Приводные нагнетатели — журнал За рулем

000_MOTO_1110_072

К преимуществам центробежников можно отнести простоту конструкции, компактность и малый вес. А также отсутствие жесткой необходимости применения интеркулеров, ибо греют воздух они намного меньше, чем лопастные нагнетатели и турбокомпрессоры.
К преимуществам центробежников можно отнести простоту конструкции, компактность и малый вес. А также отсутствие жесткой необходимости применения интеркулеров, ибо греют воздух они намного меньше, чем лопастные нагнетатели и турбокомпрессоры.

Идея увеличить мощность мотора, затолкав в него дополнительную порцию воздуха и топлива, стара как мир. И достичь этого можно, если создать на пуске давление больше атмосферного. Именно для этого и применяют нагнетатели. Их множество моделей, но в «Мото» №№ 8 и 9 (Horex и я со своей бешеной «голдой») мы говорили о центробежных. Если кратко, это высокоскоростные вентиляторы, а если образно — «пацанские пылесосы».

Сама идея принудительного нагнетания воздуха в цилиндры была предложена вскоре после изобретения самого ДВС. Уже в 1885 году Готтлиб Даймлер получил немецкий патент на нагнетатель. Идея заключалась в том, что некий внешний вентилятор, насос или компрессор нагнетает в двигатель увеличенный заряд воздуха. В 1902 году во Франции Луи Рено запатентовал проект центробежного нагнетателя. Но после выпуска нескольких автомобилей, все работы в этом направлении свернули — несовершенство технологий и материалов вываливало на чаши весов больше «против», чем «за». Аббревиатура ПЦН (приводной центробежный нагнетатель) укоренилась в обиходе мотористов в 30-е годы ХХ века — правда, только в авиации. Внедрение ПЦН позволило убить сразу двух зайцев: повысить удельную мощность и снизить падение мощности на больших высотах. (С ростом высоты плотность воздуха падает, соответственно, в движок его попадает меньше, и для сохранения мощности приходится загонять окислитель силком.) Все нагнетатели, устанавливаемые на двигатели внутреннего сгорания, по принципу работы можно разделить на две основные группы: центробежные и объемные. А по типу привода — на приводные (с приводом от коленвала) и газотурбинные (использующие энергию отработавших газов).

Что же такое ПЦН? Давайте окунемся в детство и вспомним юлу. Что будет, если на раскрученную юлу сверху плеснуть воды? Правильно, вода разбрызгается по сторонам под действием сил инерции (центробежной силы), а юла останется почти сухой. Так и в центробежном нагнетателе роль юлы выполняет крыльчатка, а роль воды — молекулы воздуха. Думаю, в детстве каждый заглядывал внутрь пылесоса и видел за решеткой отсека пылесборника странный диск с лопастями и гаечкой посередине. Это и есть простейший центробежный нагнетатель, только работает он на отсос, а не создание избыточного давления. А что будет, если подсоединить шланг к пылесосу, но с той стороны, откуда он выдувает воздух? А если его еще и внедрить во впуск двигателя…

Крыльчатка настоящего ЦН имеет довольно сложную конусообразную форму, а лопатки — сложный профиль и изгиб. От их геометрии зависит производительность и эффективность всего нагнетателя. (Скажем, чем больше диаметр крыльчатки, тем большее давление она может дать на тех же оборотах, но в то же время кушает больше мощности; или при увеличении количества лопастей растет давление, но падает производительность.) Воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти отбрасывают его к периферии кожуха через тонкую щель. Там воздух тормозится в улиткообразном диффузоре, его скорость падает, а давление растет.

Фактически ПЦН — половинка уже привычного в мире авто турбокомпрессора, только вместо «горячей» (турбинной) части — механический привод от коленвала. В силу самого принципа работы у центробежного нагнетателя есть один существенный недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не просто быстро, а очень быстро. Производимое центробежным компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Соответственно, отсюда и основной недостаток центробежников: узкий рабочий диапазон. Но этот теоретический минус на практике оборачивается плюсом. Ведь если нагнетатель будет все время насильно пичкать мотор воздухом, то это приведет к росту тяги во всем диапазоне оборотов, и совладать с таким «фруктом» на низах будет тяжело. Другое дело, если избыток давления во впуске начинает зарождаться на средних оборотах и достигает пика на высоких, когда наполнение цилиндров ухудшается за счет потерь на трение о впускной тракт воздушно-топливной смеси (этим обуславливается заваленный вниз хвостик кривой крутящего момента в области высоких оборотов на многих дино-графиках). Центробежник здорово «наддувает» именно верхи, помогая смеси поступать в цилиндры в должном объеме. Именно поэтому отпадает необходимость отключать нагнетатель на малых оборотах, как это приходится делать с объемными компрессорами.

Кулачковый и винтовой механизмы

Такая разновидность нагнетателей является одной из самых ранних. Подобные устройства ставили в машины с начала 90-х годов. Названы они в честь изобретателей — Roots.

Это интересно: Как поменять батарейку в ключе автомобиля «Фольксваген» за 1 минуту?

Эти нагнетатели характеризуются быстрым созданием давления, но иногда они могут создавать показатели выше нормы. В таком случае в нагнетательном канале могут образоваться пробки воздуха, что приведёт к уменьшению мощности агрегата.

Чтобы избежать проблем, при использовании таких приборов нужно регулировать показатели давления надува.

Это можно сделать с помощью пары способов:

1. Время от времени отключать устройство.
2. Обеспечить пропускание воздуха с применением специального клапана.

Большинство современных механических нагнетателей воздуха для автомобиля оборудуется электронными системами контроля. В них есть электронные блоки управления и датчики.

Roots-компрессоры являются довольно дорогостоящими. Объясняется это незначительными допусками при производстве таких изделий. Кроме того, за этими нагнетателями нужно регулярно ухаживать, так как чужеродные объекты или грязь внутри пусковой системы могут сломать чувствительный прибор.

Винтовые агрегаты напоминают своей конструкцией модели Roots. Называются они Lysholm. В винтовых нагнетателях создаётся давление внутри с помощью специальных шнеков.

