Вентиляторы системы охлаждения

Это общеинформационная статья не привязана к какой-либо конкретной марке автомобиля

Воздух прогоняется сквозь соты радиатора вентилятором охлаждения. В старых конструкциях двигателей автомобилей с задним приводом вентилятор закреплен на ступице, запрессованной на валу водяного насоса (рис. 7.33).

Рис. 7.33. Вал водяного насоса стандартной конструкции, на котором запрессована ступица вентилятора. Вентилятор снят

В современных автомобилях с задним приводом и автомобилях с поперечным расположением двигателя используются вентиляторы охлаждения с электроприводом (рис. 7.34).

Рис. 7.34. Стандартный электрический вентилятор охлаждения

Вентилятор рассчитан таким образом, чтобы потока воздуха, прогоняемого через радиатор на самой низкой скорости его вращения, было достаточно для охлаждения двигателя, работающего при максимальной температуре охлаждающей жидкости.

ПРИМЕЧАНИЕ

Управление электрическим вентилятором охлаждения, как правило, осуществляется бортовым компьютером. В целях экономии энергии вентиляторы охлаждения обычно выключаются на скорости автомобиля выше 5 км/час. При движении автомобиля на такой скорости напора встречного потока воздуха должно хватать для охлаждения радиатора. Конечно, если компьютер получит информацию о том, что температура продолжает оставаться слишком высокой, он включит вентилятор на максимум оборотов, чтобы охладить двигатель, во избежание серьезных повреждений.

Для повышения эффективности системы охлаждения вентилятор устанавливается в кожухе. При увеличении скорости вращения вентилятора расход мощности на его привод растет намного быстрее, чем растет скорость его вращения. При повышении скорости вращения вентилятора растет также создаваемый им шум. Уже выпускаются вентиляторы охлаждения, лопасти которых, изготовленные из пластмассы или стали, обладают заданной гибкостью. При низкой скорости вращения у таких вентиляторов лопасти стоят под большим углом атаки, обеспечивающим большой напор воздуха. По мере нарастания скорости вращения, угол атаки лопастей уменьшается, за счет чего обеспечивается снижение мощности, необходимой для вращения крыльчатки вентилятора на высоких оборотах (рис. 7.35 и 7.36).

Рис. 7.35. Фотография формы лопастей вентилятора с гибкими лопастями на низкой скорости вращения, сделанная высокоскоростной камерой. Сравните ее с фотографией, приведенной на рис. 7.36

Рис. 7.36. Фотография формы лопастей вентилятора, показанного на рис. 7.35, на высокой скорости вращения. Обратите внимание на то, что угол атаки лопастей вентилятора изменился

ТЕРМОРЕГУЛИРУЕМЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

С начала 1980-х годов в качестве вентиляторов охлаждения стали использоваться, как правило, вентиляторы с электроприводом, управляемые бортовым компьютером. В некоторых моделях автомобилей с задним приводом терморегулируемый вентилятор охлаждения приводится во вращение коленчатым валом через ременную передачу. Чем быстрее вращается двигатель, тем быстрее вращается и вентилятор. Обычно, чем выше скорость вращения двигателя, тем большую мощность он должен вырабатывать. Следовательно, система охлаждения должна отводить больше тепла. Повышение скорости вращения вентилятора обеспечивает необходимое повышение производительности системы охлаждения. Тепло, выделяемое двигателем, становится также критическим параметром при работе двигателя на низких скоростях, в условиях, когда автомобиль движется медленно.

Термовентилятор сконструирован таким образом, что при работе двигателя на высоких оборотах он потребляет немного энергии и создает минимальный уровень шума. Привод термовентилятора осуществляется ведущим шкивом через вязкостную гидромуфту, в которой используется кремнийорганическая вязкая жидкость.

Рис. 7.38. Вырез в корпусе вязкостной муфты привода термовентилятора позволяет увидеть множество канавок, которые во время работы вентилятора заполнены вязкой кремнийорганической жидкостью

СОВЕТ

Проводя диагностику причины перегрева двигателя, обязательно тщательно осмотрите вентилятор охлаждения. Нарушение работы вентилятора может быть вызвано утечкой кремнииорганической жидкости — такой вентилятор подлежит замене.

В другом варианте термовентилятора в конструкцию привода с гидромуфтой введена термочувствительная пружина, управляющая клапаном, который обеспечивает возможность свободного вращения вентилятора, когда радиатор холодный. Когда радиатор нагревается до температуры около 65°С, под действием воздуха, обдувающего термочувствительную пружину, она нагревается. При нагреве пружина изменяет свою форму и за счет этого открывает клапан, включая вязкостную муфту сцепления. Если двигатель очень холодный, то не исключено, что вентилятор такой конструкции может короткое время работать на высокой скорости — до тех пор пока кремнийорга-ническая жидкость в вязкостной муфте сцепления не нагреется немного. Нагревшись, кремнийорганическая жидкость перетечет в накопительную камеру, в результате чего привод разомкнётся, вентилятор начнет вращаться свободно и скорость его вращения упадет.