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.
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.
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:
Всё про радиатор системы охлаждения двигателя
Система охлаждения обеспечивает оптимальную температуру работы двигателя. Без такого «кондиционера» автомобиль далеко не уедет: мотор без охлаждения перегревается и выходит из строя. Для нормальной работы нужен адекватный тепловой режим, и инженеры продумали все мелочи, чтобы как можно эффективней решить эту задачу.
Общие понятия, назначение
В системе охлаждения радиатор двигателя выполняет роль основного теплообменника: по его трубкам проходит нагретый антифриз, остужаясь потоком воздуха. Для этой цели радиатор размещают в передней части кузова, сразу за радиаторной решеткой, где можно использовать встречный поток воздуха при движении. А для случаев, когда машина движется по пробкам (медленно), за радиатором устанавливается вентилятор, дающий принудительный обдув. Таким образом, антифриз, проходя через «соты», охлаждается до температуры 80-90°С, обеспечивающей оптимальную работу двигателя.
Схема системы охлаждения двигателя
В самых первых автомобилях использовалась система охлаждения с естественной конвекцией: нагретый антифриз (тогда применяли простую воду) проходил по своему пути за счет разницы температур: более горячая жидкость имеет меньшую плотность, а более холодная – большую, и за счет этой разницы антифриз свободно тек по системе. Сейчас, с развитием скоростей движения и нагрузок на мотор, увеличивается и потребность в охлаждении, поэтому антифриз циркулирует с помощью насоса, обеспечивающего скорость передвижения по системе. Изменился и радиатор охлаждения двигателя: помимо трубок, на нем появились и ребра (пластинки) для более качественного теплообмена. Но сам принцип остался прежним: горячий антифриз поступает в верхнюю часть радиатора, проходит до низа, остывая по пути, и снова поступает в систему охлаждения.
Виды радиаторов
Радиаторы отличаются методом сборки, материалом корпуса и дополнительных компонентов.
В первых радиаторах компоненты соединялись механическим путем. Такая сборка достаточно дешева по себестоимости: для процесса не нужно ни дорогостоящее оборудование, ни особые технологические мощности. Слабым звеном таких радиаторов были стыки: требовались уплотнительные прокладки, стойкие к антифризу и перепадам температур.
В первых моделях трубки были круглыми в сечении; недорогими, но имеющими недостаточный коэффициент теплоотдачи. В дальнейшем радиаторы стали делаться из овальных (сплющенных) в сечении трубок, которые за счет большей площади намного лучше охлаждали антифриз.
Следующее поколение радиаторов – медные паяные, более дорогие по сравнению со сборными, но при этом более прочные и лучше отдающие тепло. К тому же в сварных радиаторах не нужны прокладки кроме мест соединения металлической части с пластиковым бачком. Еще одним плюсом медных конструкций является возможность их ремонтировать: повреждения можно запаять и использовать радиатор дальше.
В связи с подорожанием меди изготовители стали использовать более дешевый алюминий.
Алюминиевые сварные – цельнометаллические, с применением новейших методов сварки, очень прочные и надежные. Недостаток такого радиатора можно увидеть только по сравнению с медным: все-таки алюминий хуже отдает тепло, но за счет площади охлаждения новые радиаторы вполне справляются с возложенной на них задачей.
В настоящее время практически все выпускаемые радиаторы делаются из алюминия, поскольку цены на медь растут, делая ее нерентабельным материалом. Алюминиевые радиаторы отличаются высокой прочностью, что позволяет ставить их в автомобили с мощными двигателями, но при этом очень сложно ремонтируются: аргонная сварка, необходимая для запаивания пробоин и трещин, может оказаться неэффективной, т.к. у трубок толщина стенок меньше 1 мм.
Схема пластинчатого двухрядного (слева)
и ленточного трехрядного (справа) радиаторов
Конструкция радиатора
Основными элементами радиатора являются бачки и находящиеся между ними соединительные трубки. Бачки радиатора могут располагаться по бокам или сверху и снизу, в зависимости от модели. Антифриз поступает в радиатор сверху и, опускаясь вниз, охлаждается.
Бачки делаются как пластиковыми, так и металлическими. Пластик легче и дешевле, но при повреждении уже не ремонтируются. А металл, хоть имеет более высокую стоимость, при необходимости можно «реанимировать» – заварить или запаять трещину или пробитое отверстие.
Конструкция радиатора: 1. Бачок радиатора. 2. Охладитель жидкости АКПП.
3. Прокладка. 4. Радиатор системы охлаждения. 5. Боковая соединительная скоба.
6. Основание каркаса. 7. Бачок масляного радиатора. 8. Масляный радиатор.
9. Виско-муфта вентилятора. 10. Вентилятор.
Для улучшения теплообмена между трубками располагаются дополнительные элементы – пластины (в старых моделях) или алюминиевые гофрированные полоски-ленты (в современных радиаторах). Именно ленточная конструкция сочетает в себе прочность и хорошую теплоотдачу, так что большинство радиаторов изготавливаются по этой технологии.
