Двигатель для привода вентилятора

Электродвигатели для привода вентиляторов

Электродвигатели для привода вентиляторов предназначены для приводов различных вентиляторов, преимущественно промышленных. Системы вентиляции используются практически в любых зданиях, морских судах и д. р.

Назначение: Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 0,25 кВт

Номинальная частота вращения: 1000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Назначение: Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 2,20 кВт, 3,00 кВт, 4,00 кВт, 5,50 кВт, 7,50 кВт, 11,0 кВт, 15,0 кВт, 18,5 кВт

Номинальная частота вращения: 750 об/мин, 1000 об/мин, 1500 об/мин, 3000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Назначение: Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 0,01 кВт

Номинальная частота вращения: 3000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Назначение: Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 1,50 кВт, 2,20 кВт, 4,00 кВт, 5,50 кВт

Номинальная частота вращения: 3000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Назначение: Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 0,37 кВт, 0,55 кВт, 0,75 кВт, 1,10 кВт, 1,50 кВт, 2,20 кВт, 3,00 кВт, 4,00 кВт, 5,50 кВт, 7,50 кВт, 11,0 кВт

Номинальная частота вращения: 3000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 0,37 кВт, 0,55 кВт, 0,75 кВт

Номинальная частота вращения: 3000 об/мин

Цена (без учета НДС): По запросу руб.

Назначение: Взрывозащищенные, Привод вентиляторов

Тип: Переменного тока асинхронный

Напряжение питания и род тока:

Номинальная мощность: 6,5 кВт, 9,0 кВт, 13,0 кВт, 15,0 кВт, 18,5 кВт, 22,0 кВт, 30,0 кВт, 37,0 кВт

Номинальная частота вращения: 250 об/мин, 400 об/мин, 500 об/мин

Источник

Вентилятор системы охлаждения двигателя

Всем привет! В данной статье мы рассмотрим принцип работы вентилятора охлаждения ДВС, его особенности и виды, основные причины поломок вентилятора и способы их устранения.

Принцип работы вентилятора охлаждения ДВС

В процессе работы двигатель выделяет большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы агрегат не вышел из строя. Для этого в автомобиле предусмотрена система охлаждения двигателя.

Охлаждающая жидкость циркулирует по небольшим тонким трубкам радиатора. В случаях, когда автомобиль стоит в пробке или движется с маленькой скоростью долгое время, температура жидкости поднимается, и радиатор не может предотвратить перегрев самостоятельно. В этот момент в работу включается вентилятор, который охлаждает нагревшуюся жидкость в радиаторе.

Устройство вентилятора достаточно простое, он объединяет четыре элемента:

Вентилятор находится в центре кожуха, который формирует поток воздуха от вентилятора и препятствует его рассеиванию. Размеры лопастей вентилятора и их количество зависят от модели автомобиля. Конструкция вентилятора монтируется на радиатор.

Типы привода вентилятора радиатора

Привод вентилятора осуществляет его вращение.
Привод бывает трех видов:

Самый простой тип — механический. Он представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Запуск вентилятора происходит одновременно с включением двигателя. Стоит принять во внимание, что данный привод снижает мощность мотора, так как тратит много энергии на вращении вентилятора.

В настоящее время такой тип привода вентилятора практически не используется.

У гидромеханического типа привода в отличии от предыдущего, лопасти соединяются со шкивом с помощью муфты (вязкостной или гидравлической).

Вязкостная муфта соединена с коленвалом мотора. Блокировка муфты происходит, если температура силиконовой жидкости, заполняющей муфту, повышается. Это приводит в повышению нагрузки на двигатель. В свою очередь, блокировка муфты способствует включению вентилятора. В гидравлической муфте блокировка происходит за счет изменения объема масла.

Самый распространенный тип привода в современных легковых машинах — электрический.
Он состоит из датчика, электронного блока управления двигателем, реле включения двигателя и непосредственно электродвигателя. Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. Если она поднимается выше нормы, датчик передает сигнал в электронный блок управления, который, в свою очередь, его обрабатывает и активирует реле включения вентилятора.

В автомобилях с климат-контролем, обычно находятся два вентилятора, которые обслуживают каждый свой реле включения.

Основные неисправности вентилятора радиатора

Водителю самому под силу убедиться, исправен вентилятор охлаждения радиатора или нет. Для этого нужно запустить двигатель и некоторое время дать ему поработать на холостом ходу.

Когда температура охлаждающей жидкости будет подходить к критической норме (это будет видно на приборной панели), датчик передаст информацию и вентилятор заработает. В это же время дополнительным сигналом водителю будет служить шум из-под капота, а если его открыть, будет видно, как крутится крыльчатка вентилятора.

