Схема охлаждения вентилятора: Схема подключения вентилятора охлаждения ВАЗ – 403 — Доступ запрещён — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Схема подключения вентилятора охлаждения ВАЗ

Приводятся все основные электросхемы и модификации подключения вентилятора охлаждения (ВО) жидкости в автомобилях ВАЗ различных моделей. В чём суть работы ВО? Электрический двигатель с крыльчаткой на валу установлен внутри прямоугольной металлической рамы, при помощи которой он крепится к тыльной стороне радиатора. При подаче напряжения (12 В) на контакты привода он начинает работать, вращая лопасти и создавая направленную струю воздуха, которая, собственно, и охлаждает тосол или антифриз.

Если не работает вентилятор охлаждения, не спешите обращаться в автосервис. Установить причину неисправности можно и самостоятельно. Тем более что для этого совсем не обязательно иметь специальные навыки — просто изучите справочный материал от 2shemi.ru и следуйте инструкциям по его проверке/замене.

Схема включения кулера ВАЗ 2104, 2105 и 2107

вентилятор радиатора
датчик температуры (находится на радиаторе снизу)
монтажный блок
реле зажигания
замок зажигания

А — к контакту «30» генератора.

Электровентилятор охлаждения ВАЗ 2106

датчик включения электродвигателя;
электродвигатель вентилятора;
реле включения электродвигателя;
основной блок предохранителей;
выключатель зажигания;
дополнительный блок предохранителей;

генератор;
аккумуляторная батарея.

Подключение вентилятора 2108, 2109, 21099

До 1998 года выпуска на автомобилях со старым монтажным блоком предохранителей 17.3722 (пальчиковые предохранители) в цепь вентилятора было включено реле 113.3747. После 1998 года такое реле отсутствует.

Так же до 1998 года применялся датчик включения ТМ-108 (температура замыкания его контактов 99±3ºС, размыкания 94±3ºС), после 1998 года ТМ-108-10 с аналогичными температурными диапазонами или его аналоги разных производителей. Датчик ТМ-108 работает только в паре с реле, усиленный под большой ток ТМ-108-10 может работать как с реле, так и без него.

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 17.3722

Электродвигатель вентилятора
Датчик включения электродвигателя
Монтажный блок
Выключатель зажигания

К9 — Реле включения электродвигателя вентилятора. А — К выводу “30” генератора

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 2114-3722010-60

Электродвигатель вентилятора
Датчик 66.3710 включения электродвигателя
Монтажный блок

А — К выводу “30” генератора

Схема включения ВО ВАЗ 2110

Схема включения вентилятора охлаждения ВАЗ 2110 на карбюраторных и инжекторных автомобилях отличается. На автомобилях с карбюраторным двигателем, для этого используется термобиметаллический датчик ТМ-108, а на автомобилях с инжекторным двигателем управление осуществляет контроллер.

Схема на 2113, 2114, 2115 инжектор и карбюратор

Где находится реле вентилятора

4 – реле электровентилятора;
5 – реле электробензонасоса;
6 – главное реле (реле зажигания).

Внимание: порядок следования реле и предохранителей может быть произвольным, ориентируемся по цвету проводов. Поэтому находим реле от которого отходят тонкий розовый с черной полосой провод, идущий от главного реле (контакт 85*)(не путать с тонким, красным с черной полосой проводом, идущим от контроллера) и толстый силовой белый с черной полосой провод (контакт 87) (белый и розовый нужные нам провода), это и есть реле вентилятора.

Если вентилятор охлаждения не работает

Для привода вентилятора устанавливается электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов МЭ-272 или аналогичные ему. Технические данные электровентилятора и датчика включения вентилятора:

Номинальная частота вращения вала электродвигателя с крыльчаткой, 2500 – 2800 об/мин.
Потребляемая сила тока электродвигателя, 14 А
Температура замыкания контактов датчика, 82±2 град.
Температура размыкания контактов датчика, 87±2 град.

Вентилятор системы охлаждения может не включаться из-за:

неисправности электропривода;
перегоревшего предохранителя;
неисправного термостата;
вышедшего из строя термодатчика включения кулера;

неисправного реле ВО;
обрыва электропроводки;
неисправной пробки расширительного бачка.

Для проверки самого электродвигателя вентилятора VAZ подаем на его выводы напряжение 12 В от аккумуляторной батареи – исправный мотор заработает. Если причина неполадки в вентиляторе, его можно попытаться отремонтировать. Проблема, обычно, заключается в щетках или подшипниках. Но случается что электродвигатель выходит из строя вследствие замыкания или обрыва в обмотках. В таких случаях лучше заменить весь привод.

Предохранитель ВО находится в монтажном блоке моторного отсека автомобиля и имеет обозначение F7 (20 А). Проверка производится с помощью автомобильного тестера, включенного в режиме пробника.

В автомобиле с карбюраторным мотором необходимо проверить датчик — включить зажигание и замкнуть между собой два провода, идущие к датчику. Вентилятор должен включиться. Если этого не произошло, проблема точно не в датчике.
Для инжекторных авто необходимо прогреть мотор до рабочей температуры, и рассоединить разъем датчика, отключив его от бортовой сети машины. В этом случае контроллер обязан запустить вентилятор в аварийном режиме. Электронный блок воспринимает это как сбой в системе охлаждения, и заставляет работать привод вентилятора в постоянном режиме. Если привод запустился – датчик неисправен.

