Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов Основной задачей становится рассеивание в атмосферу тепла, которое было отведено от двигателя охлаждающей жидкостью. Радиатор системы охлаждения двигателя можно считать важнейшей деталью самого силового агрегата.
Устройства, похожие на современный радиатор, устанавливались на самых ранних версиях автомобилей с , так как без указанного элемента охлаждения работа силовой установки становится попросту невозможной. Это устройство напрямую отвечает за поддержание нормальной рабочей температуры двигателя в строго отведенных рамках. Такая защита бережет мотор от перегрева, который неминуемо выведет практически любой двигатель внутреннего сгорания из строя.
Читайте в этой статье
Водяная система охлаждения появилась на заре двигателестроения. Впервые концепцию радиатора применили на первом серийном автомобиле под названием Benz Velo, который оказался в свободной продаже в 1886 году. Данную идею устройства продолжил развивать Вильгельм Майбах, который сконструировал изделие с сотами. Разработка нашла применение в конструкции модели Mercedes 35HP. За последующие десятилетия и до наших дней устройство радиатора не претерпело глобальных изменений, оставшись практически в том же самом виде, что и во времена Майбаха.
Первые жидкостные системы охлаждения двигателя не имели водяного насоса (помпы), который заставлял охлаждающую жидкость (в самом начале это была простая вода) принудительно циркулировать в системе. Ранние разработки системы охлаждения ДВС опирались на эффект термосифона.
Благодаря такому эффекту охлаждающая жидкость попадала в радиатор. Эффект термосифона основывается на том, что плотность воды понижается при нагреве. Разогретая вода благодаря этому свойству устремляется вверх. В итоге нагретая жидкость оказывалась в устройстве, проникая туда посредством прохода через верхний патрубок.
Внутри радиатора происходило охлаждение воды, плотность жидкости снова возрастала. Это приводило к тому, что вода опускалась в нижнюю часть радиатора, а уже оттуда проникала обратно в рубашку двигателя через нижний патрубок. Главным недостатком систем с эффектом термосифона стало то, что они не могли обеспечить должного охлаждения на фоне постоянно растущей мощности ДВС. Такие системы достаточно быстро вытеснили решения, которые основывались на применении центробежного водяного насоса (помпы).
Главной задачей элемента является отвод тепла от силовой установки в атмосферу путем охлаждения жидкости, которая проходит внутри по каналам. Для обеспечения лучшего отвода тепла устройство монтируется в таком месте, где отмечен наилучший обдув встречным воздушным потоком в процессе движения автомобиля. Типичным местом установки в подкапотном пространстве является область за радиаторной решеткой спереди автомобиля. Стоит отметить, что даже в автомобилях с задним расположением ДВС радиатор зачастую устанавливается спереди. Отличием становится прокладывание более длинных магистралей системы охлаждения к двигателю.
Существуют и другие места для монтажа устройства охлаждения, но встречаются реже. Автомобили с заднемоторной компоновкой могут иметь радиатор, который установлен вдоль боковой стенки. Такое решение можно встретить на спортивных автомобилях, которые имеют сразу два радиатора охлаждения, расположенные вдоль обеих стенок моторного отсека. Эффективный обдув воздухом реализован путем использования воздухозаборников. Указанный воздухозаборник располагают в задней части машины на боковых стенках.
а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.
Так называемые сердцевины (пластины радиатора) являются основными элементами теплообмена. В зависимости от типа сердцевины выделяют следующие типы радиаторов:
Бачки радиатора могут быть изготовлены из пластика или металла. Если взглянуть на устройство более детально, тогда основная часть сердцевины, по сути, является набором бесшовных алюминиевых или латунных трубок. Трубки, соединяющие верхний и нижний патрубки, имеют толщину стенок до 0,15 миллиметра. Жидкость, проходящая через сердцевину радиатора охлаждения, расходится на большое количество микропотоков. Каждая такая трубка покрывается своеобразными ребрами, которые являются тонкой гофрированной медной или алюминиевой лентой.
Изделия из алюминия имеют меньший вес сравнительно с другими материалами изготовления, но склонны к ускоренному разрушению. Дело в том, что возникает ряд существенных сложностей при попытке сварки этого металла, а также алюминий плохо противостоит механическим повреждениям.
Для того чтобы алюминиевый продукт приблизился по качеству охлаждения к латунной конструкции, его необходимо изготавливать большим по размеру и увеличивать толщину элемента. В начале эпохи автомобилестроения активно использовались сотовые радиаторы. Такое устройство было выполнено из небольших отрезков латунных трубок, которые имели пятиугольное сечение. Жидкость внутри таких трубок не циркулировала принудительно, а весь процесс охлаждения осуществлялся посредством контакта металлических ребер со встречным потоком воздуха.
Вернемся к устройству современного радиатора. Паровой клапан, изображенный на рисунке, нагружается специальной пружиной (10). Пружина имеет упругость 1250-2000 г. Это позволяет нарастить давление в радиаторе охлаждения и повысить температуру закипания охлаждающей жидкости в жидкостной охлаждающей системе до отметки 110-119°С. Такое решение обеспечивает уменьшение объема охлаждающей жидкости во всей системе, что означает параллельное снижение массы двигателя. При этом сохраняется необходимая интенсивность охлаждения силового агрегата. Еще одним плюсом становится уменьшение потерь, под которыми следует понимать испарение охлаждающей жидкости.
Воздушный клапан также нагружают пружиной, но более слабой по силе противодействия. Упругость такой пружины находится на отметке 50-100 г. Задачей воздушного клапана является пропуск воздуха внутрь устройства в том случае, если произошла конденсация охлаждающей жидкости после того, как она закипела и была охлаждена.