В случаях, когда охлаждающая жидкость подошла к критической норме, но вентилятор не включился, значит возникла какая-то неполадка.

К основным причинам неисправностей вентилятора можно отнести следующие:

Чтобы вентилятор служил долго, и ни одна из его частей не ломалась, советуем придерживаться нескольких простых правил.

Если вы столкнетесь с проблемой поломки вентилятора радиатора в автомобиле Вольво, советуем все же обратиться в специализированный сервисный центр.
Специалисты Vollux смогут правильно установить причину поломки, подобрать необходимые детали и выполнить качественный ремонт или замену вентилятора.

Источник

Устройство автомобилей

Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Вентилятор

Назначение и особенности конструкции вентиляторов

Вентилятор служит для увеличения потока воздуха через сердцевину радиатора. Как правило, он устанавливается непосредственно за радиатором по ходу движения автомобиля. Такое размещение исключает попадание в вентилятор крупных частиц и предметов, задерживаемых сотами радиатора.
Для увеличения эффективности работы вентилятора его размещают в направляющем кожухе – диффузоре.

Наибольшее распространение получили осевые вентиляторы (направляющие воздух вдоль оси своего вращения) с числом лопастей от четырех до восьми. Лопасти вентилятора изготавливают литьем, выполняя их совместно со ступицей, или штамповкой, соединяя их со ступицей при помощи клепаного соединения.
Литые лопасти изготавливают из синтетических материалов (пластмасс), а штампованные – из стали или алюминиевых сплавов. Литые вентиляторы имеют более высокий КПД по сравнению со штампованными, но последние проще в изготовлении.

Повысить производительность осевого вентилятора можно несколькими способами – увеличением длины и количества лопастей, а также повышением частоты вращения. Увеличение длины лопастей неизбежно приводит к увеличению динамических нагрузок, особенно при высокой или переменной частоте вращения вентилятора.
Динамическими перегрузками ограничивается и максимальная частота вращения вентилятора.
Увеличение количества лопастей приводит к повышению уровня шума, вызываемого работой вентилятора.
По этим причинам конструкторам, при проектировании, приходится решать ряд комплексных взаимосвязанных задач по определению оптимальных параметров вентиляторов и их приводов.

Некоторые конструкции систем охлаждения двигателей включают два вентилятора, которые устанавливаются за радиатором рядом. Такая конструкция позволяет снизить высоту или ширину радиатора, а также более гибко использовать возможности автоматических приводов, включая вентиляторы раздельно, совместно, или выключая их.

Для снижения уровня шума при работе вентилятора их лопасти размещают вокруг ступицы неравномерно, с переменным шагом. Подобное конструктивное решение требует тщательной балансировки вентилятора при помощи специальных грузиков и перераспределения масс.

Типы приводов вентиляторов

Существуют следующие приводы вентиляторов:

Электрический привод устроен относительно просто, и включает в себя электродвигатель, который включается и выключается автоматически в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в радиаторе, контролируемой термодатчиком. Непосредственно на валу электродвигателя размещают вентилятор.
При использовании резисторного температурного датчика (изменяющего напряжение и ток в зависимости от температуры двигателя) появляется возможность изменения интенсивности потока воздуха, создаваемого вентилятором. Однако такие конструкции широкого применения не нашли, поскольку вентилятор при этом почти постоянно работает, создавая ненужный шум.

Электромагнитный привод имеет электромагнитную муфту ( рис. 2 ), совмещенную с жидкостным насосом. Она состоит из электромагнита 6, установленного вместе со шкивом 1 на ступице 5 насоса и ступицы 3 вентилятора, соединенной пластинчатой пружиной с якорем, свободно вращающимся вместе со ступицей на двух шарикоподшипниках.

Катушка электромагнита соединена с тепловым реле, датчик которого расположен в верхнем бачке радиатора. При температуре охлаждающей жидкости в верхнем бачке радиатора 85…90 ˚С тепловое реле подает ток в катушку электромагнита. Якорь притягивается к электромагниту, и ступица вместе с лопастями вентилятора начинает вращаться.
Когда температура снизится до 80 ˚С, контакты реле разомкнутся и вентилятор отключится.

Читайте также:  Защита двигателя солярис карбон

Гидравлический привод реализуется посредством гидромуфты, которая передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору и гасит инерционные нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

На рис. 3 изображена конструкция гидропривода вентилятора двигателя КамАЗ-740.
Передняя крышка 1 и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.
Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 шкива и шкив 11 соединены между собой болтами и составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарикоподшипниках 8 и 19.
Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой валик 7.
Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4 и 13.
Гидромуфта уплотнена резиновыми манжетами 17 и 20.

