Двигун внутрішнього згоряння / Система охолодження двигуна / Крильчатка вентилятора, охолодження двигуна

Крильчатка вентилятора, охолодження двигуна

Крильчатка вентилятора охолодження двигуна - це обертова деталь із лопатями, яка створює повітряний потік через радіатор охолодження двигуна та, залежно від конструкції, через конденсор кондиціонера й інші теплообмінники. Крильчатка може бути встановлена на електродвигуні, віскомуфті, шківі водяного насоса або іншому механічному приводі.

Зразок правильного англійського перекладу: крильчатка вентилятора охолодження двигуна - Fan Wheel, Engine Cooling.

Крильчатка є частиною вентилятора радіатора, але не тотожна вентилятору в зборі. До повного модуля також можуть входити електродвигун, кожух вентилятора, проводка, резистор, реле та електронний блок керування.

Ефективність крильчатки залежить не тільки від частоти обертання. Важливі діаметр, кількість і профіль лопатей, напрям обертання, положення відносно кожуха, форма маточини, жорсткість матеріалу та відсутність дисбалансу. Зовні схожа крильчатка може створювати значно менший потік або працювати в протилежному напрямку.

Для цієї теми релевантні вентилятори охолодження двигуна, віскомуфти вентилятора, блоки керування вентилятором, резистори вентилятора, радіатори двигуна, радіатори кондиціонера, вентилятори конденсора та загальна категорія охолодження й опалення.

Головний принцип: справність крильчатки оцінюють за цілісністю, центруванням, балансом, правильним напрямом обертання та реальним потоком через радіатор. Те, що лопаті обертаються, ще не доводить достатнього охолодження.

Електровентилятор може ввімкнутися автоматично при зупиненому двигуні.
Перед оглядом крильчатки від'єднайте її живлення за процедурою виробника.
Не наближайте руки до лопатей при під'єднаному вентиляторі.
Не запускайте вентилятор із тріснутою або неповною крильчаткою.
Не намагайтеся балансувати крильчатку випадковими вантажами, гвинтами або клеєм.
Не випрямляйте пластикові лопаті відкритим полум'ям.
Не продовжуйте тест при ударах, сильній вібрації або контакті з кожухом.

Зміст

Призначення крильчатки
Крильчатка, вентилятор і модуль у зборі
Будова крильчатки
Матеріали
Основні типи
Втягувальна крильчатка
Нагнітальна крильчатка
Електричний вентилятор
Механічний вентилятор
Форма й профіль лопатей
Напрям обертання
Балансування
Положення в кожусі
Ознаки несправності
Тріщини й пошкоджені лопаті
Пошкодження маточини
Деформація
Дисбаланс і вібрація
Контакт із кожухом
Слабкий повітряний потік
Перегрів у заторі
Вплив на кондиціонер
Причини пошкодження
Початкова перевірка
Ручна перевірка
Активний тест
Перевірка потоку
Перевірка частоти обертання
Правильний підбір
Чи можна ремонтувати крильчатку
Заміна крильчатки
Типові сервісні ситуації
Типові помилки
Повний алгоритм діагностики
Контроль після ремонту
Товарні групи TESMA
Часті питання

Призначення крильчатки

створювати потік через радіатор двигуна;
забезпечувати обдування конденсора кондиціонера;
відводити тепло при малій швидкості автомобіля;
підтримувати температуру двигуна під навантаженням;
допомагати роботі кондиціонера на місці;
охолоджувати моторний відсік після зупинки;
працювати разом із кожухом як єдиний повітряний насос;
створювати потрібний потік при різних швидкостях вентилятора.

На трасі основну частину повітряного потоку створює рух автомобіля. У заторі або на холостому ходу результат залежить від крильчатки, привода й кожуха.

Крильчатка, вентилятор і модуль у зборі

Крильчатка

Обертова деталь із лопатями та центральною маточиною.

Електродвигун або механічний привод

Створює крутний момент і обертає крильчатку.

Кожух

Направляє повітря через площу теплообмінника та утримує вентилятор.

Вентилятор у зборі

Може містити крильчатку, двигун, кожух, проводку, резистор або блок керування.

