Предметы:
- введение
- Вентилятор с вискомуфтой
- Управление электровентилятором с помощью термовыключателя
- Управление электровентилятором с помощью устройства управления
- Управление электровентилятором с помощью устройства управления (реле управления)
- Управление электровентилятором с помощью блока управления (ШИМ-управление)
- Возможные неисправности, из-за которых вентилятор охлаждения продолжает работать
Инлейдинг:
В автомобиле мы находим множество типов вентиляторов охлаждения: в моторном отсеке, в многофункциональной магнитоле, используемых в аккумуляторных блоках гибридных и электромобилей, см.: альтернативный привод. На этой странице основное внимание уделяется вентилятору охлаждения двигателя.
Вентилятор охлаждения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания защищает систему охлаждения от перегрева. Охлаждающий вентилятор имеет различные конструкции (см. разные разделы на этой странице), но все они имеют одну общую особенность: пластиковые лопасти вентилятора расположены спереди, рядом с вентилятором. Radiateur (иногда спереди, обычно сзади). Вентилятор начинает работать при нагреве охлаждающей жидкости или при включении кондиционера.
На изображении выше мы видим электрический вентилятор охлаждения от BMW в пластиковом кожухе. Вентилятор охлаждения извлекается из моторного отсека техническим специалистом, сдвинув его вверх по направляющим.
В следующих параграфах обсуждаются различные методы управления охлаждающим вентилятором.
Вентилятор с вискомуфтой:
Помимо вентилятора с электронным управлением, имеется еще и самодумающий/регулируемый вентилятор, а именно версия с вискомуфтой. Никакая электроника больше не задействована. А биметаллик Полоса и жидкая силиконовая жидкость обеспечивают включение и выключение вентилятора при изменении температуры путем соединения двух камер хранения (камеры хранения и рабочей камеры).
Вискомуфта крепится с помощью фланца. насос охлаждающей жидкости подтвержденный. На изображении мы видим часть фланца. Рассматриваемая вискомуфта прикручивается к насосу охлаждающей жидкости четырьмя болтами. Также есть версии с одной центральной крепежной гайкой.
Вискомуфта находится позади Radiateur. Воздух, проходящий через радиатор, нагревает вискомуфту. Биметаллическая полоса тоже нагревается и поэтому коробится. При деформации биметаллическая полоса открывает клапан пластинчатой пружины, и силиконовая жидкость может перетекать из камеры хранения в рабочую камеру. Жидкость позволяет передавать вращательное движение ведущего диска (сторона двигателя) на корпус вентилятора (сторона вентилятора). Силиконовая жидкость может течь обратно в камеру хранения через обратный канал.
- Когда двигатель холодный, вентилятор отключается. Фланец на насосе охлаждающей жидкости поворачивается, но корпус вентилятора остается неподвижным. В этой ситуации в вискомуфте никакие камеры не соединены друг с другом;
- Когда двигатель прогрет, вентилятор включается. Силиконовая жидкость в рабочей камере обеспечивает захват и вращение корпуса вентилятора.
Степень деформации биметаллической полосы (которая опять-таки зависит от температуры воздуха) определяет, сколько жидкости сможет поступить в рабочую камеру. Больше жидкости в рабочей камере приводит к меньшему скольжению и, следовательно, к более высокой скорости вращения вентилятора. В вискомуфте всегда минимальное проскальзывание.
Во время движения ветер охлаждает вискомуфту. Таким образом, охлаждающий вентилятор в основном начинает работать, когда вы стоите на месте или двигаетесь медленно.
По звуку мы можем узнать, установлен ли в автомобиле вентилятор охлаждения, который приводится в движение электродвигателем или вискомуфтой. Вискомуфта приводится в движение коленчатым валом посредством многоременного привода. Более высокая скорость коленчатого вала приводит к более высокой скорости вращения вентилятора. Если вентилятор дует сильнее при увеличении оборотов двигателя и отключается через несколько секунд из-за охлаждения, автомобиль оснащен вискомуфтой. Электрический вентилятор не будет работать быстрее или мягче на холостом ходу двигателя, чем при ускорении.