На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомого колеса гидромуфты зависит от частоты вращения ведущего колеса и от количества масла, поступающего в рабочую полость гидромуфты.

Масло поступает через выключатель ( рис. 4 ), который управляет работой гидромуфты вентилятора. Выключатель имеет три фиксированных положения, обеспечивающих различные режимы работы вентилятора.

Положение «В» ( рис. 4,а ) – автоматический режим, при котором поддерживается температура 80…95 ˚С.
При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик 15, активная масса, находящаяся в баллончике датчика, начинает плавиться и увеличивается в объеме, при этом шток датчика и золотник 5 перемещаются.
Золотник при температуре 85…90 ˚С открывает масляный канал в корпусе 2 выключателя. Масло из главной магистрали смазочной системы двигателя по каналам в корпусе выключателя, блока и его передней крышке, трубке 5 ( рис. 3 ) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты. При этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя.

Положение «О» ( рис. 4 ) – вентилятор отключен. Масло в гидромуфту не подается при любой температуре. Вентилятор может вращаться с небольшой частотой, увлекаемый трением в подшипниках и набегающим встречным потоком воздуха при движении автомобиля. Этот режим может применяться при эксплуатации автомобиля в период низких температур, когда двигатель не прогревается до оптимального режима работы.
Особенно актуальна возможность принудительного отключения вентиляторов при низких температурах окружающей среды для дизельных двигателей, которые обычно нагреваются медленнее, чем бензиновые двигатели.

Преимущества и недостатки автоматических приводов вентилятора

Как показывает практика, во время работы автомобильного двигателя применение вентилятора для повышения эффективности системы охлаждения требуется далеко не всегда. Он необходим лишь при жаркой погоде и движении в напряженном режиме нагрузок, например, движении в городском потоке машин, на длительных подъемах, при полностью загруженном автомобиле и т. п.
В других условиях вентилятор выгоднее отключить, поскольку он не только отнимает полезную мощность у двигателя, но и создает шум.

Гидравлический, электрический и электромагнитный приводы вентилятора, в отличие от механического (ременного или зубчатого) привода, обеспечивают более выгодный температурный режим двигателя. Их применение позволяет избежать охлаждения непрогретого двигателя вентилятором, а также уменьшить потери мощности из-за рационального использования вентилятора, благодаря чему снижается расход топлива.
Кроме того, использование автоматических приводов делает управление автомобилем более комфортным, поскольку отпадает необходимость в применении жалюзи для регулировки воздушного потока через радиатор.

Использование автоматического привода вентилятора позволяет добиться снижения уровня шума при движении в оптимальном режиме, что особенно актуально для легковых автомобилей.

Еще одно немаловажное достоинство электрического, электромагнитного и гидравлического привода вентилятора – исключение значительных динамических нагрузок на лопасти, имеющее место при использовании прямых механических приводов от коленчатого вала в периоды резкого изменения частоты вращения.

Тем не менее, автоматика не лишена и некоторых недостатков, из которых наиболее существенным является усложнение конструкции привода вентилятора, что приводит к увеличению его стоимости и снижению надежности.

Применение температурных датчиков и клапанов не всегда позволяет включать и отключать вентилятор точно при достижении заданной температуры в связи с некоторой погрешностью их работы, однако этот недостаток в большинстве конструкций автомобильных двигателей существенным не является.

Кроме того, электрический привод управления вентилятором имеет еще один недостаток – включение электродвигателя привода вентилятора при помощи управляющего датчика возможно даже при заглушенном двигателе, если температура охлаждающей жидкости не снизилась до оптимальной величины.
Это, в свою очередь, требует от водителя внимательности при техническом обслуживании двигателя – осуществлять ремонт и регулировки вблизи вентилятора можно лишь убедившись в том, что двигатель остыл. Электромагнитный и гидравлический приводы этого недостатка не имеют.

Применение гидравлического привода вентилятора влечет за собой некоторое увеличение объема смазочной системы двигателя за счет использования масла для работы гидромуфты.

Тем не менее, преимущества автоматических приводов вентиляторов значительно перекрывают их недостатки, и в настоящее время они практически полностью вытеснили механические приводы, особенно в конструкциях систем охлаждения двигателей легковых автомобилей.

Источник

Привод вентилятора

Приводы вентиляторов могут быть неуправляемые (или нерегулируемые) и управляемые (или регулируемые).

Неуправляемый привод вентилятора обусловливается его конструкцией, частота вращения вентилятора постоянна и зависит от передаточного отношения привода. Такие приводы в основном являются механическими. К ним относятся ременные приводы (с плоским или клиновым ремнем) и шестеренчатые. Преимущество ременного привода заключается в его способности гасить динамические нагрузки, возникающие при работе двигателя.

