Автомобильные радиаторы
Каждый легковой (и не только) автомобиль в своем подкапотном пространстве содержит как минимум один радиатор охлаждения. В некоторых моделях авто можно встретить два радиатора. Один из них называется основным, а второй – конденсором (радиатором кондиционера). В этой статье будет подробно рассказано об устройстве и принципах работы каждого из них.
Двигатели внутреннего сгорания могут охлаждаться двумя способами: воздушным и водяным. Воздушным охлаждением обычно оснащены маломощные моторы. Такой тип охлаждения имеет ряд недостатков. Применяется обычно на скутерах и маломощных мотоциклах.
Наиболее эффективным (а потому и популярным) считается жидкостное охлаждение мотора, которым оснащаются теперь все автомобили.
Главной частью водяного охлаждения является радиатор, он и поддерживает рабочую температуру ДВС (от 80 до 100 С), и защищает его от перегрева. Стоит отметить, что при перегреве силового агрегата в результате недостаточного его охлаждения он может заклинить, после чего без капительного и дорогостоящего ремонта уже не обойтись.
Поговорим о принципе действия охлаждающей системы. Водяной насос (помпа) перемещает охлаждающую жидкость по замкнутой системе. Жидкость, используемая для охлаждения, (антифриз) циркулируя в стенках цилиндров и блока, забирает на себя выделяющееся тепло, и этим отводит его от металлических частей мотора. Далее антифриз отходит в радиатор, и, нагревая его, отдает тепло в окружающую среду, а далее жидкость, потерявшая значительную часть температуры, продолжает свое циркулирование по кругу.
Можно сказать, что радиатор это своего рода теплообменник или устройство для охлаждения жидкости. Чтобы охлаждение было более эффективным, радиатор устанавливают в передней части автомобиля, что позволяет принимать ему на себя сильный поток холодного встречного воздуха. Благодаря этому теплообменный процесс ускоряется.
Для дополнительной подстраховки от перегрева двигателя радиатор охлаждения снабжается вентилятором, и когда встречного потока воздуха недостаточно (например, передвижение в пробке) и температура антифриза начинает приближаться к критической, специальный датчик включает его. Кстати – принцип работы датчика обратный, он удерживает вентилятор от работы, и если датчик выйдет из строя – вентилятор будет работать постоянно, что не даст двигателю перегреться. На некоторых автомобилях установлены сдвоенные вентиляторы (все зависит от мощности двигателя, его объема и типа).
Как уже было сказано выше – в роли охлаждающей жидкости в легковом автомобиле выступает антифриз (название, пришедшее к нам со времен СССР – «тосол»). Некоторые горе-автолюбители в целях экономии денежных средств заливают в систему охлаждения обычную водопроводную воду, что крайне недопустимо для длительного использования. Все дело в том, что такая вода содержит примеси и соли, которые начинают отлагаться на стенках системы охлаждения, тем самым постепенно загрязняя и забивая ее, тем самым сокращая срок ее службы. Даже если заливать чистую дистиллированную воду, то система будет загрязняться появившейся ржавчиной. Стоит запомнить – использовать в качестве охлаждающей жидкости в вашем автомобиле стоит лишь только то, что рекомендовано заводом-изготовителем в техкниге к вашему авто.
Существуют различные конструкции радиаторов для легковых автомобилей. В настоящее время широкое распространение получили ленточные и пластинчатые радиаторы, но вторые, обладая худшими параметрами теплообмена и относительно большим весом, все реже и реже используются автопроизводителями, и скоро исчезнут с автоконвееров, будучи полностью вытесненными ленточными.
Ленточные радиаторы изготовлены, как правило, из алюминия, а, как известно – этот металл имеет замечательные теплопроводные показатели, что делает работу всей охлаждающей системы более эффективной. Именно поэтому на новых автомобилях в подавляющем большинстве случаев установлены именно они.
