Мотор отопителя: тепло и комфорт в салоне автомобиля
Каждый современный автомобиль, автобус и трактор оснащается системой отопления и вентиляции салона. Один из важнейших узлов данной системы — мотор отопителя. Все о моторах отопителя, их типах и конструктивных особенностях, а также о правильном выборе, ремонте и замене моторов — рассказано в статье.
Назначение и роль мотора отопителя
Мотор отопителя салона (мотор печки) — компонент системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха салона транспортных средств; электрический двигатель постоянного тока без крыльчатки или в сборе с крыльчаткой, обеспечивающий циркуляцию холодного и теплого воздуха по системе и салону.
В легковых и грузовых автомобилях, автобусах, тракторах и иной технике поддержание микроклимата в салоне или кабине выполняется воздушной системой отопления и вентиляции. Основу этой системы составляет блок отопителя, в котором находится радиатор, система клапанов и задвижек, и электровентилятор. Функционирует система просто: радиатор, соединенный с системой охлаждения двигателя, нагревается, это тепло отводится проходящим потоком воздуха, который создается электровентилятором, далее нагретый воздух по воздуховодам поступает в различные зоны салона и к ветровому стеклу. Во всех транспортных средствах вентилятор имеет привод от встроенного электродвигателя постоянного тока — мотора отопителя.
На мотор отопителя в сборе с крыльчаткой возлагается несколько основных функций:
- В холодное время — формирование потока воздуха, который проходит через радиатор печки, нагревается и поступает в салон;
- При включении отопителя в режим вентиляции — формирование потока воздуха, который без нагрева поступает в салон;
- В системах с кондиционерами — формирование потока воздуха, который проходит через испаритель, охлаждается и поступает в салон;
- Изменение частоты вращения вентилятора при регулировании работы отопителя и кондиционера.
Мотор отопителя критически важен для работы автомобильных систем отопления, вентилирования и кондиционирования, поэтому при любой неисправности его необходимо менять или ремонтировать. Но прежде, чем идти в магазин за новым мотором, следует разобраться в существующих типах этих агрегатов, их конструкции и особенностях работы.
Типы, конструкция и характеристики моторов отопителя
Прежде всего следует указать, что под термином «мотор отопителя» подразумевается две разновидности устройств:
- Электрический двигатель, используемый в электровентиляторах автомобильных печек;
- Комплектный электровентилятор — электрический двигатель в сборе с крыльчаткой, а иногда и с корпусом.
На различной технике используются электрические двигатели постоянного тока на напряжение питания 12 и 24 В с частотой вращения вала в среднем от 2000 до 3000 об/мин. Моторы делятся на несколько типов по заложенному в основу их работы физическому принципу, конструкции и расположению вала ротора.
Электродвигатели бывают двух типов:
- Традиционные коллекторные с возбуждением от постоянных магнитов;
- Современные бесколлекторные.
Наиболее широкое распространение имеют коллекторные двигатели, однако на современных автомобилях можно встретить и бесколлекторные моторы, которые обладают малыми габаритами и высокой надежностью. В свою очередь бесколлекторные двигатели делятся на два типа — собственно бесколлекторные и вентильные, они отличаются конструкцией обмоток и способами подключения. Распространение этих электродвигателей тормозится сложностью их подключения — они требуют электронной системы управления на основе силовых ключей и других компонентов.
По конструкции электродвигатели бывают двух типов:
- Корпусные;
- Бескорпусные.
Наиболее распространены моторы, помещенные в металлический корпус, они надежно защищены от загрязнений и повреждений, однако закрытый корпус затрудняет охлаждение. Открытые бескорпусные моторы распространены меньше, и чаще всего используются в комплекте с крыльчатками, такие агрегаты легкие и защищены от перегрева во время работы. На корпусе мотора предусмотрены элементы для монтажа в корпусе вентилятора или печки — винты, кронштейны, сухари и другие. Для подключения мотора отопителя к электросистеме используются стандартные электрические разъемы, которые могут быть интегрированы в корпус изделия или располагаться на жгуте проводов.
Мотор отопителя центробежного типа с двумя крыльчатками
По расположению вала электродвигатели делятся на две группы:
- Односторонний вал;
- Двухсторонний вал.
В моторах первого типа вал выходит из корпуса только с одного торца, на моторах второго типа — с обоих торцов. В первом случае монтируется только одна крыльчатка с одной стороны, во втором — используется сразу две крыльчатки, расположенные по обе стороны от электромотора.
