Предмети:
- въведение
- Вентилатор с виско съединител
- Електрическо управление на вентилатора с помощта на термопревключвател
- Управление на електрически вентилатор посредством управляващо устройство
- Управление на електрически вентилатор с помощта на управляващо устройство (релейно управление)
- Управление на електрически вентилатор с помощта на контролен блок (PWM управление)
- Възможни неизправности, които карат охлаждащия вентилатор да продължи да работи
Предговор:
Откриваме много видове вентилатори за охлаждане в автомобил: в двигателното отделение, в многофункционално радио, използвани в батерии на хибридни и електрически превозни средства, вижте: алтернативно задвижване. Тази страница се фокусира върху вентилатора за охлаждане на двигателя.
Охлаждащият вентилатор на автомобил с двигател с вътрешно горене предпазва охладителната система от прегряване. Охлаждащият вентилатор има различни дизайни (вижте различните секции на тази страница), но всички те имат една обща характеристика: пластмасовите перки на вентилатора са разположени отпред, близо до радиатор (понякога отпред, обикновено отзад). Вентилаторът започва да работи, когато охлаждащата течност се загрее или когато климатикът е включен.
На изображението по-горе виждаме електрически вентилатор за охлаждане от BMW в пластмасов кожух. Охлаждащият вентилатор се отстранява от отделението на двигателя от техник, като се плъзга нагоре от водачите.
Следващите параграфи обсъждат различните методи за управление на охлаждащия вентилатор.
Вентилатор с вискозен съединител:
В допълнение към електронно управлявания вентилатор, има и самообмислящ / регулиращ се вентилатор, а именно версията с виско съединител. Вече няма включена електроника. А биметални Лентата и течната силиконова течност гарантират, че вентилаторът се включва и изключва при промяна на температурите чрез свързване на две камери за съхранение (камера за съхранение и работна камера).
Вискосъединителят е закрепен с фланеца помпа за охлаждащата течност потвърдено. На изображението виждаме част от фланеца. Въпросният виско съединител е завинтен към помпата на охлаждащата течност с четири болта. Има и версии с една централна монтажна гайка.
Виско съединителят е зад радиатор. Въздухът, преминаващ през радиатора, загрява вискозния съединител. Биметалната лента също се нагрява и следователно се изкривява. Когато се изкриви, биметалната лента отваря листов пружинен клапан и силиконовата течност може да тече от камерата за съхранение към работната камера. Течността позволява въртеливото движение на задвижващия диск (от страната на двигателя) да се предава към корпуса на вентилатора (от страната на вентилатора). Силиконовата течност може да се върне обратно към камерата за съхранение през обратния канал.
- Когато двигателят е студен, вентилаторът е изключен. Фланецът на помпата на охлаждащата течност се върти, но корпусът на вентилатора е неподвижен. В тази ситуация няма камери, свързани една с друга във вискозния съединител;
- Когато двигателят е загрял, вентилаторът се включва. Силиконовата течност в работната камера гарантира, че корпусът на вентилатора се увлича и върти.
Степента, до която биметалната лента е изкривена (което отново зависи от температурата на въздуха) определя колко течност може да потече в работната камера. Повече течност в работната камера води до по-малко приплъзване и следователно по-висока скорост на вентилатора. Винаги има минимално приплъзване във виско съединителя.
По време на движение вятърът охлажда виско съединителя. Следователно охлаждащият вентилатор ще започне да работи главно, когато стоите неподвижно или шофирате бавно.
По звука можем да разпознаем дали автомобилът има вентилатор за охлаждане, който се задвижва от електродвигател или от виско съединител. Виско съединителят се задвижва от коляновия вал чрез мулти-ремък. По-високата скорост на коляновия вал води до по-висока скорост на вентилатора. Ако вентилаторът духа по-силно, когато оборотите на двигателя се увеличат и се изключи след няколко секунди поради охлаждане, колата е оборудвана с виско съединител. Електрическият вентилатор няма да работи по-бързо или по-меко, когато двигателят работи на празен ход, отколкото при ускорение.