Управляемые (регулируемые) приводы обеспечивают изменение частоты вращения вентилятора или его отключение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Исходя из характеристики применяемого принципа регулирования приводы управления вентилятором можно разделить на приводы пропорционального управления и приводы с изменением периодичности включения вентилятора. Такие приводы могут быть гидродинамическими, гидростатическими, электромагнитными, электрическими и др.

Вентилятор и водяной насос на большинстве двигателей устанавливаются на одном валу и вращаются одним приводом, лишь на отдельных двигателях вентилятор и водяной насос имеют раздельные приводы. Независимо от применяемого привода вращение вентилятора производится от носка коленчатого вала. (За исключением приводов, осуществляемых электродвигателем, и гидростатических.)

Ременный или клиноременный привод состоит из двух шкивов: один устанавливается на валу вентилятора, другой — на носке коленчатого вала, приводного ремня и натяжного устройства ремня. Ременный привод одновременно может передавать крутящий момент и на другой агрегат, например генератор, который служит

Рис. 1.82. Ременный привод вентилятора автомобиля ЗИЛ-431410:

1 — шкив коленчатого вала; 2 — шкив генератора; 3 — шкив компрессора; 4 — шкив водяного насоса; 5 — шкив насоса гидроусилителя рулевого управления

и натяжителем клинового ремня. В случае, когда ременный привод передает крутящий момент на два и более агрегата, используется два и более ремня (рис. 1.82) [1, с. 195]. Шкивы приводов выполняются штампованными, литыми из чугуна или алюминия, на ступицу шкива крепится вентилятор.

Другие типы механических приводов вентилятора не применяются вследствие того, что лопасти и привод подвержены разрушению при резком изменении частоты вращения, при воздействии динамических нагрузок. Исключение составляет шестеренчатый привод вентилятора на двигателях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 (рис. 1.83) [31, с. 79]. Привод смонтирован в корпусе, который крепится к крышке распределительных шестерен. Шестерня вентилятора 2 находится в зацеплении с шестерней 1, установленной на распределительном валу. Шестерня 2 приводит во вращение вал вентилятора 5, на переднем конце которого смонтирована упругая муфта, выполненная в виде резинового кольца 11 и диска 10. В муфте установлены шпильки 6 и распорные втулки 7, на которые с одной стороны устанавливается ступица 9 вентилятора, а с другой — шкив 13 для привода генератора и компрессора.

Рис. 1.83. Шестеренчатый привод вентилятора двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238

Крыльчатка вентилятора закреплена посредством распорной втулки на муфте. Распорная втулка проходит через отверстие в ступице муфты, диаметр которого больше диаметра распорных втулок. Зазор между распорной втулкой и отверстием в ступице, а также резиновое кольцо муфты позволяет гасить инерционные моменты при неравномерности вращения вентилятора, предохраняет вал вентилятора от скручивающих усилий. На некоторых специальных машинах привод вентилятора осуществляется парой конических шестерен.

Включение и отключение, регулирование частоты вращения вентилятора направлено на поддержание заданного температурного режима двигателя и экономию топлива. На ряде двигателей ременный привод вентилятора снабжен однодисковой фрикционной муфтой. Муфта состоит из раздвижного шкива и ведомого диска, жестко соединенного со ступицей вентилятора. Раздвижной шкив включает конусный диск, жестко связанный с валом водяного насоса и выполненный едино с подвижной частью раздвижного шкива. Нажимной ведущий диск имеет возможность перемещаться в осевом направлении относительно конусного диска. В целях отключения ведущего диска муфты от ведомого установлены пру-

Читайте также:  Двигатель форд сиерра 1988г

Рис. 1.84. Узел включения вентилятора с фрикционным приводом

жины. Привод муфты (рис. 1.84) состоит из гидроцилиндра 3, поршень 1 которого упирается во втулку, закрепленную на корпусе генератора. В гидроцилиндре установлена пружина 2, постоянно воздействующая на поршень. Гидроцилиндр сообщен со смазочной системой двигателя через золотник 4, управляемый терморегулятором 5 системы охлаждения.

При температуре жидкости ниже 70. 75 °С золотник находится в крайнем правом положении и масло поступает в полость гидроцилиндра, которая сообщается со сливным отверстием, выходящим в масляную полость головки блока двигателя. Натяжение ремня поддерживается пружиной, установленной в гидроцилиндре. Так как осевое усилие, действующее со стороны ремня на рабочую поверхность раздвижного шкива, меньше суммарного усилия пружин, сжимающих раздвижной шкив, нажимной диск перемещается в осевом направлении до упора в торец конусного диска, размыкая муфту. Вентилятор вращается только за счет трения в подшипниках ступицы.