Другими словами, внутри системы за счет явления парообразования может возникнуть избыточное давление. Точка кипения охлаждающей жидкости соответственно ему повышается, при этом нет зависимости от атмосферного давления, так как давление сброса задается клапаном в крышке. Такое свойство системы охлаждения незаменимо в процессе езды по горной местности. По причине пониженного атмосферного давления в горах охлаждающая жидкость закипает быстрее, чем в обычных условиях. Данное решение установки воздушного клапана позволяет таким образом предотвратить разрушение радиатора. который может быть попросту раздавлен атмосферным давлением.
Пробка, оснащенная клапанами, обеспечивает открытие выпускного клапана в случае закипания охлаждающей жидкости внутри системы и возникновения избыточного давления, которое приблизительно находится на отметке 0,5 кг/см 2 . Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см 2), что возникает в устройстве при остывании охлаждающей жидкости.
Таким образом, устройство пробки полностью изолирует систему охлаждения от внешней атмосферы. По этой причине описанную систему называют системой охлаждения закрытого типа.
В закрытой системе охлаждения для слива охлаждающей жидкости нужно открыть сливные краны и извлечь пробку радиатора. Чтобы спустить жидкость из водяной рубашки двигателя, в нижней части блока отдельно предусмотрен соответствующий кран для слива. Существует также система охлаждения открытого типа. В открытой системе горловина устройства охлаждения закрыта пробкой без клапанов. В такой системе вода закономерно кипит при температуре 100°С.
За поддержание постоянной температуры в системе охлаждения двигателя отвечает термостат. Данный элемент распределяет движение охлаждающей жидкости по контурам. Эти контуры называются малый и большой круг. Рубашку двигателя можно считать малым кругом, движение потока через радиатор-большой круг. Возникает такая ситуация, когда охлаждения наружным воздухом при движении ОЖ по большому кругу в жаркую погоду или при нагрузках оказывается недостаточно. Чтобы обеспечить эффективный отвод нагретого воздуха и поддерживать постоянную температуру охлаждающей жидкости дополнительно устанавливается один или целый ряд вентиляторов. Такие вентиляторы могут иметь механический привод (вискомуфту) или электрический привод.
Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания может быть оснащена двойным регулированием теплового режима. Первым регулятором выступает термостат, о котором мы уже говорили. Вторым терморегулирующим элементом становится шторка-жалюзи.
Устройства с двойным регулированием конструктивно имеют жалюзи, установленные непосредственно перед радиатором. Благодаря такому решению в сильные морозы радиатор можно прикрыть, уменьшив интенсивность обдува наружным воздухом. Отвод тепла снизится, а само тепло можно более эффективно использовать для поддержания рабочей температуры ДВС и интенсивного отопления салона автомобиля.
Жалюзи представляют собой пластины из металла, которые соединены между собой шарнирами. Эти шторки могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение перед устройством. Управление таким решением осуществляется рукояткой из салона автомобиля, а также может быть реализовано автоматически в отдельных конструкциях. Принцип действия механического устройства заключается в том, что задвигая или вытягивая рукоять в салоне, водитель осуществляет поворот пластин. Происходит изменение щели между жалюзи и происходит регулировка интенсивности обдува радиатора воздушными потоками. Результатом становится воздействие на температуру охлаждающей жидкости.
В условиях предельно низких температур на капот и радиаторную решетку дополнительно крепят специальный утеплительный чехол. Такой чехол изготовлен из водонепроницаемой пожаробезопасной ткани. Указанные меры способствуют поддержанию рабочего теплового режима двигателя в необходимых рамках.
Появление мощных высокофорсированных атмосферных и турбодвигателей, которые работают в самых разных режимах нагрузки, поставило перед разработчиками задачу установить дополнительные устройства охлаждения. Инженеры реализовали параллельную установку дополнительного радиатора. Такое решение получило свой отдельный электрический вентилятор. Не стоит путать дополнительный радиатор охлаждения с интеркулером, который устанавливается для охлаждения сжатого воздуха в .
Для правильного функционирования современные жидкостные системы охлаждения в процессе работы учитывают множество важнейших параметров. Специальные датчики снимают показания температуры двигателя, температуры охлаждающей жидкости и моторного масла, температуры за бортом и т.д.
Если вкратце описывать принцип работы системы охлаждения, тогда за точку отсчета стоит принять жидкостной насос. Этот элемент заставляет охлаждающую жидкость постоянно двигаться и циркулировать по кругу. При этом проход через рубашку охлаждения двигателя (малый круг) позволяет жидкости омывать горячие стенки головки блока и цилиндров. Когда температура охлаждающей жидкости растет, тогда при определенных показателях срабатывает термостат и открывает доступ жидкости в большой круг (радиатор). Так удается избежать перегрева двигателя и эффективно отдать жидкости избыточное тепло от нагретых деталей мотора. Когда горячая жидкость попадает в устройство охлаждения, от неё происходит отвод тепла в окружающую атмосферу. Полный цикл заканчивается, а охлажденная жидкость движется аналогично по новому циклу.
Вполне очевидно, что радиатор является своеобразным теплообменником, который обеспечивает эффективное охлаждение не самого мотора, а охлаждающей жидкости. Установка дополнительного вентилятора или жалюзи позволяет поддерживать температуру жидкости на оптимальном для работы мотора уровне как в экстремальный холод, так и в сильную жару.
Главной диагностической процедурой является периодический контроль системы охлаждения двигателя на предмет утечек и снижения объема охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Контролировать количество жидкости можно визуально. Так как жидкость постоянно нагревается и охлаждается, со временем входящая в состав любой ОЖ вода частично выпаривается, что и приводит к общему снижению объема.
