Ikea73.ru

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

Автоматическое термореле для охлаждения двигателя в автомобиле

Автоматическое термореле для охлаждения двигателя в автомобиле

У многих, даже у большинства, легковых автомобилей в системе охлаждения двигателя работает электрический вентилятор, периодически обдувающий воздухом радиатор системы охлаждения двигателя. В разных автомобилях, схема управления этим вентилятором решена по-разному, в одних на радиаторе установлен датчик-термовыключатель, который уже на заводе-изготовителе настроен на определенную температуру, и при её достижении, замыкает контакты, подающие ток на обмотку реле включения электромотора электровентилятора.

В других, используется общий датчик датчик температуры двигателя, представляющий собой терморезистор, а решение включать электроветилятор или не включать принимает ЭБУ (электронный блок управления)автомобиля.

И там и здесь, есть одна и та же проблема, — температурный порог включения вентилятора не регулируется ни в зависимости от погоды, времени года, режима эксплуатации, используемой охлаждающей жидкости, или просто, желания водителя. В результате, машина летом перегревается и может вскипеть, а зимой печка греет плохо. К тому, же возникают большие проблемы при замене одного типа охлаждающей жидкости на другой.

У современных автомобилей, у которых решение о включении вентилятора принимает ЭБУ на основе сопротивления датчика температуры, проблему можно решить внесением изменений в прошивку ЭБУ, но это дорого и не всегда возможно. У автомобилей с термовыключателем есть возможность один термовыключатель заменить другим, на другую температуру, но это процесс трудоемкий и не всегда можно найти подходящий датчик.

А ведь, хотелось бы, просто иметь возможность подкрутить отверткой некий подстречный винтик, и им отрегулировать необходимую (или желаемую) температуру включения вентилятора системы охлаждения. Понятно, что решить вопрос можно обыкновенной схемой терморегулятора, где информацию о температуре можно будет брать с датчика температуры. Это может быть тот самый датчик, который взаимодействует с ЭБУ, либо датчик на стрелочный индикатор температуры, все зависит от конкретного автомобиля, вернее, его схемы.

Схема термореле

Схем терморегуляторов в радиолюбительской литературе описано великое множество, поэтому, ни сколько не претендуя на оригинальность, привожу ту схему, которую собрал лично для своего автомобиля. Как уже сказал выше, схема практически типовая. Состоит она из компаратора на операционном усилителе и двух цепей, задающих напряжение на его входах.

Напряжение на неинвертирующем входе устанавливается подстроечным резистором R2, а напряжение на инвертирующем входе берется с датчика температуры двигателя, который представляет собой терморезистор, образующий, вместе с другими деталями схемы автомобиля, термозависимый делитель напряжения.

Принципиальная схема термореле для включения охлаждения двигателя в авто

Рис. 1. Принципиальная схема термореле для включения охлаждения двигателя в авто.

На выходе схемы есть ключ на транзисторе VT1, его коллектор подключают к обмотке реле, управляющего электровентилятором. А питание на схему подают с выхода замка зажигания автомобиля, так, чтобы питание на схему поступало только при включенном зажигании. Это нужно потому, что при выключенном зажигании напряжение на цепь датчика температуры обычно не поступает, соответственно, напряжение на датчике температуры падает до нуля, независимо от величины температуры.

Работа схемы

Подстроечным резистором R2 устанавливается некоторое напряжение на выводе 3, которому соответствует температура включения вентилятора.

Когда температура охлаждающей жидкости ниже заданной, сопротивление датчика температуры высоко, и напряжение на нем существенно выше напряжения на выводе 3 А1. Поэтому, на выходе операционного усилителя А1, работающего как компаратор, будет низкое напряжение. Транзистор VT1 будет закрыт, и ток через него на обмотку реле включения вентилятора поступать не будет.

Так как в качестве компаратора здесь используется обычный операционный усилитель типаКР140УД608, минимальное напряжение на его выходе несколько отлично от нуля, поэтому, чтобы улучшить закрывание транзистора VT1 в цепь его эмиттера включены два диода типа 1N4004. Если при налаживании этого окажется недостаточно, количество этих диодов нужно увеличить.

Когда температура охлаждающей жидкости достигает и превышает заданную, сопротивление датчика температуры низко, и напряжение на нем ниже напряжения на выводе 3 А1. Поэтому, на выходе операционного усилителя А1 высокое напряжение. Транзистор VT1 открывается и пускает ток на обмотку реле включения вентилятора. Подстроечный резистор R2 — многооборотный.

Вентилятор охлаждения двигателя (радиатора)

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

Вентилятор охлаждения двигателя крепиться к радиатору

Разновидности вентиляторов охлаждения

Существует две работоспособные конструкции вентилятора – механическая и электрическая. Механические вентиляторы работают за счет передачи крутящего момента клиноременной передачей от шкива коленчатого вала.
В последнее время наибольшую популярность завоевал вентилятор с электрическим приводом, состоящим из электрического мотора и системы управления. Интенсивность работы такого вентилятора зависит от показаний температурного датчика.

Принцип работы и устройство вентилятора охлаждения двигателя

Вентиляторы бывают трех типов:

  1. с вискомуфтой;
  2. с электронным блоком управления;
  3. с термовыключателем.