Замена электровентилятора в авто

Ставим автомобиль на ровной поверхности, обездвиживаем его стояночным тормозом.
Открываем капот, отключаем минусовую клемму.
Ключом на 10 откручиваем крепления корпуса воздушного фильтра.
Отверткой ослабляем хомут воздуховода на датчике расхода воздуха и снимаем гофру.
Откручиваем саморезы, фиксирующие крышку корпуса воздушного фильтра, извлекаем фильтрующий элемент.
Ключом на 8 откручиваем крепление воздухозаборника и демонтируем его.
Ключом на 10, потом на 8 откручиваем гайки крепления кожуха вентилятора по периметру (всего 6 штук).
Отключаем колодку проводов на разъеме вентилятора.
Аккуратно извлекаем кожух вентилятора вместе с приводом.

Ключом на 10 откручиваем 3 болта, удерживающих электродвигатель на кожухе.
Ставим на его место новый.
Устанавливаем конструкцию на место, фиксируем, подключаем разъем.
Дальнейший монтаж производим в обратном порядке.

Модернизация схемы управления

Вентилятор охлаждения на десятке включается при тепературе 100-105°C, тогда как нормальной рабочей
температурой двигателя является 85-90°С, получается вентилятор включается при перегреве двигателя, что естественно сказывается негативно.

Эту проблему можно решить двумя способами: настроить температуру включения в «мозгах» или сделать кнопку. Мы остановимся на втором. Включение вентилятора с кнопки очень удобно: попал в затор — включил, выехал — выключил, и никого перегрева.

В салоне была установлена кнопка выбора режима работы вентилятора (отключен постоянно, включен постоянно, включение автоматически посредством датчика) — этот «тюнинг» не является обязательным, но будет очень полезным дополнением.

На контактах реле 87, 30, на проводе от аккумулятора к предохранителю и массе вентилятора будет большой ток и по этому там обязательно используем провода, сечением не менее 2 мм иначе более тонкий провод не выдержит и сгорит.

Видео — подключение и проверка ВО

Схема включения вентилятора радиатора | Twokarburators.ru

Схема электрической цепи включения электровентилятора радиатора системы охлаждения двигателя для ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификаций различны для автомобилей разных годов выпуска. До 1998 года выпуска на автомобилях со старым монтажным блоком предохранителей 17.3722 (пальчиковые предохранители) в цепь вентилятора было включено реле 113.3747. После 1998 года такое реле отсутствует.

Для привода вентилятора устанавливается электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов МЭ-272 или аналогичные ему.

Схема включения вентилятора радиатора системы охлаждения на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 до 1998 года выпуска

Схема включения вентилятора радиатора системы охлаждения на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 после 1998 года выпуска

Примечания и дополнения

— В случае выхода вентилятора системы охлаждения из строя ремонту он не подлежит и заменяется новым.

Еще статьи по автомобилям ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Перегревается двигатель автомобиля, причины

— Не работает вентилятор радиатора ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Не горит ближний или дальний свет на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099, причины

— Не работают указатели поворота на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099, причины

— Не работают габаритные огни на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

Вентилятор системы охлаждения автомобиля

Системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания разделились на две ветки в процессе своего развития: воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Систему жидкостного охлаждения более корректно называть гибридной, так как вентилятор используется в обоих типах систем. Средой для рассевания избыточного тепла в процессе его отвода от разогретой силовой установки выступает воздух. Вентилятор охлаждения является устройством, которое обеспечивает стабильный и равномерный отвод тепла в окружающую среду.

Гибридная система охлаждения практически полностью вытеснила воздушную в конструкции серийных автомобилей, так что далее будем беседовать исключительно о ней. Еще стоит отметить, что функция вентилятора в той и другой системе аналогична. Вентилятор охлаждения позволяет принудительным образом реализовать эффективный обдув двигателя и радиатора гибридной жидкостной системы охлаждения.

Вентилятор служит для лучшего охлаждения мотора и жидкости в радиаторе. Такой эффект достигается благодаря обдуву ДВС и увеличению скорости потока и общей массы воздуха, который проходит через ячейки и ребра радиатора. Местом установки вентилятора в большинстве случаев становится пространство между радиатором и силовой установкой. Сам вентилятор радиатора заключен в специальный кожух.

Читайте в этой статье

Устройство вентилятора радиатора

Автомобильный вентилятор системы охлаждения ДВС имеет минимум четыре лопасти, которые закреплены на едином общем шкиве. Лопасти расположены под определенным углом относительно плоскости вращения. Это сделано для максимально эффективного забора и последующей подачи воздуха. Жестко установленных закономерностей в устройстве вентилятора нет, хотя наиболее распространенной стала такая конструкция, которая включает в себя крыльчатку на 8 лопастей.

Разновидности привода

Вентилятор радиатора может отличаться по конструкции привода. Существующие типы делятся на:

механический;
гидромеханический;
электрический;

Механический привод

Такой привод представляет собой конструкцию, которая является по сути постоянным приводом от коленчатого вала силовой установки. Такой привод является простейшим и реализован при помощи ременной передачи. Основным недостатком механического привода является отбор мощности у агрегата, которая расходуется на обеспечение постоянного вращения вентилятора. Сегодня механический привод практически не используется в системах охлаждения на гражданских авто.

Гидромеханический привод

Данный тип привода представляет собой решение, которое реализовано путем установки вязкостной муфты (вискомуфты) или гидравлической муфты. Указанные муфты имеют постоянный привод от коленчатого вала двигателя. Для того, чтобы сохранить лопасти вентилятора в сохранности при работе ДВС на максимальных оборотах и высокой скорости вращения коленчатого вала, крыльчатку вентилятора соединяют со шкивом именно посредством гидро или вязкостной муфты. Встречается также определение термомуфты, которое применительно зависимо от особенностей конструкции.