При температуре жидкости выше 80. 85 °С сильфон терморегулятора перемещает золотник в крайнее левое положение, при котором сливное отверстие сообщается с полостью гидроцилиндра и в нее поступает масло от насоса системы смазки, увеличивая натяжение ремня. Поскольку осевое усилие, действующее со стороны ремня на рабочую поверхность раздвижного шкива, значительно больше суммарного усилия пружин, сжимающих раздвижной шкив, нажимной диск перемещается в осевом направлении, замыкая муфту и включая вентилятор.

Привод вентилятора фрикционной муфтой сопряжен с довольно значительными динамическими нагрузками, работа привода сопровождается износом поверхностей трения фрикционных дисков, приводного ремня вентилятора. Минимальная частота вращения вентилятора составляет 50. 60 % от частоты вращения ведущего шкива, при отрицательных температурах окружающей среды эффективность его применения снижается.

Наряду с муфтами, работающими по принципу механического трения, существуют муфты вязкостного трения. Муфта вязкостного трения применяется для автоматического включения вентилятора на двигателях Д-260.1 и модификациях. Привод вентилятора (рис. 1.85) включает клиноременную передачу со шкивом 15 от носка коленчатого вала и вязкостную муфту 12. Вязкостная муфта 12 выполнена совместно с водяным насосом 16. На вал водяного насоса 16 установлен шкив 15, к торцу которого монтируется приводной вал 14 для передачи крутящего момента вентилятору 1. На хвостовике 6 приводного вала 14 на подшипниках установлен ведомый диск 13, к которому прикреплены лопасти вентилятора 1. На приводном валу 14 жестко установлен ведущий диск 11. Между ведущим 11 и ведомым 13 дисками имеется минимальный зазор. В ведущем диске 11 выполнено отверстие, которое связывает полость муфты с полостью, образуемой дисками. К отверстию прижат клапан 10 пружиной 7, помещенной в обойму 8. Полость муфты заполнена вязкой жидкостью. Муфта обеспечивает автоматический, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, и принудительный режимы вращения вентилятора. Для принудительного вращения вентилятора имеется стопор 5, который блокирует ведущий 11 и ведомый 13 диски.

Рис. 1.85. Привод вентилятора с вязкостной муфтой:

1 — лопасть вентилятора; 2 — крышка ведомая; 3 — отверстие для стопорения; 4 — гайка стопора; 5 — стопор; 6 — хвостовик; 7 — пружина возвратная; 8 — обойма; 9 толкатель; 10 — клапан; 11 — диск ведущий; 12 — муфта; 13 — диск ведомый; 14 — вал привода; 15 — шкив водяного насоса; 16 — водяной насос; 17 — шток

Для регулирования работы ременного привода вентилятора применяются также электромагнитные муфты (рис. 1.86) [37, с. 211], позволяющие отключать лопасти вентилятора при температурном режиме жидкости выше заданного. Электромагнитная муфта 5 устанавливается на ведущей детали 6 (приводной шкив) вала 9. Ступица вентилятора 1 смонтирована на подшипнике 2, со ступицей связан ведомый подвижный в осевом направлении диск 4, который может совершать осевые перемещения в пределах, ограничиваемых винтами 3. Между ведомым диском 4 и электромагнитной муфтой 5 выставляется зазор 2. 3 мм, позволяющий лопастям вентилятора свободно проворачиваться. Питание электромагнитной муфты 5 осуществляется через щетку, установленную в щеткодержателе 8, и контактный диск 7. Управление работой вентилятора происходит посредством теплового реле, подающего ток от аккумулятора в катушку электромагнитной муфты 5. При включении электромагнитной муфты 5 в сеть ведомый диск притягивается к ней, обеспечивая вращение ступицы и вентилятора. Вентилятор включается при температуре охлаждающей жидкости

85. 90 °С и выключается при снижении температуры до 80 °С. Электромагнитная муфта включения вентилятора устанавливается на двигателях автомобилей ЗМЗ, ЗИЛ и т.д.

Для привода вентилятора применяется также гидродинамическая муфта. Гидромуфта состоит из двух односторонних

Рис. 1.86. Привод вентилятора с электромагнитной муфтой

дисков, внутри которых выполнены лопасти. Диски прилегают друг к другу, образуя тор, с зазором 2. 3 мм. Один из дисков имеет привод от источника энергии, как правило, непосредственно от коленчатого вала двигателя или с промежуточным приводом. Принцип работы гидромуфты состоит в следующем. При подаче масла в полость тора ведущее колесо, называемое насосным, захватывает масло и перебрасывает его па лопатки ведомого колеса, называемого турбинным. Кинетическая энергия жидкости превращается па лопатках колеса в потенциальную энергию давления, которая вынуждает турбинное колесо вращаться. Увеличение количества жидкости в муфте повышает давление па лопатки, увеличивая частоту вращения ведомого колеса. Привод вентилятора, осуществляемый гидромуфтой, характеризуется отсутствием жесткой связи между ведущим звеном и ведомым и способности быть управляемым или регулируемым.

