Objectif et principe de fonctionnement du ventilateur de refroidissement

Étant donné que le fonctionnement d'un moteur à combustion interne est associé non seulement à des charges mécaniques élevées, mais également à des températures extrêmement élevées. Pour soutenir température de fonctionnement unité d'alimentation, afin qu'elle ne tombe pas en panne en raison de charges lourdes, chaque modification est équipée d'un système de refroidissement. Il y a un refroidissement par air et liquide. Des détails sur le dispositif de refroidissement du moteur sont décrits dans un autre avis.

Pour éliminer la chaleur excessive du moteur, il y a un radiateur dans les systèmes de refroidissement liquide, et dans certains modèles de voiture, il n'en est pas un. Un ventilateur est installé à côté de cet élément. Considérez le but de cette partie, sur quel principe il fonctionne, comment cela fonctionne et que faire si le mécanisme échoue en cours de route.

Qu'est-ce qu'un ventilateur de radiateur de voiture

Lorsque le moteur tourne, il génère beaucoup de chaleur. Le bloc-cylindres d'un moteur à combustion interne classique lui-même est conçu de manière à ce qu'il y ait une cavité dans ses parois, qui est remplie de liquide de refroidissement (chemise de refroidissement). Le système de refroidissement comprend une pompe à eau qui fonctionne pendant que le vilebrequin tourne. Il est relié au vilebrequin par une courroie de distribution (en savoir plus séparément). Ce mécanisme crée une circulation du fluide de travail dans le système, grâce à laquelle, avec son aide, la chaleur est évacuée des parois du moteur.

L'antigel ou l'antigel chaud va du moteur au radiateur. Cet élément ressemble à un échangeur de chaleur avec un grand nombre de tubes minces et d'ailettes de refroidissement pour augmenter la surface de contact. Plus de détails sur l'appareil, les types et le principe de fonctionnement des radiateurs sont décrits ici.

Le radiateur n'est utile que lorsque la voiture est en mouvement. À ce moment, le contre-courant d'air froid souffle sur la surface du radiateur, en raison duquel l'échange de chaleur se produit. Bien sûr, son efficacité dépend de la température ambiante, mais pendant la conduite, ce débit est encore beaucoup plus froid que le liquide de refroidissement du moteur.

Le principe de fonctionnement du refroidissement est en même temps son inconvénient - un refroidissement maximal n'est possible que lorsque la machine est en mouvement (de l'air froid doit pénétrer dans l'échangeur de chaleur). En milieu urbain, il est impossible d'assurer un processus constant en raison des feux de circulation et des embouteillages fréquents dans les zones métropolitaines. La seule solution à ce problème est de créer une injection d'air forcée sur la surface du radiateur. C'est exactement ce que fait le ventilateur.

Lorsque la température du moteur augmente, des capteurs sont déclenchés et le soufflage de l'échangeur de chaleur est activé. Plus précisément, les pales sont réglées pour que le flux d'air ne soit pas fourni à contre-courant de son mouvement, mais aspiré. Grâce à cela, l'appareil est capable d'augmenter le flux d'air du radiateur même lorsque la voiture est en mouvement, et lorsque le véhicule est à l'arrêt, l'air frais pénètre dans le compartiment moteur et l'environnement chaud près du moteur n'est pas impliqué.

Dans les voitures plus anciennes, le ventilateur était fixé de manière rigide au vilebrequin, de sorte qu'il avait un entraînement permanent. Si en été, un tel processus n'est bénéfique que pour l'unité motrice, alors en hiver, un refroidissement excessif du moteur n'est pas bon. Cette caractéristique du fonctionnement constant de l'appareil a incité les ingénieurs à développer un analogue qui ne fonctionnerait que lorsque cela était nécessaire.

Appareils et types de ventilateurs

Malgré l'importance clé pour le système de refroidissement, ce mécanisme dispose d'un dispositif assez simple. Indépendamment des modifications, la conception du ventilateur se composera de trois éléments:

• Le boîtier, qui est à la base du mécanisme, est installé sur le radiateur lui-même. La particularité de cet élément est que sa conception oblige le flux d'air à ne travailler que dans un seul sens - non pas pour se dissiper au contact de l'échangeur de chaleur, mais pour le traverser. Cette conception de boîtier permet un refroidissement plus efficace du radiateur;
• Turbines. Chaque pale est légèrement décalée par rapport à l'axe, comme n'importe quel ventilateur, mais de sorte que lorsqu'elles tournent, l'air est aspiré à travers l'échangeur de chaleur. Habituellement, cet élément se compose de 4 lames ou plus;
• Conduire.

