Как выбрать автомобильный вентилятор на 12 и 24 вольт

где ΔQ – количество тепла, передаваемое телу; m – масса тела; ΔT – разница температур; C – удельная теплоемкость.

Из приведенной формулы можно сделать важные выводы. Если ΔQ и С – величины постоянные, то чем больше ΔT , тем меньше m. И еще: количество тепла ΔQ, которое может быть передано от одного тела другому, прямо пропорционально разнице температур этих двух тел ΔT. Относительно теплообмена в радиаторе системы охлаждения это означает: чем больше разница температур охлаждающей жидкости и окружающего воздуха ΔT (Tж–Tв), тем меньший поток воздуха F, кг/с, требуется для охлаждения. Эта зависимость представлена на рис. 1. Из графика видно: когда температура окружающего воздуха приближается к температуре охлаждающей жидкости, т. е. ΔT уменьшается почти до нуля, требуемый поток воздуха стремительно увеличивается.

Этот и приведенные ниже графики построены на основе реальных испытаний.

Энергия, необходимая для создания воздушного потока заданной величины

Теперь рассмотрим зависимость энергопотребления привода вентилятора от величины воздушного потока и его скорости.

Как известно из классической механики, количество энергии, необходимой для приведения тела в движение, пропорционально скорости тела в квадрате:

где E – энергия; m – масса; v – скорость.

Применительно к системе охлаждения из этого уравнения следует: чтобы увеличить поток воздуха, проходящий через радиатор, необходимо увеличить скорость потока, если эффективная площадь радиатора остается неизменной.

Отношение величины воздушного потока и энергии, необходимой для создания этого потока, выражается «законом вентилятора»:

где Е1 – энергия, затрачиваемая для создания существующего воздушного потока; Е2 – энергия, необходимая для создания будущего воздушного потока; F1 – величина существующего воздушного потока; F2 – величина необходимого воздушного потока.

Из этого уравнения можно сделать важный вывод: энергия, необходимая для увеличения воздушного потока, пропорциональна отношению новой и старой величин потока в третьей степени. То есть, чтобы увеличить поток воздуха через радиатор в 2 раза, надо увеличить количество энергии в 8 раз (даже без учета возрастания аэродинамического сопротивления радиатора).

На рис. 2 изображена относительная зависимость между мощностью, потребляемой вентилятором, и величиной воздушного потока.

Распространенные неисправности и диагностика

Помните, что диагностировать неисправность вентилятора системы охлаждения стоит с предельной осторожностью, так как вращающаяся крыльчатка может серьезно повредить пальцы рук или другие части тела! Не редки случаи, когда неисправный вентилятор неожиданно приходит в движение!

Вентиляторы системы охлаждения устанавливаются как перед радиатором, так и за ним, со стороны моторного отека. Устоявшегося единого стандарта касательно места установки среди конструкторов не существует. Многие владельцы автомобилей также часто задаются вопросом о том, в каком направлении дует вентилятор. Бытует мнение, что он осуществляет обдув радиатора для лучшего охлаждения ОЖ. Стоить запомнить, что дует вентилятор исключительно на двигатель независимо от места его расположения. Установка перед радиатором никак не означает, что обдувается только сам радиатор. Изменение направления обдува недопустимо.

Любой электрический двигатель или вискомуфта разной мощности и технологии производства, а также электронный блок или регулятор, созданный для управления, не могут обеспечить 100% гарантию защиты от неисправностей. Проблема усугубляется еще и тем, что вышедший из строя вентилятор системы охлаждения силового агрегата немедленно повлечет за собой серьезные последствия в виде перегрева мотора. Даже контрольные приборы, созданные для своевременного информирования водителя в критический момент, выходят из строя. Контролировать состояние вентилятора и его исправность нужно с завидной регулярностью. В движении также стоит лишний раз взглянуть на указатель температуры на панели приборов при первой такой возможности.

Более простые системы с термовыключателем легко поддаются диагностике неисправностей. Что касается современных авто, тогда очень важно правильно определить не только саму поломку вентилятора, но и выявить вышедший из строя элемент в цепи из нескольких устройств. В самом начале диагностики нужно обнаружить проблему, по причине которой перестал работать вентилятор. Выйти из строя может любой из датчиков, блок управления или сам электрический мотор. Диагностировать неисправность вполне можно самостоятельно, придерживаясь приведенных ниже рекомендаций.

Системы с механическим приводом диагностируются быстро. Просто понаблюдайте за вентилятором, который должен вращаться постоянно. Если Вы видите вращение и лопасти крыльчатки целы, тогда ищите проблему в другом месте. Перегреваются двигатели с вискомуфтой из-за неисправного вентилятора только в том случае, если муфта не обеспечивает достаточной блокировки крыльчатки в режиме высоких оборотов коленвала. Результатом становится низкая скорость вращения вентилятора и такой обдув, который не соответствует нагрузке на мотор. Определить неисправность муфты можно путем анализа скорости вращения вентилятора на низких и высоких оборотах.