Привод с гидромуфтой, изменяя частоту вращения вентилятора, позволяет уменьшать или увеличивать количество воздуха, пропускаемого через радиатор или через охлаждающую поверхность цилиндров двигателя воздушного охлаждения и тем самым регулировать отводимое количество теплоты, а следовательно, температурный режим двигателя; отключать вентилятор путем полного опорожнения муфты, в этом случае вентилятор вращается с минимальной частотой только за счет энергии перемешиваемого в муфте воздуха.

КПД привода с гидромуфтой составляет 0,94. 0,96, потери привода, имеющие место вследствие скольжения ведомой полумуфты относительно ведущей, составляют 4. 6 %, что значительно ниже по сравнению с другими типами приводов. Достаточно высокий КПД гидромуфты при использовании промежуточного привода между коленчатым валом двигателя и муфтой уменьшается вследствие потерь па промежуточный привод.

Таким образом, гидромуфта в приводе вентилятора передает и автоматически регулирует значение крутящего момента от коленчатого вала к вентилятору, гасит колебания нагрузки, возникающие при резком изменении частоты вращения коленчатого вала, эффективно обеспечивает регулирование температурного режима двигателя путем изменения массового расхода воздуха. Привод с гидромуфтой используется па двигателях большой мощности,

подходит для осевых вентиляторов двигателей воздушного охлаждения.

Гидромуфта привода вентилятора двигателей КамАЗ-740 (рис. 1.87) монтируется в корпусе 2 подшипникового узла [31, с. 73J. Муфта состоит из ведущего 10 — насосного колеса и ведомого 9 турбинного колеса. Муфта установлена между ведущим валом 6 и ведомым валом 16, па ступицу 15 которого крепится вентилятор. Насосное колесо 10 вращается при вращении вала 6, крутящий момент на него поступает от коленчатого вала двигателя. На вал 6 установлен кожух 3, который жестко связан с насосным колесом 10. Насосное колесо 10 жестко связано с валом 16, к которому крепится двухручьевой шкив 11 для привода генератора

Рис. 1.87. Привод вентилятора с гидромуфтой:

1 — передняя крышка; 2 — корпус; 3 — кожух; 4, 7, 12, 13 и 20 — шарикоподшипники; 5 — трубка подвода масла; 6 — ведущий вал; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — ведомое колесо; 10 — ведущее колесо; 11 — шкив; 14 — упорная втулка; 15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал; 17 и 21 — еамоподжим- пые сальники; 18 — прокладка; 19 и 22 — болты и водяного насоса. Крутящий момент па генератор и водяной насос передается постоянно независимо от работы муфты.

Связь между насосным 10 и турбинным 9 колесами осуществляется за счет кинетической энергии поступающего от насосного колеса на лопатки турбинного колеса масла. Гидромуфта способна передавать крутящий момент при поступлении в ее полости масла. Частота вращения ведомого вала возрастает при увеличении подачи масла. При этом частота вращения изменяется плавно. Масло в муфту подается из смазочной системы двигателя. Подвод масла в гидромуфту осуществляется через отверстие в неподвижном корпусе 2, далее по каналам масло поступает в полость муфты. Гидромуфта включается автоматически термосиловым датчиком, расположенным в нагнетательном патрубке блока двигателя. Термодатчик имеет баллон, заполненный активной плавящейся по мере увеличения температуры жидкости массой. К баллону крепится шток с золотником. При расширении объема активной массы в баллоне шток с золотником, установленный в маслопроводе гидромуфты, перемещается и открывает проход масла в гидромуфту. Перемещение золотника позволяет маслу из смазочной системы двигателя поступать в полость гидромуфты. При температуре жидкости менее 80 °С возвратная пружина перемещает золотник и подача масла прекращается, вентилятор отключается. Принудительно гидромуфта управляется крапом, имеющим положения: «автоматическое вращение вентилятора», «вентилятор отключен» и «вентилятор включен постоянно». Последнее положение применяется кратковременно при неисправности гидромуфты или ее управления.

Читайте также:  Двигатель мерседес дизель беларусь

Когда подача масла прекращается, из муфты оно перетекает в картер двигателя, ведущее колесо перестает передавать крутящий момент ведомому и вентилятор останавливается.