Selon le modèle de l'appareil, le lecteur peut être d'un type différent. Il existe trois variétés principales:

• Mécanique;
• Hydromécanique;
• Électrique.

Considérons chaque modification séparément.

Entraînement mécanique

L'entraînement mécanique a une conception simple. En fait, ce type de ventilateur est connecté en permanence. Selon les caractéristiques du moteur, il peut être relié au vilebrequin par une poulie ou par une courroie de distribution. Le démarrage du moteur entraîne immédiatement le fonctionnement de la roue, un soufflage constant de l'échangeur de chaleur et de l'unité de puissance est effectué.

L'inconvénient de ce type de ventilateur est qu'il refroidit le radiateur même lorsqu'il n'est pas nécessaire. Par exemple, lors du réchauffement d'un moteur froid, il est important que l'unité atteigne sa température de fonctionnement, et en hiver, cela prend plus de temps en raison d'un liquide trop froid. Tout dysfonctionnement d'un tel mécanisme peut affecter gravement le fonctionnement du groupe motopropulseur, car une partie du couple est également utilisée sur l'élément rotatif du ventilateur.

Aussi, cette disposition ne permet pas d'augmenter la vitesse de rotation des pales indépendamment du fonctionnement du moteur. Pour ces raisons, cette modification n'est pas utilisée dans les véhicules modernes.

Entraînement hydromécanique

L'entraînement hydromécanique est une version plus avancée, qui fonctionne également à partir de l'unité de puissance. Seulement dans sa conception, il y a plusieurs éléments supplémentaires. Dans un tel ventilateur, un embrayage spécial est utilisé, qui a un fonctionnement de type visqueux ou hydraulique. Malgré les différences, ils ont le même principe de fonctionnement. Dans la version hydraulique, la rotation de la roue dépend de la quantité d'huile qui y pénètre.

L'embrayage visqueux garantit que le ventilateur démarre et s'arrête en modifiant la température de la charge silicone (en modifiant sa densité). Étant donné que ces mécanismes ont une conception complexe et que le mouvement des lames dépend du fluide de travail, ils sont également extrêmement rarement utilisés dans les machines modernes, comme un analogue mécanique.

Entraînement électrique

L'entraînement électrique est l'option la plus fiable et en même temps la plus simple, qui est utilisée dans toutes les voitures modernes. Dans la conception d'un tel ventilateur, il existe un moteur électrique qui entraîne la turbine. Ce type d'entraînement a un principe de fonctionnement électrique ou électromagnétique. La deuxième modification est plus courante dans les camions. L'embrayage électromagnétique a la structure suivante.

L'électroaimant est monté sur un moyeu, qui est relié à l'armature du moteur électrique par un ressort à lame, et est capable de tourner. Dans un état silencieux, l'électroaimant ne fonctionne pas. Mais dès que le liquide de refroidissement atteint environ 80 à 85 degrés, le capteur de température ferme les contacts de l'aimant. Il crée un champ magnétique grâce auquel il attire l'armature du moteur électrique. Cet élément entre dans la bobine et la rotation des lames est activée. Mais en raison de la complexité de la conception, un tel schéma n'est pas utilisé dans les véhicules légers.

L'utilisation de l'électronique permet de prévoir plusieurs modes de fonctionnement du dispositif, en fonction de la température du liquide de refroidissement et de la vitesse du vilebrequin. La particularité d'un tel entraînement est qu'il peut être mis en marche indépendamment du fonctionnement du moteur à combustion interne. Par exemple, pendant que le moteur chauffe, le ventilateur ne fonctionne pas et lorsque le liquide de refroidissement atteint sa température maximale, la roue commence à tourner.