Стоят такие компрессоры дороже кулачковых, поэтому их используют не очень часто и нередко ставят в эксклюзивные и спортивные автомобили.

004_MOTO_1110_072

Величина зазора между лопастями крыльчатки и корпуса — основной параметр, влияющий на эффективность компессора.
Величина зазора между лопастями крыльчатки и корпуса — основной параметр, влияющий на эффективность компессора.

Все здорово, но неоспоримые недостатки есть и у центробежников. Главный — нужно раскрутить крыльчатку до бешеных оборотов, поэтому приходится применять повышающий редуктор, у которого на выходном валу 50–150 тыс. об/мин (у некоторых ПЦН этот показатель доходит до 250 тысяч!). Редкие подшипники и сальники могут выдержать такое, а потому вопрос ресурса и КПД зачастую оказывается актуальнее прибавки мощности. Да и общая эффективность двигателя снижается за счет того, что нагнетатель отжирает мощность прямо с коленвала. Но из каждой ямы проблем можно выбраться по тонкой веревке технологических решений. Например, BRP на своих спортивных гидроциклах приводит нагнетатель прямо от шестерни маховика коленвала, а от губительных для шестеренок рывков спасается применением фрикционного демпфера на валу нагнетателя. Yamaha приводит «улитку» через промежуточный вал. Если обратить взор на тюнинговые узлы, то видим, что например, в Rotrex (который обожают европейские мототюнингеры, и ваш покорный слуга в их числе) применяют фрикционный роликовый редуктор, в котором вал крыльчатки зажат между сателлитами планетарной передачи и не нуждается в подшипниках. Американцы из ProCharger, выведя на рынок кит для Harley-Davidson, делают упор на точность изготовления редуктора, их коллеги из Powerdyne любят «наддувать» снегоходы и используют в качестве мультипликатора дополнительную ременную передачу.

И снова вспоминаем детство, а также, кто помнит, физику. Когда мы накачивали свои велосипеды, мопеды и мотоциклы насосами типа «качок», помните, как нагревался шланг, идущий к колесу? Правильно, больше давление — выше температура, выше температура — меньше плотность воздуха, а значит, количество молекул кислорода на единицу объема. Чтобы скомпенсировать это уменьшение плотности, сжатый воздух необходимо охладить. Как? Так же, как и антифриз или масло — в радиаторе, а точнее, в интеркулере (по-научному, охладителе наддувочного воздуха). Интеркулеры в основном бывают типа воздух-воздух (на вид простой радиатор с более толстыми каналами) и воздух-жидкость, когда между компрессором и впускным коллектором стоит компактный «радиатор наоборот», который отбирает тепло от сжатого воздуха в жидкость, а потом сбрасывает его в атмосферу через дополнительный радиатор.

Но все-таки почему не турбо? Ведь в мире автомобилей все больше и больше производителей оснащают свои машины турбонаддувом. Увы, «турба» не только поднимает мощность, но и создает сопротивление на выпуске, здорово греет воздух на впуске не только за счет его сжатия, но и за счет близости раскаленного выпускного коллектора; кроме того, у двигателя появляется «турболаг» или «турбояма» (когда крыльчатка, не имея механической связи с коленвалом, не успевает раскручиваться вслед за открытием дросселя, что обуславливает кратковременный провал в тяге — полную антитезу выражения «идти за ручкой»). Из-за всего перечисленного появившиеся было в начале 80-х турбомотоциклы (скажем, Yamaha XJ650 Turbo) дружно потерпели фиаско на рынке, и сейчас ни конструкторы серийных аппаратов, ни тюнингеры не спешат «втыкать улитку» в мотоциклетные моторы. Исключение — драгрейсинговые снаряды и прочие болиды для рекордных заездов по прямой; там «турболаг» обычно компенсируется «антилагом» (системой, позволяющей резко повысить температуру газов перед турбиной — диким варварством, оправданным только полнейшим наплевательством на ресурс). Впрочем, не будем говорить «никогда» — вон, французы из Yam74, наэкспериментировавшись с ПЦН на Tmax, в конце концов все же перешли на «турбу», и небезуспешно. А потому подождем развития событий.

Центробежная конструкция

Работа этого вида приборов очень похожа на функционирование турбокомпрессора. Рабочий элемент агрегата — крыльчатка-колесо. Он очень быстро вращается при работе, засасывая в себя воздух.

Следует отметить, что эта разновидность является самой популярной среди всех механических приборов. Она обладает массой преимуществ.

К примеру:

• компактные габариты;
• небольшая масса;
• высокий уровень эффективности;
• доступная цена;
• надёжная фиксация на автомобильном моторе.

К недостаткам можно отнести лишь практически полную зависимость показателей производительности от оборотов коленвала автодвигателя. Но современные разработчики учитывают этот факт.

Это интересно: Тюнинг Subaru Impreza

008_MOTO_1110_072

Rotrex в разборе (сверху) и его масляная система (снизу). Планетарный редуктор с гладкими роликами работает главным образом благодаря специальному маслу, циркулирующему по системе. Поэтому, в отличие от шестеренчатых собратьев, которые смазываются от общей системы смазки мотора, у Rotrex’a свой масляный контур с радиатором и фильтром.
Rotrex в разборе (сверху) и его масляная система (снизу). Планетарный редуктор с гладкими роликами работает главным образом благодаря специальному маслу, циркулирующему по системе. Поэтому, в отличие от шестеренчатых собратьев, которые смазываются от общей системы смазки мотора, у Rotrex’a свой масляный контур с радиатором и фильтром.

009_MOTO_1110_072

Cамодельный нагнетатель, построенный на базе отечественного турбокомпрессора, у которого «горячую» часть заменил редуктор. Выемка на крыльчатке — следствие балансировки: металл срезали не с лопасти, а оттуда, где выемка не создаст завихрений воздушного потока. Наши «кулибины» применили редуктор «наизнанку» — и компактно и масло само расходится по зубцам за счет центробежной силы. Планшайба соединяет «улитку» и редуктор. В ней же установлен подшипник и сальник вала крыльчатки.
Cамодельный нагнетатель, построенный на базе отечественного турбокомпрессора, у которого «горячую» часть заменил редуктор. Выемка на крыльчатке — следствие балансировки: металл срезали не с лопасти, а оттуда, где выемка не создаст завихрений воздушного потока. Наши «кулибины» применили редуктор «наизнанку» — и компактно и масло само расходится по зубцам за счет центробежной силы. Планшайба соединяет «улитку» и редуктор. В ней же установлен подшипник и сальник вала крыльчатки.