Радиатор кондиционера
Сложно представить себе современный легковой автомобиль без системы кондиционирования воздуха в салоне. Все большее количество автомобилистов выбирает новые авто, оснащенные кондиционером или климатической системой. Все большее количество базовых комплектаций автомобилей имеют как минимум кондиционер.
Важной частью автомобильной системы кондиционирования является радиатор кондиционера (он же – конденсор).
Работа конденсора схожа с работой основного радиатора: высокотемпературный фреон, находящийся в газообразном состоянии преобразовывается в жидкий внутри радиатора кондиционера, и он же производит отвод тепла во внешнюю среду.
Также как и основной радиатор, конденсатор расположен в передней части авто (обычно даже перед основным радиатором), и также он оборудован вентилятором, защищающим систему от перегрева при работе на неподвижностоящем автомобиле.
Обслуживание автомобильных радиаторов
Во время езды, особенно на приличной скорости, оба автомобильных радиатора испытывают экстремальные нагрузки, которые создаются воздействием на них окружающей средой. Если автомобиль оборудован кондиционером, то нагрузку первым принимает на себя конденсор (выше уже было сказано, что он стоит перед основным радиатором). Хотя автомобиль и оборудован радиаторными защитными решетками, но соль, грязь, дорожная химия и т.д. все равно попадают на соты радиатора. Из-за этого падает эффективность работы системы охлаждения, а в некоторых случаях соль просто разъест со временем и выведет из строя радиатор.
Именно поэтому первой рекомендацией по обслуживанию автомобильных радиаторов можно назвать их периодическую внешнюю промывку и очистку от налипшей грязи.
Далее стоит напомнить о том, что уровень охлаждающей жидкости нуждается в постоянном контроле и периодической доливке (в случае необходимости). Но, если жидкость постоянно уходит, то стоит искать проблему, а не доливать постоянно антифриз. Нормальным считается сезонное уменьшение антифриза в пределах 100-150 грамм, так как зимой с наступлением морозов жидкость просто уменьшится в объеме. Это касается только основного радиатора.
Радиатор кондиционера также теряет за год до 20% заправленного в него фреона при активном использовании, и также нуждается в периодической дозаправке на специальном сервисе.
Как выбрать автомобильный радиатор
Выбор любого автомобильного радиатора (как основного, так и кондиционера) вопрос весьма важный и требующий к себе ответственного подхода. Стоит помнить, что система охлаждения легкового автомобиля неотъемлемо связана с функционированием силового агрегата, и от ее работы зависит срок его службы.
Видео о системе охлаждения двигателя. Принцип работы:
Автомобильный радиатор: что это такое и как определить проблему с ним
Автомобильный радиатор является чрезвычайно важным компонентом и напрямую связан с долговечностью двигателя. По этой причине очень важно знать принцип работы и как определить признаки, указывающие на возможную замену, что позволяет избежать более серьезных проблем.
Что такое радиатор автомобиля?
Для правильного функционирования двигателя автомобиля он должен работать при определенной температуре — от 115 до 135 C. Радиатор представляет собой металлический компонент, который действует как теплообменник, охлаждая жидкость, циркулирующую в автомобилях с водяным охлаждением.
Жидкость, которая проходит через внутренние трубопроводы двигателя, поглощает тепло, выделяемое при сжигании топлива. При достижении радиатора температура снижается с помощью вентилятора и наружного воздуха, попадающего в автомобиль. После охлаждения материал возвращается, и процесс повторяется.
Жидкость, циркулирующая в двигателе, представляет собой смесь воды и специальной добавки, ее функция заключается в повышении температуры, при которой жидкость начинает кипеть. Без этой комбинации это произошло бы при 100 градусах, что значительно ниже диапазона, рекомендованного для эксплуатации автомобиля.
Когда нужно производить замену?
Автомобильный радиатор не является компонентом, который необходимо постоянно менять. Это долговечный элемент, который вряд ли вызывает проблемы. Тем не менее, следует знать об уровне воды и ее цвете. Если уровень низкий, возможно, произошла утечка. В этом случае замена рекомендуется.