Системы на основе вискомуфты можно встретить довольно редко, в основном на авто с продольным расположением движка и на серьезных внедорожниках, которые предназначены для пересечения водных преград. Это связано с тем, как работает вентилятор охлаждения двигателя. Вискомуфта, которая отвечает за его вращение, является герметичной, что защищает ее от воды. А электрические вентиляторы под воздействием воды сразу же выходят из строя.

Вискомуфта наполнена специальным силиконовым маслом, которое под воздействием температуры меняет свои свойства и в зависимости от степени нагрева скорость вращения вентилятора увеличивается или уменьшается.

Основные составляющие вискомуфты:

  1. Герметичный корпус заполненный силиконовой жидкостью (гель или масло);
  2. Пакет дисков ведомого вала;
  3. Пакет дисков ведущего вала.

Принцип работы вискомуфты основан на передаче вращения от ведущего вала ведомому за счет пакетов дисков помещенных в силиконовую жидкость. Вязкость жидкости меняется в зависимости от температуры

Устройство вентилятора с электроприводом включает в себя электродвигатель, электронный блок управления, температурный датчик, реле включения вентилятора. Более современная конструкция предполагает наличие двух датчиков температуры. Один из них вмонтирован в выходящий из радиатора патрубок, а второй встраивается в корпус термостата или же в патрубок, выходящий из двигателя. Блок управления, в зависимости от разницы показаний этих двух датчиков, управляет вентилятором охлаждения двигателя.

Для настройки режима работы электродвигателя, а значит и самого вентилятора системы охлаждения двигателя, важно также наличие расходомера воздуха и датчика, следящего за частотой вращения коленвала (коленчатого вала). После получения блоком управления сигналов со всех датчиков он их обрабатывает, активирует реле, которое включает вентилятор, и следит за скоростью вращения крыльчатки. Такие вентиляторы охлаждения устанавливаются на многих современных автомобилях, в том числе и Chevrolet-Нива.

Читайте так же:
Выключатель для штор легранд

Электрические вентиляторы охлаждения двигателя Шевроле Нива

Электрические вентиляторы охлаждения двигателя Шевроле Нива

В прошлые времена, когда электронного блока еще не существовало, применялись вентиляторы с термовыключателем, который выполнял функцию включения/выключения электродвижка вентилятора.

Термовыключатель вентилятора радиатора машины

Термовыключатель вентилятора радиатора

Принцип действия таких вентиляторов следующий: с температурного датчика, установленного в корпусе блока цилиндров, передается сигнал на специальную шкалу, которая расположена в салоне. В зависимости от этого показателя, а также от реагирования на изменение температуры жидкости в радиаторе непосредственно термовыключателем, происходит его включение и последующее выключение.

При увеличении температуры охладителя до определенного значения, внутри термовыключателя замыкаются контакты, которые подключены к цепи питания вентилятора, и подается ток на электромотор, который начинает вращать крыльчатку вентилятора. Когда температура жидкости падает до нижнего предела, контакты размыкаются, что приводит к выключению вентилятора.

Как найти причину поломки вентилятора?

Неисправный вентилятор системы охлаждения двигателя может стать причиной перегрева силового агрегата, поэтому нужно постоянно следить за работоспособностью вентилятора. В случае его поломки необходимо как можно быстрее найти причину этой проблемы и устранить ее.

Первым делом снимается штекерный разъем с датчика температуры. Если он одинарный, то проверить его исправность можно путем ручного замыкания клемм в штекере отрезком проволоки. Если термодатчик двойной, то сначала замыкаются красно-белый и красный провода – вентилятор должен вращаться медленно. Затем замыкают черный и красный провода – вентилятор должен вращается быстро. Вентилятор во всех случаях должен работать, если же не работает, его следует заменить.

Когда вентилятор работает, но только на большой скорости, необходимо заменить дополнительное сопротивление.

Если все эти проверки не увенчались успехом, то следует проверить предохранитель. В разъем вентилятора на красно-белый либо красно-черный провод подается питание от клеммы аккумулятора с положительным зарядом, а на коричневый подводится отрицательный провод от АКБ. В случае если вентилятор не заработал, значит, он неисправен, в другом случае нужно тщательно осмотреть все штекера и разъемы на проводах, идущие от датчика температуры к вентилятору.

Когда вентилятор охлаждения двигателя не выключается, а работает постоянно, это может свидетельствовать о поломке датчика включения вентилятора. Его исправность можно проверить следующим образом – включается зажигание и с датчика снимается наконечник провода. Вентилятор все равно не выключается – производится замена датчика.

В видео ниже показано, как проверить и заменить датчик температуры на автомобилях ВАЗ.

В некоторых случаях, полностью менять устройство нет необходимости, так как поломка может быть незначительной и гораздо дешевле будет самостоятельно его отремонтировать.

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.

Гидромуфта КамАЗа: как обеспечить бесперебойную работу вентилятора охлаждения?

Система охлаждения автомобилей КамАЗ устроена по классическому принципу. Но имеются и особенности. Одна из них – наличие гидромуфты вентилятора. Благодаря исправной работе этого узла система охлаждения грузового автомобиля под нагрузкой работает максимально эффективно.