Перед замовленням уточнюють, чи постачається крильчатка окремо. На частині автомобілів виробник передбачає заміну тільки всього модуля.

Будова крильчатки

центральна маточина;
посадковий отвір;
шліци, шпонка або площина фіксації;
кріпильна гайка або болти;
радіальні лопаті;
підсилювальні ребра;
зовнішнє кільце за окремої конструкції;
балансувальні ділянки;
мітки напрямку обертання;
ідентифікаційний номер.

Матеріали

Пластикова крильчатка

має малу масу;
створює менше навантаження на підшипник;
дозволяє формувати складний профіль лопатей;
може ставати крихкою від віку й температури;
чутлива до ударів і неправильного демонтажу.

Композитна крильчатка

має підвищену жорсткість;
витримує високу частоту обертання;
може мати армування;
потребує точного підбору матеріалу при ремонті.

Металева крильчатка

використовується переважно в механічних системах;
має більшу масу;
може деформуватися після контакту;
потребує особливо точного балансування;
пошкоджена лопать становить високий ризик для радіатора.

Основні типи

осьова втягувальна крильчатка;
осьова нагнітальна крильчатка;
крильчатка електровентилятора;
крильчатка механічного вентилятора;
крильчатка для віскомуфти;
одинарна крильчатка;
ліва або права крильчатка подвійного модуля;
крильчатка з нерівномірним розташуванням лопатей;
крильчатка із зовнішнім стабілізувальним кільцем;
двонапрямна конструкція спеціального призначення.

Втягувальна крильчатка

Розташована за радіатором і протягує повітря від передньої частини автомобіля до моторного відсіку.

працює разом із заднім кожухом;
потребує правильного профілю лопатей;
зворотна полярність знижує потік;
встановлення нагнітальної крильчатки може не дати потрібного результату;
великий зазор до кожуха збільшує перетікання повітря.

Нагнітальна крильчатка

Встановлюється перед теплообмінниками та проштовхує повітря назад.

може бути окремим вентилятором кондиціонера;
має інший профіль або напрям обертання;
не повинна створювати протидію основному вентилятору;
неправильна полярність спрямовує повітря вперед;
результат перевіряють за фактичним потоком через конденсор.

Електричний вентилятор

Крильчатка встановлюється безпосередньо на вал електродвигуна або на окрему маточину.

Варіанти кріплення

гайка на різьбовому валу;
центральний болт;
шліцьова посадка;
фіксувальна шайба;
пресова посадка;
нерозбірне заводське з'єднання.

Різьба може бути лівою або правою. Напрям відкручування перевіряють за документацією, а не припускають.

Механічний вентилятор

Механічна крильчатка обертається разом із двигуном або через віскомуфту.

Додатково перевіряють

стан віскомуфти;
люфт її підшипника;
кріплення до шківа;
положення відносно кожуха;
опори двигуна;
люфт водяного насоса;
стан приводного ременя;
биття фланця;
правильність проставки.

Форма й профіль лопатей

кількість лопатей;
довжина й ширина;
кут установлення;
закручування профілю;
вигин передньої та задньої кромок;
відстань між лопатями;
нерівномірний крок для зниження шуму;
жорсткість біля маточини;
форма кінця лопаті;
наявність зовнішнього кільця.

Інша кількість лопатей не означає автоматично кращу продуктивність. Геометрія узгоджена з частотою обертання, потужністю двигуна та кожухом.

Напрям обертання

Причини неправильного напрямку

переплутана полярність двигуна постійного струму;
установлений двигун іншої модифікації;
установлена крильчатка протилежного напрямку;
переплутані роз'єми подвійного модуля;
після ремонту змінена проводка;
використаний універсальний вентилятор без перевірки конфігурації.

Ознаки

крильчатка швидко обертається, але потік слабкий;
повітря рухається до решітки замість моторного відсіку;
кондиціонер погано працює на місці;
температура зростає в заторі;
вентилятор працює довго або постійно;
шум є, але теплообмін слабкий.

Балансування

Заводська крильчатка балансується як обертова деталь. Розподіл маси лопатей повинен бути рівномірним.