Следващата фигура показва операцията по разглобяване на виско съединителя с централна болтова връзка. Болтовата връзка - и по този начин вискозния съединител, включително вентилатор - може да се разхлаби с два големи отворени гаечни ключа. Чрез раздалечаване на отворените ключове в противоположни движения съединителят на помпата за охлаждащата течност може да бъде демонтиран. Опцията за разглобяване зависи от вида на автомобила. Не във всички случаи е възможно да развиете вентилатора с два отворени гаечни ключа:
- има само една гайка на виско съединителя и липсва опция за блокиране. Като поставите гаечен ключ върху гайката и я удряте с чук, гайката се разхлабва от помпата на охлаждащата течност за първи път. Моля, обърнете внимание: това може да повреди лагерите и уплътнението на помпата за охлаждаща течност!
- вентилаторът може да бъде блокиран с няколко вдлъбнатини с помощта на специални инструменти.
Управление на електрически вентилатор с термичен превключвател:
В тази система електрическият вентилатор за охлаждане се включва и изключва с превключвател, зависим от температурата, или термичен превключвател. Този компонент се намира в радиатора.
Термопревключвателят се намира над маркуча, който служи като връщащ маркуч; охладената в радиатора охлаждаща течност се връща към двигателя през този маркуч. По време на движение вятърът осигурява основно охлаждане. Когато охлаждащата течност от страната на изхода на радиатора стане твърде гореща, контактите в термопревключвателя се затварят. Това създава електрическа връзка в управляващата страна на релейната верига и включва релето на охлаждащия вентилатор. Вентилаторът се активира и започва да работи.
Докато вентилаторът работи, охлаждащата течност в радиатора отново се охлажда. Когато температурата е достатъчно ниска, термопревключвателят прекъсва електрическата връзка. Релето, а оттам и охлаждащият вентилатор се изключват.
Следната електрическа схема показва метода на управление на охлаждащия вентилатор. На диаграмата виждаме:
- че това е водопадна диаграма с клема 30 отгоре (положителна на акумулатора), клема 15 отдолу (изход на ключа за запалване) и клема 31 отдолу (маса на акумулатора);
- релето с връзки 86 и 85 (вход и изход за контролен ток) отляво и 30 и 87 (вход и изход за основен ток) отдясно.
- термичния превключвател между клема 85 и масата на батерията
- охлаждащия вентилатор между 87 и масата на батерията.
Термичният превключвател управлява страната на управляващия ток на релето на вентилатора. Когато температурата в радиатора заплашва да се покачи твърде високо, ключът се затваря. Веригата в страната на управляващия ток на релето е затворена; ток протича през намотката между клеми 86 и 85. Бобината става магнитна и затваря превключвателя между клеми 30 и 87. Това води до преминаване на основен ток от положителната страна на батерията през електрическия мотор към земята. Вентилаторът ще работи, докато контактът с релето се прекъсне.
Управление на електрически вентилатор с помощта на управляващо устройство:
В днешно време все по-често виждаме охлаждащи вентилатори, които се управляват от контролно устройство. С тази версия вече не е необходим термичен превключвател: контролният блок чете стойностите на един или повече сензори за температура на охлаждащата течност и ги използва, за да определи управлението на охлаждащия вентилатор. Предимствата на ECU управлението са:
- Управлението (моментите на включване и изключване) може да се контролира много по-прецизно, отколкото при версията с термопревключвател;
- Един охлаждащ вентилатор може да поеме функцията на два отделни (често голям и малък) вентилатора.
Блокът за управление определя кога вентилаторът се включва или изключва и с каква скорост работи. Токът към вентилатора не преминава през управляващото устройство: интензитетът на тока е толкова висок, че в управляващото устройство ще се отдели твърде много топлина. Вентилаторните системи, управлявани от ECU, могат да бъдат проектирани по два начина:
- Релейно управление;
- ШИМ управление.
Тези две системи са описани в следващите параграфи.