Назначение гидромуфты

Важнейший узел для обеспечения эффективного охлаждения двигателя — гидромуфта. КамАЗ без неё имел бы непрерывно работающий вентилятор охлаждения. Смысл ее — в нужное время включать вентилятор, а затем выключать. Ведь в моменты прогрева двигателя, а также в холодное время эксплуатации автомобиля обдув совсем не нужен.

работа гидромуфты камаз

Прямое назначение гидромуфты – в нужное время передать крутящий момент коленчатого вала двигателя вентилятору охлаждения. Также она значительно гасит резкие изменения в работе коленвала и служит хорошим демпфером для привода вентилятора.

Как работает этот уникальный узел системы охлаждения, будет понятно из его строения.

Устройство гидромуфты КамАЗа

Только при наличии внутри рабочего пространства масла будет работать гидромуфта. КамАЗ имеет для этого лучшие конструкции. В основе работы муфты – два колеса: ведущее (9) и ведомое (10). Ведущее колесо имеет 33 лопатки и через шлицевую часть вала (7) связано с коленчатым валом двигателя. Ведомое колесо имеет 32 лопатки и неразрывно связано с ведомым валом (16), который, в свою очередь, приводит в движение вентилятор охлаждения. Ведущий вал (7) крутится в подшипниках 8 и 19, а ведомый, в свою очередь, в подшипниках 4 и 13.

Крыльчатки муфты не соприкасаются друг с другом без масла. То есть в выключенном состоянии вращается только ведущее колесо. Ведомое же может крутиться пассивно, благодаря вращению вентилятора при открытых жалюзях радиатора охлаждения. Надёжным разборным корпусом, состоящим из крышки (1) и кожуха (2), обладает гидромуфта вентилятора. КамАЗ имеет продуманную систему защиты от протечек. Для предотвращения утечки масла гидромуфта имеет два сальника (17, 20) и прокладку (18).

гидромуфта камаз

Чтобы масло поступило в гидромуфту в нужный момент, есть выключатель гидромуфты с «флажком» на три положения. Разберем эту простую, но в то же время неотъемлемую составляющую подробнее.

Читайте так же:
Выключатель ае2046м 10р 10а

Выключатель гидромуфты

Металлический корпус с термодатчиком, напрямую связанным с охлаждающей жидкостью, — это и есть выключатель гидромуфты. КамАЗ обладает следующим температурным режимом: при повышении температуры тосола или антифриза до 83-86 о С (горячий или холодный выключатель) рабочая масса в датчике начинает плавиться и расширяться, толкая при этом шток. Канал для поступления масла в гидромуфту при этом открывается. При обратном понижении температуры охлаждающей жидкости пружинка возвращает шток открытия выключателя на место.

Что же делают три положения выключателя гидромуфты? «Флажок» выключателя даёт возможность выбрать три основных режима работы:

  • автоматический;
  • постоянно открытый вариант;
  • постоянно закрытый.

выключатель гидромуфты камаз

Понятно, что автоматический режим является основным рабочим и при исправной гидромуфте вентилятора не переключается в другие положения. В случае возникновения неисправности в выключателе (что вполне возможно), его устанавливают в режим «постоянно открыт». А при первой же возможности выключатель заменяется.

Третий режим выключателя гидромуфты – «постоянно закрыт», используют в случае преодоления автомобилем глубоких бродов. В этих случаях работа вентилятора не просто не нужна, а будет только вредить.

Принцип работы гидромуфты вентилятора

Теперь, после того как стала понятно внутреннее устройство гидромуфты, уяснить, как же это всё работает, совсем просто. В автоматическом режиме гидромуфта приходит в движение, а конкретно, включает вентилятор, при повышении температуры охлаждающей жидкости до 83 о С или 86 о С. Вентилятор, включаясь, обдувает радиатор, тем самым охлаждая антифриз и поддерживая оптимальный температурный режим двигателя.

При понижении температуры тосола выключатель гидромуфты срабатывает, и она выключает вращение вентилятора. После этого он может вращаться только пассивно, от потока входящего воздуха из-за движения автомобиля (при открытых жалюзи радиатора).

Также теперь становиться понятно, как обеспечить бесперебойную работу вентилятора охлаждения. Самый простой способ – установить «флажок» выключателя гидромуфты в положение «постоянно открыт». Вентилятор будет постоянно крутиться, так как масло будет всё время в гидромуфте, и она станет работать в непрерывном режиме, до тех пор пока крутится коленчатый вал двигателя.

Особенности и слабые места гидромуфты

Гидромуфта представляет собой достаточно сложный узел, и может показаться, что это не слишком надёжная конструкция. Но на практике сама гидромуфта практически не ломается. Её надёжность исключительно высока. Слабое место в системе передачи крутящего момента от коленвала — это включение гидромуфты. КамАЗ имеет достаточно слабый выключатель гидромуфты. Он является тем элементом, который может подвести всю охлаждающую систему автомобиля.

гидромуфта камаз 740

В самой гидромуфте теоретически могут износиться сальники и подшипники. Но эти составляющие подобраны исходя из типовых нагрузок, плюс некоторый запас прочности. Для их выхода из строя должно быть незапланированное воздействие. В случаях же равномерной работы автомобиля и при регулярном техническом обслуживании гидромуфта может работать без ремонта и замены.

