С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Радиаторы для автомобилей

Радиаторы для автомобилей


Что такое радиатор и какие функции он выполняет?

Ни для кого не секрет, что современный автомобиль приводится в эксплуатацию во всевозможных климатических и дорожных условиях. К сожалению, слишком длительная работа транспортного средства неуклонно толкает к ухудшению состояния и технических сбоев. То, что определяется способностью исполнять намеченные функции и установки без лишних поломок и нарушения заданных параметров, называется работоспособностью автомобиля в целом, или же его отдельных агрегатов. Она, в свою очередь, зависит, во-первых, от надежности, которая подразумевает безопасную перевозку пассажиров или грузов.

В наше время, каждый автомобилестроитель целится на повышение надежности своих моделей, производит усовершенствование конструкций транспортных средств, их функций, параметров и производительности. Во внимание берутся также и такие характеристики надежности как сохраняемость, ремонтопригодность, а также безотказность. Главной целью каждого производства является модернизация моделей, которая предполагает придание им более высокого потребительского качества, отвечающего всем современным параметрам и требованиям.

Для того, чтобы ваш автомобиль долго служил вам «верой и правдой», нужно чутко присматриваться к его внутренней «начинке», вовремя обнаружить неисправность того или иного агрегата и должным образом произвести ремонт. В нашей статье мы поговорим о такой неотъемлемой части автомобиля как система охлаждения, ведь от того, качественно ли охлаждается двигатель транспорта зависит и дальнейшая работа его механизмов. Мы не будем описывать всю систему охлаждения, а возьмем на рассмотрение только ее отдельную, очень важную часть, которой является радиатор. Что это, для чего он нужен и какие виды неисправностей вас могут ожидать – на все эти вопросы мы постараемся ответить. Итак, начнем.

1. Как выглядит радиатор и для чего он нужен в машине

Все те процессы, которые приводят автомобиль в движение берут свои истоки в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Благодаря электрической искре, происходит воспламенение топлива внутри ДВС, а в период его сгорания в цилиндрах образовывается тепловая энергия. Потом, происходит преобразование тепловой энергии в механическую, которая, в свою очередь, создает тот, необходимый для старта движения автомобиля, момент. Очевидно, что во время эксплуатации двигатель сильно нагревается (такой температуры стало бы достаточно для обогрева двух домов среднестатистических размеров!).

Если вовремя не охладить двигатель и допустить превышение рабочей температуры, то это может грозить перегревом двигателя и соответственно его поломкой. Для того, чтобы предотвратить поломку и используется целостноя уникальная система охлаждения двигателя, в которую входит и сам радиатор. Давайте разбираться «что это и с чем его едят».

Радиатор – это такое устройство, которое позволяет отвести тепло от жидкости, находящейся в системе охлаждения двигателя. Без него процесс охлаждения жидкости просто невозможен. Чаще всего радиатор находится в передней части капота и способен пропустить сквозь себя огромнейшее количество встречного воздуха, таким образом выводя лишнее тепло в атмосферу. Если говорить кратко о строении радиатора, то можно сказать, что он состоит из трубочек и многослойных пластин металла, благодаря которым увеличивается площадь соприкосновения с воздухом.

Если рассматривать конструкцию более детально, то составляющими радиатора являются сердцевина, которая собственно и составляет охлаждающую часть, а также верхние и нижние коробки (бачки), которые имеют в своем распоряжении специальные патрубки. Рассмотрим каждые составляющие по-отдельности.

Сердцевина радиатора имеет трубчато-пластинчатую конструкцию. Это ряд овальных трубок из латуни, которые располагаются в шахматном порядке. В свою очередь, трубки спаяны с ребрами охлаждения.

Говоря о верхней коробке радиатора, то она оборудована горловиной, которая имеет в своем распоряжении герметичную пробку с впускным и выпускным клапанами. Нижняя коробка оснащена краном, который сливает охлаждающую жидкость.