Очень темная жидкость с признаками ржавчины также не является хорошим признаком. Обратите внимание на рабочую температуру двигателя, и если она начинает слишком сильно подниматься, обратитесь к специалисту. Рекомендуется производить замену жидкости через каждые 30 000 км или 12 месяцев.
Что может произойти, если радиатор поврежден?
Использование поврежденного радиатора в автомобиле может иметь серьезные последствия. Если он протекает или препятствует прохождению охлаждающей жидкости через систему, двигатель может перегреться, что, безусловно, увеличит затраты на ремонт.
Чтобы этого не произошло, всегда проводите профилактическое обслуживание автомобиля и постоянно проверяйте уровень воды в радиаторе. Но будьте очень осторожны! Никогда не делайте этого с горячим двигателем!
Как выбрать качественный радиатор по самой низкой цене?
Выбор качественного радиатора очень важен для обеспечения максимальной эффективности охлаждения двигателя. Всегда используйте оригинальные запчасти, поскольку их экономическая эффективность выше. Ищите хорошо, прежде чем купить где-либо. Хорошее место для старта — виртуальные магазины, которые гарантируют низкую цену и удобство.
Никогда не ездите с неисправным автомобильным радиатором. Делая это, ущерб, нанесенный двигателю, будет огромным, а также затраты на его ремонт. Обращайте внимание на охлаждающую жидкость и ее сроки замены, проводите профилактические работы и избежите неприятных сюрпризов.
Радиаторы охлаждения ДВС. Конструкционные особенности. Взгляд изнутри.Часть первая
Внимание!Длинопост! Очень многа букав!
Мотаясь по просторам тырнетов, очень часто наталкиваюсь на статьи по поиску и замене радиаторов на автомобилях, в коих идут бурные ( и не очень) их конструкционных особенностях, материалах изготовления и технологических решений по производству.
К сожалению, информации подобного типа в сети крайне мало. Технологические циклы производства в наше время никто не предоставляет просто так( если вы понимаете, о чем я)) Менеджмент и маркетинг предоставляет покупателю информацию только о достоинствах той или иной технологии изготовления радиаторов. И часто эта информация, пропущенная через фильтр рекламы, становится всего лишь красивой оберткой))
В данном посте я попробую рассказать о большинстве технологий изготовления радиаторов, опишу их плюсы и минусы, а так же приведу немного теоретических выкладок. И так, поехали!))
Википедия на запрос «Радиатор», выдает одним из пунктов:
Радиатор ДВС
В двигателе внутреннего сгорания радиатор является теплообменником, объединяющим два контура системы охлаждения. В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. В радиаторе для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм. Используются и алюминиевые радиаторы: они дешевле и легче, но теплообменные свойства, при прочих равных условиях (размеры, площадь теплообмена и т. п.), и надёжность ниже.
Не будем углубляться в дебри ссылок, и типы систем охлаждения.Принципиальное устройство малого /большого контура, назначение помпы не знает, думаю, только ленивый(для королей лени-гугл в помощь)) Возьмем одну-«Замкнутая, жидкостная система охлаждения»
Итак, конструкционно, любой радиатор состоит из охлаждающей сердцевины, резервуаров( бачков, банок) и различного навесного и крепежного оборудования. Расположение радиатора в подкапотном пространстве бывает:
вертикальное-когда резервуары(далее-банки), располагаются друг над другом(горизонтально), радиатор имеет заливную горловину с крышкой-клапаном;
и горизонтальное-когда банки располагаются друг напротив друга (вертикально), заливная горловина отсутствуют, на расширительный бачок антифриз уходит по пара-воздушному штуцеру, расположенному в верхней части одной из банок.
Немного разберем цитату, приведённую выше.В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. Данное выражение относится к, так называемым, радиаторам, изготовленным по «классической» технологии.