Преимущества гидромуфты

Если рассматривать другие разновидности муфт в приводе вентилятора, а именно электрическую и вискомуфты, у гидромуфты на лицо явные преимущества.

  • Отсутствует целая электрическая цепь для управления и контроля над работой узла.
  • Более высокая надёжность конструкции, что увеличивает время безотказной работы во время эксплуатации двигателя.
  • Включение и выключение вентилятора у гидромуфты самое быстрое.

Все явные преимущества гидромуфты заметно ухудшает не самый надёжный элемент системы – её выключатель. На практике используют разные способы для поднятия общей надёжности. Один из таких – применение выключателя от «Урал-4320».

Как выявить неисправность?

Есть несколько факторов для того, чтобы обеспечивалась длительная и безотказная работа гидромуфты. КамАЗ очень надёжен, но есть нюансы. В первую очередь это, конечно, рабочий выключатель гидромуфты. На практике большинство проблем возникает именно по причине его некорректной работы. Это превращает данную деталь в расходный элемент, наравне с фильтрами двигателя.

Следующим фактором будет качество моторного масла. Есть хорошее всесезонное моторное масло — будет нормальная эффективная работа гидромуфты. КамАЗ не во всём столь требователен, но не в этом случае. Это обязательно нужно учитывать в зимнее время эксплуатации автомобиля.

гидромуфта вентилятора камаз

Ещё необходимо отметить регулярный осмотр системы охлаждения двигателя на предмет протечек. Любые следы охлаждающей жидкости или масла необходимо своевременно устранять. Самая незначительная течь без вмешательства способна вывести из строя весь двигатель.

Ухудшение работы гидромуфты можно легко определить по снижению оборотов вентилятора охлаждения. Если же он совсем не крутится на горячем двигателе – поломка очевидна. Хорошо, если просто износился или ослаб ремень привода вентилятора. Если же это сальник гидромуфты, КамАЗ потребует большей трудоёмкости работ.

Как заменить гидромуфту?

Долго работает без какого-либо вмешательства гидромуфта. КамАЗ-740 может это себе позволить. Но рано или поздно всё изнашивается. Если это произошло и дальнейшая эффективность работы системы охлаждения под вопросом, необходимо произвести демонтаж элемента.

Место установки привода вентилятора и гидромуфты значительно осложняет работу по замене. В первую очередь необходимо получить доступ к двигателю. В случае автомобиля КамАЗ это делается путём подъёма кабины. Последовательность работ по замене гидромуфты может выглядеть следующим образом:

  • слить моторное мало;
  • снять ремень навесного оборудования;
  • открутить вентилятор охлаждения;
  • снять масляный поддон;
  • снять радиатор охлаждения;
  • снять масляный радиатор;
  • демонтировать масляный фильтр;
  • обеспечить доступ к передней крышке блока, путём приподнимания двигателя;
  • снять переднюю крышку вместе с гидромуфтой.

привод гидромуфты камаз

После того как гидромуфта снята, выявляется степень износа и виды дефектов. При возможности производится замена некоторых элементов. Но учитывая трудоёмкость операции по замене муфты, рекомендуется заменить весь узел целиком. Ещё лучше и проще сделать замену гидромуфты в сборе с передней крышкой блока.

После того как произведена обратная процедура по сборке, необходимо проверить герметичность системы и затем только работоспособность гидромуфты. При замене узла необходимо выбирать оригинальную деталь и не искать приключений при подборе каких-либо аналогов.

Профилактика и техническое обслуживание

Достаточно долгое время обеспечивает правильную и бесперебойную работу привод гидромуфты. КамАЗ в целом обладает хорошим запасом надёжности. И для того чтобы это продолжалось как можно дольше, нет нужды в специальном обслуживании. Профилактика неисправностей заключается в общем регулярном осмотре, плановом техническом обслуживании с качественной заменой масел и других технических жидкостей.

сальник гидромуфты камаз

Также при эксплуатации и обслуживании гидромуфты всегда следует уделять внимание её слабым местам – выключателю. Своевременная замена неисправного выключателя сможет сильно облегчить эксплуатацию узла в целом.

Вместо заключения

Надёжный узел в системе охлаждения — гидромуфта. КамАЗ при своевременном техническом обслуживании позволяет ей безотказно проработать весь цикл эксплуатации двигателя. В случае же замены муфты рекомендуется произвести полную замену оригинального узла в сборе с передней крышкой блока цилиндров.

Читайте так же:
Выключатели пакетные герметические тип пв 1 16

Устройство автомобилей

Вентилятор служит для увеличения потока воздуха через сердцевину радиатора. Как правило, он устанавливается непосредственно за радиатором по ходу движения автомобиля. Такое размещение исключает попадание в вентилятор крупных частиц и предметов, задерживаемых сотами радиатора.
Для увеличения эффективности работы вентилятора его размещают в направляющем кожухе – диффузоре.

вентилятор системы охлаждения двигателя

Для работы вентилятора расходуется значительная доля мощности, развиваемой двигателем – до 5 % (для сравнения – жидкостный насос отнимает у двигателя до 1 % мощности).
Тем не менее, без этого элемента системы охлаждения не обойтись – отказавшись от вентилятора, конструкторам пришлось бы существенно увеличить теплообменную площадь радиатора. А это повлекло бы за собой увеличение габаритов радиатора, его материалоемкость, дополнительный объем охлаждающей жидкости в системе и, как следствие — повышение производительности жидкостного насоса и расходуемой им мощности двигателя.
Как видите, благодаря применению вентилятора можно избавиться от многих проблем технического и экономического характера.