В свою очередь, эта жидкость способна пройти сквозь весь двигатель, набирается излишками высокой температуры, а затем насосом перекачивается по трубкам в радиатор. Там она до нужной температуры охлаждается и отправляется по трубкам назад в двигатель. Как правило, в двигателе не прослеживается пересечение потоков охлаждающей жидкости с топливными смесями или маслом. Все очень продумано и герметично. Верхняя часть системы оборудована расширительным бачком для долива и контроля уровня охлаждающей жидкости.

Регулировка потока жидкости производится специальной помпой, а именно, винтом с лопостями. В движение она приводится мотором по уникальной схеме: чем быстрее крутится коленчатый вал двигателя, тем активнее помпа гоняет жидкость, проходящую по трубкам. Благодаря такой схеме, скорость охлаждения равномерно распределяется, что предотвращает чрезмерный перегрев и охлаждение.

Очевидным является тот факт, что в период состояния спокойствия автомобиля, но при рабочем моторе, двигатель даже при холостых оборотах продолжает нагреваться, поэтому даже в такие моменты его нужно охлаждать. Для такого рода охлаждения используют специальный вентилятор, который находится перед радиатором и при необходимости включается для дополнительного охлаждения последнего.

Интересно, что поток охлаждающей жидкости регулируется не только помпой, но и термостатом – специальным запирающим устройством, которое находится в трубке между радиатором и помпой. Как мы уже говорили, предназначение радиатора состоит в том, чтобы отвести от деталей двигателя лишнее тепло в принудительном порядке и передать лишнюю температуру в атмосферу. Благодаря таким махинациям, внутри двигателя создается специальный тепловой режим, подходящий для того, чтобы мотор не перегревался и не переохлаждался. Возникает вопрос: а каким в цифровых показателях должен быть оптимальный температурный режим, при котором двигатель не будет подвергаться перегреву или переохлаждению?

Как правило, температурные показатели охлаждающей жидкости, которая имеется в головке блока цилиндров, должны быть стабильными: от 80 до 95°С. Такой стабильный температурный режим наиболее практичен и выгоден, так как способен обеспечить продуктивную и нормальную работу движка. Важно, что он не должен повышаться или снижаться под действием окружающей среды или же при изменении нагрузок на двигатель. Если говорить о самом двигателе, то температура в нем в период эксплуатации варьируется от 80 - 120°С в конце пуска ( ее принято называть минимальной температурой) и до 2000 - 2200°С в конце сгорания смеси ( ее принято называть максимальной).

Несвоевременное охлаждение может грозить расширением деталей двигателя, которые газы, имеющие высокую температуру, способны сильно нагревать. Как это возможно? Очень просто. После того, как под воздействием высоких температур на поршнях и цилиндрах выгорает масло, а их трение и, в следствии, возможность износа возрастают, происходит расширение деталей движка. Расширение приводит к заклиниванию поршней, которые находятся в цилиндрах двигателя, из-за чего двигатель приходит в неисправность. Поэтому, если вы обнаружили течь, трещины, разрывы бачков или накипь на радиаторе, срочно обращайтесь в специальные центры по ремонту автомобилей.

Следует отметить, что каждые современный автомобиль оборудован двумя главными радиаторами, выполняющими функцию охлаждения, которые находятся в моторном отсеке. Это основной радиатор, который является радиатором охлаждения двигателя и конденсор, который является радиатором автомобильного кондиционера. Они устанавливаются в передней части автомобиля, непосредственно перед двигателем.

Если говорить о том же самом охлаждении, то есть два варианта, как можно понизить высокие температуры внутри двигателя внутреннего сгорания. Так, это можно сделать воздушным и водяным (жидкостным) путем. Первый вариант вводят в использование исключительно на маломощных двигателях, он, к сожалению, имеет множество негативных сторон. Таким охлаждением пользуется движок многих мопедов и мотоциклов.

Водяное, или жидкостное охлаждение является наиболее распространенным и популярным способом понижения высоких температур. За последние десятки лет его эффективность уже доказана.