Технические требования
Для нормальной работы радиатор должен соответствовать достаточно высоким требованиям:
Дополнительные опции
В зависимости от конструкции, радиатор системы охлаждения может дополняться отдельным отсеком для охлаждения масла АКПП – такая система позволяет эффективно использовать обдув радиатора, выполняя две функции одновременно. В технических характеристиках обычно указано, предназначен радиатор для дополнительного охлаждения трансмиссионного масла, или на АКПП придется устанавливать отдельное охлаждение.
Для автомобилей, в которых установлен кондиционер, нужно подбирать соответствующий радиатор: он будет немного тоньше, а крепления сделаны в расчете на несколько большее расстояние до передней стенки.
От чего зависит эффективность охлаждения?
Система охлаждения сама по себе отлично продумана и не требует дополнительных манипуляций. Термостат отслеживает температуру, распределительный клапан регулирует направление потока охлаждающей жидкости, а расширительный бачок препятствует завоздушиванию системы. Но в жару, да еще и под нагрузкой, двигатель всё равно может перегреться, если охлаждение недостаточно хорошо работает. От чего зависит эффективность?
Повреждения радиатора: причины, профилактика
Признаком поломки радиатора является появление протечек: лужица антифриза под машиной насторожит любого водителя и заставит обратиться за диагностикой. Второй настораживающий звоночек – перегрев двигателя, что чревато дорогостоящим капитальным ремонтом. В этих случаях виновником проблемы может быть не только радиатор, но и другие компоненты системы охлаждения.
Нарушение герметичности радиатора может произойти по нескольким причинам:
Современные алюминиевые радиаторы практически не подлежат ремонту: запайка их обойдется в ту же сумму, что и покупка нового, а значит, ремонт имеет смысл только на редких или очень дорогих моделях. В остальных случаях лучше соблюдать профилактические меры, чтобы радиатор послужил как можно дольше:
Продлеваем жизнь радиатору: промывка снаружи и внутри
Самый простой способ увеличить срок нормальной эксплуатации радиатора – периодически убирать грязь с наружных «сот» и отложения на внутренних стенках полостей.
Для промывки системы охлаждения (с попутной заменой антифриза) необходимо:
Чтобы помыть радиатор снаружи, его необходимо демонтировать. Обычно очистку проводят струей воды (не слишком сильной, чтобы не повредить соты), мягкой щеткой и неагрессивным моющим средством. Удалив «шубу», наросшую на радиаторе, можно в разы улучшить его теплоотдачу, а значит, и эффективность системы в целом.
Если нет уверенности в том, что своими силами удастся снять/поставить радиатор правильно, лучше доверить эту работу мастерам на СТО.
Холодная сварка, горчица и другая домашняя кулинария
Желание сэкономить может стать отличным источником дохода для продавцов всевозможных средств для самостоятельного ремонта. Истории известны случаи, когда самостоятельная починка радиатора принесла ощутимую пользу, но это скорей исключения из правил: на самом деле для ремонта нужна хорошая техника, качественные материалы и, конечно, профессиональные навыки.
При обнаружении протечек радиатора автовладельцы нередко пытаются провести ремонт собственноручно, например, купленной за 50 гривен «холодной сваркой». Есть и более экзотические рецепты: засыпать в систему охлаждения сухую горчицу или табачный порошок, вылить туда сырое яйцо. Теоретически, растительный порошок должен разбухнуть и «заклеить» течь, а яичный белок – свернуться от высокой температуры и послужить своеобразной пробкой. Судя по результатам, такие рецепты активно распространяются теми самыми мастерами, которые затем предлагают услуги по прочистке и ремонту радиаторов. Ведь яичному белку никто не объясняет, где именно ему нужно свернуться, и, помимо запайки, придется делать еще и полную чистку.
Сухая горчица в системе охлаждения
То же касается и покупных герметиков, которые отличаются от домашних рецептов только ценой.
Ремонт подобными средствами, помимо потраченного времени и сил, опасен непредсказуемыми последствиями: многие материалы, используемые в качестве заплаток, не выдерживают высоких температур, и при нагревании до 90-100°С становятся мягкими, после чего постепенно отслаиваются. Кроме того, в месте ремонта остается микротечь, в которой будет образовываться коррозия, а значит, размер отверстия будет постепенно увеличиваться.
Какой радиатор лучше?
Об этот вопрос сломана не одна сотня копий: у каждого автолюбителя свое мнение на этот счет.
В основном выбор идет из медно-латунных и алюминиевых, каждый из которых имеет свои преимущества: медь лучше отдает тепло и подлежит ремонту, а алюминий легче, долговечней и дешевле. Вопрос денег зачастую имеет решающее значение: если алюминиевый радиатор может прослужить 10-12 лет (у медного срок эксплуатации на пару лет меньше), то нет смысла переплачивать за более дорогой материал – многие на одной машине столько не ездят. С другой стороны, экономить на качестве тоже не нужно: китайские радиаторы живут 3-4 года и какому-либо ремонту не подлежат вообще.
Вес радиаторов отличается существенно: около 5 кг алюминиевый против
15 кг медного – значительная разница, особенно для малолитражных автомобилей.
С уверенностью можно сказать: лучше ориентироваться не на материалы изготовления, а на совместимость с автомобилем, качество и репутацию производителя. Все современные радиаторы выполняют свои функции на «отлично», если соблюдать правила эксплуатации.
О том, как выбрать новый радиатор охлаждения двигателя, читайте наш «Гид покупателя».