Приводные нагнетатели

Механический нагнетатель воздуха для автомобиля

Механический нагнетатель является одной из вариаций системы наддува воздуха, с целью увеличить мощность мотора. Главная задача эксплуатации такого решения заключается в создании значительно увеличенного давления, превышающего показатель атмосферного давления внутри впускного коллектора.

Устройства такого плана называют механическими по тому, что привод от коленчатого вала двигателя. Этим они отличаются от других систем нагнетания воздушной массы в цилиндры.

Особенности работы механического нагнетателя

Устройство по принципу работы схоже с турбокомпрессором. Он аналогично турбинам осуществляет целый список связанных между собой функций. Устройство затягивает воздух снаружи, осуществляя процесс его сжатия с последующее нагнетанием во впускную двигательную систему. Втягивается воздух благодаря созданному внутри коллектора разрежению. Для осуществления нужного уровня давления нагнетателям такого типа нужно вращаться на повышенных оборотах, опережая мотор. Нагнетается воздух во впуск благодаря разнице в давлении в системе.

Сжимаемый при помощи устройства воздух характеризуется увеличением температуры во время сжатия. Это приводит к понижению плотности, а итогом этого будет сниженный уровень давления. Механическую систему оснащают промежуточным охладителем для разрешения данной проблемы. Охладитель является воздушным или жидкостным радиатором, качественно охлаждающим сжатые воздушные массы после прохода устройства.

Особенности привода компрессоров

Механический нагнетатель воздуха для автомобиля с ДВС в конструктивном плане может иметь определенные отличия в сравнении с другими похожими решениями. Главное различие от схожих систем в основном является выступающая система его привода.

Приводное устройство нагнетателя может быть таким:

• система прямого привода, с которой описываемое устройство обладает креплениями для прямого соединения с фланцем коленчатого вала;
• зубчатые или плоские ремни ременного привода;
• привод, базирующийся на цепном приводе;
• зубчатая передача, под которой подразумевают редуктор цилиндрического типа;
• электропривод, подразумевающий наличие отдельного электрического двигателя.

Разновидности

Теперь стоит рассмотреть каждую из разновидностей механического типа более детально.

Современные транспортные средства могут оснащать разнообразными вариациями компрессоров.

Широкое распространение получили 3 основных типа устройств:

• кулачковый;
• винтовой;
• центробежный;

Кулачковый тип

Такой механический нагнетатель является одной из первых разработок. Его начали устанавливать на транспортные средства с самого начала прошлого столетия.

На сегодня, реализуется данная конструкция таким образом, что компрессор оснащается парой роторов. Они могут обладать тремя или четырьмя кулаками, вращающимися встречно друг другу.

Кулаки располагаются таким образом, чтобы размещаться спирально по всей длине вышеупомянутых роторов. Угол закручивания данных элементов побирается с целью обеспечения наиболее эффективного процесса нагнетания воздуха с учетом возникающих параллельно этому потерь. Общая конструкция и принцип действия кулачкового варианта схожи с шестеренным масляным насосом, устанавливаемый смазочную систему ДВС.

Оказывающийся в нагнетателе воздух ловится кулаками ротора, перемещается в кулачковом пространстве и между стенками нагнетателя. В процессе он сжимается, а после этого начинается процесс нагнетания воздуху во впуск. Таков принцип называют нагнетанием внешнего типа. Такие компрессоры выделяются тем, что в большом темпе реализует необходимое давление.

Фиксируется и рост вышеуказанного давления одновременно с увеличением частотности вращения коленчатого вала транспортного средства.

Иногда кулачковый агрегат способен создать очень сильное давление, превышающее необходимый уровень. Как результат – образование воздушных пробок в канале нагнетания и ухудшение эффективности давления, что становится причиной общего снижения мощности силового агрегата во множестве рабочих режимах. Во избежание столь нежелательных последствий, в процессе использования агрегатов механического типа в обязательном порядке реализуют дополнительные меры по контролю и регулированию давления.

Вышеуказанное давление регулируют 2-мя распространёнными методами:

• Первый из них подразумевает регулирование давления посредство выключения агрегата. По большей части такой метод осуществляют посредством муфты электромагнитного типа;
• Второй вариант подразумевает пуск воздуха на этапе непрерывной работы устройства. Воздушную массу пускают посредством перепускного клапана;

Сейчас решения наддува механического типа оснащают схемами регулировки так. Комплексный вариант включает в себя входные датчики давления наддува и во впуске, электронные управляющие блоки и т.д.

Одновременно с этим прибегают к многочисленным механизмам исполнения. К ним относятся модули привода перепускного клапана электромеханического типа, муфтовый электрический магнит и прочие элементы. Нагнетатели рассматриваемого типа преимущественно дорогие. Такое положение дел обуславливается допусками недостаточных размеров на этапе производства.

Решения такого плана характеризуются повышенными требованиями к стерильности поступающего внутрь воздуха. В независимости от уровня или типа загрязнений или посторонних предметов внутри системы, чувствительный агрегат может быть легко выведен из строя.

Устройства данной разновидности характеризуются солидным весом, а также большой шумностью во время их работы. Производителями эффективно используется большое число мер для подавления шума, начиная от конструктивных корпусных особенностей и заканчивая использованием резонаторов, демпферов и прочих.

Винтовой тип

Нагнетатели винтового типа представляют собой конструктивно схожие решения с ранее рассмотренной вариацией.