Наибольшее распространение получили осевые вентиляторы (направляющие воздух вдоль оси своего вращения) с числом лопастей от четырех до восьми. Лопасти вентилятора изготавливают литьем, выполняя их совместно со ступицей, или штамповкой, соединяя их со ступицей при помощи клепаного соединения.
Литые лопасти изготавливают из синтетических материалов (пластмасс), а штампованные – из стали или алюминиевых сплавов. Литые вентиляторы имеют более высокий КПД по сравнению со штампованными, но последние проще в изготовлении.

Повысить производительность осевого вентилятора можно несколькими способами – увеличением длины и количества лопастей, а также повышением частоты вращения. Увеличение длины лопастей неизбежно приводит к увеличению динамических нагрузок, особенно при высокой или переменной частоте вращения вентилятора.
Динамическими перегрузками ограничивается и максимальная частота вращения вентилятора.
Увеличение количества лопастей приводит к повышению уровня шума, вызываемого работой вентилятора.
По этим причинам конструкторам, при проектировании, приходится решать ряд комплексных взаимосвязанных задач по определению оптимальных параметров вентиляторов и их приводов.

Некоторые конструкции систем охлаждения двигателей включают два вентилятора, которые устанавливаются за радиатором рядом. Такая конструкция позволяет снизить высоту или ширину радиатора, а также более гибко использовать возможности автоматических приводов, включая вентиляторы раздельно, совместно, или выключая их.

Для снижения уровня шума при работе вентилятора их лопасти размещают вокруг ступицы неравномерно, с переменным шагом. Подобное конструктивное решение требует тщательной балансировки вентилятора при помощи специальных грузиков и перераспределения масс.

Типы приводов вентиляторов

Существуют следующие приводы вентиляторов:

  • клиноременные (наиболее распространенные);
  • зубчатые (от зубчатого колеса ГРМ);
  • фрикционные;
  • электрические;
  • электромагнитные;
  • гидравлические.

Электрический привод устроен относительно просто, и включает в себя электродвигатель, который включается и выключается автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в радиаторе, контролируемой термодатчиком. Непосредственно на валу электродвигателя размещают вентилятор.
При использовании резисторного температурного датчика (изменяющего напряжение и ток в зависимости от температуры двигателя) появляется возможность изменения интенсивности потока воздуха, создаваемого вентилятором. Однако такие конструкции широкого применения не нашли, поскольку вентилятор при этом почти постоянно работает, создавая ненужный шум.

Электромагнитный привод имеет электромагнитную муфту ( рис. 2 ), совмещенную с жидкостным насосом. Она состоит из электромагнита 6, установленного вместе со шкивом 1 на ступице 5 насоса и ступицы 3 вентилятора, соединенной пластинчатой пружиной с якорем, свободно вращающимся вместе со ступицей на двух шарикоподшипниках.

электромагнитный привод вентилятора системы охлаждения

Катушка электромагнита соединена с тепловым реле, датчик которого расположен в верхнем бачке радиатора. При температуре охлаждающей жидкости в верхнем бачке радиатора 85…90 ˚С тепловое реле подает ток в катушку электромагнита. Якорь притягивается к электромагниту, и ступица вместе с лопастями вентилятора начинает вращаться.
Когда температура снизится до 80 ˚С, контакты реле разомкнутся и вентилятор отключится.

Гидравлический привод реализуется посредством гидромуфты, которая передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору и гасит инерционные нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

На рис. 3 изображена конструкция гидропривода вентилятора двигателя КамАЗ-740.
Передняя крышка 1 и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.
Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 соединены между собой болтами и составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарикоподшипниках 8 и 19.
Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой валик 7.
Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4 и 13.
Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17 и 20.

устройство гидромуфты привода вентилятора

На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомого колеса гидромуфты зависит от частоты вращения ведущего колеса и от количества масла, поступающего в рабочую полость гидромуфты.

Масло поступает через выключатель ( рис. 4 ), который управляет работой гидромуфты вентилятора. Выключатель имеет три фиксированных положения, обеспечивающих различные режимы работы вентилятора.

Положение «В» ( рис. 4,а ) – автоматический режим, при котором поддерживается температура 80…95 ˚С.
При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик 15, активная масса, находящаяся в баллончике датчика, начинает плавиться и увеличивается в объеме, при этом шток датчика и золотник 5 перемещаются.
Золотник при температуре 85…90 ˚С открывает масляный канал в корпусе 2 выключателя. Масло из главной магистрали смазочной системы двигателя по каналам в корпусе выключателя, блока и его передней крышке, трубке 5 ( рис. 3 ) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты. При этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя.

Положение «О» ( рис. 4 ) – вентилятор отключен. Масло в гидромуфту не подается при любой температуре. Вентилятор может вращаться с небольшой частотой, увлекаемый трением в подшипниках и набегающим встречным потоком воздуха при движении автомобиля. Этот режим может применяться при эксплуатации автомобиля в период низких температур, когда двигатель не прогревается до оптимального режима работы.
Особенно актуальна возможность принудительного отключения вентиляторов при низких температурах окружающей среды для дизельных двигателей, которые обычно нагреваются медленнее, чем бензиновые двигатели.