Если говорить о неисправностях радиатора, тогда основной является загрязнение его сот и каналов, а также их разрушение. Загрязнение приводит к тому, что циркуляция жидкости внутри устройства ухудшается, ОЖ при движении по большому кругу не успевает остыть. В таких условиях мощности вентилятора перестает хватать, так что перегрев двигателя неминуем.
Начинать ремонт радиатора охлаждения двигателя с загрязненными сотами стоит начинать с обычной промывки сердцевины проточной водой. Необходимо отсоединить нижний патрубок, а далее через горловину начинать заливать воду. Крайне желательно осуществлять промывку сот устройства охлаждения водой под давлением. В ряде случаев, когда радиатор сильно забит, его можно распаять и произвести демонтаж верхнего и нижнего бачков. После демонтажа становится возможным осуществить чистку сердцевины механическим способом.
В процессе эксплуатации верхний или нижний бачок, а также и сами соты начинают течь. Это происходит по причине использования низкосортных охлаждающих жидкостей, механических повреждений и т.д. Если подтекание незначительное, тогда можно попытаться засыпать или залить в радиатор специально предназначенное для временного устранения таких дефектов решение из автомагазина. К «дедовским» методам относят добавку большой порции горчичного порошка, который размокает и затягивает трещину. Как первый, так и второй способ не ремонтирует устройство полностью, а только позволяет устранить течь на время дороги до СТО и постановки автомашины на ремонт.
Что касается расширительного бачка, то пробку на нем при разогретом моторе нужно отвинчивать с аналогичной осторожностью. Слегка прокрутите пробку, но не до конца. Вы услышите характерный звук вырывающегося воздуха, похожий на тот, что возникает при открытии крышки на бутылке газированной воды. После такого стравливания крышку бачка можно постепенно открывать полностью и осуществлять контроль или долив охлаждающей жидкости.
Назначение автомобильного радиатора охлаждения — обеспечивать теплообмен горячей охлаждающей жидкости двигателя автомобиля с окружающим воздухом. Вроде бы все просто, но эффективность радиатора зависит от главных двух факторов — используемого материала (материалы отличаются теплопроводностью) и конструкции охлаждающей сердцевины. При радиаторе с хорошей теплоотдачей вентилятор охлаждения зачастую может не включаться; это позволяет экономить топливо за счет экономии электроэнергии и правильного теплового баланса двигателя
Основной материал при производстве сердцевин современных радиаторов — алюминий. Он обладает примерно в два раза меньшей теплопроводностью, чем медь, которая практически вышла из употребления из‑за высокой стоимости. «Устаревшим» материалом считается сталь, которая использовалась еще до меди; ее теплопроводность примерно в четыре раза меньше, чем у алюминия. Но использование материала с большим коэффициентом теплопроводности само по себе еще не гарантирует высокой теплоотдачи радиатора — более важным фактором выступают конструктивные особенности радиатора.
Теплоотдача радиатора зависит от его емкости. Чем больше охлаждающих трубок в радиаторе и чем они шире, тем лучше. Поэтому емкость радиатора зависит от двух моментов — шага охлаждающих трубок (обратно пропорциональная зависимость) и толщины сердцевины (прямо пропорциональная зависимость). Учитывая эти моменты, в современных радиаторах есть тенденция к уменьшению расстояния между охлаждающими трубками (шагом трубок) и увеличению толщины трубок. Благодаря этому мы получаем возможность использовать при производстве радиаторов алюминий взамен меди — недостаток теплопроводности легко компенсируется увеличением емкости радиатора.
И в этой связи можно вспомнить о другом преимуществе алюминия — большей жесткости. Благодаря этому можно изготавливать трубку увеличенной ширины (в 2 - 3 раза шире медной трубки), что позволяет делать радиатор однорядным и тем самым избежать воздушного просвета между рядами трубок. «Медный» радиатор при той же общей толщине сердцевины необходимо будет изготавливать двухрядным — и при этом воздушный просвет между рядами трубок «отнимет» примерно 10 % емкости.
Наконец, теплоотдача радиатора будет зависеть от «металлоемкости». Увеличить теплоотдачу радиатора можно посредством увеличения количества металла в сердцевине — чем больше эта величина, тем больше теплоотдача. Как правило, в конструкции радиатора не изменяют толщину трубки, а увеличивают количество «оребрения» — охлаждающих лент или охлаждающих пластин. При этом изменяется «шаг» охлаждающих лент (то есть угол, на который они складываются) либо количество охлаждающих пластин (их «плотность»).
Не стоит забывать и о форме охлаждающей трубки — преимущество имеет аэродинамически «правильная», то есть плоскоовальная форма трубки. Трубка круглого сечения, в отличие от плоскоовальной, будет иметь «аэродинамическую тень» — «мертвую зону» позади трубки, куда холодный воздух практически не попадает.
Алюминиевые трубчато-ленточные несборные (паяные). Самые распространенные в современном автопроме (получили широкое использование с конца 80-х годов XX века). Имеют охлаждающую сердцевину из трубок плоскоовального сечения и лент, сложенных в виде «гармошек», расположенных между трубок.
Медно-латунные трубчато-ленточные несборные (паяные). На сегодняшний день используются крайне редко и только для грузовых автомобилей и спецтехники. Так же, как и тип 1, имеют сердцевину из плоскоовальных трубок и лент между ними. Отличие от типа 1 - используется медь, а не алюминий.
Алюминиевые трубчато-пластинчатые сборные. Считаются устаревшей конструкцией; появились в конце 1980‑х годов XX века. Охлаждающая сердцевина состоит из круглых трубок, нанизанных на охлаждающие пластины-«ламели», изготовленные из стали.