Рассматриваемый сейчас агрегат включает 2 ротора-шнека определенной формы. Один из них обладает характерными выступами, а второй выемками-канавками. Эти элементы имеют форму, близкую к конической форме, а камера для воздуха между ними имеет меньшие размеры. Это будет заметно, если присмотреться к длине роторов. Поступающие смеси наружных газов захватываются шнеками, а после перемещаются и сжимаются. Процесс сжатия осуществляется при помощи шнекового вращения.

Последний этап процесса подразумевает нагнетание компрессированного воздуха. Главное отличие рассматриваемого устройства от кулачковой разновидности заключается в обеспечении внутреннего нагнетания. Воздух будет нагнетаться между шнеками, а это позволяет сделать эффективнее.

Центробежный тип

В случае центробежных разновидностей нагнетание воздуха реализовано по принципу, напоминающему принцип работы турбокомпрессора. Основывается агрегат на рабочем колесе-крыльчатке. Оно вращается с весьма и весьма большой скоростью, а по числу оборотов способно достигнуть отметки в пятьдесят или шестьдесят оборотов в минуту.

Принцип работы центробежного решения заключается в том, что поступавший воздух засасывается устройством в пространство внутри колеса. Центробежная сила воздуха перемещается по лопастям, а воздух из колеса выходит уже на больших скоростях, но уже характеризуется низким давлением.

Именно в процессе выхода оттуда воздух будет проходить по диффузору, имеющему целый ряд лопаток стационарного типа, располагающихся вблизи колеса-крыльчатки. Потоки воздуха на огромных скоростях после прохода через диффузор проходят процесс по преобразованию и превращения высокоскоростные потоки воздуха в низко-скоростные, но теперь уже с высоким уровнем давления.

Важно упомянуть, что такой вариант устройства является наиболее распространённым среди всех механических решений. Очень распространён такого типа механический нагнетатель на ВАЗ, и других, относительно доступных автомобилях. К главным преимуществам можно отнести компактность, малую массу, рабочую эффективность, взвешенную стоимость, а также широкий спектр различных вариаций крепления на моторе.

Минусами таких вариаций являются: сильно выраженная зависимость их мощности и скорости вращения коленчатого вала. Производительно стараются учитывать и эти недостатки, пытаясь их исправить.

Максимальное число отношения привода передаточного типа требуется для работы двигателя при низких оборотах. Минимальный уровень отношения задействуют в случае режима работы при скоростных оборотах.

Благодаря целому ряду конструктивных свойств нагнетатели первых типов устанавливаются на транспортные средства для обеспечения хороших динамических показателей при разгоне, в то время центробежные решения лучше всего справляются в случае работы мотора при пиковых нагрузках и максимальных показателях скорости.

Механические компрессоры в автомобилях

Такие устройства весьма востребованы как в случае дорогих автомобилей серийного производства, так и в случае спортивных машин. Нагнетатели активно задействуют в тюнинге авто.

Большую часть автомобилей спортивного типа оборудуют именно такими нагнетателями или комплексными решениями, включающими в себя сразу и механический агрегат и турбокомпрессор.

Стоит отметить и то, что наиболее массовые автомобили, в особенности среднего класса, оснащают компрессорами описанных выше типов крайне редко.

Как заменить сломанный двигатель вентилятора: Авто своими руками

Жарко. Очень жарко. Волна мерцающего горячего воздуха сауны ударяет вам в лицо и перехватывает дыхание, когда вы открываете дверь и садитесь в машину. Жаль, что рядом с этой залитой паром черной асфальтовой стоянкой не было ни одного дерева. Кто бы мог подумать, что в салоне автомобиля может быть так жарко?

Вы сразу же нажимаете кнопку управления кондиционером и терпеливо ждете облегчения. Кратковременный поток теплого воздуха из этих вентиляционных отверстий превращает бисеринки пота на вашем лбу в маленькие хрустящие соляные татуировки. Через несколько секунд воздух начинает остывать, и вы тоже. Ни секунды раньше времени.

Но прежде, чем вы освободите место для парковки, прежде чем температура воздуха в машине хотя бы приблизится к приемлемой температуре, появляется странный запах. Он сладкий и острый. Запах держится минуту или две, затем вентилятор замедляется, и прохладный ветерок стихает. Из-под приборной панели раздается короткое шипение, за которым следует еще более едкий запах. В чем дело? Рай у дефлекторов приборной панели закончился. Ваш двигатель вентилятора умер.

Что пошло не так?

Хорошо, не каждый двигатель вентилятора умирает в таком зрелищном сиянии славы. Жизнь этих устройств непредсказуема. Иногда моторы просто продолжают мчаться вперед и постепенно теряют пар, пока не перестают вращаться. Или вентилятор может сдохнуть на месте без предупреждения. Обычно это указывает на заклинившие подшипники. В этих двигателях обычно не используются шариковые или игольчатые подшипники, они просто скользят по простой втулке из пропитанной маслом бронзы. Грязь и коррозия могут вызвать такое сильное трение внутри, что они постепенно перестанут работать. Итак, наш первый шаг — выяснить, что именно пошло не так.

Начните с проверки предохранителя. Состояние предохранителя на самом деле не скажет вам, в чем проблема, но следите за обновлениями.

Если он взорвался, не заменяйте его сейчас, потому что велика вероятность того, что новый тоже взорвется сразу.

Следующий шаг? Найдите вентилятор под приборной панелью и вращайте его вручную. Этот процесс может включать временное удаление воздуховода, если у вас есть фильтр салона. Если вентилятор легко вращается, проблема обычно связана с электричеством. Если он кажется липким или имеет шероховатости, когда вы поворачиваете его, просто идите и купите новый прямо сейчас. Это сделано.

Предохранитель в порядке? Вентилятор крутится плавно? Достаньте счетчик или хотя бы контрольную лампу. Пришло время погоняться за напряжениями.

Сначала основы

Поверните ключ зажигания в режим вспомогательного оборудования (ACC) и поверните переключатель вентилятора в положение High. Подсоедините горячую линию к вентилятору, и вы должны увидеть 12 вольт в системе. Пока вы ковыряетесь, убедитесь, что и горячий, и заземляющий провода все еще подключены. Не исключено, что эти провода могут быть оторваны сбившимся с пути носком ботинка или суицидальной куклой Барби, скрывающейся на полу.