включатель гидромуфты привода вентилятора

Положение «П» — вентилятор включен постоянно. В гидромуфту постоянно подается масло независимо от температуры двигателя. Такой режим работы гидромуфты используется при работе двигателя в жаркую погоду, когда необходимо его эффективное охлаждение.

Читайте так же:
Выключатели автоматические трехполюсные диапазон рабочих температур

Некоторой разновидностью гидравлического привода вентиляторов системы охлаждения является вязкостная муфта , принцип работы которой основан на снижении вязкости некоторых жидкостей при нагревании и повышении вязкости при охлаждении.
Вязкостные муфты в автоматическом режиме включают или выключают вентилятор в зависимости от температуры двигателя и изменении вязкости жидкости в рабочем объеме муфты. Кроме того, при использовании таких муфт вентилятор может работать с разной эффективностью, опять же, в зависимости от вязкости рабочей жидкости.

Преимущества и недостатки автоматических приводов вентилятора

Как показывает практика, во время работы автомобильного двигателя применение вентилятора для повышения эффективности системы охлаждения требуется далеко не всегда. Он необходим лишь при жаркой погоде и движении в напряженном режиме нагрузок, например, движении в городском потоке машин, на длительных подъемах, при полностью загруженном автомобиле и т. п.
В других условиях вентилятор выгоднее отключить, поскольку он не только отнимает полезную мощность у двигателя, но и создает шум.

Гидравлический, электрический и электромагнитный приводы вентилятора, в отличие от механического (ременного или зубчатого) привода, обеспечивают более выгодный температурный режим двигателя. Их применение позволяет избежать охлаждения непрогретого двигателя вентилятором, а также уменьшить потери мощности из-за рационального использования вентилятора, благодаря чему снижается расход топлива.
Кроме того, использование автоматических приводов делает управление автомобилем более комфортным, поскольку отпадает необходимость в применении жалюзи для регулировки воздушного потока через радиатор.

Использование автоматического привода вентилятора позволяет добиться снижения уровня шума при движении в оптимальном режиме, что особенно актуально для легковых автомобилей.

Еще одно немаловажное достоинство электрического, электромагнитного и гидравлического привода вентилятора – исключение значительных динамических нагрузок на лопасти, имеющее место при использовании прямых механических приводов от коленчатого вала в периоды резкого изменения частоты вращения.

Тем не менее, автоматика не лишена и некоторых недостатков, из которых наиболее существенным является усложнение конструкции привода вентилятора, что приводит к увеличению его стоимости и снижению надежности.

Применение температурных датчиков и клапанов не всегда позволяет включать и отключать вентилятор точно при достижении заданной температуры в связи с некоторой погрешностью их работы, однако этот недостаток в большинстве конструкций автомобильных двигателей существенным не является.

Кроме того, электрический привод управления вентилятором имеет еще один недостаток – включение электродвигателя привода вентилятора при помощи управляющего датчика возможно даже при заглушенном двигателе, если температура охлаждающей жидкости не снизилась до оптимальной величины.
Это, в свою очередь, требует от водителя внимательности при техническом обслуживании двигателя – осуществлять ремонт и регулировки вблизи вентилятора можно лишь убедившись в том, что двигатель остыл. Электромагнитный и гидравлический приводы этого недостатка не имеют.

Применение гидравлического привода вентилятора влечет за собой некоторое увеличение объема смазочной системы двигателя за счет использования масла для работы гидромуфты.

Тем не менее, преимущества автоматических приводов вентиляторов значительно перекрывают их недостатки, и в настоящее время они практически полностью вытеснили механические приводы, особенно в конструкциях систем охлаждения двигателей легковых автомобилей.

Как отремонтировать вентилятор охлаждения
в домашних условиях

Вентилятор электрический бытовой − это электроприбор, предназначенный для перемещения воздуха в заданном направлении с целью охлаждения тела человека при высокой температуре окружающей среды.

Вентилятор, внешний вид лопастей

Благодаря простоте конструкции и низкой стоимости в быту наибольшее распространение получили осевые вентиляторы с крыльчаткой.

Устройство и принцип работы вентилятора

Вентилятор, в независимости от конструктивного исполнения, является самым простым бытовым электроприбором. Для вращения лопастей требуется небольшая мощность, что позволило в вентиляторы устанавливать самый простой и надежный асинхронный однофазный электродвигатель, не имеющий коллекторного узла. Благодаря этому двигатель работает тихо и нет необходимости в периодической замене щеток.

Вентилятор, устройство

Для изготовления вентилятора достаточно закрепить на валу электродвигателя крыльчатку. При подаче питающего напряжения вал электродвигателя начнет вращаться в заданном направлении и из-за изогнутой формы лопастей, воздух начнет перемещается.

Для безопасной и удобной эксплуатации двигатель размещают в корпус, а лопасти закрывают сеткой. Форма корпуса зависит от места установки вентилятора − на стол, на пол или в вентиляционной шахте кухни или ванной комнаты.

Для включения и регулировки скорости потока воздуха обычно на корпусе вентилятора устанавливается включатель и кнопочный или ручной регулятор оборотов. Есть вентиляторы с дистанционным управлением, но они обычно в два раза дороже, простых.