Гидромуфта позволяет поддерживать три режима работы вентилятора: автоматический — температура охлаждающей жидкости устанавливается в пределах 80. 95 °С; вентилятор отключен — температура охлаждающей жидкости ниже 80 °С; вентилятор постоянно включен — аварийное принудительное включение при неисправности муфты.

В двигателях с воздушным охлаждением (двигатели ВТЗ [56, с. 119J и зарубежных фирм) применяются вентиляторы со встро144

енной гидромуфтой, у которых лопасти охватывают корпус подшипников турбинного колеса, а корпус подшипников насосного колеса является направляющим аппаратом (рис. 1.88). Привод вентиляторов, оснащенных гидромуфтой, отличается способом передачи крутящего момента на насосное колесо. В двух- и трех- цилипдровых двигателях насосное колесо имеет клипоремеппый привод, у шестицилиндрового двигателя — шестеренчатый привод от промежуточной шестерни блока распределительных шестерен двигателя. Ременный привод вентилятора эластичен и вследствие этого способен проскальзывать при резком изменении частоты вращения двигателя, а шестеренчатый привод более падежей и не требует обслуживания. Передаточное отношение этих приводов от коленчатого вала к насосному колесу составляет 2,6. 3,0.

Рис. 1.88. Вентилятор со встроенной гидромуфтой и шестеренчатым

Схема вентилятора ео встроенной гидромуфтой представлена на рис. 1.88. Насосное колесо 3, шкив привода насосного колеса, подшипниковый узел с другими деталями, помещенный в корпус, монтируются на валу и стягиваются болтом 2, образуя полумуфту. Турбинное колесо 4, крышка 7, подшипниковый узел и рабочее колесо вентилятора устанавливаются па ведомом валу 10 муфты и также стягиваются болтом и образуют полумуфту. Обе полу- муфты, соединенные в один узел болтами, образуют гидромуфту. Полости гидромуфты герметичны, что исключает попадание масла в поток воздуха и замасливание охлаждающих поверхностей цилиндров и головок двигателя. Утечка масла из подшипниковых узлов предотвращается сальниковыми уплотнениями. Поступление рабочего масла муфты в подшипниковый узел турбинного колеса предупреждается маслоотражателем, просачивающееся масло отводится по сливным каналам.

Количество масла, поступающего в полости муфты, регулируется термостатом РТД-4. Термостат устанавливается в головке цилиндра и состоит из золотника, штока, возвратной пружины, термоэлемента жидкостного типа и штуцера 6 для подвода масла. При нагреве головки жидкость в термоэлементе расширяется, перемещает шток и устанавливает золотник в положение для пропуска масла к гидромуфте 1. Масло поступает к штуцеру в корпусе направляющего аппарата 16 и по каналам на лопатки насосного колеса 3. Масло, приобретя запас кинетической энергии, при вращении насосного колеса от коленчатого вала направляется на лопатки турбинного колеса 4. Кинетическая энергия масла приводит турбинное колесо во вращательное движение. Из турбинного колеса масло вновь возвращается на насосное колесо, таким образом в полости гидромуфты создастся замкнутая циркуляция масла. Масло из гидромуфты движется в полость крышки, через окно в корпусе направляющего аппарата по маслопроводу поступает в масляный картер двигателя. Таким образом завершается циркуляция масла между гидромуфтой и масляным картером.

Между ведущей и ведомой полумуфтами отсутствует механическая связь. Частота вращения ведомой полумуфты, а соответственно, и вентилятора зависит от наполнения муфты. Степень наполнения определяется количеством масла, поступающего в муфту и сливающегося из нес по калиброванным отверстиям. От степени заполнения муфты зависит частота вращения ведо146

мого элемента и вентилятора. Разность частоты вращения ведущего и ведомого элементов муфты обусловливается скольжением муфты. Каждому значению заполнения соответствует свой предел скольжения. При полном заполнении скольжение не превышает

2,5. 5 %, при отсутствии масла в муфте — «сухая» муфта — скольжение составляет 100 %.

Рассмотрим гидромуфту переменного наполнения, рабочим телом которой является охлаждающая жидкость. Привод вентилятора с гидромуфтой переменного наполнения позволяет достаточно точно поддерживать температурный режим охлаждающей жидкости. Применение охлаждающей жидкости устраняет недостаток гидромуфты при использовании смазочного масла, заключающийся в том, что продукты разложения масла со временем нарушают ее работоспособность вследствие облитерации сливных комбинированных отверстий.

Гидромуфта переменного наполнения (рис. 1.89) выполнена единым узлом с водяным насосом и состоит из насосного 10, турбинного 11 колес и кожуха 9, охватывающего турбинное колесо. Насосное колесо 10 соединено с крыльчаткой центробежного насоса У и зафиксировапно на валу 3. Вал 3 выполнен полым и внутри его проходит вал 2, па котором установлена ступица вентилятора.