Електронно управление на вентилатора с помощта на контролен блок (релейно управление):
Както е описано в предходния параграф, управлението на ECU замества системата за управление с термичния превключвател. Следното схема показва веригата на веригата на охлаждащия вентилатор на Fiat Grande Punto 199. В тази диаграма виждаме следните основни компоненти:
- R02: резистор на вентилатора;
- M05: вентилатор на радиатора;
- K07: реле за висока скорост;
- K07L: реле за ниска скорост;
Блокът за управление на двигателя определя въз основа на температурата на охлаждащата течност и стойността на датчика за високо налягане в климатичната система дали и на какви обороти трябва да започне да работи охлаждащият вентилатор. При включен климатик стандартно се включва скорост 1, а при (твърде) топъл двигател - скорост 2. Вентилаторът (M05) може да се управлява на две скорости:
- за ниска скорост ECU на двигателя превключва бобината на реле K07L към маса. Релето включва главния ток, който достига до електродвигателя на вентилатора чрез последователно включен резистор R02.
- За висока скорост ECU изключва релето K07L и включва K07: сега електрическият мотор се захранва с напрежение и ток без сериен резистор. Вентилаторът ще работи на максимална скорост. Това се случва, наред с други неща, ако двигателят е много горещ, докато е в задръстване или по време на повреда в температурната верига: за безопасност, ECU управлява охлаждащия вентилатор на най-високата възможна скорост.
Двете изображения по-долу показват серийния резистор R02 (вляво) и местоположението на серийния резистор в кожуха на охлаждащия вентилатор (вдясно). Бяло-зелената пластмасова част на серийния резистор е куха отвътре: охлаждащият вентилатор издухва въздух през нея. Металните ленти пренасят топлината от съпротивлението към протичащия въздух. Този елемент предотвратява прегряване на серийния резистор.
В облага на релейната верига и серийния резистор е, че това е относително проста система. В случай на повреда напреженията към и от релето могат лесно да бъдат измерени. За метода за отстраняване на неизправности вижте страницата за него реле.
В недостатък е да използвате серийния резистор в позиция 1. Резисторът абсорбира енергия, което в крайна сметка води до загуба на енергия. Освен това резисторът е чувствителен към дефекти. Ако резисторът изгори, вентилаторът вече няма да работи при настройка 1. Ако се подозира, че серийният резистор е дефектен, съпротивлението може да бъде измерено. Разглобете щепсела и измерете съпротивлението на щифтовете на компонента. С резултат „OL“ или „1.“ има така нареченото безкрайно високо съпротивление и показва, че е дефектен. Съпротивление от няколко ома е ОК.
Когато колата е оборудвана с едно реле за вентилатор и вентилаторът работи на високи обороти при включване, това е за сметка на комфорта. Звукът от включването и изключването на вентилатора може да бъде смущаващ. Освен това при включване ще има пик в потреблението на енергия: консуматори като осветление ще затъмнят за кратко време след включване на релето и стартиране на вентилатора.
Електронно управление на вентилатора с помощта на контролен блок (PWM управление):
С охлаждащия вентилатор с PWM управление скоростта на въртене на вентилатора може да се увеличава или намалява безкрайно. Когато термичен превключвател кара вентилатора да работи на максимална скорост след включване или може да работи на ниска или висока скорост с сериен резистор, PWM управлението позволява на охлаждащия вентилатор да работи с всяка желана скорост. Предимствата в сравнение със системата с фиксирана скорост са:
- Повече комфорт: вентилаторът е много по-тих при възможно най-ниската скорост, отколкото когато работи на (твърде) висока скорост с управление за включване и изключване. Постоянната или ниска скорост също няма да повлияе на осветлението, което се затъмнява за кратко в описаната по-горе система;
- Икономия на енергия: ако е необходимо малко охлаждане, вентилаторът не трябва да охлажда много. Бавно въртящ се вентилатор използва по-малко енергия (включително гориво);
Следното схема е от охладителната система на Mercedes C-180. В тази диаграма виждаме, наред с други, следните компоненти:
- P05: основна кутия с предпазители;
- K04: главно реле;
- A10: електроника на двигателното отделение;
- A11: ECU на двигателя;
- M05: вентилатор на радиатора;
- B13: сензор за температура на охлаждащата течност.