Электрическая схема вентилятора

Электрическая схема вентилятора состоит из двух частей – электродвигателя с пусковым конденсатором и блоком включения и регулировки скорости вращения лопастей.

Электродвигатель представляет собой металлический корпус (статор) в котором закреплены и соединены по приведенной схеме обмотки из медного провода. В корпусе в подшипниках скольжения также закреплен ротор, который реагируя на появление при прохождении через обмотки статора электромагнитного поля, вращается.

Вентилятор, схема электрическая

Подавая с помощью взаимосвязанных между собой переключателей S1, S2 и S3 питающее напряжение на обмотки L1, L2 или L3 можно регулировать скорость воздушного потока. Обмотка электродвигателя L4 и закрепленный на корпусе двигателя конденсатор, С1 служат для запуска двигателя.

Если обмотка L4 или конденсатор С1 будет в обрыве, то двигатель при включении в автоматическом режиме не запуститься. Но если провернуть крыльчатку рукой по часовой стрелке, то лопасти начнут вращаться. Таким способом можно определить неисправность этой цепочки.

В некоторых моделях вентиляторов для защиты обмоток от перегрева при неисправности устанавливается термопредохранитель (на схеме обозначен St°) на температуру срабатывания около 125°С.

Вентилятор, термопредохранитель

Термопредохранитель при нагреве свыше расчетной температуры разрывает цепь и питающее напряжение не поступает на обмотки двигателя. Это предотвращает их перегорание в случае заклинивания ротора при выработке смазки. Термопредохранитель обычно устанавливают на торце обмоток статора.

Термопредохранители бывают двух видов — одноразовые и самовосстанавливающиеся. Последние при нагреве свыше указанной на их корпусе температуры разрывают цепь, а когда остынут, то опять замыкают. Это позволяет избежать необходимость их замены в случае заклинивания ротора.

Поиск неисправностей вентилятора и способы их устранения

Для снижения себестоимости и достижения низкого уровня шума во время работы в электродвигателях вентиляторов устанавливают подшипники скольжения. В результате через пару лет эксплуатации смазка вырабатывается, и это является самой распространенной причиной поломок вентиляторов.

Таблица неисправностей вентиляторов и рекомендации по их ремонту
Внешнее проявление неисправностиВозможная причина неисправностиПоиск неисправностиСпособ ремонта
Вентилтор через некоторое время после нормальной работы отключается и через время опять включаетсяСрабатывает самовосстанавливающийся термопредохранитель от перегрева обмотокПроверить свободу вращения крыльчатки, разобрать вентилятор и осмотреть обмотки статора на предмет почерненияСмазать подшипники, перемотать обмотку
Вентилятор включается, но лопасти вращаются медленноЗагустела или выработалась смазка в подшипниках электродвигателяПри недостаточной смазке подшипников при работе вентилятор издает повышенный акустический шум и может появиться запах гари от перегрева обмоток электродвигателяНеобходимо разобрать вентилятор и смазать подшипники скольжения машинным маслом
Механический износ подшипников электродвигателя из-за отсутствия смазки. При этом зачастую наблюдается вибрация крыльчатки относительно центра вращенияПокачать крыльчатку относительно центра в стороны. Если люфт составляет более 0,5 мм, значит подшипник изношенЗаменить подшипник новым
Вентилятор не запускается, лопасти не вращаютсяШнур не вставлен в розеткуПроверитьВставить вилку шнура в розетку
Нет напряжения в розеткеПроверить наличие напряжения в розетке с помощью исправного электроприбораПодключить вентилятор к исправной розетке
Неисправен сетевой шнурПроверить внешним осмотром вилку и шнур на наличие механических повреждений, проверить мультиметром целостность проводов шнураПри неисправности заменить сетевую вилку или шнур
Неисправен выключатель или переключатель скорости. Разрядилась батарейка в пульте управленияНеобходимо вскрыть Вентилятор и прозвонить мультиметром выключатель. При включенном положении сопротивление между контактами включателя должно быть равно нулюВ случае неисправности выключателя его заменить. Если нет под рукой, то можно закоротить контакты выключателя, а выключать вентилятор вынимая вилку из розетки
Вентилятор при включении гудит и нагреваетсяЗаклинило вал ротора из-за выработки или загустения смазкиРазобрать вентилятор, промыть растворителем и смазать подшипники
Вентилятор при включении гудит и нагреваетсяОбрыв пусковой обмотки или конденсатора.Провернуть крыльчатку рукой, если завращается, значит заменить коденсатор или попробовать найти место обрыва пусковой обмотки
Обрыв обмоток ротораПроверить внешним осмотром обмотки на наличие механических повреждений и локальных потемнений, проверить мультиметром целостность обмотокЕсли обрыв обмотки внешним осмотром найти не удалось, то придется ее перематывать, что экономически нецелесообразно
Сработал термопредохранитель от перегрева электродвигателя по причине его неисправностиПроверить мультиметром целостность термопредохранителя. Его сопротивление должно быть равно нулю. Для проверки при отсутствии прибора можно его выводы временно закоротитьЕсли обнаружен обрыв термопредохранителя, то его заменить исправным. Если новый термопредохранитель опять перегорит при непродолжительной работе вентилятора, значит неисправен электродвигатель
Читайте так же:
Есть ли напряжение если выключен выключатель

Для надежной работы вентилятора рекомендуется перед каждым сезоном эксплуатации разбирать его и смазывать подшипники машинным маслом. Но это никто не делает, в их числе и я. Обычно смазкой занимаются, когда лопасти перестали вращаться или вентилятор стал сильно шуметь.