Рис. 1.89. Привод вентилятора с гидромуфтой переменного наполнения:

Ступица жестко соединена с валом 2 и закреплена па подшипнике. Вал 3 помещен в корпус водяного насоса, установлен па подшипниках, между корпусом и ступицей вентилятора предусмотрен шкив привода водяного насоса и насосного колеса муфты. Привод водяного насоса и муфты осуществляется клинорсмснной передачей от носка коленчатого вала. К корпусу водяного насоса крепится корпус муфты.

Заполнение жидкостью рабочей полости гидромуфты происходит из системы охлаждения через термостатический клапан 5 по трубопроводу 6 и патрубку 7. Полость Б гидромуфты соединена с помощью канала С с зоной разрежения Л водяного насоса. Полость Б соединена трубопроводом Д с верхним бачком водяного радиатора.

Привод вентилятора работает следующим образом: при запуске двигателя вращение коленчатого вала ременным приводом передается полому валу 3, на котором закреплены крыльчатка водяного насоса 1, насосное колесо 10 и кожух 9. Жидкость, находящаяся в рабочей полости гидромуфты, приводится в движение насосным колесом 10 и вращает турбинное колесо 11. При закрытом термоклапане по мере увеличения частоты вращения коленчатого вала и, соответственно, крыльчатки водяного насоса увеличивается разрежение в полости Л водяного насоса. Рабочая жидкость под действием этого разрежения по каналу С удаляется из полости Б. Под действием центробежных сил через отверстие диаметром 1,5 мм в периферии охватывающего кожуха 9 жидкость удаляется из рабочей полости гидромуфты, и частота вращения турбинного колеса, а следовательно, и вентилятора снижается до частоты вращения холостого хода гидромуфты, обусловленной трением в подшипниках качения и перемешиванием воздуха в полости муфты. При повышении температуры жидкости выше заданной термостатический клапан, установленный в патрубке между головкой блока и радиатором, открывает доступ жидкости в рабочую полость муфты через трубопровод 6 и патрубок 7. Вращаемая лопатками насосного колеса 10 жидкость приводит во вращение турбинное колесо 11 и связанный с ним вентилятор. При снижении температуры жидкости термоклапан перекрывает се доступ в полость муфты и процесс опорожнения повторяется. Для того чтобы в полости Б нс образовывалось разрежение, препятствующее удалению жидкости, верхняя часть полости Б соединена трубопроводом Д с верхним бачком

В автобусах, специальных машинах, па которых двигатель размещается сзади или посредине салона, радиатор системы охлаждения располагается в отрыве от двигателя и нуждается в автономном независимом от двигателя приводе. В таких случаях привод вентилятора осуществляется гидрообъемной передачей. Гидро- объемный привод вентилятора (рис. 1.90) состоит из питающего насоса 6 с приводом от двигателя, бачка 5, гидрообъем- ного двигателя 9, терморегулятора 4 регулирования подачи масла к двигателю в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и маслопроводов. Привод работает следующим образом. При запуске нспрогретого двигателя масло от питающего насоса 6 поступает к терморегулятору 4 и от него при закрытом клапане — в бачок 5 и далее к масляному насосу 6. Вентилятор в этом случае не вращается. При температуре охлаждающей жидкости выше заданной терморегулятор направляет поток масла к гидрообъемному двигателю 9, обеспечивая вращение вентилятора 2. Поток воздуха, проходящий через радиатор 1, обеспечивает охлаждение жидкости в системе. Далее масло через терморегулятор возвращается в масляный насос 6. Регулирование частоты вращения вентилятора осуществляется терморегулятором путем изменения потока масла,

Рис. 1.90. Схема привода вентилятора с гидрообъемной передачей:

1 — радиатор; 2 — вентилятор; 3,8 — магистраль жидкостного теплоносителя; 4 — терморегулятор; 5 — бачок; 6 — питающий насос; 7 — насос; 9 — гидрообъемный двигатель поступающего к рабочему гидрообъемному двигателю. Гидрообъемный привод не зависит от режимов работы двигателя, обладает постоянным крутящим моментом и достаточно высоким КПД.

Рис. 1.91. Привод вентилятора электродвигателем

Электрический привод осуществляется электродвигателем постоянного тока 2, на валу которого монтируется вентилятор 1 (рис. 1.91) [17, с. 237]. Вентилятор вместе с электродвигателем устанавливается в кожух 3. Частота вращения вентилятора равна частоте вращения электродвигателя. Включение электродвигателя происходит с помощью термодатчика в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.

Источник

Ответы на популярные вопросы