Муфта может частично или полностью блокироваться под воздействием увеличивающейся температуры жидкости, которой она заполнена. Такой заполняющей жидкостью выступает силикон. Увеличение температуры происходит в результате повышения оборотов коленчатого вала и возрастающей нагрузки на двигатель. Муфта блокируется и начинается вращение вентилятора охлаждения. Гидравлическая муфта отличается по принципу устройства от вязкостной муфты и блокируется зависимо от количества масла, которое находится в муфте.

Получается так, что вискомуфта зачастую заполнена силиконовым гелем, который имеет способность к изменению своих свойств под влиянием температуры. В муфту заливают силиконовое масло в количестве около 30-и или 50-и мл. Блокировка муфты оказывает влияние на скорость вращения вентилятора независимо от частоты вращения коленвала ДВС. Если силовой агрегат выходит на режим высоких оборотов, тогда муфта замедляет вращение крыльчатки, тем самым оберегая вентилятор от разрушения при высокой скорости вращения. Главной задачей всех типов муфт, которые отличаются по принципу работы и конструктивным особенностям, является удержание скорости вращения вентилятора в строго ограниченных рамках. Вискомуфта обеспечивает такой диапазон оборотов, который необходим крыльчатке для наиболее эффективного охлаждения.

Как уже было сказано, вентиляторы с механическим приводом стали редким явлением, но полностью не исчезли. Такое устройство еще можно встретить на некоторых моделях авто, которые имеют продольно расположенный силовой агрегат. Еще одним сегментом автомобилей, в котором установка вентилятора с подобным типом привода является повсеместной и оправданной, оказываются мощные внедорожники. Такие машины способны преодолевать водные препятствия и подготовлены для эксплуатации в условиях крайне повышенной влажности. Дело в том, что любая электроника выходит из строя после контакта с водой, а вискомуфты являются полностью герметичными устройствами и не боятся влаги.

Электрический привод

Активное развитие и внедрение электронных устройств управления и контроля различных систем в процессе работы двигателя привело к появлению вентилятора радиатора с электрическим приводом. Данный привод имеет отдельный электродвигатель и собственную систему управления. Контроллер позволяет задавать интенсивность работы крыльчатки и гибко изменять скорость и длительность вращения вентилятора на основе показаний температурного датчика. Датчик измеряет показания температуры охлаждающей жидкости в ДВС. Такое решение повысило не только эффективность, но и позволило добиться улучшенной равномерности охлаждения двигателя сравнительно с системами, которые основаны на использовании вискомуфты.

Вентилятор охлаждения с электроприводом

Электродвигатель вентилятора питается от бортовой сети транспортного средства. Существующие решения стоит разделить на:

вентилятор с термовыключателем;
вентилятор с электронным блоком;

Автомобили на раннем этапе конструктивно не имели электронных блоков управления. Активацию и отключение электромотора вентилятора системы охлаждения выполнял термовыключатель, который некоторые автолюбители путают с датчиком температуры. Датчик температуры зачастую встраивается в корпус блока цилиндров двигателя. Сигнал на приборную панель в салоне поступает именно от него, так как контроль температуры возле камеры сгорания намного важнее температуры ОЖ.

Термовыключатель аналогично задействуется при повышении температуры, но опирается на показания теромодатчика охлаждающей жидкости в радиаторе. Устройство работает в узком температурном диапазоне. Например, вентилятор активируется при температуре ОЖ 85 градусов по Цельсию, а его выключение произойдет при 70 градусах. Принцип работы устройства достаточно прост. Если температура поднялась выше заданного порога, тогда в термовыключателе смыкаются контакты, что и приведет к замыканию цепи питания вентилятора охлаждения. На электродвигатель подается ток, крыльчатка начинает вращаться. Снижение температуры до минимального порога приведет к тому, что контакты разомкнутся и вентилятор прекратит свою работу.

Примечательно то, что конструкцию электропривода вентилятора с термовыключателем можно установить практически на любой мотор. Схема управления вентилятором заметно сложнее в современных моделях с ЭБУ и включает в себя ряд элементов и исполнительных устройств, среди которых основные:

датчик температуры ОЖ;
ЭБУ;
реле включения вентилятора;
электродвигатель;

Температурный датчик измеряет температуру охлаждающей жидкости в силовом агрегате. Современные автомобили могут иметь сразу два датчика, которые установлены в разных местах. Один термодатчик ставят на выходе из мотора или в корпус термостата, другой ставится в патрубок на выходе из радиатора. Вентилятор управляется с учетом показаний обоих элементов и последующей оценкой разницы тех данных, которые поступают от датчиков. Для более эффективного управления задействованы также дополнительные устройства, среди которых стоит отметить датчик частоты вращения коленвала и воздухорасходомер. Показания этих датчиков необходимы для точного определения режима, в котором работает двигатель в определенный момент.

Комплекс сигналов от датчиков передается в ЭБУ двигателя, который производит их анализ и активирует реле включения вентилятора в нужный момент. Вентилятор работает ровно столько, сколько это необходимо для достижения оптимального температурного показателя применительно к конкретному режиму оборотов и нагрузки на ДВС.

Модели автомобилей, которые имеют климатическую установку, зачастую получают сразу два вентилятора. Для каждого из таких вентиляторов предусмотрена отдельная схема включения. Вентиляторы могут работать синхронно или по отдельности, что будет напрямую зависеть от температуры и условий эксплуатации ДВС. Реле включения вентилятора постепенно вытесняет специальный блок управления вентилятором для максимально эффективного контроля его работы.

Встречается также функция, когда реализовано автоматическое включение вентилятора уже после того, как двигатель заглушен. Это необходимо для предотвращения слишком резкого подъема температуры в ГБЦ сразу после остановки разогретого мотора, так как в результате происходит немедленное прекращения циркуляции охлаждающей жидкости в системе.

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:

нужно отсоединить разъем термовыключателя, который зачастую ввинчен в нижнюю часть бачка радиатора;
далее понадобится немного проволоки. Соблюдая осторожность, используем указанную проволоку в роли перемычки, которой необходимо замкнуть 2 гнезда отсоединенного разъема;

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.

Главное запомнить, что как и в любой другой электроцепи, стоит диагностировать неисправность отдельных составных частей методом исключения. Не меньшего внимания потребует и состояние проводки, разъемов и штекеров. В ряде случаев поломка быстро устраняется благодаря простому ремонту кабеля, который требует изоляции, а также чисткой контактов. Не менее продуктивной может оказаться и замена штекера. Если после всех диагностических процедур вентилятор так и не заработал, тогда его нужно демонтировать и заменить.

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.

Профилактика, снятие и ремонт

Обеспечение максимально эффективного охлаждения ДВС и радиатора возможно только тогда, когда вентилятор проходит периодическую чистку, устраняются его мелкие поломки и загрязнения. Выполнять такую проверку желательно не реже одного раза в год. Чистят вентилятор при помощи обычной щетки, которой с него удаляют грязь и пыль.

Если потребовался демонтаж вентилятора охлаждения, тогда:

отсоедините от АКБ провод массы;
отключите все разъемы, которые подключены к устройству,
открутите болты крепления кожуха;.
сдвиньте кожух вентилятора или демонтируйте узел;

Демонтаж вентилятора позволяет устранить большинство поломок посредством ремонта. Очень часто требуется зачистка или замена проводов, так как их нарушенный контакт становится причиной неисправности или отклонений от нормы в процессе работы вентилятора. Может потребоваться ремонт щеток, который подразумевает их замену. Указанный элемент чаще остальных выходит из строя. Щетки подвержены быстрому износу, так как на них собирается грязь с дороги.

Не редко возникает необходимость устранения замыкания или обрыва обмотки ротора. Случается, что обмотка в рабочем состоянии, но функциональность все равно нарушена по причине обильного скопления загрязнений. Данную проблему решают очисткой обмоток при помощи растворителя. Также подойдут специальные щетки, предназначенные для глубокой чистки.

В процессе эксплуатации возникают и такие случаи, которые потребуют замены электромотора. Неисправность часто проявляется на прогретом двигателе, вся цепь исправна, но вентилятор охлаждения не запускается. Как показывает практика, ремонтировать эту деталь нецелесообразно. Электродвигатель имеет приемлемую стоимость, так что его сразу меняют на новый.

Схемы включения вентиляторов для охлаждения системных блоков персональных компьютеров

Все вентиляторы рассматриваемого ряда имеют одинаковые конструкции корпуса и крыльчатки. Отличаются они только мощностью электропривода и в результате скоростью вращения крыльчатки. Они имеют пропорциональное числу оборотов давление, расход, уровень шума. Для охлаждения устройств с переменным по величине тепловыделением можно рекомендовать вентилятор серии SH,VH, а для снижения уровня шума регулируемый, по температуре прокачиваемого воздуха, электропривод.

Сравнительные характеристики ряда вентиляторов AFB0812 x D, где х – модель.

Таблицу смитрите в оригинале.
Из таблицы 1 видим, что с ростом числа оборотов, вентиляторов одного типоразмера, потребляемая электроприводом мощность растет по закону близкому к квадратичному, как это было показано выше. Применение электропривода с внешней регулировкой снижает потребляемую мощность при низком тепловыделении, и позволяет снизить уровень шума вентилятора, при этом в пиках тепловыделения обеспечивается эффективное охлаждение.

Pic3

Зеленым цветом, ниже основной группы, на рис.3 показана характеристика осевого вентилятора производства Yate Lion модель D80SH-12. Его характеристики несколько хуже аналогичных осевых вентиляторов фирмы Delta.
Из специальной литературы известно, что зависимость расходных характеристик вентилятора от числа оборотов описываются следующими выражениями:

Q1 = Q0 N1/N0; h2 = H0 (N1/N0)2; P1 = P0 (N1/N0)3.

Расход Q, прямо пропорционален росту числа оборотов;
Развиваемое вентилятором статическое давление H, пропорционально квадрату роста числа оборотов;
Потребляемая приводом вентилятора мощность P, пропорциональна кубу роста числа оборотов.

Соотношение величин и физический смысл импеданса.

Для перевода из одной размерности в другую можно использовать следующее соотношения:

1 м3/мин = 35,3 CFM;
1CFM = 28,3·10-3 м3/мин;
1 мм. рт. ст. = 13,59 мм. водяного столба.
1мм.вод.ст=9,8 Па
Системный блок как замкнутое устройство, через который обеспечивает прокачку охлаждающего воздуха осевой вентилятор, имеет свой импеданс (аэродинамическое сопротивление воздушному потоку). На рисунке 1, это прямая с координатами (0, С = 2,7) мм h3O/(м3•мин). Воздушный поток входящий и выходящий из системного блока через отверстия ограниченного сечения проходит через многократно большее сечение внутри системного блока имеет практически ламинарный (равномерный, без завихрений) характер. При появлении турбулентностей (завихрений) импеданс нелинейно увеличивается с ростом скорости прокачки охлаждающего воздуха. Для наглядности на Рисунке 1 на прямую характеризующую импеданс СБ с координатами (0,С) наложена кривая для импеданса при турбулентном потоке. Она показана условно, потому что это явление проявляется на скоростях прокачки более 2 м3/мин в устройствах подобных СБ.

Для практического применения при малых скоростях или ламинарных потоках, с достаточной степенью точности, можно использовать прямую характеризующую импеданс и проходящую через начало координат и точку, определяющую величину импеданса нашей системы.

Импеданс системного блока, для охлаждающего газового потока, имеет размерность миллиметр водяного столба деленную на метр кубический в минуту (ммh3O/(м3•мин)) и физически аналогичен сопротивлению резистора в цепи постоянного тока, закон Ома.

Расходной характеристики вентилятора и импеданса вентилируемого объема достаточно чтобы оценить реальный расход охлаждающего воздуха Q через системный блок с известным импедансом (рабочую точку системы вентиляции). Он определяется по точке пересечения расходной характеристики вентилятора и импеданса системного блока (На рисунке 1 это точка Р). И как видно из графика расход в рабочей точке всегда меньше полного расхода вентилятора (точка Б) и тем меньше чем больше импеданс системы.

Осевой вентилятор, работающий в реальных условиях устройств, имеет, как говорилось выше расход меньше номинального. Но даже вентилятор установленный на перфорацию уже имеет снижение расхода за счет потери на этой перфорации давления. А для вентиляторов с малыми напорами (давлениями) любое снижение давления чревато сильным снижением расхода.

Аэродинамическая схемы включения осевых вентиляторов для охлаждения системного блока.
Упрощенная расходная характеристика позволяют получить простое графическое решение задачи по определению рабочей точки для вентиляционной системы СБ с одним и более вентиляторами.

Применяемые на практике схемы вентиляции базируются на трех типовых 1-3:

Два вытяжных вентилятора,
Один вытяжной вентилятор (блока питания) и один нагнетающий вентилятор,
Два вытяжных вентилятора и один нагнетающий,
Любые другие комбинации или количество вентиляторов.
При этом для простоты принимается, что все вентиляторы имеют одинаковые расходные характеристики и установлены в отверстия. Рассматривается графическое решение для трех импедансов[1], условно названных:

высокий – более 6,9 мм.h3O / (м3/мин),
средний – около 2,7 мм.h3O / (м3/мин),
низкий – менее 0,9 мм.h3O / (м3/мин).
Суммарная расходная характеристика сложного устройства вентиляции строится по правилам параллельного и последовательного сложения сопротивлений в разветвленной цепи.

Рабочий расход системы определяется для рабочей точки полученной в пересечении расходной характеристики вентилятора и прямой характеризующей импеданс СБ проведенной из начала координат.

Схема с двумя вытяжными вентиляторами.

Pic4

Эта схема предусматривает установку двух вытяжных вентиляторов (одного вентилятора блока питания и дополнительного) рядом, на задней стенке системного блока. Суммарная расходная характеристика строится исходя из правил:

1. Давление, развиваемое двумя параллельно включенными вентиляторами с одинаковыми расходными характеристиками равно давлению, развиваемому одним вентилятором, точка А на рисунке 2.

2. Расход равен суммарному расходу обоих вентиляторов, точка Б2 на рисунке2.

Относительный прирост расхода (закрашенные области) составляет: для высокого импеданса 25%, для среднего импеданса 39% и 66% для малого импеданса.

Из рисунка 4 видим, что прирост расхода охлаждающего воздуха тем больше, чем ниже импеданс системного блока. Причем применение такой схемы при высоком импедансе неэффективна.
Схема с одним вытяжным и одним нагнетающим вентилятором.

Pic5

Эта схема предусматривает установку дополнительно к вытяжному вентилятору, нагнетающего вентилятора. Дополнительный вентилятор установлен на наибольшем удалении от вытяжного.

Суммарная расходная характеристика строится исходя из правил:

1. Суммарное давление, развиваемое двумя последовательно включенными осевыми вентиляторами суммируется по оси давлений, точка А1 рисунок5.

2. Расход равен расходу одного вентилятора, точка Б рисунок 5.

Относительный прирост расхода (закрашенные области) составляет: для высокого импеданса 56%, для среднего импеданса 23% и 12% для малого импеданса.

Рабочая точка, полученная для трех принятых импедансов, показывает, наибольший относительный прирост расхода получается только в системных блоках с высоким импедансом. В абсолютном значении прирост расхода незначителен. Применение этой схемы дает незначительный эффект в абсолютных значениях.

Схема с двумя вытяжными и одним нагнетающим вентилятором.

Pic6

Эта схема предусматривает установку дополнительно к вытяжному вентилятору блока питания, вытяжного вентилятора на задней стенке и нагнетающего вентилятора на наибольшем удалении от вытяжного. Суммарная характеристика строится аналогичным образом, как и в двух предыдущих случаях. Результирующая расходная характеристика параллельна расходной характеристике одного вентилятора и эквивалентна характеристике с вдвое большими значениями давления (точка А1, рисунок 6) и расхода (в точка Б2, рисунок 6).

Относительный прирост расхода составляет: для высокого импеданса 110%, для среднего импеданса 102% и 97% для малого импеданса.

Рабочая точка, полученная для трех принятых импедансов, показывает, наибольший относительный прирост расхода для первой и второй схемы получается в системных блоках с импедансами от среднего до минимального. При этом наибольший абсолютный прирост расхода на минимальных импедансах. (На малом импедансе абсолютный расход увеличивается почти в 2 раза.)

Третья схема эффективна на любом импедансе. Она имеет преимущества перед вентилятором большого диаметра, так как создает более высокий перепад давления. Однако для эффективной работы расходы через все вентиляторы должны быть согласованы.
Qвыт1 + Qвыт2 = Q нагнет

Исходя из рассмотренных схем, можно сделать следующие выводы:

1. Наилучшая эффективность систем охлаждения СБ получается при его малом импедансе, что вполне естественно.

2. Наиболее эффективной схемой для системных блоков со средним импедансом и ниже, является схема с параллельным включением двух и более вытяжных вентиляторов. Она дает наибольший прирост расхода охлаждающего воздуха при самой простой конструкции для СБ с малым и средним импедансом. Эта схема позволяет применять простое автоматическое и ручное управление расходом охлаждающего воздуха без ограничений.

3. Применение схемы с нагнетающим вентилятором дает незначительный эффект. А при регулировании расходов охлаждающего воздуха она еще и сложна в исполнении, поскольку требуется синхронная регулировка числа оборотов обоих вентиляторов.

4. Применение схемы с тремя вентиляторами дает наибольший прирост расхода на всех импедансах. Схема может быть рекомендована на системных блоках с большим заполнением, рабочих станциях, серверах. При этом, если применяется управление расходом какого либо вентилятора, надо принимать специальные меры по синхронизации скоростей вращения вентиляторов по сложному закону.

Ссылки:

Yate Loon Electronics Co., Ltd. DC Fan Series, http://www.yateloon.com/index-1.htm
Сайт фирмы DELTA DC Fan http://www.delta.com.tw/

[1] Импеданс показывает, какое давление падает на охлаждаемом объекте на каждый кубический метр расхода продуваемого воздуха.
Автор: А.Сорокин
Опубликована — 20.09.2005

Система автоматического управления вентилятором. — Радио-как хобби

Система автоматического управления вентилятором своими руками.

Часто в радиолюбительской практике возникает необходимость охлаждать методом обдува какие-либо мощные активные элементы: регулирующие транзисторы в блоках питания, в выходных каскадах мощных УНЧ, радиолампы в выходных каскадах передатчиков и т.д.

Конечно, проще всего включить вентилятор на полные обороты. Но это не самый лучший выход-шум вентилятора будет напрягать и мешать.

Система автоматического управления вентилятором-вот что может быть выходом из ситуации.

Такая система автоматического управления вентилятором, будет управлять включением/выключением и оборотами вентилятора в зависимости от температуры.

В данной статье предложен простой, бюджетный выход из ситуации…

Итак, некоторое время тому назад знакомый товарищ попросил изготовить ему систему автоматического регулирования оборотов вентилятора охлаждения для зарядного устройства. Поскольку готового решения у меня не было-пришлось поискать что-либо подходящее в интернете.

Всегда руководствуюсь принципом –«делать жизнь как можно проще», поэтому подыскивал схемы попроще, без всяких там микроконтроллеров, которые сейчас суют где надо, и где не надо. Попалась на глаза статья :http://dl2kq.de/pa/1-11.htm. Решено было испытать описанные в ней автоматы управления вентилятором…

Система автоматического управления вентилятором №1.

Принципиальная схема устройства показана ниже:

В данном случае применен вентилятор с рабочим напряжением 12 В.

Схема питается напряжением 15…18 В. Интегральный стабилизатор типа 7805 задает начальное напряжение на вентиляторе. Транзистор VT1 управляет работой интегрального стабилизатора. В качестве датчиков температуры использованы кремниевые транзисторы (VT2 и VT3) в диодном включении.

Схема работает следующим образом: в холодном состоянии датчиков температуры напряжение на них максимально. Транзистор VT1 полностью открыт, напряжение на его коллекторе ( а значит и на выводе 2 интегрального стабилизатора) составляет десятые доли вольта. Напряжение, подаваемое на вентилятор почти равно паспортному выходному напряжению микросхемы LM7805, и вентилятор вращается на небольших оборотах.

По мере прогрева датчиков температуры ( одного любого из них, или обеих) напряжение на базе VT1 начинает уменьшаться. Транзистор VT1 начинает закрываться, напряжение на его коллекторе увеличивается, а соответственно, увеличивается и напряжение на выходе микросхемы LM7805.

Обороты вентилятора также увеличиваются и плавно достигают максимальных. По мере остывания датчиков температуры происходит обратный процесс и обороты вентилятора уменьшаются.

Количество датчиков может быть от одного до нескольких ( мною опробовано три параллельно включенных датчика). Датчики могут быть установлены как рядом друг с другом ( для повышения надежности срабатывания), так и размещены в разных местах.

Изначально данная схема разрабатывалась для применения в мощном ламповом усилителе мощности КВ диапазона, отсюда большое количество блокировочных конденсаторов. При применении данной системы автоматического управления режимом работы вентилятора, скажем, в блоках питания, или в мощных усилителях НЧ блокировочные конденсаторы можно не устанавливать.

Данная схема интересна еще и тем, что датчики температуры могут быть как закреплены на радиаторах мощных транзисторов, диодов и иметь непосредственный тепловой контакт с ними,так и установлены на весу, в потоке теплого воздуха.

В качестве транзисторов VT1…VT3 можно применить любые кремниевые транзисторы в пластиковом корпусе и структуры n-p-n. Мною успешно испытаны транзисторы КТ503, КТ315, КТ3102, S9013, 2N3904. Подстроечный резистор R2 служит для установки минимальных оборотов вентилятора.

При настройке данной системы автоматического управления режимом работы вентилятора подстроечным резистором R2 устанавливают минимальные обороты вентилятора. Затем, нагревая датчик, или датчики, каким-либо источником тепла убеждаются в работоспособности системы и возможность срабатывания её от разных датчиков независимо.

Данная схема достаточно чувствительна-можно настроить её на срабатывание даже от нагевания датчика температуры рукой. Важное замечание. Схема измеряет не абсолютную температуру, а разность температур между переходами транзистора VT1 и датчиков VT2 и VT3. Поэтому плата устройства должна быть размещена в месте, исключающем дополнительный нагрев. Интегральный стабилизатор должен быть снабжен небольшим радиатором.

Система автоматического управления вентилятором №2.

Здесь описано аналогичное устройство, но имеющее некоторые особенности.

Дело вот в чем. Часто бывают случаи, когда система автоматического управления режимом работы вентилятора установлена в изделии, где имеется всего лишь одно питающее напряжение -12В, но и вентилятор рассчитан на работу от напряжения 12 В.

Для достижения максимальных оборотов вентилятора необходимо подать на него полное напряжение,или, другими словами, регулирующий элемент системы автоматического управления режимом работы вентилятора должен иметь практически близкое к нулю падение напряжения на нем. И в этом смысле схема, описание которой изложено выше, не подходит.

В этом случае применимо другое устройство, схема которого представлена ниже:

Регулирующим элементом служит полевой транзистор с очень низким сопротивлением канала в открытом состоянии. Мною использован транзистор типа PHD55N03.

Он имеет следующие характеристики: максимальное напряжение сток-исток -25 В, максимальный ток стока- 55 А, сопротивлением канала в открытом состоянии -0,14 мОм.

Подобные транзисторы применяются на материнских платах и платах видеокарт. Я добыл этот транзистор на старой материнской плате:

Цоколевка этого транзистора:

Именно очень низкое сопротивление канала в открытом состоянии и позволяет приложить к вентилятору практически полное напряжение питания.

В этой схеме датчиком температуры служит терморезистор R1 номиналом 10 кОм. Терморезистор должен быть с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления ( типа NTC).

Номинал терморезистора R1 может быть от 10 до 100 кОм, соответственно нужно изменить и номинал подстроечного резистора R2. Так, для терморезистора номиналом 100 кОм, сопротивление подстроечного резистора R2 должно быть 51 или 68 кОм. Подстроечным резистором R2 в данной схеме устанавливается порог срабатывания схемы.

Данная схема работает по принципу термоуправляемого реле: вентилятор включен/выключен в зависимости от температуры датчика.

Конструктивно, терморезистор R1 размещается на радиаторе транзисторов, которые обдувает вентилятор. Подстроечным резистором R2 при настройке схемы добиваются старта вентилятора при пороговой (начальной) температуре.

В качестве VT1 подойдет любой полевой транзистор с напряжением стока выше 20 В и сопротивлением канала в открытом состоянии менее 0,5 Ома.

Если напряжение питания не стабилизировано, то порог срабатывания схемы будет плавать, со всеми вытекающими последствиями. В этом случае полезно будет запитать терморезистор от стабильного источника питания, например -78L09.

Ниже приведен модернизированный вариант этой схемы. В данной схеме предусмотрена возможность независимой регулировки как минимальных оборотов при нормальной температуре, так и температуру, с которой обороты вентилятора начинают увеличиваться.

Здесь цепь R5, R6,VD2 позволяет установить минимальные обороты вентилятора при нормальной ( начальной) температуре при помощи подстроечного резистора R5. А резистором R7 устанавливают температуру, с которой вентилятор переходит на повышенные обороты.

Как и в предыдущих схемах, блокировочные конденсаторы необходимы при эксплуатации устройства в условиях воздействия мощных высокочастотных наводок-например ламповый усилитель мощности КВ диапазона. В других случаях в их установке нет необходимости.

Терморезисторов-датчиков температуры может быть несколько и установленных в разных местах. Вентиляторов тоже может быть несколько. В этом случае возможно ( но необязательно) будет необходимым предусмотреть небольшой радиатор для регулирующего транзистора.

Вид собранной платы системы автоматического управления обдувом, управляющий транзистор установлен со стороны печатных проводников:

Печатная плата, вид со стороны проводящих дорожек:

Все три схемы, приведенные в этой статье мною опробованы и продемонстрировали надежную и стабильную работу.

Обновление от 13.01.2020

Изготовил еще два варианта подобных регуляторов. Без использования терморезисторов.

Статья с подробным описанием здесь.

Простая схема управление вентилятором или кулером охлаждения

В данной схеме управление вентилятором или кулером системы охлаждения происходит по сигналу термистора в течении заданного периода времени. Схема простая, собрана всего на трех транзисторах.

Эта система управления может быть использована в самых разных областях жизни, где необходимо охлаждение посредством вентилятора, например, охлаждения материнской платы ПК, в усилителях звука, в мощных блоках питания и в иных устройствах, которые в ходе своей работы могут перегреваться. Система представляет собой сочетание двух устройств: таймера и термореле.

Описание работы схемы управления вентилятором

Когда температура низкая, сопротивление термистора высокое и, следовательно, первый транзистор закрыт, потому что на его базе напряжение ниже 0,6 вольт. В это время конденсатор на 100 мкФ разряжен. Второй PNP-транзистор так же закрыт, поскольку напряжение на базе равно напряжению на его эмиттере. И третий транзистор так же заперт.

При повышении температуры, сопротивление термистора уменьшается. Таким образом, напряжение на базе первого транзистора увеличивается. Когда это напряжение превысит 0,6 В, первый транзистор начинает пропускать ток заряжая конденсатор 100 мкФ и подает отрицательный потенциал на базу второго транзистора, который открывается и включает третий транзистор, который в свою очередь активирует реле.

После того, как вентилятор включается, температура уменьшается, но конденсатор 100 мкФ разряжается постепенно, сохраняя работу вентилятора в течение некоторого времени после того, как температура приходит в норму.

Подстроичный резистор (показан на схеме как 10 ком) должен иметь значение сопротивления около 10% от сопротивления термистора при 25 градусах. Термистор применен марки EPCOS NTC B57164K104J на 100 кОм. Таким образом, сопротивление подстрочного резистора (10%) получается 10 кОм. Если вы не можете найти эту модель можно использовать другой. Например, при использовании термистора 470 кОм сопротивление подстроичного составит 47 кОм.

Схема подключения вентилятора с питанием от 12 вольт.

Схема подключения вентилятора с питанием от 220 вольт

В печатной плате можно увидеть два подстроичных резистора. Первый на 10 кОм для регулирования порога срабатывания вентилятора, второй на 1 мОм позволяет регулировать время работы после нормализации температуры. Если вам нужен больший интервал времени, то конденсатор на 100 мкФ можно увеличить до 470 мкФ. Диод 1N4005 используется для защиты транзистора от индуктивных выбросов в реле.

Источник

Схема вентилятора радиатора, подключение реле

Конструкция и принципиальная схема вентилятора радиатора могут отличаться не только в зависимости от марки автомобиля, но и от года выпуска и комплектации модели. Рассмотрим не только принцип работы, но и вариант подключения с возможностью принудительного включения вентилятора системы охлаждения (ВСО).

Особенности конструкции системы охлаждения

В зависимости от особенностей конструкции, включение вентилятора может происходить 3-мя способами:

с помощью силового датчика активации ВСО. Еще такой датчик называют температурным реле включения вентилятора, так как силовые контакты электродвигателя проходят непосредственно через датчик. При такой схеме значительно возрастает нагрузка на термореле, что снижает его ресурс;
с помощью датчика включения вентилятора, но теперь замыкание контактов в температурном переключателе приводит к срабатыванию реле, через которое и подключены силовые контакты электровентилятора системы охлаждения. Такой способ подключения намного надежней предыдущего варианта;
с помощью электронного блока управления двигателем. ЭБУ, ориентируясь на установленный в радиаторе охлаждения двигателя датчик температуры охлаждающей жидкости, подает через реле питание на ВСО. В качестве измерителя используется резистивный термодатчик. Именно такая схема включения используется на подавляющем большинстве современных автомобилей. На машинах, оборудованных кондиционером, одним из электровентиляторов будет управлять блок комфорта. Необходимо это для принудительного охлаждения конденсатора при задействованной системе кондиционирования салона.

Режимы работы

Разбираясь в принципе работы и схеме подключения вентилятора радиатора, следует помнить, что электродвигатели зачастую имеют два скоростных режима. Реализуется это 2-мя способами:

добавлением в цепь резистора, повышающего сопротивления и, как следствие, уменьшающего силу тока. В конструкции используется двухконтактный датчик, который в зависимости от температуры питает электродвигатель напрямую либо через сопротивления;
комбинацией параллельного и последовательного включения. Схема применяется на авто с двумя вентиляторами. Они могут быть подключены последовательно, в случае чего по закону Ома будут работать от 6 В, либо последовательно, когда на каждый из ВСО подается 12 В. Режимы соответствуют малой и большой скорости вращения пропеллера.

Варианты схем

Принципиальная схема подключения ВСО на ВАЗ 2108, 2109, 21099 (до 1998 г.в.).

Как мы видим, датчик управляет реле включением вентилятора, которое расположено в монтажном блоке предохранителей. При достижении определенной температуры контакты температурного переключателя замыкаются, что приводит к протеканию тока в цепи электродвигателя.

Выше представлена схема для авто ВАЗ 2108, 2109, 21099, но после 1998 г.в. Как мы видим, датчик включения теперь выполняет функции реле.

Схему с использованием резистора для реализации двух скоростей вращения пропеллера рассмотрим на примере VW Passat. Двухпозиционный датчик питания вентилятора S23, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, замыкает контакты напрямую либо через добавочное сопротивление.

Подключение своими руками

Некоторые водители, предостерегая двигатель от перегрева вследствие неправильной работы термореле питания вентилятора радиатора, делают выносную кнопку для принудительно включения электродвигателя. Для этого достаточно параллельно к управляющему выводу реле, идущему от датчика, подключить фиксируемую кнопку, которая при нажатии будет замыкать контакт на массу, провоцируя тем самым срабатывание реле. Если конструкцией автомобиля не предусмотрено реле вентилятора, для принудительного охлаждения радиатора его придется установить самостоятельно.

Ни в коем случае не подключайте электродвигатель напрямую через кнопку в салоне! Также не советуем подключать строить схему так, чтобы после включения зажигания электровентилятор постоянно вращался, так как это значительно снижает его ресурс.

Для подключения вам достаточно понимания принципа работы 4-контактного реле и минимальных знаний в монтаже дополнительного оборудования. Обязательно включите в силовую цепь предохранитель нужного номинала и расположите его как можно ближе к источнику питания (подробно о том, как правильно подобрать номинал предохранителя).

При желании можно заменить однопозиционный датчик на двухпозиционный, что в паре с подобранным резистором позволит реализовать малую скорость работы ВСО. Если вы обладаете достаточным уровнем знаний в электротехнике, то для регулировки скорости вращения пропеллера можно соорудить ШИМ-регулятор. Управления электровентилятором с помощью ШИМ-сигнала позволит плавно регулировать и произвольно выбирать скорость вращения в зависимости от температурной нагрузки на двигатель. На просторах интернета достаточно материалов о том, как сделать ШИМ-регулятор своими руками.