На следующем рисунке показана операция разборки вискомуфты с центральным болтовым соединением. Болтовое соединение, а значит, и вискомуфту, включая вентилятор, можно ослабить двумя большими рожковыми ключами. Раздвигая рожковые ключи встречными движениями, можно демонтировать муфту насоса охлаждающей жидкости. Вариант разборки зависит от типа автомобиля. Не во всех случаях можно открутить вентилятор двумя рожковыми ключами:
- на вискомуфте всего одна гайка и опция блокировки отсутствует. Если положить на гайку гаечный ключ и ударить по ней молотком, гайка впервые отсоединится от насоса охлаждающей жидкости. Обратите внимание: это может привести к повреждению подшипников и уплотнений насоса охлаждающей жидкости!
- вентилятор можно заблокировать рядом углублений с помощью специальных инструментов.
Управление электровентилятором с помощью термовыключателя:
В этой системе электрический вентилятор охлаждения включается и выключается с помощью термовыключателя или термовыключателя. Этот компонент расположен в радиаторе.
Термовыключатель расположен над шлангом, служащим обратным шлангом; охлаждающая жидкость, охлажденная в радиаторе, возвращается в двигатель через этот шланг. Во время движения ветер в основном обеспечивает достаточное охлаждение. Когда охлаждающая жидкость на выпускной стороне радиатора становится слишком горячей, контакты термовыключателя замыкаются. При этом создается электрическое соединение на стороне управления цепи реле и включается реле вентилятора системы охлаждения. Вентилятор активируется и начинает работать.
Пока вентилятор работает, охлаждающая жидкость в радиаторе снова остывает. Когда температура становится достаточно низкой, термовыключатель разрывает электрическое соединение. Реле и, следовательно, вентилятор охлаждения отключаются.
На следующей электрической схеме показан метод управления охлаждающим вентилятором. На схеме мы видим:
- что это каскадная диаграмма с клеммой 30 вверху (положительный полюс аккумуляторной батареи), клеммой 15 внизу (выход замка зажигания) и клеммой 31 внизу (масса аккумуляторной батареи);
- реле с соединениями 86 и 85 (вход и выход управляющего тока) слева и 30 и 87 (вход и выход основного тока) справа.
- термовыключатель между клеммой 85 и массой аккумулятора
- вентилятор охлаждения между 87 и массой аккумулятора.
Термовыключатель управляет стороной тока управления реле вентилятора. Когда температура в радиаторе угрожает подняться слишком высоко, переключатель замыкается. Цепь на стороне тока управления реле замкнута; ток течет через катушку между клеммами 86 и 85. Катушка становится магнитной и замыкает переключатель между клеммами 30 и 87. Это приводит к протеканию основного тока от положительной стороны батареи через электродвигатель к земле. Вентилятор будет работать до тех пор, пока не разорвется контакт с реле.
Управление электровентилятором посредством устройства управления:
В настоящее время мы все чаще видим охлаждающие вентиляторы, управляемые устройством управления. В этой версии термовыключатель больше не требуется: блок управления считывает значения одного или нескольких датчиков температуры охлаждающей жидкости и использует их для определения управления вентилятором системы охлаждения. Преимущества управления ЭБУ:
- Управление (моменты включения и выключения) можно контролировать гораздо точнее, чем в версии с термовыключателем;
- Один охлаждающий вентилятор может взять на себя функцию двух отдельных (часто большого и маленького) вентиляторов.
Блок управления определяет, когда включается или выключается вентилятор и с какой скоростью он работает. Ток к вентилятору не проходит через устройство управления: сила тока настолько велика, что в устройстве управления будет выделяться слишком много тепла. Вентиляторные системы, управляемые ЭБУ, могут быть спроектированы двумя способами:
- Релейное управление;
- ШИМ-управление.
Эти две системы описаны в следующих параграфах.