Afin de fournir au système de refroidissement un flux d'air supplémentaire, dans ce dernier cas, il suffit de visser le ventilateur à l'endroit approprié et de le connecter au faisceau de câbles de la voiture. Étant donné qu'une telle modification est utilisée dans les véhicules modernes, nous examinerons en outre le principe de fonctionnement de ce type particulier de ventilateurs.

Le principe de fonctionnement du ventilateur de refroidissement du moteur

Pour activer le ventilateur en cas de besoin, il est connecté à un autre système qui surveille l'environnement de travail. Son dispositif, en fonction de la modification, comprend un capteur de température du liquide de refroidissement et un relais de ventilateur. Ce circuit électrique est connecté au moteur du ventilateur.

Un système aussi simple fonctionne comme suit. Un capteur installé à l'entrée du radiateur enregistre la température du liquide de refroidissement. Dès qu'il atteint la valeur appropriée, l'appareil envoie un signal électrique au relais. A ce moment, le contact électromagnétique est déclenché et le moteur électrique est mis en marche. Lorsque la température dans la conduite baisse, le signal du capteur cesse de venir et le contact du relais s'ouvre - la roue s'arrête de tourner.

Dans les systèmes plus avancés, deux capteurs de température sont installés. L'un se trouve à l'entrée du liquide de refroidissement du radiateur et l'autre à la sortie. Dans ce cas, le ventilateur est mis en marche par l'unité de contrôle elle-même, qui détermine ce moment par la différence d'indicateurs entre ces capteurs. En plus de ce paramètre, le microprocesseur prend en compte la force d'appuyer sur la pédale d'accélérateur (ou d'ouvrir étouffer), le régime du moteur et les lectures d'autres capteurs.

Certains véhicules utilisent deux ventilateurs pour améliorer les performances du système de refroidissement. La présence d'un élément rotatif supplémentaire permet un refroidissement plus rapide de l'échangeur de chaleur en raison du plus grand débit d'air frais. La commande d'un tel système est également effectuée par l'unité de contrôle. Dans ce cas, plus d'algorithmes sont déclenchés dans le microprocesseur. Grâce à cela, l'électronique peut non seulement modifier la vitesse de rotation des pales, mais également désactiver l'un des ventilateurs ou les deux.

En outre, de nombreuses voitures sont équipées d'un système dans lequel le ventilateur continue de fonctionner pendant un certain temps après l'arrêt du moteur. Ceci est nécessaire pour qu'après un travail intensif, le moteur chaud continue à refroidir pendant un certain temps. Lorsque le moteur est arrêté, le liquide de refroidissement cesse de circuler dans le système, ce qui fait que la température dans l'unité augmente fortement et que l'échange de chaleur n'est pas effectué.

Cela se produit extrêmement rarement, mais si le moteur tournait à la température maximale et était éteint, l'antigel peut commencer à bouillir et former un sas d'air. Pour éviter cette charge dans certaines machines, le ventilateur continue de souffler de l'air vers le bloc-cylindres. Ce processus est appelé fonctionnement sans ventilateur.

Les principaux dysfonctionnements du ventilateur de radiateur

Malgré la conception simple et la fiabilité élevée, les ventilateurs de refroidissement échouent également, comme tout autre mécanisme de la voiture. Il peut y avoir plusieurs raisons à cela. Examinons les pannes les plus courantes et comment les résoudre.

Le plus souvent, les conducteurs sont confrontés aux dysfonctionnements suivants:

• Lorsque le moteur tourne (la voiture est debout pendant longtemps), le soufflage forcé de l'échangeur de chaleur ne se met pas en marche;
• Le ventilateur fonctionne à des températures plus élevées;
• L'air est soufflé sur le radiateur en permanence;
• Les pales commencent à tourner bien avant que le liquide de refroidissement n'atteigne le chauffage requis;
• Le ventilateur se met en marche trop souvent, mais le voyant de surchauffe du moteur ne fonctionne pas. Dans ce cas, vous devez vérifier le degré de saleté des cellules du radiateur, car l'air ne doit pas seulement circuler à la surface de l'échangeur de chaleur, mais passer à travers;
• Lorsque le flux d'air du radiateur est activé, le flux ne va pas dans le compartiment moteur, mais est alimenté dans le sens opposé. La raison de ce travail est le mauvais brochage des câbles (vous devez permuter les pôles du moteur électrique);
• Rupture ou déformation de la lame. Avant de remplacer la roue par une neuve, il est nécessaire de rechercher la cause d'une telle panne. Parfois, cela peut se produire avec une installation illettrée ou l'installation d'un ventilateur qui n'est pas destiné à ce modèle de voiture. Dans le cas contraire, la casse des lames est une conséquence de l'usure naturelle du matériau.