Дисбаланс виникає через

відламаний фрагмент;
тріщину однієї лопаті;
деформацію;
налиплий бруд;
лід або сніг;
невдалий ремонт клеєм;
неправильну шайбу;
зміщення маточини;
биття вала електродвигуна;
деформацію фланця віскомуфти.

Наслідки

вібрація кузова;
шум;
руйнування підшипника;
тріщини кожуха;
ослаблення кріплень;
контакт із радіатором;
пошкодження блока керування або проводки;
руйнування інших лопатей.

Положення в кожусі

крильчатка повинна бути відцентрована;
зазор до кільця має бути рівномірним;
лопаті не повинні торкатися кожуха при нагріванні;
маточина не повинна стояти під кутом;
двигун вентилятора має бути жорстко закріплений;
кожух повинен прилягати до радіатора;
проводка не повинна потрапляти в зону обертання.

Універсального значення зазору немає. Його визначає конструкція конкретного вентилятора.

Ознаки несправності

видима тріщина;
відсутня частина лопаті;
нерівномірна відстань між лопатями;
потертості на кінцях;
кругові сліди на кожусі;
сильна вібрація після запуску;
гул або періодичні удари;
крильчатка обертається не по центру;
маточина має люфт;
крильчатка прокручується на валу;
повітряний потік слабкий;
двигун перегрівається в заторі;
кондиціонер слабшає на місці;
вентилятор споживає надмірний струм;
кріплення кожуха послаблюються повторно.

Тріщини й пошкоджені лопаті

Небезпечні ділянки

основа лопаті біля маточини;
перехід між ребром і лопаттю;
зона попереднього контакту з кожухом;
посадка навколо центрального отвору;
край зовнішнього кільця;
місце невдалого ремонту.

Навіть невелика тріщина біля основи може швидко розвиватися під дією відцентрового навантаження. Відрив лопаті на високій швидкості здатний пробити радіатор або пошкодити капот.

Пошкодження маточини

розбиті шліци;
тріщина навколо отвору;
зірвана різьба;
відсутня фіксувальна шайба;
неправильна проставка;
ослаблена гайка;
крильчатка встановлена не до упору;
посадка пошкоджена знімачем;
пластик перегрітий на валу;
маточина провертається незалежно від лопатей.

Деформація

перегрів моторного відсіку;
контакт із гарячою деталлю;
неправильне зберігання;
сильне затягування кріплення;
удар під час демонтажу;
контакт зі стороннім предметом;
випрямлення феном;
установлення на перекошений вал;
використання невідповідної проставки.

Деформовану пластикову лопать не слід вирівнювати на око. Зміна кута порушує баланс і продуктивність.

Дисбаланс і вібрація

Перевіряють

цілісність усіх лопатей;
налиплий бруд;
биття маточини;
люфт вала;
центрування кріплення;
стан електродвигуна;
віскомуфту й помпу;
жорсткість кожуха;
опори двигуна;
відсутність стороннього предмета.

Вібрація не обов'язково спричинена лопатями. Радіальне биття вала або зношений підшипник створюють схожий симптом.

Контакт із кожухом

кожух установлений із перекосом;
нижня напрямна не потрапила в паз;
рамка тріснула;
двигун вентилятора має люфт;
крильчатка встановлена не до упору;
вал зігнутий;
радіатор зміщений після ДТП;
опори двигуна просіли;
помпа або віскомуфта має люфт;
встановлена крильчатка більшого діаметра;
пластик деформувався після нагрівання.

Сліди контакту є причиною негайно припинити тест. Подальше обертання може зруйнувати лопать.

Слабкий повітряний потік

неправильний напрям обертання;
невідповідний профіль крильчатки;
занадто низька частота обертання;
прослизання механічного привода;
несправна віскомуфта;
пошкоджені лопаті;
великий зазор до кожуха;
відсутня частина кожуха;
забруднений радіатор;
заблокований конденсор;
неправильне підключення подвійного модуля;
вентилятори створюють зустрічні потоки.

Перегрів у заторі

Несправність крильчатки особливо помітна, коли природного потоку немає.

на трасі температура нормальна;
у заторі температура зростає;
вентилятор чути, але потік слабкий;
повітря рухається в неправильний бік;
крильчатка не набирає потрібних обертів;
частина лопаті відсутня;
через вібрацію блок знижує швидкість або вимикає двигун;
кожух не формує потік через радіатор.