Медно-стальные трубчато-пластинчатые несборные (паяные). Самая устаревшая конструкция, на сегодняшний день не используются по причине низкой теплоотдачи и плохой вибрационной стойкости. Охлаждающая сердцевина состоит из плоскоовальных трубок, нанизанных на охлаждающие пластины-«ламели», изготовленные из стали.
Современные двигатели внутреннего сгорания в обязательном порядке оснащаются системами охлаждения. Наиболее прогрессивным является жидкостной тип. Это связано с тем, что в блоке цилиндров ДВС температура может достигать 1800-2000 С. При этом лишь часть тепла переводится в полезную работу, а оставшуюся невостребованной тепловую энергию необходимо выводить в атмосферу.
Чтобы обеспечить правильный отвод тепла и работоспособность отдельных узлов системы, необходимо знать устройство радиатора охлаждения двигателя и других элементов, включенных в данный процесс. Если не поддерживать их в рабочем положении, то это может быстро сказаться на выходе из строя силовой установки, а также повлечет за собой дорогостоящий ремонт мотора.
Значительное повышение температурного режима в цилиндрах мотора способно приводить к геометрической деформации деталей, выгоранию смазочных материалов и искажению технологических зазоров, установленных производителем. В итоге такие события способствуют существенному возрастанию износа сопрягающихся изделий. Повышается риск заклинивания или заедания.
Важно знать, что чрезмерно нагретый мотор способствует снижению коэффициента наполнения цилиндров всех типов силовых установок, а для бензиновых движков негативное влияние сказывается в виде уменьшения детонационного сгорания топливовоздушной смеси.
Также нежелательно переохлаждение силовой установки. Слишком холодный двигатель внутреннего сгорания теряет мощностные качества из-за тепловых потерь, ведь происходят такие процессы:
Принцип работы радиатора охлаждения двигателя заключается в поддержании наиболее выгодного терморежима для установки. Важно это понимать.
В транспортных средствах с ДВС встречаются такие типы охлаждения, как:
Первый тип считается устаревшим. Он использовался на стареньких «Запорожцах», шум от которых был слышен за многие километры. Блок цилиндров изготавливался ребристым (увеличенная площадь отдачи), а на него направлялся поток воздуха от вентилятора.
Жидкостные системы применяются на всех современных моторах. В качестве циркулирующих жидкостей применяются специальные растворы, например, тосол с пониженной температурой замерзания.
В комбинированных системах разводки дополняется установленным вентилятором. Он запускается автоматически.
Жидкостные системы бывают открытыми, когда в циркуляции обеспечен доступ к внешней окружающей среде за счет применения пароотводной трубки. Закрытая схема не предполагает сообщение с окружающей средой, что позволяет внутри держать давление выше атмосферного. Второй тип за счет увеличения давления повышает температуру закипания. В результате жидкость может доходить до 110-120 С.
Существует три наиболее популярных варианта перемещения ОЖ:
Отечественные и зарубежные системы охлаждения в подавляющем большинстве представляются закрытыми, где жидкости перемещаются принудительно. Основными их элементами служат:
При работе силовой установки располагающийся антифриз в каналах рубашке получает от мотора тепло. Далее она перемещается по имеющимся каналам к радиатору, чтоб остывать, и возвращается по другим каналам обратно. Движению помогает располагающийся в системе насос, а охлаждению способствует расположенный за радиатором большой вентилятор. Интенсивность работы корректируется встроенным термостатом и своевременным автозапуском/автоостановкой вентилятора.
Долив необходимого объема антифриза осуществляется через специальную горловину в радиаторе. Также это можно делать посредством расширительного бачка. Как правило, в современных системах умещается около 6-12 л тосола. Заменить его удастся после полного слива, отвинтив крышку на блоке либо в нижней части радиаторного бачка .
Избыточное радиаторное тепло удаляется в окружающее пространство. Этому способствует его особая конструкция. Основными элементами изделия являются:
Наиболее популярными материалами для изготовления радиаторов являются:
Сердцевина изделия изготавливается в разном виде. Встречается трубчатый тип, бывает пластинчатый вариант, а также выпускается в сотовом виде. Чаще всего можно встретить трубчатую конструкцию. Внутри располагаются вертикальные трубки с сечением в виде овала либо круга. Они пропускаются сквозь ряды тонких пластин, установленных горизонтально. Они припаяны к обоим бачкам.
Важно знать! Присутствие пластинок способствует не только повышению жесткости конструкции, но и оказывает значительное позитивное влияние на теплоотдачу.
Предпочтительными являются трубки овального сечения. У них увеличена поверхность охлаждения, а это способствует быстрому теплообмену. Также, если случается нежелательное перемерзание жидкости, то овал лишь деформируется, а круг способен разорваться, разгерметизировав систему.
Реже встречаются пластинчатые варианты исполнения. В них ОЖ перемещается по объему, который сформирован двумя спаянными друг с другом фигурными пластинами. Нижняя торцевая часть и верхняя соединены с резервуарами. Охлаждающий воздух перемещается по внешней части пластин. Чтобы увеличить поверхность охлаждения, пластины изготовлены гофрированными. Таким образом удается скорей проводить остывание, чем у трубчатых аналогов.
Однако с пластинами больше встречаются недостатки. Они проявляются в быстром загрязнении, необходимости наличия большего числа спаянных участков, применении более тщательного ухода.
Сотовые конструкции сердцевин предполагают наличие горизонтальных круглых трубок для воздуха, которые снаружи омываются анитифризом. Для обеспечения комфортной спайки таких систем трубки развальцовываются на концах до шестиугольной формы. Такой формат обеспечивает большую, чем в аналогах охлаждающуюся поверхность.
Верхняя часть бочка, расположенного выше, оснащена припаянной горловиной. Снаружи она закрыта специальной пробкой с паровым клапаном. Также к бачку подходит небольшой патрубок, который нужно соединять с гибким шлангом. Через него подводится охлаждающая жидкость.