Bien que tous ces «symptômes» ne soient pas souhaitables pour le bon fonctionnement du bloc d'alimentation, il est pire que le ventilateur ne se mette pas en marche du tout. Il en est ainsi, car dans ce cas, une surchauffe du moteur est assurée. Si vous continuez à l'utiliser à des températures élevées, il échouera rapidement.

Si le ventilateur fonctionne à une température supérieure à 80-85 degrés (le plus souvent, cela se produit après le remplacement du capteur de température), vous devez vérifier si le capteur de température du liquide de refroidissement est sélectionné correctement. Il existe des modifications pour les véhicules fonctionnant sous les latitudes nordiques. Dans ce cas, l'appareil est configuré pour fonctionner à des températures plus élevées.

Un thermostat défectueux peut également provoquer une surchauffe. Les détails sur cet appareil indiquent ici... Dans ce cas, un côté du système de refroidissement sera excessivement chaud et l'autre froid.

La cause de la panne du système de refroidissement forcé (non liée au thermostat) peut être la panne de l'un des capteurs (s'il y en a plusieurs) de la température du liquide de refroidissement, la panne du moteur électrique du moteur, ou la perte de contact dans le circuit électrique (par exemple, un noyau de fil tombe en panne, l'isolation est endommagée ou le contact est oxydé). Tout d'abord, vous devez effectuer une inspection visuelle du câblage et des contacts.

Par ailleurs, il convient de mentionner le problème peu fréquent d'un ventilateur en état de marche avec un moteur froid. Ce problème est typique des véhicules équipés de la climatisation intérieure.

Des détails sur elle sont décrits dans cette vidéo:

VENTILATEUR FONCTIONNANT SUR MOTEUR FROID. QUE FAIRE. Pour toutes les machines avec CLIMATISATION.

En outre, le système peut être testé des manières suivantes:

1. «Anneau» le câblage à l'aide d'un testeur, d'un multimètre ou d'un «contrôle»;
2. Le fonctionnement du moteur électrique peut être testé en le connectant directement à la batterie. Dans ce cas, il est important de respecter la polarité. Si le moteur fonctionne, le problème vient des fils, d'un mauvais contact ou du capteur de température;
3. L'aptitude au service du capteur est vérifiée en fermant ses fils. Si le ventilateur se met en marche en même temps, le capteur de température doit être remplacé.

Il convient de noter que pour de nombreux modèles de voitures les plus récents, de tels diagnostics ne sont pas disponibles en raison du fait que leur câblage peut être bien caché et qu'il n'est pas toujours facile d'accéder au capteur. Mais s'il y a un problème avec le ventilateur ou l'un des composants du système, l'unité de commande électronique générera immédiatement une erreur. Dans la plupart des cas, l'icône du moteur s'allumera sur le tableau de bord. Certains systèmes embarqués permettent des autodiagnostics standard. Comment appeler le menu correspondant sur l'écran de l'ordinateur de bord, lisez ici... Sinon, vous devez accéder aux diagnostics informatiques.

Quant au fonctionnement précoce du ventilateur, il s'agit souvent d'un symptôme d'un capteur de température du liquide de refroidissement défectueux. Bien que chaque mécanicien automobile ne puisse souscrire à cette conclusion, si le moteur atteint normalement sa température de fonctionnement, vous ne devriez pas vous inquiéter que le système se mette en marche plus tôt que nécessaire. La surchauffe est bien pire pour le moteur à combustion interne. Mais s'il est important pour le conducteur que la voiture réponde aux normes environnementales, ce problème doit être résolu, car dans un moteur froid, le mélange air-carburant ne brûle pas aussi efficacement. Au fil du temps, cela affectera négativement le catalyseur (pour savoir pourquoi vous en avez besoin dans la voiture, lisez ici).