Проверьте схему — несколько автомобилей переключаются со стороны заземления двигателя вентилятора, а не со стороны высокого давления. Если это так, на двигатель должно постоянно поступать 12 вольт, независимо от положения переключателя, и вам необходимо проверить напряжение на стороне заземления. Если у вас нет сока к двигателю, пришло время выяснить, почему.

Плавкая вставка

Иногда проблема не в самом двигателе. Это резистор. Вентилятор, постоянно крутящий полный чат, шумный и в большинстве случаев ненужный. Таким образом, в большинстве переключателей вентилятора используется блок резисторов, снижающих напряжение, чтобы замедлить этот двигатель до более тихой скорости. Когда этот резистор умирает, вентилятор больше не будет работать на определенных скоростях. На нашем тестовом автомобиле был перегоревший резистор — мы знали это наверняка, потому что напряжение можно было измерить только на горячем выводе двигателя, когда переключатель был установлен в положение «высокий». Мы заменили блок резисторов, прежде чем проводить дальнейшую диагностику. Эти резисторы выделяют много тепла, поэтому их обычно устанавливают внутри камеры, прямо на пути воздушного потока от вентилятора. Угадай, что? Когда вентилятор скомпрометирован, резистор перегревается. Следовательно, нередко можно увидеть жареные резисторы, сопровождающие жареные двигатели вентилятора. Резистор обычно недорог (от 10 до 15 долларов) и его легко заменить. Если бы двигатель вентилятора на моей машине был мертв, я бы, вероятно, пошел дальше и заменил резистор, пока моя голова была под приборной панелью.

С переключателем в более низком положении и отключенным двигателем вы все равно увидите полные 12 вольт системного напряжения даже при самом низком значении. Напряжение не упадет до более низкого уровня, пока двигатель вентилятора не начнет потреблять ток.

Наш отработавший мотор был полностью разомкнут электрически и вообще не загружал цепь, даже после того, как мы заменили резистор. Если ваш двигатель имеет плохие втулки и все еще вращается, хотя и медленно, он, вероятно, потребляет достаточно тока, чтобы свариться из-за дополнительного сопротивления. Вы могли бы подумать, что этот дополнительный ток также перегорит предохранитель. К сожалению, в номинале предохранителя часто достаточно места, чтобы двигатель расплавился до того, как предохранитель перегорит, если он вообще перегорит. Если ваш двигатель вентилятора убивает предохранители, увеличение силы тока предохранителя, повторяю, не является приемлемым решением. Есть вероятность повредить не только двигатель и резистор избыточным током, но и проводку в жгуте и сам переключатель скорости вентилятора. Вы были предупреждены.

Детали Чеканка

Мы заказали сменный вентилятор на веб-сайте, и, конечно же, обнаружилась не та деталь. Большой сюрприз, а? Поэтому мы заказали еще один, от другого продавца. Большой сюрприз, часть 2: это снова был не тот мотор.

Это ускорило поездку в местный магазин автозапчастей. И, как мы и ожидали, кассир смог взломать код для нашего конкретного автомобиля и подобрать нужную деталь за одну ночь. Указанная деталь находилась в идентичной коробке с напечатанным на ней идентичным номером детали. Иди разберись. Если у вас очень старая или странная машина, вам может не повезти с поиском источника. Дилерский центр должен быть в состоянии получить что-нибудь для большинства автомобилей последних моделей; рассчитывайте платить через нос. Если у вас есть старый автомобиль, вам, возможно, придется обратиться к рынку восстановления. Моим первым источником обычно является J.C. Whitney или последние страницы Hemmings Motor News. В крайнем случае: свалка запчастей.

Если вам необходимо использовать старый вентилятор, очистите и смажьте подшипники. Доступ к подшипнику якоря со стороны вентилятора: проверните вал якоря и промойте его шлангом с очистителем тормозов. Затем добавьте масло — несколько капель LPS 3 (мой личный фаворит) или даже моторное масло. Другой конец якоря обычно недоступен. Вы можете попытаться разобрать двигатель, но я успешно использовал этот трюк: просверлите отверстие диаметром 1/16 дюйма в торцевой крышке из штампованной стали.

Нанесите смазку на сверло, чтобы собрать стружку. Введите небольшое количество LPS 3 или масла в скважину. Затем очистите место очистителем тормозов и заклейте отверстие силиконовым герметиком. Не можете найти даже старый мотор? Отнесите жареного в магазин электродвигателей. За удивительно небольшую сумму денег можно восстановить большинство двигателей. Эта процедура начинается с разборки и проверки всех обмоток на наличие внутренних коротких замыканий, обрывов или замыканий на землю. Если обмотки выглядят или тестируются плохо, их можно перемотать свежей, покрытой лаком медной проволокой. В цеху также выправят коллектор на токарном станке и подрежут медные контакты. После этого он очистит и смазает или заменит втулки, заменит щетки (которые обычно имеют стандартный размер) и застегнет все это дело. Не каждый мотор можно восстановить, но в отчаянные времена я открывал некоторые обжатые моторы, которые не были предназначены для ремонта.

Глоток свежего воздуха

Итак, вы приобрели новый, подержанный или восстановленный двигатель вентилятора. Если он не новый, я бы порекомендовал провести пробный запуск на вашем рабочем месте, прежде чем решать проблемы с его установкой. Вы можете использовать перемычки от автомобильного аккумулятора или просто использовать зарядное устройство или другой 12-вольтовый источник. Вам понадобится 10 ампер или около того, чтобы запустить двигатель на полной скорости. Когда перемычки соединятся, вентилятор будет весело вращаться. А поскольку каждое действие имеет равную и противоположную реакцию, корпус двигателя будет вращаться против вращения вентилятора. Не позволяйте ему вращаться прямо со стойки на пол. Не спрашивайте меня, откуда я это знаю.

Установка производится в порядке, обратном снятию. Переустановите все каналы охлаждения и держите жгут проводов подальше от лопастей вентилятора. Если ваш старый двигатель имел звукоизоляцию, замените и ее. Не используйте клейкую ленту, чтобы удерживать изоляцию на месте — экстремальные температуры под приборной панелью высушат ее в течение нескольких месяцев. При необходимости приклейте изоляцию силиконовым герметиком RTV (вулканизирующийся при комнатной температуре).

СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ

Мы купили этот двигатель вентилятора вторичного рынка в магазине автозапчастей за 50 долларов.

Обнаружение проблемы

Команда разработчиков медиаплатформ

1.

Если оба провода питания и заземления все еще подключены к раме двигателя, проведите обратное зондирование горячего провода к якорю двигателя при включенном ключе и переключатель скорости вентилятора установлен на высокий уровень. Вы должны увидеть полное напряжение батареи.

Команда разработчиков мультимедийных платформ

2.

Стоять на голове лицом в нише для ног не очень весело, но вам нужно будет снять крепежные детали двигателя.

Команда разработчиков медиаплатформ

3.

Нам удалось вытащить этот заглохший мотор из воздухозаборника, не снимая половину приборной панели. К сожалению, не все так просто. Некоторые двигатели вентиляторов удалены из моторного отсека, что, как ни странно, не обязательно проще.

Команда разработчиков медиа-платформ

4.

Новый двигатель нужно было протащить на место через несколько серьезных препятствий в пространстве для ног и под приборной панелью. Терпение. Не повредите пластиковый вентилятор. Некоторые сменные двигатели не поставляются с вентиляторами — вам придется переработать старый узел вентилятора с лопастями.

Команда разработчиков медиаплатформ

5.

Удачи вам в том, чтобы открутить все застежки без добавления лишнего сустава на запястье.

Команда разработчиков медиаплатформ

6.

Обратите внимание на закороченные медные обмотки этого умершего вентилятора, почерневшую изоляцию и изношенные щетки и коммутатор. РВАТЬ. Специализированный автосервис, вероятно, мог бы реанимировать его, если бы он был редким и недоступным.

ПОХОЖИЕ ИСТОРИИ

Руководство по электродвигателю вентилятора в 2020 г.

Автомобильные кондиционеры обеспечивают подогрев или охлаждение воздуха, но не без помощи компонента, называемого электродвигателем вентилятора. Двигатель вентилятора переменного тока, как его еще называют, вращается, чтобы нагнетать воздух через вентиляционные отверстия приборной панели в салон. Ищете ли вы помощь в покупке воздуходувки или хотите понять, как она работает, вы находитесь в правильном месте. Эта статья представляет собой подробное руководство о том, что делают двигатели вентилятора и как их купить.

Двигатель вентилятора автомобиля не является общей деталью. Многие люди не знают его функции и даже не знают, где его найти в автомобиле. Итак, мы начнем там.

Полное руководство по автомобильному двигателю вентилятора

Определение и расположение двигателя вентилятора

Двигатель вентилятора представляет собой электрическое устройство, нагнетающее нагретый или охлажденный воздух в салон. Он является частью системы вентиляции и кондиционирования автомобиля. При включении вентилятор обеспечивает постоянную подачу кондиционированного воздуха через вентиляционные отверстия на приборной панели. Вентилятор обычно представляет собой узел двигателя и вентилятора, оснащенный электрическими соединениями.

Система электропроводки двигателя вентилятора включает в себя несколько компонентов, таких как предохранители, модуль резисторов и, иногда, реле. Большинство вентиляторов устанавливаются под приборной панелью и со стороны пассажира. В некоторых автомобилях компонент установлен в моторном отсеке на крыле.

В большинстве автомобилей используется один вентилятор для системы HVAC. У некоторых больших транспортных средств, таких как фургоны и внедорожники, их два; один спереди, а другой сзади. Характеристики и конфигурации двигателя вентилятора немного различаются. Тем не менее, некоторые основные части идентичны, как объяснено далее.

Детали узла двигателя вентилятора

Двигатель вентилятора автомобиля HVAC состоит всего из нескольких компонентов. Они должны работать вместе, чтобы сборка была функциональной. Если один из них выходит из строя, у вас плохой вентилятор. Однако некоторые из них заменяемы и не требуют замены всего устройства в случае повреждения. Детали двигателя основного вентилятора включают следующее.

Двигатель постоянного тока

В качестве двигателя воздуходувки используется небольшой, но мощный двигатель. Двигатель обычно бывает щеточным или бесщеточным. Щеточные двигатели имеют традиционную конструкцию и в основном используются в узлах вентиляторов старых автомобилей. Многие современные автомобили оснащены бесщеточными двигателями вентилятора.

Двигатель вентилятора без щеток имеет много преимуществ. В нем меньше вращающихся частей и, следовательно, меньше компонентов, подверженных износу. Он также не дает искр при работе, что делает его более эффективным и долговечным.

Возможность бесконечного регулирования скорости с помощью бесщеточных вентиляторных двигателей — еще одно свойство, которое делает их лучше, чем щеточные. Вам также не нужен модуль резисторов для управления их скоростью, так как это можно сделать электронным способом.

Мотор вентилятора/колесо вентилятора

Вентилятор двигателя вентилятора также называют колесом или клеткой из-за его конструкции. Он состоит из пластиковых лопастей, которые предназначены для направления воздуха при вращении. Это позволяет двигателю вентилятора обеспечивать достаточное количество горячего или кондиционированного воздуха в салоне автомобиля.

Скорость вращения колеса определяет количество перемещаемого воздуха. Что, в свою очередь, регулирует микроклимат в салоне и способствует повышению уровня комфорта водителя и пассажира. В старых автомобилях скорость вентилятора регулируется резисторным модулем.

В новых автомобилях скорость регулируется электронным компонентом, называемым модулем управления двигателем вентилятора. Модуль содержит умную электронику для изменения напряжения, подаваемого на двигатель. Модуль предлагает более эффективный способ изменения скорости двигателя. Это также позволяет вентилятору работать на очень низких скоростях.

Корпус двигателя вентилятора

Корпус представляет собой крышку двигателя вентилятора, защищающую от мусора и других материалов, которые могут повредить двигатель. Корпус также обеспечивает монтажную поверхность для крепления узла. Электрический жгут или разъемы, подающие ток на двигатель, также крепятся к корпусу.