Мотор отопителя центробежного типа с крыльчаткой
Мотор отопителя осевого типа с вентилятором
Моторы в сборе с крыльчаткой образуют единый завершенный узел — электровентилятор. Вентиляторы бывают двух типов:
- Осевые;
- Центробежные.
Осевые вентиляторы — обычные вентиляторы с радиальным расположением лопастей, они формируют поток воздуха, направленный вдоль своей оси. Такие вентиляторы сегодня почти не используются, но они часто встречаются на ранних автомобилях (ВАЗ «Классика» и другие).
Центробежные вентиляторы выполнены в виде колеса с горизонтальным расположением большого количества лопаток, они формируют поток воздуха, направленный от оси к периферии, воздух так движется за счет возникающих при вращении крыльчатки центробежных сил. Вентиляторы данного типа используются на большинстве современных автомобилей, автобусов, тракторов и иной технике, это обусловлено их компактностью и высокой эффективностью работы.
Устройство отопителя салона осевого типа
Устройство отопителя салона центробежного типа
Крыльчатки центробежных вентиляторов бывают двух типов:
- Однорядные;
- Двухрядные.
В однорядных крыльчатках лопасти расположены в один ряд, все лопасти имеют одинаковую конструкцию и геометрию. В двухрядных крыльчатках предусмотрено два ряда лопастей, причем лопасти расположены в рядах со сдвигом (в шахматном порядке). Такая конструкция обладает более высокой жесткостью, чем однорядная крыльчатка такой же ширины, а также обеспечивает равномерность давления воздуха, создаваемого крыльчаткой. Зачастую один ряд лопастей, расположенный со стороны электромотора, имеет меньшую ширину — это повышает прочность и жесткость конструкции в местах наибольших напряжений, а заодно обеспечивает лучшее охлаждение двигателя.
В центробежных вентиляторах двигатель и крыльчатка могут иметь различное взаимное положение:
- Мотор отделен от крыльчатки;
- Мотор частично или полностью расположен внутри крыльчатки.
В первом случае крыльчатка просто надевается на вал двигателя, при этом двигатель не обдувается потоком воздуха от крыльчатки. Это наиболее простая конструкция, которая часто используется на отечественных грузовых автомобилях.
Во втором случае корпус мотора частично или полностью заходит внутрь крыльчатки, что снижает общие габариты узла, а также обеспечивает лучший отвод тепла от электродвигателя. Внутри крыльчатки может выполняться гладкий или перфорированный конус, благодаря которому поступающий в вентилятор воздух разбивается на отдельные потоки и направляется к лопастям. Обычно такие конструкции выполнены в виде единого узла, который заменяется только в сборе.
Мотор отопителя в сборе с крыльчаткой и корпусом (улиткой)
На рынок моторы автомобильных печек в зависимости от их типов и конструкции поставляются без крыльчаток или в сборе с крыльчатками, а вентиляторы центробежного типа могут продаваться и в сборе с корпусами («улитками»), что значительно облегчает работы по их монтажу.
Как правильно выбрать и заменить мотор отопителя
Для моторов отопителей характерны различные типы неисправностей: потеря электрического контакта в соединениях и проводах, износ щеток в коллекторных моторах, короткие замыкания и обрывы обмоток, заклинивания и потеря оборотов вследствие разрушения подшипников или деформаций, повреждение или разрушение крыльчатки. При некоторых неисправностях печка продолжает работать, однако с меньшей эффективностью, но иногда она полностью перестает функционировать. Зачастую неисправности сопровождаются посторонними шумами со стороны отопителя, а в современных автомобилях с системой самодиагностики при неисправности появляется соответствующее сообщение. В любом случае необходимо провести диагностику, и при необходимости — заменить мотор отопителя.
На замену следует брать тот агрегат, что стоял на автомобиле ранее, либо находится в списке рекомендуемых автопроизводителем. При покупке деталей нужно учитывать, что зачастую они не продаются отдельно. Например, на многие автомобили ставится только комплектный узел с мотором и крыльчаткой, и при поломке крыльчатки заменить только ее невозможно. Использовать детали или целые узлы других типов не рекомендуется, так как они могут просто не встать на свое место и не будут обеспечивать качественной работы печки.
Менять неисправные детали следует только в соответствии с инструкцией по ремонту данного автомобиля. Зачастую ремонтные работы требуют значительной разборки приборной панели и консоли, в таком случае ремонт лучше доверить специалистам. При верном выборе и замене мотора отопитель будет эффективно работать, создавая комфортный микроклимат в салоне в любое время года.