Если в автомобиле установлен электрический вентилятор охлаждения, тогда начните с контроля его работы. Когда вентилятор не включается при очевидном перегреве, можно воспользоваться следующим методом диагностики систем с термовыключателем:

Если вентилятор после такой операции принудительно заработал, тогда вполне очевидна неисправность термомвыключателя. Неработающий же вентилятор будет означать неисправность именно в нем или в других участках цепи. Конструкция может также состоять из двойного термодатчика. Проверку стоит производить в два этапа, хотя принцип остается таким же. В самом начале замыкают первые два контакта, после чего вентилятор должен вращаться на малых оборотах. Далее замыкается вторая пара, после чего скорость вращения должна заметно возрасти.

Бывает и так, что вентилятор охлаждения радиатора дует постоянно, без видимых пауз. Такие симптомы являются достаточно распространенными. Это может указывать на выход из строя датчика включения. Проверку стоит осуществлять при включенном зажигании путем дальнейшего удаления соответствующего разъема с датчика. Если вентилятор после этого не выключился, тогда регулятор отключения следует заменить. Дополнительно можно выполнить проверку предохранителя в том случае, если возникшие проблемы с работоспособностью вентилятора охлаждения не исчезли.

Указанные выше способы нельзя рекомендовать тем автовладельцам, которые обладают машиной с электронным устройством для контроля скорости вращения вентилятора охлаждения. Самостоятельно неискушенному водителю можно проверить только исправность предохранителя, который отвечает за данный участок. Дальше необходимо обратиться за помощью в автосервис.

Принципы разработки систем охлаждения

Проектирование системы охлаждения обычно начинают с выбора максимальной рабочей температуры, т. е. максимальной температуры окружающего воздуха, при которой система охлаждения способна поддерживать температуру охлаждающей жидкости двигателя на заданном уровне.

После выбора максимальной рабочей температуры можно определить расчетный перепад температур ΔT в системе и величину необходимого воздушного потока. Чем выше выбранная максимальная рабочая температура, тем больше величина необходимого воздушного потока.

Проще говоря, если мы рассчитываем систему охлаждения для работы в средней полосе, взяв за максимум температуру окружающего воздуха +35 °С, нам потребуется менее мощный вентилятор, чем в случае, когда система охлаждения будет рассчитана на работу при +50 °С.

Для создания оптимальной по характеристикам системы охлаждения следует учитывать факторы, перечисленные далее.

Мощность вентилятора охлаждения двигателя ваз

вроде как по 15А каждый. но шото мнет ак кажется, что ржут они гораздо больше.

Я такого же мнения, провода немного теплые.

Не знаю как у Нивовских, я поставил два восьмерочных — они по 110 Ватт каждый. Т.е. два — 220 Ватт делим на 12 вольт получаем 18.3 А, т.е. примерно 20 А. А генератор один фиг ставил самый мощный, ибо все равно лебеда ,а потом наверно и люстра будет. Не поставил Нивовские, потому что не нашел, были только ШевиНивовские, в магазине объяснили — Шнивовские ставятся перед радиатором, а нивовские сзади, у тебя так? Датчик у меня тоже такой стоит, но хочется другой, по моему 82-86, не могу найти. Хотел поставить два разных датчика каждый на свой вентилятор, посему сразу стаил два реле, два предохранителя. А ка ты сделал чтоб включались по очереди?

Я не знаю на счет от какой нивы на них написано 21214 в магазине вазовских запчастей покупал. Про датчики много тут на форумах читал, пришел к выводу 92-87 на верх подойдет практика покажет, будет сильно греться поменяю на 86-82. У меня с родной мясорубкой двигатель даже в жару и нагрузках был при нормальных температурах, а вот зимой зато вообще не прогреть. Думаю с электрическими будет лучше — зимой теплей. Второй вентилятор будет включаться с задержкой 6-7сек я поставил регулируемое реле времени (мастер КИТ МК113 Таймер 2 сек. 10мин) но у него встроенное реле с нормально открытыми контактами поэтому пришлось ставить доп.реле силовое. Я схему так быстро набросал, параллельно вентиляторам и датчику темп.поставлю светодиоды в салоне чтобы было видно что темп.92С и вент работает или нет. Питание силовое напрямую с батареи, а управление через замок. Ну и конечно переключатель на каждый вент принудительноавтоматич.выключено. Вообще конечно бы я поставил плавный пуск реугулировку «Силыч» чтоли так называется, но у нас о таких вещах в магазинах даже не знают. А самому ШИМ соберать не охота, долго, крапотливо и схемы все самодельные электронные с мелкими недочетами, могут подвести. В схеме немного потаропился переключатели конечно перед катушками управления реле 1 и 2.