Другими важными компонентами, связанными с устройством, являются предохранители, реле и резистор. Реле двигателя вентилятора переключает питание на двигатель с помощью слаботочного сигнала, а резистор позволяет изменять скорость. Резистор двигателя вентилятора встречается только в старых моделях устройства или в тех, в которых используются двигатели щеточного типа. В более новых моделях роль резистора выполняет электронный модуль.

Принцип работы вентилятора

Вентилятор помогает нагнетать охлажденный или нагретый воздух в салон автомобиля. Без него работа системы вентиляции и кондиционирования не давала бы заметных результатов. Большинство частей салона оставались холодными зимой или горячими в жаркую погоду. Вентилятор, как мы видели, состоит из простой конструкции, состоящей из двигателя постоянного тока и специального колесного вентилятора, состоящего из пластиковых лопастей 9.0005

При подаче напряжения двигатель начинает вращаться, тем самым вращая узел вентилятора или колесо. Вентилятор прогоняет воздух через сердцевину нагревателя системы HVAC для обогрева салона. Для охлаждения салона он направляет воздух к испарителю кондиционера. Количество перемещаемого воздуха зависит от скорости двигателя.

Способы управления скоростью двигателя вентилятора различаются в зависимости от того, какой у вас щеточный или бесщеточный двигатель. Коллекторные двигатели полагаются на резистор для изменения скорости, бесщеточные двигатели — на электронную схему, называемую модулем управления. Функции двух компонентов поясняются ниже.

Функция модуля управления двигателем вентилятора/резистора

В большинстве щеточных двигателей регуляторы скорости представляют собой физические диски или рычаги. Они работают вместе с резисторным модулем. Модуль содержит резисторы с различным значением Ом. Затем каждый резистор обеспечивает определенную скорость вентилятора, ограничивая ток, подаваемый на двигатель.

На элементах управления также есть две дополнительные настройки: одна для «выключения» и другая для максимальной скорости вентилятора. Настройка «выкл.» полностью отключает ток, останавливая работу вентилятора. Настройка максимальной скорости обходит модуль резисторов, позволяя двигателю получать максимальное напряжение и вращаться с максимальной скоростью.

В бесщеточных двигателях вентиляторов используется электронная регулировка скорости. Система состоит из транзисторов и печатной платы для связи с двигателем. Одним из преимуществ модуля двигателя вентилятора является то, что он позволяет использовать датчики. Это, в свою очередь, делает возможным автоматическое регулирование скорости. Большинство современных автомобилей оснащены этими типами управления вентилятором.

Как электронная, так и резистивная системы управления допускают различные уровни нагрева или охлаждения воздуха. Однако модель с резистором более подвержена перегреву, чем электронная. В результате они обычно монтируются в одном из воздуховодов ОВКВ. Воздух в воздуховоде то

Неисправности электродвигателя вентилятора

Электродвигатели вентилятора редко работают под нагрузкой, если в лопасти вентилятора не попал мусор. Поэтому они, скорее всего, прослужат долго. Помимо нормального износа, другие ситуации, которые могут вызвать проблемы, включают механическое воздействие, коррозию и короткое замыкание. Вот взгляд на проблемы, которые могут возникнуть у вас с этим компонентом.

Электрические неисправности

К ним относятся сгоревший или корродированный модуль резистора и соединения, неисправное реле и сгоревший двигатель или предохранитель. Поврежденные резисторы приводят к тому, что вентилятор теряет контроль скорости. Если он полностью сгорел или подвергся коррозии, у вас может быть доступ только к самой высокой скорости вращения вентилятора. Модуль управления скоростью двигателя вентилятора также может выйти из строя и вызвать проблемы.

Ослабленные разъемы могут привести к прерывистому включению двигателя, а коррозия проводов влияет на подачу тока к двигателю. Неисправное реле или сгоревший двигатель и предохранитель приводят к тому, что вентилятор перестает работать. Можно заменить реле или предохранитель. Электронный или резисторный модуль тоже. Очистка проржавевших проводов и повторная установка ослабленных соединений должны восстановить работу двигателя.

Механические проблемы

К ним относятся засорение движущихся частей и сломанные лопасти вентилятора. Несмотря на расположение двигателя воздуходувки, мусор все равно может попасть на вращающиеся части и вызвать закупорку. Когда это происходит, использование воздуходувки создает нагрузку на двигатель и сокращает срок его службы. Это может даже привести к тому, что вентилятор перестанет работать.

Крупный мусор, попавший в лопасти вентилятора, может привести к их поломке. Хотя это может не повлиять на вращение, вентилятор может быть не таким эффективным, как раньше. Очистка забитого узла двигателя вентилятора — это все, что необходимо для устранения проблем с засорением. Если лопасти сломаны, замена всего вентилятора будет единственным решением.

Механические повреждения внутри самого двигателя включают плохие подшипники и изношенные щетки для двигателей щеточного типа. Подшипники двигателя в хорошем состоянии обеспечивают правильное вращение вентилятора. В случае поломки возникающее колебание повлияет на эффективность сборки или приведет к заклиниванию двигателя. Изношенные щетки могут привести к тому, что воздуходувка перестанет работать.

Чтобы определить проблемы с двигателем вентилятора, механики обычно проверяют все компоненты, участвующие в его работе. К ним относятся реле, предохранители, модули резисторов, электрические соединения и сам двигатель. Тесты помогают отделить неисправные компоненты от исправных. Помимо проверки электродвигателя вентилятора, выявлению проблем может помочь физический осмотр узла.

Часто задаваемые вопросы по вентилятору двигателя

Q1. Что делает резистор двигателя вентилятора?

А. Резистор управляет скоростью вращения вентилятора, часто используя механические элементы управления для изменения сопротивления. Обычно это модуль, состоящий из нескольких резисторов с переменным сопротивлением. Выбирая определенный резистор, человек, настраивающий систему HVAC, повышает или понижает скорость вращения вентилятора. Резистор двигателя вентилятора обычно подключается к положительному полюсу аккумулятора.