Слева показан трубчато-пластинчатая сердцевина, так называемое «плоское оребрение».Справа, соответственно, трубчато-ленточная сердцевина («ленточное»оребрение). Чаще всего материалом для обоих способов служит латунь.
Чтобы не говорил вам продавец, ЧИСТУЮ медь не один производитель не будет использовать-слишком мягкая и быстро окисляется. Под фразой МЕДЬ, производитель обычно имеет в виду, что чем меньше содержание цинка в используемом сплаве, тем больше сплав ближе к состоянию ЧИСТОЙ МЕДИ.
Не буду описывать принцип технологии, по этой ссылке
Принципиальная схема изготовления отработана производителями до мелочей, изготовления аналога радиатора(под замену оригинала) по данной технологии обеспечивает надежность работы изделия без каких-либо расчетов. Да, производители тупо копируют изделия друг у друга, и в 99% случаев аналог по эффективности не уступает оригиналу))). Поэтому, а также в связи с доступностью материала, «классическая» технология до сих пор ее используесят в изготовлении радиаторов.
Слабыми местами данной конструкции являются:
1.место пайки охлаждающих трубок с основанием-чаще всего радиатор начинает течь по углам, припой от вибрационных и динамических воздействиях «отщелкивается».
2.процесс пайки-полностью автоматизировать процесс пайки не возможно, поэтому сердцевины паяются (частично) в ручную что вводит человеческий фактор в производство, и как следствие, возможный брак.На видео, кстати, показана не полная пропайка трубок, которая чаще всего и приводит к образованию течей.
3.банки для таких радиаторов чаще всего изготавливаются из латуни, методом штамповки. А штамповка является дорогим удовольствием, так как требует изготовление матриц под КАЖДУЮ модель радиатора, а так же наличие как можно большего числа прессов-не будешь же ты переставлять и отстраивать пресс каждый раз под новый заказ))Кстати, поэтому некоторые производители изготавливают вместо латунных бачков-стальные.Их тоже можно применять, НО, сталь ооочень быстро корродирует и забивает в последствии трубки радиатора ржой)
4.ну и цена на материалы делает цену на конечный продукт выше, чем, например, на алюминиевые радиаторы)
Тем не менее, данную технологию применяют до сих пор( по опыту скажу-в оборонке только-только алюминий начал приходить на смену медяхе), некоторые автолюбители пытаются купить себе на заказ медный радиатор взамен алюмишки. Ну тут хозяин барин))
Многие акцентоводы сталкивались с радиаторами, у которых сердцевина выполнена в виде круглых трубок, смонтированных через резинки в «ванночки»(билят, мужики, это не ванночки, это основание!)Ну «донья», на худой конец))
Говоря скупым языком технаря-сердцевина в таких радиаторах монтируется с помощью радиально-уплотнительных втулок. Такой способ изначально подразумевает, что сердцевина целиком( или отдельные охлаждающие трубки) возможно поменять, в случае повреждения сердцевины. При этом вскрытие всего радиатора не требуется.
Да идея хороша, и она не нова. Первые образцы радиаторов на радиально-уплотнительных были разработаны в послевоенные годы. Принцип быстрой замены сердцевины, без снятия всего радиатора, в полевых условиях( в теории) стал главным козырем маркетологов. Огромным плюсом также являлось то, что сердцевина, за счет использования этих самых втулок, меньше подвергалась вибрационным нагрузкам, что повышает ее срок службы.Но.
Как всегда есть НО!) Первые образцы использовали круглую трубку, а не плоско-овальную, как в «классической» технологии.
Немного выкладок-при использовании круглой трубки, схема расположения рядная, при обдуве, поток воздуха создает » турбулентное» завихрение за обдуваемой трубкой, так называемую «мертвую тень», в которой не происходит охлаждение трубки.А, учитывая рядное расположение, теплосъем происходит только с боковых стенок трубок, соответственно рабочая(полезная) площадь теплосъема уменьшается.
