Так как работа двигателя внутреннего сгорания связана не только с высокими механическими нагрузками, но и с критически высокими температурами. Для поддержания рабочей температуры силового агрегата, чтобы он не вышел из строя из-за больших нагрузок, каждая модификация оснащается системой охлаждения. Существует воздушное и жидкостное охлаждение. Подробно об устройстве охлаждения мотора рассказывается в другом обзоре.
Чтобы отводить избыток тепла от мотора, в жидкостных системах охлаждения присутствует радиатор, а в некоторых моделях авто он не один. Рядом с этим элементом устанавливается вентилятор. Рассмотрим назначение данной детали, по какому принципу она работает, как она устроена, и что делать, если механизм вышел из строя в пути.
Что такое вентилятор радиатора автомобиля
Когда мотор работает, он выделяет большое количество тепла. Сам блок цилиндров классического ДВС устроен так, что в его стенках имеется полость, которая заполняется охлаждающей жидкостью (рубашка охлаждения). В устройство системы охлаждения входит водяной насос, который работает, пока вращается коленчатый вал. Он подсоединен к коленчатому валу через ремень ГРМ (подробно о нем читайте отдельно). Этот механизм создает циркуляцию рабочей жидкости в системе, благодаря чему с ее помощью отводится тепло от стенок двигателя.
Горячий тосол или антифриз идет от мотора к радиатору. Этот элемент выглядит в форме теплообменника с большим количеством тонких трубок и ребер охлаждения для увеличения контактной поверхности. Подробней об устройстве, разновидностях и принципе работы радиаторов рассказывается здесь.
От радиатора есть польза только когда автомобиль движется. В это время встречный поток прохладного воздуха обдувает поверхность радиатора, благодаря чему происходит теплообмен. Конечно, его эффективность зависит от температуры окружающей среды, но во время движения этот поток все равно намного прохладней, чем жидкость охлаждения ДВС.
Принцип работы охлаждения одновременно является его недостатком – максимальное охлаждение возможно только когда машина движется (холодный воздух должен пронизывать теплообменник). В городских условиях невозможно обеспечить постоянный процесс из-за светофоров и частых пробок в мегаполисах. Единственное решение данной проблемы – создать принудительное нагнетание воздуха на поверхность радиатора. Как раз эту функцию выполняет вентилятор.
Когда температура двигателя повышается, срабатывают датчики и включается обдув теплообменника. Если точнее, то лопасти настроены так, чтобы поток воздуха не подавался против его движения, а всасывался. Благодаря этому устройство способно усилить обдув радиатора даже во время движения авто, а когда транспорт стоит, в подкапотное пространство поступает свежий воздух, а не задействуется горячая среда возле мотора.
В старых автомобилях вентилятор жестко закреплялся на коленчатом валу, благодаря чему он имел постоянный привод. Если летом подобный процесс только на пользу силовому агрегату, то в зимний период чрезмерное охлаждение мотору не на пользу. Эта особенность постоянной работы устройства побудила инженеров разработать аналог, который работал бы исключительно в том случае, когда это требовалось бы.
Устройство и виды вентилятора
Несмотря на ключевое значение для системы охлаждения, данный механизм имеет довольно простое устройство. Независимо от модификаций, конструкция вентилятора будет состоять из трех элементов:
- Кожуха, который является основой механизма, и устанавливается на сам радиатор. Особенность этого элемента в том, что его конструкция заставляет работать поток воздуха только в одном направлении – не рассеиваться при контакте с теплообменником, а проходить сквозь него. Такая конструкция кожуха позволяет более эффективно охлаждать радиатор;
- Крыльчатки. Каждая лопасть немного смещена относительно оси, как и у любого вентилятора, но так, чтобы при их вращении воздух всасывался через теплообменник. Обычно этот элемент стоит из 4-х или более лопастей;
- Привода.
В зависимости от модели устройства привод может иметь разный тип. Существует три основные разновидности:
- Механическая;
- Гидромеханическая;
- Электрическая.
Рассмотрим каждую модификацию отдельно.
Механический привод
Механический привод имеет простое устройство. По сути, такой тип вентиляторов имеет постоянное подключение. В зависимости от особенностей мотора он может соединяться с коленвалом через шкив или через ремень ГРМ. Запуск мотора сразу же приводит к работе крыльчатки, выполняется постоянный обдув теплообменника и силового агрегата.