Q2. Можно ли заменить резистор двигателя вентилятора?

А. Можно. Резистор является одной из заменяемых частей воздуходувки. Это также один из тех, которые слишком рано повреждаются. Резистор часто выходит из строя из-за перегрева. Коррозия также является еще одной причиной выхода из строя резистора, хотя и не часто. К счастью, вы можете легко сказать, когда это произойдет. Признаки включают потерю настроек скорости вентилятора, установку только высокой скорости или только низкой. Вентиляторные резисторы обычно продаются поштучно.

Q3. Сколько стоит ремонт двигателя печки?

A. Стоимость замены резистора вентилятора зависит от типа и марки вашего автомобиля. Цены варьируются от 10 до 200 долларов и более. Если добавить оплату труда, сумма в большинстве случаев колеблется от 70 до 150 долларов, учитывая диапазон стоимости большинства резисторов. Сама задача длится около часа или меньше, хотя это зависит от опыта конкретного техника.

Q4. Где находится предохранитель электровентилятора?

A. Электродвигатели вентиляторов часто используют два предохранителя. Один предохранитель находится в блоке предохранителей среди других компонентов. Второй предохранитель находится в моторном отсеке. Любой предохранитель может перегореть в любой момент. Они являются одной из причин того, что мотор вентилятора не работает.

Однако их легко заменить даже без помощи механика. Если предохранитель двигателя вентилятора продолжает перегорать, проверьте проводку на наличие неисправностей.

Q5. Как долго работает двигатель вентилятора для систем ОВКВ легкового или грузового автомобиля?

A. Вентилятор должен работать в течение всего срока службы вашего автомобиля. Однако ситуации бывают разные, и в некоторых климатических условиях вентилятор нужно использовать слишком часто. Многим автовладельцам приходится менять вентилятор через пять лет. Качество двигателя, используемого для питания вентилятора, имеет значение. Если он хуже, вы можете ожидать, что воздуходувка выйдет из строя слишком рано.

Q6. Как понять, что двигатель вентилятора вышел из строя?

A. Проблемы с двигателями вентиляторов возникают, когда они перегорают или чрезмерно изнашиваются и плохо функционируют. Кроме того, если реле ослаблено или повреждено и влияет на электрическое соединение, подающее питание на двигатель.

Если перегорел предохранитель или повреждены проводные соединения, двигатель не будет работать. Другие причины включают сломанное моторное колесо вентилятора или то, что называется вентилятором.

Общие признаки неисправности электровентилятора включают следующие:

• Слабый поток воздуха как для обогрева, так и для охлажденного воздуха, выходящего из вентиляционного отверстия
• Воздух не проходит через вентиляционные отверстия (неисправен двигатель или неисправен модуль управления)
• Необычный шум вентилятора, например как дребезжание или скрип (изношенный двигатель или плохие подшипники)
• Двигатель вентилятора работает только на высокой скорости (поврежден резистор)
• Двигатель вентилятора работает только на низкой скорости (неисправный резистор или неисправный модуль управления)

Q7. Что заставляет двигатель вентилятора и вентилятор работать без остановки?

A. Если двигатель вентилятора остается включенным, когда он не должен, причина может быть электрической. Скорее всего у вас вышел из строя модуль управления. Модуль работает в электронном виде, и для его диагностики требуется специалист. Механик может помочь установить проблему и посоветовать, что делать. Если у вас есть знания и инструменты, вы можете проверить вентилятор и его проводку самостоятельно.

Q8. Можно ли отремонтировать неисправный двигатель вентилятора?

A. Некоторые детали электровентилятора и сопутствующие компоненты являются заменяемыми. Примеры включают резистор или модуль управления, колесо, предохранитель и реле. Для замены деталей не требуются специальные знания, а их установка занимает всего несколько минут. Если мусор забивает узел, его очистка помогает освободить движущиеся части. Плохие разъемы также можно исправить. Если воздуходувка служит вам годами, лучший вариант — заменить ее.

Q9. Сколько стоит замена двигателя вентилятора?

A. Цена двигателя вентилятора варьируется от 300 до 500 долларов. Добавьте стоимость установки компонента, которая варьируется от 50 до 100 долларов. Таким образом, общая стоимость замены двигателя вентилятора может составлять от 350 до 600 долларов. Некоторые автовладельцы заменяют устройство самостоятельно. Задача довольно проста, особенно если вы разбираетесь в автомобильных деталях. Если нет, безопаснее и удобнее заменить его механиком.

Q10. Как выбрать двигатель вентилятора переменного тока для своего автомобиля?

A. Прежде всего, убедитесь, что двигатель вентилятора подходит для вашего типа автомобиля. Это означает использование информации о вашем автомобиле для поиска идеальной подгонки и предотвращения проблем с совместимостью. Вентиляторные двигатели при сборке для использования в определенных типах транспортных средств в зависимости от года выпуска и модели.

Что, если рассмотреть возможность модернизации двигателя вентилятора для работы в сложных климатических условиях? Можно заменить ваш текущий нагнетатель на лучшую модель, как правило, послепродажного типа. Если это так, подумайте о том, чтобы обратиться за помощью к такому эксперту, как механик. Вы не хотите в конечном итоге с неправильным типом воздуходувки.

Другие соображения включают цену и репутацию бренда. Некоторые воздуходувки стоят дорого, и вы можете поискать лучшие предложения. Если вы совершаете покупки в Интернете, небольшое дополнительное исследование может помочь вам сравнить цены и определить правильные бренды.

Заключение

Двигатель вентилятора переменного тока играет важную роль в поддержании работоспособности системы нагрева и охлаждения воздуха. К сожалению, многие люди не замечают его до тех пор, пока он не выйдет из строя и в салоне автомобиля не станет невыносимо холодно или жарко. Чтобы всегда обеспечивать работоспособность двигателя вентилятора, необходимо понимать, как он работает, и признаки неисправности. Таким образом, вы сможете своевременно принять меры и исправить то, что можно исправить. Вы также узнаете, когда вам нужен новый вентилятор и как купить подходящий для вашего автомобиля или грузовика.