Как правильно выбрать максимальную рабочую температуру

Если выбрать слишком низкую максимальную рабочую температуру, машина будет перегреваться при высоких температурах окружающего воздуха, но если выбрать чрезмерно высокую, заложив в конструкцию системы охлаждения слишком большой запас производительности, система будет потреблять слишком большую мощность, а это приведет к перерасходу топлива и ухудшению экономичности машины. Поэтому очень важно выбрать оптимальное значение максимальной рабочей температуры.

На рис. 3 представлена зависимость величины воздушного потока от температуры окружающего воздуха для теплообменника типа «воздух–воздух». В испытанной системе охлаждения использовался вентилятор Ø 864 мм, максимальная рабочая температура равнялась 43 °С.

На рис. 4 представлена зависимость мощности, потребляемой вентилятором, от температуры окружающего воздуха: мощность быстро падает с понижением температуры. Если температура окружающего воздуха опускается всего на 17 °С ниже максимальной рабочей температуры системы охлаждения, потребляемая мощность уменьшается более чем на 50%.

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.

Свести к минимуму нагрузку на систему охлаждения

Следует выявить и исключить все паразитные нагрузки на двигатель, которые увеличивают его теплоотдачу и нагрузку на систему охлаждения. Такие паразитные нагрузки обычно появляются из-за нерациональных конструкторских решений.

Например, гидромуфта привода вентилятора обычно имеет к.п.д. 75–85%. Это означает, что 15–25% подводимой к ней мощности превращается в тепло, от которого нагревается гидравлическое масло. Это тепло должно быть отведено через систему охлаждения самим вентилятором. Гидропривод вентилятора на максимально напряженном режиме работы обычно создает 5–7% общей тепловой энергии, которая отводится системой охлаждения. За счет этого на максимальном режиме работы мощность, необходимая для привода вентилятора, увеличивается на 16–22%, чтобы дополнительно отвести тепло, созданное самим приводом, плюс потери 15–25% за счет не 100%-ного к.п.д. В результате «набегает» лишней потребляемой мощности на привод вентилятора до 31–47% на максимальном режиме.

Сравним: ременный привод вентилятора обычно имеет к.п.д. 93–98% и не увеличивает нагрузку на систему охлаждения.

Электрический привод вентилятора радиатора

Вентилятор радиатора с таким приводом имеет свой принцип работы, пожалуй, самый распространенный в современном автопроизводстве. Такой механизм охлаждения включает в себя электромотор и систему управления. Сам электродвижок запитан от автомобильной бортовой сети. Умная система управления сама рассчитывает работу радиаторного вентилятора, ориентировавшись на степень нагрева двигателя. Во многих современных автомобилях уже существует функция управляемого выбега вентилятора. Это сделано для того, чтобы после остановки автомобиля и выключения мотора, движок обдул бы вентилятор. Режим «остужения» система управления выберет самостоятельно, опираясь на степень нагрева автомобильного двигателя.

Схема включения электродвигателя вентилятора системы охлаждения двигателя автомобиля ВАЗ 2107:

Выбор диаметра вентилятора

Увеличивая диаметр крыльчатки вентилятора, можно увеличить площадь сечения воздушного потока, за счет чего можно уменьшить его скорость. Поскольку площадь круга изменяется пропорционально величине диаметра в квадрате, скорость воздушного потока изменяется пропорционально квадрату диаметра вентилятора.

Как установлено ранее, потребляемая вентилятором мощность изменяется пропорционально квадрату скорости воздушного потока. Таким образом, мощность, потребляемая вентилятором, изменяется обратно пропорционально изменению диаметра в четвертой степени:

где Е1– мощность, потребляемая существующим вентилятором; Е2 – мощность, потребляемая новым вентилятором; Ø1 – диаметр существующего вентилятора; Ø2 – диаметр нового вентилятора.

Из уравнения видно, что при увеличении диаметра вентилятора на 10% (и соответственно площади радиатора) потребляемая вентилятором мощность снижается на 32% при сохранении прежней величины воздушного потока. Поэтому выгодно использовать радиатор и вентилятор наибольшего размера, которые можно разместить в подкапотном пространстве машины.

Гидромеханический привод вентилятора радиатора

Такой привод у вентилятора автомобиля может быть представлен гидравлической муфтой либо вязкостной муфтой. Что касается последней, то тут постоянный привод осуществляется коленным валом. Муфта может быть блокирована силиконовой жидкостью, которая находится внутри неё. От нагревания двигателя частота вращения коленчатого вала увеличивается, муфта может быть блокирована как полностью, так и частично, и это действие запустит механизм работы вентилятора. В гидравлической муфте внутри находится масло, объём которого зависит от степени нагрева. Когда произойдет нужное изменение содержимого муфты, она будет опять таки блокирована, и механизм охлаждения запустится автоматически.

