В автомобільних системах охолодження з електричним приводом вентилятора вентилятор автоматично включається і вимикається при зміні температури охолоджуючої рідини.Основну роль в системі відіграє датчик включення вентилятора - все про цей компонент ви можете дізнатися з цієї статті.
Що таке датчик включення вентилятора?
Датчик включення вентилятора - електронний або електромеханічний пристрій з контактною групою (групами), який замикає або розмикає електричне коло в залежності від температури.Датчик включається в ланцюг живлення або управління приводом електровентилятора системи охолодження двигуна, є чутливим елементом, який подає сигнал на включення або виключення вентилятора в залежності від температури охолоджуючої рідини (ОЖ) .
Ці датчики використовуються лише в автомобілях, обладнаних вентиляторами радіатора з електричним приводом.Вентилятори двигуна, що приводяться в рух колінчастим валом, вмикаються і вимикаються за допомогою вискомуфти або іншими засобами, які тут не розглядаються.
Типи датчиків включення вентилятора
За принципом роботи всі датчики вентиляторів діляться на дві групи:
•Електромеханічний;
•Електронний.
У свою чергу, електромеханічні датчики діляться на два види:
• З чутливим елементом на основі робочої рідини з високим коефіцієнтом розширення (віск);
• З чутливим елементом на основі біметалічної пластини.
Завдяки конструктивним особливостям електромеханічні датчики можна підключати безпосередньо до ланцюга живлення вентилятора (хоча частіше датчик включають в ланцюг реле вентилятора), а електронні – тільки до ланцюга управління приводом вентилятора.
Також електромеханічні датчики діляться на два типи за кількістю контактних груп:
• Одношвидкісні - мають одну контактну групу, яка замикається в певному діапазоні температур;
• Двошвидкісні - мають дві контактні групи, які замикаються при різних температурах, що дозволяє змінювати швидкість обертання вентилятора в залежності від температури теплоносія.
При цьому контактні групи можуть перебувати в одному з двох станів: нормально розімкнутому і нормально закритому.У першому випадку вентилятор включається при замиканні контактів, у другому - при розмиканні (тут можна використовувати додаткові схеми управління).
Нарешті, датчики відрізняються температурою ввімкнення/вимкнення вентиляторів.У вітчизняних приладах передбачені інтервали 82-87, 87-92 і 94-99 ° С, в закордонних приладах температурні інтервали лежать приблизно в тих же межах, відрізняючись на один-два градуси.
Конструкція та принцип дії електромеханічного датчика з воском
Це найпоширеніший тип датчиків вентилятора.Основою датчика є ємність, заповнена нафтовим воском (церезит, складається в основному з парафінів) з домішкою мідного порошку.Ємність з воском закрита гнучкою мембраною, на якій розташований штовхач, з'єднаний з механізмом приводу рухомого контакту.Контактний привід може бути прямим (за допомогою того ж штовхача) або непрямим, за допомогою важеля і пружини (в цьому випадку досягається більш надійне замикання і розмикання ланцюга).Всі деталі укладені в товстостінний металевий корпус (це забезпечує більш рівномірний нагрів робочої рідини) з різьбленням і електричним роз'ємом.
Принцип дії такого датчика заснований на ефекті зміни об'єму робочої рідини при зміні температури (так само використовується в автомобільних термостатах).Віск, який грає в датчику роль робочої рідини, має великий коефіцієнт теплового розширення, при нагріванні розширюється і витісняється з ємності.Віск, що розширюється, впирається в мембрану і змушує її підніматися - це, в свою чергу, переміщує штовхач і замикає контакти - включається вентилятор.При зниженні температури мембрана опускається і контакти розмикаються - вентилятор відключається.
Двошвидкісні датчики використовують, відповідно, дві мембрани і два рухомих контакту, які спрацьовують при різних температурних інтервалах.
Датчик встановлений на радіаторі охолодження (через ущільнювальну прокладку), його робоча частина безпосередньо контактує з теплоносієм, від якого нагрівається робоча рідина.Зазвичай в автомобілі використовується один датчик вентилятора, але сьогодні можна знайти рішення з двома одношвидкісними датчиками, налаштованими на різні температури.
Конструкція та принцип дії датчика з біметалевою пластиною
Існує багато різновидів датчиків цього типу, але в цілому конструкція їх досить проста.Основою датчика є біметалева пластина тієї чи іншої форми, на якій розташований рухомий контакт.Також в датчику можуть бути допоміжні компоненти для більш надійного замикання контакту.Плата розміщена в герметичному металевому корпусі, який має різьблення та електричний роз'єм для підключення до системи керування вентилятором.
Принцип дії датчика заснований на явищі деформації біметалічної пластини при зміні температури.Біметалева пластина – це дві з’єднані одна з одною металеві пластини, які мають різний коефіцієнт теплового розширення.При підвищенні температури метали різним чином розширюються, в результаті біметалева пластина згинається і переміщує рухливий контакт - ланцюг замикається (або розмикається при нормально замкнутих контактах), вентилятор починає обертатися.
Підключення датчика аналогічно описаному вище.Датчики цього типу є найменш поширеними через їх більш високу ціну і складності.
Конструкція та принцип дії електронного датчика
Конструктивно цей датчик також надзвичайно простий: в його основі лежить терморезистор, розміщений у масивному металевому корпусі з різьбленням для вкручування в радіатор і електричним роз’ємом.
Принцип дії датчика заснований на ефекті зміни електричного опору терморезистора при зміні температури.Залежно від типу термістора, його опір може зменшуватися або збільшуватися з підвищенням температури.Зміна опору терморезистора контролюється електронною схемою, яка при досягненні певної температури подає керуючі сигнали на включення, зміну швидкості обертання або вимкнення вентилятора.
Конструктивно цей датчик також надзвичайно простий: в його основі лежить терморезистор, розміщений у масивному металевому корпусі з різьбленням для вкручування в радіатор і електричним роз’ємом.
Принцип дії датчика заснований на ефекті зміни електричного опору терморезистора при зміні температури.Залежно від типу термістора, його опір може зменшуватися або збільшуватися з підвищенням температури.Зміна опору терморезистора контролюється електронною схемою, яка при досягненні певної температури подає керуючі сигнали на включення, зміну швидкості обертання або вимкнення вентилятора.
Час публікації: 24 серпня 2023 р