В нижнем бачке имеется отводящий патрубок с гибким шлангом. Для качественной фиксации использованы винтовые хомуты. Подобная конструкция позволяет иметь небольшое смещение блока относительно охладителя.
Пробка помогает изолировать систему от внешней среды. В ее конструкции присутствуют такие элементы:
При возможном кипении системы охлаждения повышается уровень давления внутри всех резервуаров. По достижении определенного критического значения, которое установлено производителем, происходит открытие парового клапана, и избыточное давление стравливается в атмосферу. Это является нормальным событием.
В ином случае срабатывает воздушный клапан. После остановки автомобиля происходит охлаждение жидкости, во время которого пар конденсируется и в системе давление снижается ниже атмосферного. Избежать сдавливания трубок вовнутрь помогает впускной клапан с крышки радиатора. Он после открытия пропускает немного воздуха внутрь, обеспечивая баланс внутреннего и внешнего давления.
Компенсировать необходимый рабочий объем антифриза помогает наличие расширительного бачка. В нем должна сохраняться жидкость в установленном производителем количестве. Важно мониторить уровень жидкости в расширительной емкости.
В определенных моделях радиаторов отсутствует заливной патрубок. Добавлять антифриз до требуемого объема тогда следует через расширительный бак. Осуществляется контроль заполненности лишь на холодном моторе.
Важная роль в системе отводится также термостату. Он помогает скорей набрать нужную температуру двигателю и поддерживать ее в течение работы силовой установки.
Чаще всего их монтируют в рубашке охлаждения головки цилиндров по пути циркуляции жидкости от блока к верхнему радиаторному бачку. Применяются такие типы термостатов, которые отличаются по типу наполнителя:
В первой ситуации внутри элемента встроена медная небольшая емкость, внутренность которой заполнена наполнителем является масса из церезина и медного порошка. Верхняя часть герметизирована крышкой и отделена от емкости специальной диафрагмой. В верхней части стоит шток, оказывающий воздействие на встроенный клапан.
До повышенной температуры содержимое емкости находится в твердом виде, а клапан закрыт. Во время нагрева мотора содержимое полости плавится, с увеличением объема, воздействуя на спецдиафрагму, шток и раскрывает клапан.
Во второй ситуации в комплект термостата входит оригинальной формы цилиндр из латуни, корпус, шток и двойной клапан. Внутри полости имеется объем жидкости, которая закипает при 72-74 С. На холодном движке клапан закрыт, и тосол двигается по меньшему кругу. При нагреве обеспечивается расширение, и открытие клапана.
Водитель должен следить за температурой со своего места. Для этого у него имеется специальная шкала со стрелкой, которая должна находиться в среднем положении. Также при превышении порогового значения загорается соответствующий световой индикатор на панели приборов.
Не допускается движение со значительным превышением установленной температуры. Нужно остановиться и дождаться охлаждения жидкости. Запрещено открывать крышку на радиаторе при горячем двигателе, чтобы не получить ожог паром. Долив необходимо осуществлять лишь после полного остывания мотора.
Без необходимого объема антифриза нельзя продолжать движение. Нужно вызывать эвакуатор или буксировать авто до станции техобслуживания, чтобы не заклинил двигатель. Рекомендуем возить с собой емкость с несколькими литрами тосола, качество которого соответствует сезону года.
Биметаллическим называют прибор отопления, в конструкции которого используются одновременно два металла: сталь и алюминий. При этом биметаллический радиатор сочетает в себе все достоинства обоих металлов: обладает высокой теплоотдачей алюминия, а также прочностью, надежностью и устойчивостью к коррозии, характерной для приборов отопления, сделанных из стали.
Внешне отличить биметаллический радиатор от обычного алюминиевого прибора отопления не просто даже опытному мастеру, установившему немало отопительных приборов. Выглядят они на первый взгляд абсолютно одинаково: правда, биметаллический радиатор немного тяжелее, но это вовсе не означает, что более массивный и тяжелый радиатор обязательно сделан из двух металлов.
Основное отличие кроется под внешней оболочкой, а точнее под наружными пластинами отопительного прибора, сделанными из алюминия и прикрепленными к сердечнику радиатора, изготовленному из стальных труб. Благодаря такой конструкции теплоноситель движется только по стальным трубам и не вступает в контакт с алюминием. При этом наружная оболочка прибора отопления, сделанная из алюминия, быстро нагревается при контакте с горячей сталью и эффективно передает тепло в окружающее пространство. Преобладающим при этом (так же, как и у алюминиевых радиаторов) является конвективный теплообмен.
Результатом такой конструкции являются уникальные эксплуатационные характеристики биметаллических радиаторов отопления, а именно:
Способность выдерживать эксплуатационное давление в системе отопления до 20 атм и давление опрессовки до 60 атм
Способность работать при температуре теплоносителя до 130 С.
Разумеется, в обычной автономной системе отопления подобные параметры вряд ли достижимы, да и нужды в них попросту нет, но такие эксплуатационные характеристики можно смело называть «настоящей находкой» для тех, кто решил установить в своем доме настоящее паровое отопление. Пригодятся биметаллические радиаторы и для тех, кто хочет быть абсолютно уверенным в надежности и долговечности своей системы отопления и опасается протечек.
В отопительных системах с биметаллическими радиаторами о возможных аварийных ситуациях и связанном с ними риске затопить соседей с нижних этажей можно забыть.
При выборе биметаллических радиаторов отопления нужно знать, что не все приборы отопления, на этикетке которых значатся сразу два металла, используемые в их конструкции, одинаково хороши и надежны.
Дело в том, что сегодня на рынке отопительного оборудования представлены 2 вида биметаллических радиаторов:
Приборы, сердечник которых полностью сделан из стали. Их можно условно назвать «биметаллическими на 100 %» или полностью биметаллическими
Приборы, усиленные сталью, которые можно смело называть «полубиметаллическими», в них алюминий контактирует с теплоносителем, а, значит, ни о какой устойчивости к коррозии, надежности и прочности вести речь просто не имеет смысла.
Следует отметить, что полубиметаллические радиаторы часто выдают за полнобиметаллические, продавая их практически по одной цене. Покупая такой прибор отопления, потребитель приобретает низкокачественное изделие, срок службы которого вряд ли окажется долгим.
Полубиметаллические радиаторы представляют собой приборы отопления, в которых сталь используется только для усиления конструкции. Обычно из нее делают вертикальные каналы, соединяющие верхний и нижний коллекторы. При этом корпус радиатора и горизонтальные каналы для движения теплоносителя изготавливаются из алюминия. Надежное соединение этих двух металлов невозможно: вертикальный канал просто устанавливается в корпусе радиатора и ничем не фиксируется.
Понятно, что при монтаже или просто при неосторожном обращении вертикальный канал может сместиться, что приведет к образованию течи.
Нередки случаи, когда недобросовестные производители делают из стали только ниппели, называя радиаторы биметаллическими приборами отопления.
Распознать обман можно с помощью простого магнита. Его достаточно поднести к радиатору и по уровню притяжения определить, где в приборе отопления есть сталь, а где ее нет. Покупать можно только те батареи отопления, в которых из стали сделаны горизонтальные коллекторы и каналы для движения теплоносителя, соединяющие их, что возможно только в полно биметаллических радиаторах.
В свою очередь полно биметаллические радиаторы бывают монолитными и секционными.
Секционные биметаллические радиаторы отопления состоят из отдельных секций, соединяемых затем в единый прибор отопления. Каждая секция изготавливается из стальной заготовки, представляющей собой две горизонтальные трубы (сердечника), соединенные между собой вертикальной трубой меньшего диаметра, залитой под давлением расплавом алюминия. В результате получается прочная и надежная конструкция из стального основани, предназначенного для движения теплоносителя, и наружного алюминиевого кожуха, эффективно передающего тепло в окружающее пространство.
При соединении секций для обеспечения герметичности прибора отопления используются различные уплотнительные прокладки.
Расстояние между сердечниками может быть разным от 20см для 120 см и более, что позволяет выпускать радиаторы различной высоты и тепловой мощности, пригодные для обогрева практически любых помещений.
При желании из отдельных секций можно собрать прибор отопления практически любой тепловой мощности.
Среди недостатков секционных биметаллических радиаторов следует назвать уязвимость соединения отдельных секций между собой, что делает невозможным их использования в отопительных системах, заполненных антифризом, а также в автономных системах с паровым отоплением. (в местах соединения секций может образоваться течь)
Секционные биметаллические радиаторы могут работать с теплоносителем, нагретым до температуры 95 С и непродолжительное время работать при нагреве теплоносителя до 115С, выдерживая давление в системе отопления до 3,5 МПа.
Более надежными и прочными являются монолитные биметаллические радиаторы, в конструкции которых нет отдельных секций. Внутри них стальные каналы, по которым движется теплоноситель, соединены с помощью сварки в единую конструкцию, залитую затем под давлением сплавом алюминия.
Благодаря такому устройству в монолитном радиаторе нет отдельных элементов или прокладок, а значит, нет места для протечек.
При этом прибор отопления обладает высокой тепловой отдачей, имеет низкую тепловую инерцию и может выдерживать, по истине, экстремальные нагрузки. В частности монолитные биметаллические радиаторы могут выдерживать давление опрессовки до 150 атм и нагрев теплоносителя до 135 С.
Высота монолитных биметаллических радиаторов также может быть различной, а их тепловая мощность зависит от геометрических размеров прибора отопления и является постоянной величиной.
Биметаллические радиаторы характеризуются высокой теплоотдачей. В среднем одна секция имеет мощность 170-190 Вт (боле точные характеристики указываются в паспорте прибор)
Биметаллические радиаторы могут монтироваться в любой системе отопления (автономной, центральной, с пластиковыми или со стальными трубами)
Приборы отопления могут иметь любые геометрические размеры, что позволяет подбирать их к любому дизайну интерьеру и устанавливать даже в ограниченном пространстве
Биметаллические радиаторы долговечны. Монолитные приборы отопления рассчитаны на срок эксплуатации не менее 25 лет
Биметаллические радиаторы имеют низкую тепловую инерцию, что позволяет использовать их в регулируемых системах отопления
Единственным недостатком биметаллических монолитных радиаторов отопления является их сравнительно высокая стоимость, а также то, что изменить мощность радиатора или уменьшить его размер, не представляется возможным.
Сегодня радиаторы есть в каждом автомобиле, а в гиперкаре Bugatti Veyron их, например, целых десять! Мы расскажем, зачем нужна эта важная деталь, как эволюционировали радиаторы с конца XIX века по наше время, какие радиаторы следует выбирать для своего автомобиля и почему.
LUZAR
Радиатор — это устройство для рассеивания в воздухе избыточного тепла — проще говоря, воздушный теплообменник, необходимый для поддержания определённого температурного режима. Радиатор охлаждения двигателя, к примеру, состоит из верхнего и нижнего бачков, а также рабочей части, в которой и происходит охлаждение жидкости. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нём до приемлемой температуры, после чего возвращается в двигатель. Рабочая часть радиатора изготавливается из лёгких металлов, которые имеют хорошую теплопроводность и обеспечивают эффективное охлаждение жидкости.