Пример ремонта напольного вентилятора

Пришлось ремонтировать электрический напольный вентилятор модели Scarlett SC-175. При включении двигатель вентилятора гудел, но лопасти не вращались. Проверка свободы вращения крыльчатки подтвердила подозрение, она вращалась туго — вероятнее всего загустела смазка.

Круглая гайка крыльчатки вентилятора с левой резьбой

Для того, чтобы смазать двигатель вентилятор нужно разобрать. Сначала нужно снять крыльчатку, для чего достаточно открутить фиксирующую его круглую гайку, вращая ее по часовой стрелке. Чтобы гайка при вращении лопастей не откручивалась, в ней нарезана левая резьба.

Круглая гайка фиксации экрана на корпусе вентилятора

После снятия крыльчатки откроется вторая пластмассовая гайка, удерживающая защитный экран. Она со стандартной правой резьбой и откручивается против хода часовой стрелки.

Откручивание передней крышки вентилятора

Далее откручивается два винта, удерживающие переднюю крышку корпуса. Заодно можно снять с помощью небольшой плоской отвертки разжимную шайбу, на которую при фиксации опирается крыльчатка.

Снятие ручки управления поворотом вентилятора в горизонтальном направлении

Для снятия задней крышки вентилятора предварительно нужно вынуть ручку включения горизонтального перемещения вентилятора. Она может быть прикручена саморезом или плотно вставлена.

Двигатель вентилятора модели Scarlett SC-175

Перед разборкой двигателя нужно его внимательно осмотреть, так как вращение ротора может быть затруднено из-за цепляния его за статор. В дополнение, если вращение вентилятора происходит за счет основного, а не дополнительного двигателя, то неисправность может скрываться в червячном редукторе.

Червячный редуктор поворота вентилятора в горизонтальном направлении

Разборка червячного редуктора устройства поворота головки вентилятора по горизонту не выявила неисправности. Смазки было достаточно, шестерни в хорошем состоянии. При разборке редуктора необходимо обратить внимание на подпружиненные два шарика, которые по незнанию у меня разлетелись, пришлось долго искать.

Разборка двигателя вентилятора для смазки

Перед разборкой двигателя редуктор был собран. Для разборки двигателя достаточно отвинтить четыре длинных винта. При этом надо соблюдать осторожность, чтобы не повредить обмотки статора сделанные из тонкого медного провода. Обмотки в китайских вентиляторах не пропитаны лаком и поэтому уязвимы к механическим воздействиям.

Разборка двигателя вентилятора, передняя крышка двигателя снята для смазки

На фотографии показан двигатель вентилятора со снятой передней крышкой. Подшипник при разборке вынулся из крышки вместе с валом.

Снятие подшипника с вала двигателя вентилятора для смазки

Подшипник так плотно сидел из-за загустевшей смазки на валу ротора двигателя, что пришлось снимать его проворачивания плоскогубцами.

Этикетка Уайт-спирта

Загустевшую с грязью смазку лучше всего удалять с помощью растворителя «Уайт- спирта», который является очищенным бензином. Если под рукой такого нет, то подойдет спирт, ацетон, бензин и даже стиральный порошок или хозяйственное мыло.

Удаление засохшей смазки с подшипника и вала двигателя вентилятора

Внутреннюю полость подшипника скольжения лучше всего очищать с помощью смоченной в растворителе ветошью намотанной на пинцет или отвертку делая возвратно поступательные движения с одновременным вращением.

Очищенный вала двигателя вентилятора

После удаления старой смазки нужно надеть втулку подшипника на вал. Она должна легко надеться и вращаться практически без люфта. Если проверку подшипник прошел, то можно приступать к смазке.

Графитная смазка дял подшипников двигателя вентилятора

Для смазки подшипников скольжения из моего опыта подходит графитовая смазка, представляющая собой солидол, смешанный с графитным порошком. После смазки шумевших кулеров компьютеров графитовой смазкой повторно их смазывать не приходилось даже после многолетней эксплуатации.

Теперь все механизмы и подшипники скольжения я смазываю только графитовой смазкой. Если под рукой такой нет, то подойдет любая другая, даже машинное масло для двигателя автомобиля.

Подшипник двигателя вентилятора смазан и собран

Смазывать нужно оба подшипника, даже если один из них хорошо работает. Смазка наносится тонким слоем как на внутреннюю поверхность втулки, так и на место ее установки на валу.

После смазки и сборки двигателя вручную проверяется легкость его вращения. После придания валу вращающего момента он должен несколько раз бесшумно провернутся. Если вал вращается легко, то производится окончательная сборка вентилятора в порядке, обратном разборке.

Проверка напольного вентилятора после ремонта

Проверка отремонтированного напольного вентилятора показала его бесшумную работу и плавное горизонтальное вращение. По предложенной инструкции ремонтируются практически все электрические вентиляторы вне зависимости от назначения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector