В автомобильных системах охлаждения с электроприводом вентилятора вентилятор автоматически включается и выключается при изменении температуры охлаждающей жидкости.Основную роль в системе играет датчик включения вентилятора – все об этом компоненте вы можете узнать из этой статьи.
Что такое датчик включения вентилятора?
Датчик включения вентилятора представляет собой электронное или электромеханическое устройство с контактной группой (группами), замыкающей или размыкающей электрическую цепь в зависимости от температуры.Датчик включен в цепь питания или управления приводом электровентилятора системы охлаждения двигателя, является чувствительным элементом, подающим сигнал на включение или выключение вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (ОЖ). .
Эти датчики используются только в автомобилях, оснащенных вентиляторами охлаждения радиатора с электроприводом.Вентиляторы двигателя с приводом от коленчатого вала включаются и выключаются посредством вискомуфты или другими способами, которые здесь не рассматриваются.
Виды датчиков включения вентилятора
Все датчики вентиляторов делятся на две группы по принципу действия:
•Электромеханический;
•Электронный.
В свою очередь электромеханические датчики делятся на два типа:
• С чувствительным элементом на основе рабочей жидкости с высоким коэффициентом расширения (воск);
• С чувствительным элементом на основе биметаллической пластины.
В силу конструктивных особенностей электромеханические датчики могут быть подключены непосредственно к цепи питания вентилятора (хотя чаще датчик включается в цепь реле вентилятора), а электронные датчики – только к цепи управления приводом вентилятора.
Также электромеханические датчики делятся на два типа по количеству контактных групп:
• Односкоростные – имеют одну контактную группу, замыкающуюся в определенном температурном диапазоне;
• Двухскоростные – имеют две контактные группы, замыкающиеся при разной температуре, что позволяет изменять скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
При этом контактные группы могут находиться в одном из двух состояний: нормально разомкнутом и нормально замкнутом.В первом случае вентилятор включается при замыкании контактов, во втором – при их размыкании (здесь можно использовать дополнительные схемы управления).
Наконец, датчики различаются по температуре включения/выключения вентиляторов.В отечественных приборах предусмотрены интервалы 82–87, 87–92 и 94–99°С, в зарубежных приборах температурные интервалы лежат примерно в тех же границах, отличаясь на один-два градуса.
Устройство и принцип работы электромеханического датчика с воском.
Это наиболее распространенный тип датчиков вентилятора.Основой датчика является емкость, наполненная нефтяным воском (церезитом, состоит в основном из парафинов) с примесью медного порошка.Емкость с воском закрыта гибкой мембраной, на которой расположен толкатель, соединенный с механизмом привода подвижного контакта.Привод контактов может быть прямым (с использованием того же толкателя) или непрямым, с использованием рычага и пружины (в этом случае достигается более надежное замыкание и размыкание цепи).Все детали заключены в толстостенный металлический корпус (это обеспечивает более равномерный нагрев рабочей жидкости) с резьбой и электрическим разъемом.
Принцип работы такого датчика основан на эффекте изменения объёма рабочей жидкости при изменении температуры (он также используется в автомобильных термостатах).Воск, играющий роль рабочей жидкости в датчике, имеет большой коэффициент теплового расширения, при нагревании он расширяется и вытесняется из емкости.Расширяющийся воск упирается в мембрану и заставляет ее подниматься – что, в свою очередь, перемещает толкатель и замыкает контакты – включается вентилятор.При понижении температуры мембрана опускается и контакты размыкаются – вентилятор выключается.
В двухскоростных датчиках используются соответственно две мембраны и два подвижных контакта, которые срабатывают в разных температурных интервалах.
Датчик установлен на радиаторе охлаждения (через уплотнительную прокладку), его рабочая часть непосредственно контактирует с охлаждающей жидкостью, от чего рабочая жидкость нагревается.Обычно в автомобиле используется один датчик вентилятора, но сегодня можно найти решения и с двумя односкоростными датчиками, настроенными на разные температуры.
Конструкция и принцип работы датчика с биметаллической пластиной
Существует множество разновидностей датчиков этого типа, но в целом их конструкция достаточно проста.Основой датчика является биметаллическая пластина той или иной формы, на которой расположен подвижный контакт.В датчике также могут быть вспомогательные компоненты для более надежного замыкания контактов.Пластина помещена в герметичный металлический корпус, в котором предусмотрена резьба и электрический разъем для подключения к системе управления вентилятором.
Принцип работы датчика основан на явлении деформации биметаллической пластины при изменении температуры.Биметаллическая пластина представляет собой две прикрепленные друг к другу пластины из металлов, имеющие разные коэффициенты теплового расширения.При повышении температуры металлы расширяются по-разному, в результате биметаллическая пластина изгибается и перемещает подвижный контакт – цепь замыкается (или размыкается при нормально замкнутых контактах), вентилятор начинает вращаться.
Подключение датчика аналогично описанному выше.Датчики этого типа наименее распространены из-за более высокой цены и сложности.
Конструкция и принцип работы электронного датчика
Конструктивно этот датчик также предельно прост: в его основе терморезистор, помещенный в массивный металлический корпус с резьбой для вкручивания в радиатор и электрическим разъемом.
Принцип действия датчика основан на эффекте изменения электрического сопротивления термистора при изменении температуры.В зависимости от типа терморезистора его сопротивление может уменьшаться или увеличиваться с ростом температуры.За изменением сопротивления терморезистора следит электронная схема, которая при достижении определенной температуры подает управляющие сигналы на включение, изменение скорости вращения или выключение вентилятора.
Конструктивно этот датчик также предельно прост: в его основе терморезистор, помещенный в массивный металлический корпус с резьбой для вкручивания в радиатор и электрическим разъемом.
Принцип действия датчика основан на эффекте изменения электрического сопротивления термистора при изменении температуры.В зависимости от типа терморезистора его сопротивление может уменьшаться или увеличиваться с ростом температуры.За изменением сопротивления терморезистора следит электронная схема, которая при достижении определенной температуры подает управляющие сигналы на включение, изменение скорости вращения или выключение вентилятора.
Время публикации: 24 августа 2023 г.