Рабочую часть составляют плоские металлические пластины либо согнутые в гармошку ленты, которые пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость проходит через рабочую часть множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения. Патрубки радиатора соединяют бачки непосредственно с водяной рубашкой двигателя, а жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора, либо через расширительный бачок, соединенный с радиатором пароотводящим шлангом. Принцип работы жидкостной системы охлаждения заключается в следующем. Водяной насос обеспечивает систему непрерывной циркуляции жидкости, благодаря чему омываются стенки цилиндров и головки блока, отводя избыточное тепло.
Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, в котором обеспечивается рассеивание тепла в окружающую среду. После этого охлаждённая жидкость возвращается в водяную рубашку охлаждения мотора и цикл повторяется. Как правило, чтобы повысить эффективность работы системы охлаждения, перед радиатором устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на его поверхность и ускоряет процесс теплообмена. Обычно вентилятор имеет электропривод, который запускается автоматически по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости.
В конструкции автомобиля существует несколько типов радиаторов, отличающихся по назначению:
Кроме того, радиаторы отличаются и по типу конструкции. Существует три основных типа радиаторов:
Однако как современный автомобиль отличается от архаичной самобеглой коляски, так и нынешние радиаторы претерпели значительную эволюцию, чтобы превратиться в знакомую нам деталь. Mercedes 35 PS, разработанный в 1900 году, стал первым автомобилем с ячеистым радиатором, который Вильгельм Майбах запатентовал ещё в 1897 году. Его прямоугольная решётка, оснащённая 8070 ячейками с квадратным поперечным сечением 6х6 мм, увеличивала приток свежего воздуха и пропускала 9 литров воды. Кстати, 35 PS стал ещё и первым в истории «Мерседесом»: совладелец компании Daimler-Motoren-Gesellschaft Эмиль Еллинек позаимствовал для новой автомобильной марки имя… у собственной дочери. Наверное, история больше не знает случаев, когда отец не придумал имя своей дочке, а наоборот, «воспользовался» им в собственных интересах. Первые радиаторы появились вместе с первыми автомобилями ещё в конце XIX века. До тех пор, пока двигатели обладали небольшой мощностью, тепло при работе мотора рассеивалось в атмосферу непосредственно от двигателя, но растущая мощность заставила инженеров задуматься о более эффективном охлаждении.
Так появились первые радиаторы, которые, по сути, представляли собой змеевик из гнутой тонкостенной медной трубы, а на рубеже XX века его наделили рёбрами для лучшей работы. Но при дальнейшем увеличении мощности двигателей столь простые радиаторы стали неэффективны, в особенности из-за значительного гидравлического сопротивления. Поэтому в 1913 году появился первый образец пластинчатого паяного медно-латунного радиатора. Чуть позже изобрели конструкцию радиатора, в которой воздух проходил сквозь горизонтальные воздушные трубки внутри бачка.
Количество этих трубок со временем увеличивалось и в итоге получился сотовый радиатор, который был широко распространён вплоть до середины 1930-х годов. Впрочем, были у такой конструкции и недостатки. Сотовые радиаторы довольно трудоёмки в производстве, обладают большими габаритами и массой. Непрерывный рост мощности двигателей и сокращение подкапотного пространства заставляли инженеров придумывать более сложные и компактные конструкции. К примеру, на радиаторах появляются латунные донья, в которые запаивают медные трубки, окружённые стальными пластинами.
Вследствие использования стальных пластин трубчато-пластинчатые радиаторы отличались весьма большим весом, слабым теплообменом, низкой вибрационной стойкостью и повышенной склонностью к коррозии. Как результат, вместо стальных пластин такие радиаторы получили медную ленту, что значительно повысило их теплоотдачу. К тому же, трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы обладали меньшей массой, чем стальные.
Сборные алюминиевые радиаторы стали разрабатывать в СССР во время «холодной войны». Медь являлась стратегическим продуктом и конструкторы заменили её алюминием, применяя как паяные, так и сборные конструкции. Первые попытки создания алюминиевых сборных радиаторов были предприняты на Ждановском радиаторном заводе, но оказались не вполне удачными, так как за основу была взята схема с плоскоовальными трубками, которые было тяжело уплотнять на торцах в месте соединения с доньями, из-за чего проект оказался непосильно сложным и дорогим. Вскоре его закрыли, а дальнейшим развитием конструкции стал радиатор из плоскоовальных трубок с закруглёнными концами, что позволило существенно улучшить качество уплотнения.
Тогда советский изобретатель М.С. Курневич решил, что в сборных радиаторах нужно делать трубку круглого сечения на всю длину, но, к сожалению, он ушёл из жизни прежде, чем успел сделать опытный образец. В 1970-х годах появились первые образцы паяных алюминиевых радиаторов, которые, однако, весьма неудовлетворительно справлялись с теплоотдачей, особенно в городском режиме, поэтому вскоре были заменены медно-латунными. Причиной слабой теплоотдачи являлось конструктивное исполнение алюминиевой ленты, шаг которой составлял около восьми миллиметров. Увы, сделать ячейки рабочей части ещё меньше не представлялось возможным из-за ограничений оборудования на производстве радиаторов.
Можно сказать, что эволюция автомобильных радиаторов заключалась в повышении их теплоотдачи при уменьшении габаритов и стоимости. Однако при этом история знает несколько довольно интересных экземпляров, которые по тем или иным причинам так и не стали серийными. Таким был, скажем, радиатор для тракторов, на котором крышки бачков фиксировались болтами, что обеспечивало отменную ремонтопригодность. Интересен и «безотходный» алюминиевый радиатор для грузовиков КамАЗ, в котором на охлаждающих трубках с помощью фрезы «ёлочкой» нарезалось оребрение.