Si le moteur du ventilateur tourne constamment, c'est le symptôme d'un capteur défectueux, mais le plus souvent cela se produit en raison de contacts "collés ensemble" dans le relais (ou de la bobine de l'élément électromagnétique grillée, si cette modification est utilisée dans la machine ). Si le thermostat se brise, le radiateur sera souvent froid et le ventilateur ne fonctionnera pas, même à une température critique du moteur. Cela se produit lorsque le thermostat est bloqué en position fermée. S'il est bloqué à l'état ouvert, le moteur à combustion interne froid mettra trop de temps à atteindre la température de fonctionnement (le liquide de refroidissement circule immédiatement dans un grand cercle et le moteur ne chauffe pas).

Que faire si le ventilateur tombe en panne pendant le voyage?

Il n'est pas rare qu'un ventilateur de refroidissement tombe en panne quelque part sur la route. S'il cesse de fonctionner, alors en mode ville, l'antigel bouillira sûrement. Voici quelques astuces qui peuvent vous aider dans ce cas:

• Premièrement, en cas de panne sur l'autoroute, en mode haute vitesse, il est plus facile de fournir un flux d'air à l'échangeur de chaleur. Pour ce faire, il suffit de se déplacer à une vitesse non inférieure à 60 km / h. Dans ce cas, de l'air frais en grande quantité s'écoulera vers le radiateur. En principe, le ventilateur se met rarement en marche dans ce mode, le système fonctionnera donc normalement.
• Deuxièmement, le système de chauffage de l'habitacle utilise l'énergie thermique du système de refroidissement.Par conséquent, en mode d'urgence, vous pouvez allumer le chauffage afin d'activer le radiateur de chauffage. Bien sûr, en été, conduire avec le chauffage intérieur allumé est toujours un plaisir, mais le moteur ne tombera pas en panne.
• Troisièmement, vous pouvez vous déplacer par petits "tirets". Avant que la flèche de température du liquide de refroidissement n'atteigne sa valeur maximale, nous nous arrêtons, coupons le moteur, ouvrons le capot et attendons qu'il refroidisse un peu. En aucun cas, au cours de cette procédure, ne pas arroser l'unité avec de l'eau froide, afin de ne pas avoir de fissure dans le bloc-cylindres ou la culasse. Bien sûr, dans ce mode, le voyage sera considérablement retardé, mais la voiture sera intacte.

Cependant, avant d'effectuer de telles procédures, vous devez vérifier pourquoi le ventilateur ne se met pas en marche. Si le problème se situe au niveau du câblage ou du capteur, pour gagner du temps, vous pouvez connecter le moteur électrique directement à la batterie. Ne vous inquiétez pas de manquer de batterie. Si le générateur fonctionne correctement, alors que le moteur à combustion interne fonctionne, le système de bord est alimenté par celui-ci. En savoir plus sur le fonctionnement du générateur. séparément.

Bien que dans de nombreuses voitures, vous puissiez remplacer le ventilateur vous-même, si la voiture est toujours sous garantie, il est préférable de faire appel aux services d'un centre de service.

Questions et réponses

Quel est le nom du ventilateur sur le moteur ? Le ventilateur du radiateur est également appelé refroidisseur. Certains véhicules sont équipés d'un double refroidisseur (deux ventilateurs indépendants).

Quand le ventilateur de la voiture doit-il s'allumer ? Il s'allume généralement lorsque la voiture est debout pendant longtemps ou est dans un embouteillage. Le refroidisseur s'allume lorsque la température du liquide de refroidissement dépasse l'indicateur de fonctionnement.

Comment fonctionne un fan de voiture? Pendant le fonctionnement, le moteur gagne en température. Pour l'empêcher de surchauffer, un capteur est déclenché, ce qui active l'entraînement du ventilateur. Selon le modèle de voiture, le ventilateur fonctionne dans différents modes.

Comment le ventilateur refroidit-il le moteur ? Lorsque le refroidisseur est allumé, ses pales aspirent de l'air frais à travers l'échangeur de chaleur ou le pompent sur le radiateur. Cela accélère le processus de transfert de chaleur et l'antigel est refroidi.