Поэтому производители стали использовать шахматную схему расположения трубок. Что, в свою очередь, уменьшало количество теплообменных каналов при равных габаритах.Как пример, именно поэтому радиаторы на круглых трубках и втулках не работают на наших акцентах-меньше пропускная способность, меньшее количество теплообменных каналов(в сравнении с оригиналом), и как следствие, меньший теплосъем всего изделия в целом.Скученность подкапотного пространства не позволяет изготовить аналог по такой технологии без увеличения габаритов радиатора))
Более поздний варианты использует сплющенную круглую трубку, чтобы исключить эффект «мертвой тени». Схемы расположения трубок в таком случае различные
Чаще всего данную технологию применяют на тяжелой спец-технике: грейдеры, карьерные самосвалы, буровые и компрессорные установки, где габаритные размеры радиатора менее ограничены.Но, на такой серьезной технике радиаторы расчитываются и подбираются на основе лабораторных испытаний, расчетах теплового баланса работы двигателя.
.здесь плюсы технологии перекрывают минусы, так как аксиома «время-деньги» здесь основополагающая))
Развитие промышленности открыло новые горизонты, и на смену медно-латунным радиаторам постепенно начали приходить алюминиевые.
Одна из технологий, применяемых до сих пор, является ТАСПО. Аббревиатура переводится как теплообменные аппараты с подрезным оребрением. Что это значит, мы сейчас разберем.
На офф сайте белорусской компании ТАСПО достаточно подробно описана история компании с регалиями, и коротееенько технология))Ну эт как у всех))Попробую описать чуть подробнее))
Цитата: «.изготовление отдельно оребренных плоских многоканальных труб безотходным методом подрезания и отгиба тонких слоев металла с поверхности заготовки с последующей сборкой теплообменников с помощью клеевых составов, пайки или аргоно-дуговой сварки». Говоря русским языком, производитель берет алюминиевую трубку(на ней чуть позже остановимся) и из «тела» трубки как бы » поднимает» оребрение.
Одно из главных достоинств той технологии-это алюминиевая трубка, изготовленная методом экструзии.Трубка получается бесшовной, в теории-способной выдерживать давление свыше 25 БАР. Вся загвоздка-в способе оребрения. Для «поднятия» оребрения из «тела» трубки требуется особый спец.инструмент, который, в свою очередь» требует очень тонкой настройки на станки. Если интересно-отвечу в комментах, а пока-пара фото старых описаний данной технологии)
Радиатор охлаждения двигателя
Если в автомобиле хороший мощный двигатель и хороши все другие узлы, но нет радиатора системы охлаждения, то это стоячий автомобиль, который нельзя эксплуатировать. Радиатор охлаждения — устройство, которое предназначено для отведения тепла от находящейся внутри жидкости в окружающую среду.
История создания
Первые образцы водяных радиаторов охлаждения были без насоса (помпы). Жидкость циркулировала самостоятельно. Конструктивно охлаждающие устройства создавались таким образом, чтобы создавался эффект термосифона (труба с жидкостью в трубе с вакуумом.
За счет эффекта термосифона жидкость охлаждения попадала в радиатор. В термосифоне происходит следующие физические явления: если вода нагревается, значит плотность ее уменьшается. Вода с уменьшенной плотностью поднимается вверх. Нагретая жидкость, которая поднималась вверх, оказывалась в устройстве проходя через верхний патрубок.
А в самом радиаторе температура жидкости уменьшалась, а плотность увеличивалась. Прохладная утяжеленная жидкость опускалась вниз и через патрубок заходила в рубашку охлаждения ДВС.
Основной минус радиатора с термосифоном в том, что такое устройство плохо начало справляться с охлаждением моторов повышенной мощности. Далее, конструкторы изобрели помпу для поддержания циркуляции в двигателях любых мощностей.