На тази диаграма виждаме, че охлаждащият вентилатор получава постоянен плюс на щифт 2 чрез кутията с предпазители, включен плюс на щифт 3, когато релето K04 е включено от ECU, и управляващ сигнал от ECU на двигателя на щифт 4.
ECU на двигателя управлява охлаждащия вентилатор с PWM сигнал. Управлението зависи, наред с други неща, от температурата на двигателя.
В случай на неизправност в охлаждащия вентилатор, можем да проверим дали двигателят получава постоянен и превключен плюс (пин 2 и 3) в сравнение със земята (пин 1). Ако тези напрежения са правилни (поне 12 волта при работещ двигател), ние измерваме дали управляващият сигнал (PWM) от пин 16 на ECU стига до пин 4 на вентилатора.
В корпуса на вентилатора за охлаждане M05 виждаме и ECU: това е блокът за управление на вентилатора за охлаждане. ECU на двигателя винаги изпраща управляващ сигнал към ECU на охлаждащия вентилатор; дори и да не се предполага, че работи. По този начин ECU на охлаждащия вентилатор разпознава, че комуникацията е добра и че вентилаторът трябва да бъде изключен. Ако този сигнал липсва или е неправилен, ECU вече не може да разпознае дали вентилаторът трябва да остане изключен или с каква скорост трябва да се върти. От съображения за безопасност ECU управлява двигателя на охлаждащия вентилатор на пълна скорост. Шофьорът на колата ще забележи, че когато включи запалването, вентилаторът ще започне да духа много силно.
Възможно е вентилаторът да продължи да работи силно при включено или изключено запалване (в голяма степен зависи от типа автомобил). Ако контролният сигнал от ECU на двигателя е правилен, ECU на охлаждащия вентилатор може да е дефектен.
Друга грешка, разбира се, може да бъде, че някой подозира, че вентилаторът изобщо не работи. За да работи вентилаторът по време на диагностиката, можем да го контролираме с помощта на диагностично оборудване чрез тест на задвижването и едновременно да измерваме захранващото и управляващото напрежение.
Следващият екран показва теста на задвижващия механизъм на охлаждащия вентилатор (контролна верига на вентилатора на охлаждащата течност 1) в програмата VCDS.
След като щракнете върху „Старт“, програмата VCDS дава на ECU на двигателя команда за управление на охлаждащия вентилатор. След това се осъществява контрол: на всеки пет секунди вентилаторът работи на максимална скорост и отново се изключва.
Изображенията на обхвата по-долу показват управляващите сигнали на ШИМ при изключен вентилатор (вляво) и на пълна скорост (вдясно).
Вентилаторът може да работи с всяка желана скорост, като прави активната част на сигнала по-дълга или по-къса.
Възможни неизправности, поради които охлаждащият вентилатор продължава да работи:
Може да се случи вентилаторът за охлаждане да продължи да работи с висока скорост, дори когато двигателят е изключен. По-долу е даден списък с най-честите неизправности, които карат охлаждащия вентилатор да премине в така наречената „процедура на аварийно движение“.
- Един или повече кодове за грешка: прочетете кодовете за грешка от системата за управление на двигателя или климатика. Възможно е да има код за грешка, свързан със сензора за температура на охлаждащата течност, сензора за високо налягане или неговото окабеляване;
- Сензорът за температура на охлаждащата течност показва нелогична стойност. Проверете текущата температура по време на четене, като използвате данните на живо;
- Радиаторът е задръстен. Това може да бъде или канал на охлаждащата течност, който пречи на охлаждащата течност да циркулира правилно, или блокиране на въздушния поток. Последното се проверява лесно: проверете радиатора за видими повреди.
- Релето се задържа: това по принцип се отнася само за версията с сериен резистор;
- Няма правилна комуникация между ECU на двигателя и ECU на охлаждащия вентилатор: това се отнася за ECU на вентилатора с PWM управление. Сигналите на двата ECU могат да се измерват с осцилоскоп. Тук не трябва да има разлика. Измерваш ли разлика в напрежението? Тогава може да имате работа с прекъснат проводник, преходно съпротивление или късо съединение.