Или паяный алюминиевый радиатор отопителя для автобусов ЛиАЗ, который отличался съёмными патрубками в целях унификации. Немецкая компания Porsche еще в 2004 году показала образец алюминиевого сборного радиатора охлаждения с плоскоовальными трубками, у которых площадь контакта воздуха на 30% больше, чем у круглых трубок. Соответственно выше и теплоотдача такого радиатора. И только в 2014 году такие радиаторы были освоены компанией в России. Рекордсменом по количеству радиаторов является Bugatti Veyron. В процессе его разработки инженеры столкнулись с необходимостью обеспечить могучему восьмилитровому мотору W16 мощностью 1001 лошадиную силу достойное охлаждение. Ведь уникальный гиперкар должен был не только носиться со скоростью свыше 400 км/ч, но и толкаться в пробках. Получилось это лишь на шестом прототипе, когда количество радиаторов системы охлаждения выросло до… десяти. Для интереса посчитайте количество радиаторов у себя дома — у Bugatti их больше, не так ли? Ничего удивительного: Veyron с его стоимостью в два миллиона долларов стоит явно дороже вашей квартиры. Бывали даже комбинированные радиаторы охлаждения и отопления. При их создании использовались комбинации таких материалов, как медь, латунь, алюминий и сталь. В результате получался сборный радиатор с круглыми алюминиевыми охлаждающими трубками и медными пластинами — согласитесь, довольно экзотическая конструкция.
Чтобы посмотреть на современные автомобильные радиаторы, мы обратились в компанию (Луганский Завод Автомобильных Радиаторов), которая является российским лидером по производству и продаже радиаторов охлаждения и отопления для отечественных автомобилей, а также активно развивает выпуск радиаторов для популярных в нашей стране импортных машин. Производятся радиаторы на двух площадках: в Санкт-Петербурге и Луганске.
Технологические возможности компании позволяют выпускать радиаторы различных типов — охлаждения и отопления, причём по различным технологиям — алюминиевые сборные трубчато-пластинчатые (технология Sophico), алюминиевые паяные трубчато-ленточные (технология Nocolok), медно-латунные трубчато-ленточные, а также радиаторы модернизированной технологии Sophico с плоскоовальными трубками. обладает собственными инженерным, конструкторским и научно-исследовательским отделами, а также испытательными лабораториями, что позволяет осуществлять полный цикл создания продукции от этапа проектирования до серийного выпуска. Вы только посмотрите, как делают эти радиаторы, как тщательно их собирают!
Применение современных технологий и использование продвинутого оборудования позволяет выпускать алюминиевые и медные радиаторы, удовлетворяющие всем мировым стандартам качества. Инженерам LUZAR удалось повысить теплоотдачу радиаторов благодаря применению пластиковых турбулизаторов в трубках. Они образуют завихрения потока охлаждающей жидкости в радиаторе, в результате чего жидкость быстрее отдаёт тепло.
В ассортименте компании имеются следующие радиаторы:
Но почему радиаторы лучше, чем продукция конкурентов? Тут всё просто и потому убедительно. Что важнее всего для радиатора? Его теплоотдача. В радиаторах LUZAR количество трубок, толщина и оребрение как минимум не уступают характеристикам оригинальной продукции, а порой и превосходят её. LUZAR полностью соответствуют требованиям автопроизводителей, ведь они поставляются на конвейер для первичной комплектации многих автомобилей!
Гарантия на радиаторы составляет два года, а значит, с ресурсом у них всё в порядке. На заводе готовые радиаторы подвергают стендовым испытаниям, в которые входит вибронагрузка и соляной туман.
Учёные из Висконсинского университета в Мадисоне (США) работают над созданием радиатора, который можно будет печатать на 3D-принтере. В отличие от привычных теплообменников, он сможет похвастать максимально эффективной геометрической формой, которую сегодня невозможно реализовать из-за ограничений классического заводского оборудования. Но самое любопытное, что исследователи рассматривают в качестве материала для печати… пластик. Как известно, он обладает слабой теплопроводностью, однако американцы не сдаются и надеются завоевать рынок радиаторов, добавив в пластик керамику или графен. Пока не получилось.
Некоторые автовладельцы боятся использовать неоригинальные детали, потому что иногда они не соответствуют геометрическим параметрам автомобиля и для их установки в лучшем случае требуются недюжинные усилия и запас крепких выражений. Так вот, радиаторы лишены этой проблемы — работоспособность продукции проверяется в составе узла системы охлаждения или кондиционирования в сборе. Да-да, радиатор берут и устанавливают в соответствующий автомобиль, чтобы в этом убедиться.
В каталоге LUZAR можно подобрать подходящие радиаторы как для отечественных автомобилей, так и для большинства иномарок — например, Volkswagen, Chevrolet, Hyundai, Kia, Lexus, Mercedes-Benz, BMW, Audi и многих других. И, что особенно приятно, по вполне приемлемой цене. Что ещё нужно в наш период затяжного кризиса?
Нет, серьёзно — экономить на такой важной детали, как радиатор, мы уж точно не рекомендуем никому. Вы ведь не хотите сократить жизнь мотору своего автомобиля перегревом головки блока цилиндров или ездить зимой словно в холодильнике, потому что из «печки» никак не пойдёт тёплый воздух? Если есть возможность установить в свой автомобиль радиатор, который как минимум не хуже заводского, но обойдётся вам гораздо дешевле, грех этим не воспользоваться.
И ещё. Как известно, починить протекающий радиатор можно с помощью сырого яйца, разбив его прямо в горловину. Сварившись в кипятке, яйцо временно закупорит место утечки. Говорят, вместо яйца можно использовать чёрный молотый перец, муку или даже горчицу. А можно просто установить радиатор и забыть про эксцентричные эксперименты.
Берите на заметку!