Одночасно перевіряють термостат, циркуляцію антифризу, радіатор, водяний насос і команду вентилятора.

Вплив на кондиціонер

тиск у контурі холодоагенту зростає на місці;
компресор періодично вимикається;
повітря в салоні теплішає на світлофорі;
після початку руху охолодження відновлюється;
вентилятор працює на високій швидкості;
конденсор не має достатнього обдування;
неправильний напрям крильчатки відштовхує повітря вперед.

Причини пошкодження

дорожній предмет або уламок;
інструмент, залишений у моторному відсіку;
листя, гілка або шматок пластику;
контакт із деформованим кожухом;
ДТП;
несправні опори двигуна;
люфт електродвигуна;
люфт віскомуфти або помпи;
перегрів і старіння матеріалу;
невдалий демонтаж;
надмірне затягування кріплення;
установлення невідповідної деталі;
попередній ремонт лопатей;
лід або ущільнений сніг;
пошкодження під час миття моторного відсіку.

Початкова перевірка

Уточнити умови перегріву, шуму або вібрації.
Повністю охолодити двигун.
Від'єднати живлення вентилятора.
Оглянути всі лопаті з обох боків.
Перевірити основу кожної лопаті.
Оглянути маточину.
Перевірити фіксацію на валу.
Перевірити зазор до кожуха.
Оглянути кругові сліди контакту.
Перевірити сторонні предмети.
Перевірити люфт вала.
Перевірити кожух і його кріплення.
Перевірити радіатор на пошкодження уламками.
Звірити номер крильчатки.

Ручна перевірка

крильчатка обертається без контакту;
опір рівномірний;
маточина не зміщується на валу;
радіальний люфт відсутній або відповідає конструкції;
лопаті не змінюють положення під легким навантаженням;
всі лопаті мають однаковий контур;
кожух не рухається разом із крильчаткою;
проводка не знаходиться в зоні обертання.

На механічній віскомуфті опір ручному обертанню залежить від температури й конструкції. Така перевірка не замінює діагностику муфти.

Активний тест

Закріпити всі панелі й проводку.
Прибрати інструмент із моторного відсіку.
Під'єднати діагностичний сканер.
Подати команду мінімальної швидкості.
Перевірити напрям потоку.
Оцінити центрування.
Перевірити вібрацію.
Перевірити контакт із кожухом.
Подати команду наступної швидкості.
Порівняти шум і продуктивність.
Зупинити тест при ударах або сильному битті.
Після зупинки оглянути лопаті повторно.

Перевірка потоку

Безпечні методи

анемометр;
димовий тест із безпечної відстані;
стрічка на довгому захищеному тримачі;
порівняння потоку в різних зонах радіатора;
контроль тиску кондиціонера;
порівняння температури теплообмінника до й після запуску;
спостереження напрямку потоку з боку решітки.

Не підносьте вільний папір або тканину безпосередньо до крильчатки. Їх може затягнути у вентилятор.

Перевірка частоти обертання

порівняти задану швидкість із фактичною;
використати діагностичний параметр RPM за наявності;
застосувати безконтактний тахометр;
перевірити живлення під навантаженням;
оцінити падіння напруги;
перевірити струм електродвигуна;
перевірити віскомуфту при робочій температурі;
порівняти обидва вентилятори подвійного модуля.

Високі оберти не гарантують високий потік, якщо крильчатка має неправильний профіль або напрям.

Правильний підбір

VIN;
марка, модель і покоління;
дата виробництва;
код двигуна;
тип коробки передач;
наявність кондиціонера;
одинарний або подвійний модуль;
ліва чи права позиція;
електричний або механічний привод;
втягувальна або нагнітальна конструкція;
напрям обертання;
діаметр крильчатки;
кількість лопатей;
форма профілю;
діаметр і форма маточини;
кількість шліців;
тип різьби;
виліт відносно вала;
сумісність із кожухом;
сумісність з електродвигуном або віскомуфтою.

Навіть однаковий діаметр не гарантує сумісність. Інший виліт або профіль лопаті може спричинити контакт і слабкий потік.

Чи можна ремонтувати крильчатку

Заміна обов'язкова, якщо

зламана або відсутня частина лопаті;
є тріщина біля маточини;
маточина прокручується;
крильчатка має видимий дисбаланс;
лопать деформована;
пластик став крихким;
є сліди сильного контакту;
пошкоджено зовнішнє кільце;
розбиті шліци;
невідомо, чи збережене заводське балансування.

Чому склеювання небезпечне

клей змінює масу однієї ділянки;
міцність шва складно підтвердити;
навантаження зростає з частотою обертання;
ремонт може відірватися при нагріванні;
уламок може пошкодити радіатор;
відновити точний профіль лопаті майже неможливо.

Косметичне очищення й заміна окремої кріпильної шайби можливі. Лопаті та маточину як силову обертову деталь зазвичай не ремонтують.

Заміна крильчатки

Повністю охолодити двигун.
Від'єднати акумулятор за процедурою.
Від'єднати роз'єм електровентилятора.
За потреби зняти модуль із кожуха.
Зафіксувати вал перед відкручуванням.
Перевірити напрям різьби.
Зняти гайку, болт або стопор.
Не підважувати лопаті.
Знімати зусилля через маточину.
Перевірити вал і посадку.
Перевірити люфт підшипника.
Порівняти стару й нову крильчатки.
Звірити напрям обертання.
Перевірити виліт і діаметр.
Очистити посадкову поверхню.
Установити крильчатку без перекосу.
Установити штатну шайбу й кріплення.
Затягнути за документацією.
Перевірити ручне обертання.
Установити модуль на автомобіль.
Перевірити зазор до кожуха.
Виконати активний тест на всіх швидкостях.

Типові сервісні ситуації

Вентилятор обертався, але автомобіль перегрівався в заторі

Після заміни електродвигуна переплутали полярність. Крильчатка швидко оберталася, але спрямовувала повітря вперед. Після відновлення правильного підключення потік через радіатор нормалізувався.

Після заміни крильчатки з'явилася вібрація

Установлена деталь мала правильний діаметр, але іншу посадкову глибину. Маточина не сіла до упору, тому крильчатка оберталася з биттям.

Крильчатка повторно зачепила кожух

Причиною був люфт вала електродвигуна. Нова крильчатка не усунула радіальне переміщення, тому через короткий час на лопатях знову з'явилися потертості.

Механічний вентилятор ударяв по кожуху при прискоренні

На холостому ходу центрування було нормальним. Під навантаженням двигун переміщувався через пошкоджену опору.

Вентилятор став гучним після очищення

На одній лопаті залишився щільний шар бруду, а з іншої його видалили. Нерівномірна маса спричинила дисбаланс. Після рівномірного очищення вібрація зникла.

Відламана лопать пошкодила радіатор

Крильчатку продовжили використовувати після появи тріщини біля маточини. Під час високої швидкості лопать відірвалася й пробила соти радіатора.

Типові помилки

перевіряти тільки факт обертання;
не перевіряти напрям потоку;
міняти полярність без урахування профілю крильчатки;
підбирати тільки за діаметром;
ігнорувати виліт маточини;
встановлювати деталь іншого напрямку;
залишати тріснуту лопать;
склеювати відламаний фрагмент;
балансувати гвинтами або металевими пластинами;
підважувати крильчатку за лопаті;
не перевіряти напрям різьби;
перетягувати пластикову маточину;
не встановлювати шайбу;
не перевіряти люфт електродвигуна;
не перевіряти віскомуфту й помпу;
ігнорувати опори двигуна;
не перевіряти кожух після ДТП;
залишати бруд тільки на частині лопатей;
запускати модуль поза кожухом без надійної фіксації;
не виконувати активний тест після заміни.

Повний алгоритм діагностики

Уточнити симптом.
Зафіксувати режим перегріву або шуму.
Перевірити історію ДТП й ремонту вентилятора.
Зчитати коди несправностей.
Перевірити задану швидкість вентилятора.
Повністю охолодити двигун.
Знеструмити вентилятор.
Оглянути кожну лопать.
Оглянути основу лопатей.
Оглянути маточину.
Перевірити кріплення.
Перевірити люфт на валу.
Перевірити зазор до кожуха.
Оглянути сліди контакту.
Перевірити сторонні предмети.
Перевірити чистоту лопатей.
Перевірити цілісність кожуха.
Перевірити радіатор і конденсор.
Провернути крильчатку вручну.
Перевірити рівномірність обертання.
Перевірити електродвигун.
Для механічної системи перевірити віскомуфту.
Перевірити водяну помпу.
Перевірити опори двигуна.
Під'єднати вентилятор.
Виконати тест низької швидкості.
Перевірити напрям обертання.
Перевірити напрям повітря.
Оцінити вібрацію.
Виконати тест високої швидкості.
Зупинити тест при ударах.
Виміряти фактичні оберти.
Перевірити струм електродвигуна.
Перевірити потік через радіатор.
Перевірити температурну реакцію.
Перевірити кондиціонер на місці.
Звірити номер крильчатки.
Звірити діаметр, профіль і напрям.
Замінити пошкоджену крильчатку.
Замінити несправний привод за потреби.
Відновити кожух і кріплення.
Повторити ручну перевірку.
Повторити активний тест.
Виконати контрольну поїздку.
Перевірити температуру в заторі.
Повторно оглянути лопаті й кріплення.

Контроль після ремонту

крильчатка відповідає автомобілю;
напрям обертання правильний;
повітря проходить через радіатор;
маточина повністю посаджена;
кріплення встановлене правильно;
зазор до кожуха рівномірний;
контакт відсутній;
биття не видно;
вібрація відсутня;
проводка закріплена;
кожух не має люфту;
вентилятор проходить усі режими;
обидва вентилятори працюють узгоджено;
температура стабільна в заторі;
кондиціонер працює на місці;
коди не повертаються;
після поїздки немає нових потертостей.

Товарні групи TESMA

Вентилятор і привод

Електричне керування

Теплообмінники

Часті питання

Чим крильчатка відрізняється від вентилятора?

Крильчатка - це обертова частина з лопатями. Вентилятор у зборі може додатково містити електродвигун, кожух, проводку та блок керування.

Чи можна їздити з тріснутою лопаттю?

Ні. Тріщина може швидко збільшитися, а лопать - відірватися та пошкодити радіатор або інші деталі.

Чи можна склеїти крильчатку?

Надійно відновити міцність, профіль і баланс лопаті практично неможливо. Пошкоджену крильчатку замінюють.

Чому вентилятор обертається, але не охолоджує?

Перевіряють напрям обертання, профіль крильчатки, оберти, кожух, стан радіатора та реальний повітряний потік.

Чому крильчатка зачіпає кожух?

Можливі перекіс рамки, неправильна посадка, люфт електродвигуна, деформація лопатей, пошкоджені опори двигуна або люфт віскомуфти чи помпи.

Чи можна змінити полярність вентилятора?

На простому двигуні постійного струму напрям може змінитися, але профіль крильчатки може бути розрахований тільки на один напрям. Рішення перевіряють за схемою й фактичним потоком.

Чому нова крильчатка вібрує?

Перевіряють відповідність деталі, посадку маточини, шайби, вал двигуна, кріплення та можливий заводський дефект.

Чи можна встановити крильчатку з більшою кількістю лопатей?

Не без інженерного підтвердження. Вона може мати інший опір, споживання струму, шум і продуктивність.

Чи продається крильчатка окремо?

На частині автомобілів - так. На інших виробник передбачає заміну вентилятора або всього модуля в зборі.

Що підтверджує правильну заміну?

Відсутність тріщин, люфту, биття й контакту, правильний напрям потоку, стабільна температура та нормальна робота кондиціонера.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Крильчатка вентилятора охолодження двигуна створює потік повітря через радіатор і конденсор. Її продуктивність залежить від профілю лопатей, напрямку обертання, частоти обертання, положення у кожусі та справності привода.

Тріщини, деформація, дисбаланс або неправильна крильчатка є небезпечними навіть тоді, коли вентилятор продовжує обертатися. Під час діагностики перевіряють не тільки лопаті, а й маточину, вал, кожух, віскомуфту, опори двигуна та реальний потік. Пошкоджену силову обертову деталь замінюють, а після ремонту вентилятор тестують на всіх передбачених швидкостях.