком управления, который фактически и запускает вентилятор, когда это необходимо. Также как и для электромагнитной муфты, режим включения и отключения определяется температурой охлаждающей жидкости, которая фиксируется термодатчиком.

Преимуществом использования электродвигателя для запуска вентилятора системы охлаждения является возможность реализации управляемого выбега вентилятора. На практике это означает, что обдув может продолжаться даже после выключения мотора автомобиля, ускоряя его охлаждение.

Конструкция приводов вентилятора дизеля ЯМЗ-238

Двигатели комплектуются фрикционным приводом вентилятора, предназначенным для включения и выключения вентилятора в зависимости от условий эксплуатации

Применение фрикционного привода позволяет:

Обеспечить оптимальный тепловой режим двигателя.

Снизить расход топлива за счет снижения потерь мощности на работу вентилятора.

Повысить надежность шестеренчатого привода двигателя за счет снижения динамических нагрузок на шестерни.

Обеспечить бродоходимость автомобиля без снятия вентилятора.

Сократить время прогрева двигателя.

Улучшить комфортабельность за счет поддержания надлежащего микроклимата в кабине и снижения шумности.

Основные принципы управления вентиляционными системами

В современных системах, которые предназначены для управления вентиляцией и прочими коммуникациями, используются как микропроцессоры, так и целый комплекс из сложных технических и механических элементов, таких как:

Датчики. Их непосредственным предназначением является контроль за различными параметрами работы системы вентиляции. Щит управления позволяет принимать и перерабатывать информацию с различных устройств (аналоговых или цифровых), на основе показаний которых и формируется функционирование механизмов. По особенностям размещения выделяют следующие разновидности датчиков (предназначенных для контроля за атмосферными показателями):

Датчики комнатного типа, устанавливаются которые преимущественно внутри помещения. Благодаря использованию подобных датчиков можно осуществлять контроль за состоянием атмосферы в здании, что требуется при выборе наилучшего режима проветриваний.
Специальные датчики, которые устанавливаются снаружи. Благодаря использованию подобных датчиков, можно вручную изменять режим работы системы вентиляции при смене погоды. К примеру, при уменьшении температуры воздуха активируется работа калориферных приборов, что дает возможность изменить способ проветривания.

Датчики управления вентиляционными системами

Датчики также разделяются по области монтажа (датчики, которые контролируют функционирование вентиляционной системы и показатели потока воздуха):

Датчики канального типа устанавливаются непосредственно внутри воздуховода. Благодаря их использованию есть возможность узнавать о том, какая на данный момент скорость вентиляционного потока, а также напор, давление и другие характеристики.
Датчики наружного типа устанавливаются преимущественно на вентиляторах и позволяют осуществлять контроль за частотой вращения, температурой обмоток, состоянием щеток и прочими параметрами.

На сегодняшний день чаще применяются такие элементы:

Датчики температуры, которые бывают как аналоговыми, так и цифровыми. Установка их необходима не только для контроля за температурой воздуха, но и для коррекции теплового режима в работе разных приборов.
Благодаря использованию датчиков влажности, можно подобрать оптимальную работу вентиляционной системы и добиться комфортных условий внутри помещения.
Датчики давления и скорости нужны для того, чтобы можно было определить параметры функционирования вентиляторов, и в частности переключателей и регуляторов. Изменение в режиме работы происходит только после получения информации с различных датчиков. Поэтому датчики должны устанавливаться согласно проектных и прочих требований, при этом необходимо придерживаться рекомендаций, данных производителем.

Контроллеры. Основным предназначением данных устройств является обработка сигналов, которые поступают с датчиков. На основании этих данных формируется оптимальная работа вентиляционной системы. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются устройства, работающие на основе микропроцессоров, отличающиеся компактными размерами и богатой функциональностью. Обладая скромными размерами, они могут быть вмонтированы в стандартный шкаф управления. Также высоким спросом на текущий момент пользуются контроллеры Pixel, при помощи которых можно осуществлять управление снабжением воды, отоплением и прочими коммуникациями.

Таблица: параметры воздуха и кратность воздухообмена

Помещение	Расчетная температура воздуха в холодный период года, °С	Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения
Приток	Вытяжка
Жилая комната квартир или общежитий	18 (20)	—	3 м3/ч на 1м2; жилых помещений
То же, в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) минус 31°С и ниже	20 (22)	—	То же
Кухня квартиры и общежития, кубовая: с электроплитами с газовыми плитами	18	—	не менее 60 м3/ч не менее 60 м3/ч при 2-комфорочных плитах, не менее 75 м3/ч при 3-комфорочных плитах, не менее 90 м3/ч при 4-комфорочных плитах

Диагностика неисправностей предохранителя

Что делать, если не работает вентилятор охлаждения, стало ясно. Однако что делать автомобилисту, если система включается, но тем не менее она неработоспособна? В таких случаях с температурным датчиком проблемы нет. При наличии подобной проблемы целесообразно проверить предохранитель вентилятора охлаждения, который может быть поврежден.

Для проверки потребуется подать питание на красно-белый проводок от плюсовой клеммы батареи аккумулятора, а от минусовой – заряд на коричневый проводок. В таком случае устройство должно включиться. Если это не произошло, нужно проверить состояние штекеров, разъемов и кабеля, которые довольно просто заменить.

