Россия
Россия
Россия
Статья посвящена анализу особенностей конструкции и эксплуатации вентиляторов системы охлаждения двигателей автомобильной техники в условиях низких температур, характерных для Арктики (до –50 °C и ниже). Рассмотрены физико-химические процессы, влияющие на работоспособность вентиляторов: изменение механических свойств полимерных и металлических материалов (повышение хрупкости, твёрдости), возрастание вязкости смазочных материалов в подшипниковых узлах, увеличение пусковых токов электродвигателей, дрейф характеристик электронных компонентов и ЭБУ, термоциклические нагрузки, приводящие к усталостным разрушениям, а также коррозионные процессы в условиях конденсации влаги. Отдельное внимание уделено проблемам холодного пуска, прогрева двигателя и алгоритмам управления вентилятором. В качестве перспективных решений предложены: применение специализированных низкотемпературных смазок (например, ЛУКОЙЛ Синтофлекс Арктик), использование бесколлекторных вентильных двигателей с редкоземельными магнитами, интеллектуальное ШИМ-управление с термокомпенсацией и герметизация электронных модулей. Комплексная реализация этих мер позволит обеспечить надёжную работу системы охлаждения при экстремально низких температурах.
система охлаждения, двигатель, автомобиль, Арктика, эксплуатация, вентилятор
1. Алексеев Г.В., Соколов И.А. Климатические факторы Арктики и их влияние на технические системы. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2020. – 312 с.
2. Reitz R.D., Ogawa H., Payri R. et al. IJER editorial: The future of the internal combustion engine // International Journal of Engine Research. – 2019. – Vol. 20, No. 1. – P. 3–10.
3. Коротков А.В., Морозов С.Н. Термодинамика системы охлаждения двигателя при низких температурах // Журнал автомобильных инженеров. – 2018. – № 4 (61). – С. 34–39.
4. Петров В.В., Сидоров А.А. Механические свойства алюминиевых сплавов в широком диапазоне температур. – М.: Металлургия, 2016. – 288 с.
5. Беляев П.С., Кривошеев В.В. Полимерные композиционные материалы для узлов трения в условиях низких температур // Трение и смазка в машинах. – 2019. – Т. 14, № 2. – С. 45–52.
6. Захаров А.И., Кузьмин С.В. Вязкостно-температурные характеристики смазочных материалов для арктической техники. – Новосибирск: Наука, 2017. – 196 с.
7. TOTAL Lubrifiants. Technical Data Sheet: MULTIS COMPLEX SHD 100. – Paris: TOTAL Group, 2021. – 6 p.
8. OKS Spezialschmierstoffe GmbH. Product Information: OKS 416 – High-temperature lubricating grease for Arctic conditions. – Munich: OKS, 2020. – 4 p.
9. Automotive Electronics Council. AEC-Q100 Rev-J: Failure Mechanism Based Stress Test Qualification for Integrated Circuits. – 2017. – 67 p.
10. Johnson C.M., Evans J.P. Low-temperature behavior of automotive sensors and ECUs // SAE International Journal of Passenger Cars – Electronic and Electrical Systems. – 2018. – Vol. 11, No. 2. – P. 123–132.
11. Kropiwnicki J., Kneba Z. Starting current of electric motors at cryogenic temperatures // Archives of Electrical Engineering. – 2016. – Vol. 65, No. 3. – P. 457–468.
12. Гусев А.В., Федотов В.И. Антифризы для экстремальных климатических условий: состав, свойства, применение. – М.: Химия, 2019. – 240 с.
13. Николаев В.П., Ермаков С.Ю. Кристаллизация охлаждающих жидкостей в радиаторах при температурах ниже расчётных // Транспорт Урала. – 2017. – № 2 (53). – С. 22–27.
14. Lee H., Park S., Kim Y. Thermal fatigue life prediction of automotive plastic fan blades under cyclic temperature loads // Engineering Failure Analysis. – 2020. – Vol. 112. – Article 104528.
15. International Organization for Standardization. ISO 16750-4:2010 – Road vehicles – Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment – Part 4: Climatic loads. – Geneva: ISO, 2010. – 38 p. (вместес IEC 60068-2-14:2009 – Environmental testing – Part 2-14: Tests – Test N: Change of temperature)
16. Черняев В.Д., Малышев А.Н. Коррозия автомобильных электросистем в прибрежных арктических регионах // Коррозия: материалы, защита. – 2021. – № 3. – С. 28–35.
17. Шабалин А.В., Дмитриев В.С. Анализ отказов датчиков температуры охлаждающей жидкости при низких температурах // Автомобильная электроника. – 2018. – № 1 (42). – С. 14–19.
18. Герасимов Д.Н., Чижов А.А. Вентильные электродвигатели с термокомпенсацией для тяжёлых условий эксплуатации // Электротехника. – 2020. – № 7. – С. 31–37.
19. ПАО «АВТОВАЗ». Отчёт о климатических испытаниях системы дистанционного запуска двигателя при температурах до −40 °C. – Тольятти: Научно-технический центр АВТОВАЗ, 2019. – 45 с.
20. Гончаров А. В., Хрипченко М. С. Интеллектуальное управление тепловым режимом ДВС в арктических условиях // Современные технологии в машиностроении: материалы Международной научно‑практической конференции. Воронеж: ВГЛТУ, 2018. С. 145–150.
21. Хрипченко М. С., Нартов П. А., Юдин Р. В. Особенности работы приборов электрооборудования транспортных машин при низких температурах // Современные проблемы транспортного машиностроения: материалы Международной научно‑практической конференции. Воронеж: ВГЛТУ, 2018. С. 75–80.