Электронное управление вентилятором с помощью блока управления (реле управления):
Как описано в предыдущем параграфе, управление ЭБУ заменяет систему управления термовыключателем. Следующее схема показана схема вентилятора охлаждения автомобиля Fiat Grande Punto 199. На этой диаграмме мы видим следующие основные компоненты:
- R02: резистор вентилятора;
- М05: вентилятор радиатора;
- К07: реле высокой скорости;
- K07L: реле низкой скорости;
Блок управления двигателем на основании температуры охлаждающей жидкости и значения датчика высокого давления в системе кондиционирования определяет, должен ли и с какой скоростью запускаться вентилятор системы охлаждения. При включении кондиционера скорость 1 включается стандартно, а скорость 2 — когда двигатель (слишком) прогрет. Вентилятор (M05) может управляться на двух скоростях:
- при низкой скорости ЭБУ двигателя замыкает обмотку реле K07L на массу. Реле включает основной ток, который поступает на электродвигатель вентилятора через включенный последовательно резистор R02.
- Для высокой скорости ЭБУ выключает реле K07L и включает K07: на электродвигатель теперь подается напряжение и ток без последовательного резистора. Вентилятор будет работать на максимальной скорости. Это происходит, в том числе, если двигатель сильно нагрелся во время стоянки в пробке или при неисправности в температурном контуре: в целях безопасности ЭБУ управляет вентилятором системы охлаждения на максимально возможной скорости.
На двух изображениях ниже показан последовательный резистор R02 (слева) и его расположение в кожухе охлаждающего вентилятора (справа). Бело-зеленая пластиковая часть последовательного резистора полая внутри: охлаждающий вентилятор продувает через нее воздух. Металлические полоски передают тепло от сопротивления потоку воздуха. Этот элемент предотвращает перегрев последовательного резистора.
Het voordeel Релейная схема и последовательный резистор заключаются в том, что это относительно простая система. В случае неисправности можно легко измерить напряжение на реле и на нем. Способ устранения неполадок см. на странице, посвященной этому вопросу. реле.
Het nadeel заключается в использовании последовательного резистора в положении 1. Резистор поглощает энергию, что в конечном итоге приводит к потерям энергии. Кроме того, резистор чувствителен к дефектам. Если резистор перегорит, вентилятор больше не будет работать при настройке 1. Если есть подозрение, что последовательный резистор неисправен, сопротивление можно измерить. Разберите вилку и измерьте сопротивление на контактах компонента. С результатом «ОЛ» или «1». имеется так называемое бесконечно высокое сопротивление и указывает на его неисправность. Сопротивление в несколько Ом — это нормально.
Когда в автомобиле установлено одно реле вентилятора и при включении вентилятор работает на высокой скорости, это происходит в ущерб комфорту. Звук включения и выключения вентилятора может мешать. Кроме того, при включении будет пик энергопотребления: потребители, такие как освещение, на короткое время тускнеют после включения реле и запуска вентилятора.
Электронное управление вентилятором с помощью блока управления (ШИМ-управление):
С помощью охлаждающего вентилятора с ШИМ-управлением скорость вращения вентилятора можно плавно увеличивать или уменьшать. Если термовыключатель заставляет вентилятор работать на максимальной скорости после включения или может работать на низкой или высокой скорости с помощью последовательного резистора, ШИМ-управление позволяет охлаждающему вентилятору работать на любой желаемой скорости. Преимущества по сравнению с системой с фиксированной скоростью:
- Больше комфорта: вентилятор работает намного тише на минимально возможной скорости, чем когда он работает на (слишком) высокой скорости с включением-выключением. Постоянная или низкая скорость также не будет влиять на освещение, которое в ранее обсуждавшейся системе кратковременно тускнеет;
- Экономия энергии: если требуется небольшое охлаждение, вентилятору не нужно сильно охлаждать. Медленно вращающийся вентилятор потребляет меньше энергии (включая топливо);
Следующее схема из системы охлаждения Мерседеса С-180. На этой диаграмме мы видим, среди прочего, следующие компоненты:
- P05: главный блок предохранителей;
- К04: главное реле;
- A10: модуль электроники моторного отсека;
- А11: ЭБУ двигателя;
- М05: вентилятор радиатора;
- B13: датчик температуры охлаждающей жидкости.