Устройство радиатора охлаждения
Основная функция этого устройства — отведение тепла от нагретых веществ. Это можно обеспечить конструктивной особенностью радиатора и материалами из чего он сделан. Также, для создания наилучшего эффекта охлаждения, место монтажа должно быть таким, где устройство встречается с большим потоком воздушного сопротивления. Поэтому на всех автомобилях, вне зависимости от марки и модели, радиатор системы охлаждения устанавливается спереди перед двигателем и, поэтому элементы кузова перед радиатором делают щелевым (решетка радиатора).
Есть автомобили, в которых мотор устанавливается сзади. Даже при таком расположении ДВС, радиатор ставят спереди. Единственное, приходится прокладываться длинные магистрали для циркуляции жидкости. На спортивных авто можно встретить конструкцию, когда ДВС и радиатор находятся сзади, но по бокам кузова есть воздухозаборники.
Из чего состоит радиатор системы охлаждения
Конструкция автомобильного радиатора может быть нескольких видов, но основная схема такая, как представлена на рисунке.
Пластины 6 — это сердцевина радиатора. Основной элемент теплообменного процесса. Основная часть сердцевин — это бесшовные трубки с толщиной 0,15 мм. Вокруг трубки есть медная или алюминиевая лента. Горячая жидкость проходит через труби и охлаждается.
Преимущество алюминия, как материала для изготовления радиатора только в маленьком весе, по сравнению радиаторов из других металлов. В остальном, алюминиевый радиатор уступает по долговечности, быстрее подвергается износу.
Классификация по типу сердцевин:
Материалы бачков:
Устройство парового 11 и воздушного 12 клапанов радиатора:
Функция воздушного клапана — пропускать воздух внутрь радиатора, если охлаждающая жидкость (вода, тосол, антифриз) закипела и остыла, и появился конденсат.
На пробке есть клапаны. При закипании охлаждающей жидкости (ОЖ) открывается выпускной клапан на крышке. Пар при этом выводится через пароотводную трубу. Когда в радиаторе жидкость остывает, давление падает и, если давление в радиаторе стало ниже атмосферного 1 Атм (килограмм на 1 квадратный сантиметр), то открывается впускной клапан и запускает воздух, чтобы не создавался вакуум.
Если радиатор с клапанной крышкой, то систему эту называют системой охлаждения закрытого типа, так как оно не зависит от внешнего атмосферного давления на улице.
Чтобы слить ОЖ из системы охлаждения закрытого типа, надо открутить сливной болт или открыт краник, и открыть крышку. Для полного слива жидкости из системы охлаждения двигателя, в на блоке цилиндров есть специальный сливной болт под ключ на 13 (ВАЗ).
Если радиатор с крышкой без клапанов, то система охлаждения называется открытого типа. В такой системе вода, как и положено по законам физики, кипит при +100 градусов.
Принцип работы
Движущая сила в охлаждающей автомобильной системе — это помпа. Помповый насос постоянно гоняет жидкость по системе. Есть малый круг циркуляции, есть большой. Пока ОЖ не горячая, термостат ВАЗ закрыт и она циркулирует по малому кругу (рубашка охлаждения мотора). При нагреве, термостат открывает клапан и открывается большой круг (радиатор). Горячие поверхности ДВС (головка блока цилиндров, цилиндры) передают тепло жидкости, которая уходит в радиатор и передает тепло в атмосферу. 
Ремонт своими руками
Основная не трудная диагностика — это проверка уровня жидкости в бачке.
Если долго не менять ОЖ (чем качественная, тем ее можно реже менять), появляется налет на внутренних стенках каналов. 
Загрязненные каналы уменьшают площадь сечения и затрудняю циркуляцию.
Порядок промывки радиатора:
Техника безопасности! Если двигатель горячий, открывать крышку радиатора запрещено, так как можно получить ожог кипятком или паром.
Видео
О системе охлаждения автомобилей.
Причины перегрева ДВС.