Эти сигналы попадают в электронный блок управления мотором. После того, как информация, будет обработана, может быть активизироваться реле включения радиаторного вентилятора.

В тех транспортных средствах, которые оборудованы тягово-сцепным устройством либо климатической установкой, как правило, установлены сразу 2 вентилятора, которые могут работать как по отдельности, так и одновременно. У каждого автомобильного вентилятора существует свое реле включения.

В современном мире всё чаще стали использовать вместо реле включения вентилятора блок управления вентилятором. Благодаря нему обеспечивается экономичная и эффективная работа охлаждающего устройства.

Смотрите видео, если не включается вентилятор радиатора ВАЗ 2114:

Продувка радиатора и замена вентилятора на автомобиле марки Ford:

Системы с регулируемой величиной воздушного потока

Оптимальное решение. Системы охлаждения с регулируемой величиной воздушного потока позволяют обеспечивать высокую максимальную рабочую температуру без чрезмерных паразитных затрат мощности. Два наиболее распространенных способа регулировки величины воздушного потока – изменение частоты вращения или угла поворота лопастей вентилятора. Следует заметить, что уменьшение частоты вращения вентилятора выгодно не только с точки зрения экономии мощности, но и для снижения шума работы.

Вентиляторы охлаждения с поворачивающимися лопастями (изменяемым шагом) позволяют регулировать воздушный поток. Использование таких вентиляторов дает возможность разработчикам систем охлаждения обеспечить требования при экстремально высоких температурах окружающего воздуха и в то же время свести к минимуму потребление мощности на привод.

На рис. 5 представлена зависимость величины воздушного потока, проходящего через радиатор, от статического давления: при увеличении статического давления воздушный поток уменьшается. Чем больше воздуха будет проходить через радиатор, тем большее давление потребуется создать. На графике видно, как изменяется величина воздушного потока при изменении угла поворота лопастей (кривые сдвигаются на графике).

Испытания показали, что даже при относительно теплой погоде (+27 °С) использование вентилятора с поворачивающимися лопастями позволило снизить потребляемую мощность до 50%.

Устройство и виды автомобильных вентиляторов

Автомобильный вентилятор состоит из корпуса и электрического мотора, на оси которого крепится крыльчатка (вентилятор).

Для защиты лопастей от попадания посторонних предметов и повреждения устройства сверху установлена сетка.

На кожухе предусмотрен крепеж, а в некоторых моделях — поворотный механизм, обеспечивающий равномерный обдув салона.

Вентиляторы по функциональности и назначению бывают трех видов:

«Вытяжка». Устройства, обеспечивающие снижение температуры во время стоянки авто. Монтируются в приоткрытом окне машины для удаления горячего воздуха и неприятных запахов.

По типу крепления вентиляторы бывают:

• На кронштейне — стационарные модели, постоянный крепеж. Главное преимущество — надежность фиксации. Применяется чаще всего на грузовых машинах или трактора в виде радикального решения (при отсутствии других средств охлаждения).

По наличию поворотного механизма:

• С возможностью поворота. Такие изделия в процессе работы меняют направление обдува в диапазоне 120-270 градусов (в зависимости от модели). Благодаря этому, обеспечивается равномерное охлаждение всех людей в салоне. Часто в таких устройствах предусмотрена кнопка блокировки, обеспечивающая фиксацию вентилятора на одном месте (при необходимости).
• Без возможности поворота. Отличительная особенность — фиксация на одном месте. Изменить направление движения можно только вручную.

По уровню напряжения вентиляторы бывают:

• 12 Вольт;
• 12-24 Вольта;
• 24 Вольта.

По месту подключения:

• От прикуривателя;
• От стационарной электрической системы машины;
• От солнечных батарей.

Наиболее востребованы вентиляторы для автомобилей, питающиеся от гнезда прикуривателя — на напряжение 12 и 24 Вольта. Благодаря особой конструкции, устройство подключается в любой машине, будь это легковой транспорт, грузовик или автобус.

Модели с напряжением 12-24 Вольта универсальны, подходят для разных типов авто с различным уровнем напряжения.

По диаметру лопасти:

Сейчас
читают
Как правильно проверить уровень масла в двигателе

Как подключить телефон к автомагнитоле и включить музыку в машине

Компактные (12-12,5 см). Такие модели устанавливаются на легковых машинах и монтируются в непосредственной близости от водителя.

Источник https://autoprokat-rentmotors.ru/dvizhok/moshchnost-ventilyatora-ohlazhdeniya.html

Источник

Источник

Источник