На этой схеме мы видим, что вентилятор системы охлаждения получает постоянный плюс на контакт 2 через блок предохранителей, включенный плюс на контакт 3 при включении реле К04 от ЭБУ и управляющий сигнал от ЭБУ двигателя на контакт 4.
ЭБУ двигателя управляет вентилятором системы охлаждения с помощью ШИМ-сигнала. Управление зависит, помимо прочего, от температуры двигателя.
В случае неисправности вентилятора охлаждения мы можем проверить, получает ли двигатель постоянный и включенный плюс (контакт 2 и 3) по сравнению с массой (контакт 1). Если эти напряжения правильные (не менее 12 Вольт при работающем двигателе), измеряем, подается ли управляющий сигнал (ШИМ) с контакта 16 ЭБУ поступает на контакт 4 вентилятора.
В корпусе вентилятора охлаждения М05 мы также видим ЭБУ: это блок управления вентилятором охлаждения. ЭБУ двигателя всегда отправляет управляющий сигнал на ЭБУ вентилятора системы охлаждения; даже если он не должен работать. Таким образом, ЭБУ вентилятора системы охлаждения распознает, что связь хорошая и вентилятор следует выключить. Если этот сигнал отсутствует или неверен, ЭБУ больше не сможет распознать, должен ли вентилятор оставаться выключенным или с какой скоростью он должен вращаться. По соображениям безопасности ЭБУ управляет двигателем вентилятора системы охлаждения на полной скорости. Водитель автомобиля заметит, что при включении зажигания вентилятор начинает очень громко дуть.
Возможно, что вентилятор продолжает сильно работать как при включенном, так и при выключенном зажигании (в зависимости от типа автомобиля). Если управляющий сигнал от ЭБУ двигателя правильный, ЭБУ вентилятора системы охлаждения может быть неисправен.
Другой неисправностью, конечно, может быть подозрение, что вентилятор вообще не работает. Для запуска вентилятора во время диагностики мы можем управлять им с помощью диагностического оборудования через тест исполнительных механизмов и одновременно измерять питающее и управляющее напряжения.
На следующем экране показана проверка привода вентилятора охлаждения (цепь управления вентилятором охлаждающей жидкости 1) в программе VCDS.
После нажатия «Старт» программа VCDS дает ЭБУ двигателя команду на управление вентилятором системы охлаждения. Затем происходит управление: каждые пять секунд вентилятор работает на максимальной скорости и снова выключается.
На изображениях ниже показаны сигналы управления ШИМ при выключенном вентиляторе (слева) и на полной скорости (справа).
Вентилятор может работать на любой желаемой скорости, делая активную часть сигнала длиннее или короче.
Возможные неисправности, из-за которых вентилятор охлаждения продолжает работать:
Может случиться так, что вентилятор системы охлаждения продолжает работать на высокой скорости даже при выключенном двигателе. Ниже приведен список наиболее распространенных неисправностей, из-за которых вентилятор охлаждения переходит в так называемый «аварийный режим работы».
- Один или несколько кодов ошибок: прочтите коды ошибок из системы управления двигателем или кондиционера. Может быть код ошибки, касающийся датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика высокого давления или его проводки;
- Датчик температуры охлаждающей жидкости показывает нелогичное значение. Проверьте текущую температуру во время чтения, используя живые данные;
- Радиатор забит. Это может быть либо канал охлаждающей жидкости, который препятствует правильной циркуляции охлаждающей жидкости, либо закупорка потока воздуха. Последнее легко проверить: проверьте радиатор на наличие видимых повреждений.
- Реле залипает: в основном это относится только к версии с последовательным резистором;
- Между ЭБУ двигателя и ЭБУ вентилятора системы охлаждения отсутствует надлежащая связь: это относится к ЭБУ вентилятора с ШИМ-управлением. Сигналы на обоих ЭБУ можно измерить с помощью осциллографа. Здесь не должно быть никакой разницы. Вы измеряете разницу напряжений? Тогда возможно вы имеете дело с обрывом провода, переходным сопротивлением или коротким замыканием.