Конструкция приводов вентилятора дизеля ЯМЗ-238

Применение фрикционного привода позволяет:

Обеспечить оптимальный тепловой режим двигателя.

Снизить расход топлива за счет снижения потерь мощности на работу вентилятора.

Повысить надежность шестеренчатого привода двигателя за счет снижения динамических нагрузок на шестерни.

Обеспечить бродоходимость автомобиля без снятия вентилятора.

Сократить время прогрева двигателя.

Улучшить комфортабельность за счет поддержания надлежащего микроклимата в кабине и снижения шумности.

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!

Вентилятором охлаждения двигателя называется устройство, которое повышает интенсивность охлаждения двигателя и радиатора, за счет равномерного и постоянного отвода тепла от них в атмосферу.

Вентилятор охлаждения двигателя крепиться к радиатору

Устройство и работа привода вентилятора

Системы привода вентилятора могут быть выполнены с включателем механического типа (в запасные части для двигателей выпуска до 2003 г.) или с электромагнитным управлением (двигатели выпуска с 2003 г.) и поэтому имеют ряд конструктивных отличий.

Устройство и работа привода вентилятора с включателем механического типа

Фрикционный привод может работать в трех режимах: автоматическом, постоянно включенным и постоянно выключенном.

Управление вентилятора осуществляется с помощью выключателя.

Вентилятор при неработающем двигателе находится в отключенном состоянии.

После пуска двигателя крыльчатка вентилятора может вращаться за счет трения в подшипниках и других сопрягаемых деталях дисковой муфты с частотой 200÷500 об /_мин.

При достижении температурного состояния двигателя близкого к высшему оптимальному (+85˚ …+93˚ С) масло от включателя под давлением поступает в штуцер 13 (рис. 1) корпуса 14.

Далее через отверстие в корпусе, радиальные отверстия во втулках 10 и 22 попадает в осевое отверстие ведущего вала 18, а оттуда к поршню 30.

Поршень начинает перемещаться, передавая усилия через пружины 32 на обойму, которая давит на диски 4 и 5, выбирая зазоры между ними.

После сжатия ведущих и ведомых дисков ведомый вал 25 с крыльчаткой начинает вращаться с рабочей частотой.

После того как, температурное состояние двигателя достигнет значения близкого к низшему оптимальному, включатель прекращает подачу масла.

Масло, находящееся под поршнем 30, под действием центробежных сил, а также пружин 7, 32 через дренажные отверстия по специальным каналам перемещается во внутреннюю полость передней крышки 2 и шкива 24.

С помощью черпательной трубки 9 и далее по каналам в корпусе масло попадает в картер двигателя.

По мере освобождения полости под поршнем 30 от масла он перемещается под действием пружин 7 и 32.

Диски фрикционного привода расходятся и вентилятор отключается.

Заключение

В заключение хочется дать несколько общих рекомендаций по сборке и монтажу распределительного щита в частном доме, квартире или на даче. Они помогут избежать распространенных ошибок, совершаемых при самостоятельной сборке электрощитового оборудования.

Корпус для распределительного щита нужно приобретать немного большего размера, чем требуется для установки оборудования. Это позволить установить дополнительные приборы и модульные устройства, если в этом возникнет необходимость при увеличении количества обслуживаемых электроприборов. Лишнее пространство внутри щита никогда не помешает.
Не стоит защищать группу электроприборов, имеющих различное назначение, одним-единственным УЗО или дифференциальным выключателем. Такая схема подключения, например, отключит компьютер при пробое фена в ванной комнате, что создаст определенные неудобства для потребителя. Лучше обеспечить зональную защиту по току — отдельно для ванной, кухни и так далее.
Правила энергонадзора гласят, что нельзя устанавливать УЗО перед автоматом, оно должно быть размещено после него. Механическое УЗО лучше электронного, оно не вызывает ложных срабатываний и более надежное. Лучше всего устанавливать это устройство на каждую зону после автомата.
При сборке электрощитов следует использовать дополнительные расходники, такие как колодки с отверстиями (по-другому шины) для объединения нулевых и заземляющих проводников. Размещать их следует по краям, чтобы не закрывать рабочую лицевую панель.

Монтаж и сборка распределительного щита в частном доме, квартире или на даче не требует оформления каких-либо разрешительных документов, но следует соблюдать общие правила электромонтажных работ.

Независимо от того, кто выполняет эти работы, вы лично или нанятый опытный электрик, необходимо руководствоваться соответствующими стандартами нормами ПЭУ (правила устройства электроустановок). если монтаж электрощита ведется в рамках первичного подключения дома, квартиры или дачи к сетям электроснабжения, то проверка правильности монтажа со стороны энергоснабжающей организации гарантировано!

К тому же следует учитывать, что МЧС, в лице пожарных инспекторов, может выписать предписание на устранение недостатков, в случае несоответствия электрощита нормам противопожарной безопасности.

Поэтому, если вы не уверены в своих силах, откажитесь от самостоятельной сборки распределительного щитка и пригласите профессионального электрика! Это позволит избежать не только конфликта с контролирующими структурами, но и более серьезных последствий: поражения человека электрическим током или пожара!