На сегодня ракссматривают два вида охлаждения двигателя внутреннего сгорания: воздушное и водяное (жидкостное) охлаждение. Воздушное охлаждение применяется только на маломощных двигателях и обладает множеством негативных сторон. Такое охлаждение используют на некоторых мотоциклах и мопедах. Наибольшую распространенность за счёт своей эффективности получила водяная (жидкостная) система охлаждения двигателя, которой укомплектован каждый современный автомобиль.

Если говорить о самой охлаждающей жидкости, то она бывает двух видов: это тосол или же концентрат антифриза. Всем известно, как дорого обслуживается автомобиль в наше время, поэтому автомобилисты не покидают возможности на чем–либо сэкономить. Так, с целью экономии, многие водители вливают в радиатор охлаждения простейшую дистиллированную воду.

Но, использование такого рода жидкости приводит к огорчающим последствиям. Постоянное использование дистиллированной воды как охлаждающей жидкости приводит к появлению ржавчины и множеству отложений на деталях самой системы. В итоге, система скорее приходит в профнепригодность. Поэтому рекомендуется использовать исключительно специальные, предназначенные для системы жидкости.

Если говорить об антифризе, то при приготовлении охлаждающей жидкости нужно учитывать его концентрацию. В целом, если вы хотите подсчитать сколько же антифриза вам понадобиться для нормальной эксплуатации охлаждающей системы, не забывая также о морозоустойчивости, вы должны учитывать вместительность самой системы.

Напомним, что радиатор в ДВС является теплообменником, и объединяет два системных контура охлаждения. Как правило, в конструкции радиатора применяются трубчато-ленточные или трубчато-пластинчатые решётки. На сегодня, особой популярностью среди ведущих фирм по разработке и производству радиаторов пользуются именно ленточные паяные радиаторы. Материалом, из которого производятся радиаторы данного типа является алюминий, который показывает хорошие характеристики теплопроводимости, которая способствует совершенствованию работы радиаторов охлаждения.

Обычный радиатор, как уже говорилось, имеет трубчато-ленточную медно-латунную сердцевину с двухходовым горизонтальным движением жидкости. Это говорит о том, что бачок, находящийся справа, разделен на две половины. Интересно, что до осени 1988 года автомобили комплектовались радиаторами, которые имели 2 ряда охлаждающих трубок и латунные штампованные бачки. Автомобили, которые выпускались уже позже, получали радиаторы, рассчитанные на один ряд охлаждающих трубок увеличенного сечения и пластмассовые бачки.

Как уже известно, исходя из конструкции, радиаторы объединяют преимущественно в две группы: ленточные и пластинчатые. В чем же их разница и который тип лучше? Наиболее популярными, как ни крути, являются ленточные радиаторы, ведь их характеристики существенно лучше. Так, пластинчатые радиаторы, обладая худшими характеристиками теплообмена и большими весовыми параметрами скоро уже останутся в далеком прошлом.

Давайте подведем итоги: как же всё-таки работает система охлаждения? Все предельно просто. Как правило, общая схема работы системы в автомобиле двухконтурная. С одной стороны, она предназначена для быстрого прогрева двигателя при холодном запуске. В таком случае, вначале используется насос, который качает охлаждающую жидкость. Он проводит ее только по маленькому контуру, в который входят рубашка блока цилиндров, насос и термостат.

При достижении нормальной температуры, жидкость начинает свое движение по большому контуру. По направлению термостата поток антифриза, который нагревается в двигателе, идет прямиком в радиатор, где охлаждается встречным потоком воздуха, а затем снова возвращается в двигатель.

В то время, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии, но двигатель продолжает работать, температура снова начинает расти. По сигналу, который исходит от термодатчика, в эксплуатацию приводится вентилятор, который, в свою очередь, создает воздушный поток для охлаждения температуры, приходящей в следствии в норму.

Если исходить от типа и объема двигателя вентиляторы радиатора охлаждения бывают двух разновидностей: одновентиляторные и двухвентиляторные.

Все было бы очень просто, если бы не различные казусы на дорогах. Речь идет о дорожных заторах, во время которых в системе охлаждения резко повышается давление до необходимости его понижения. Именно здесь, на помощь приходит клапан, который находится на крышке расширительного бачка. Помимо этого, в данный бачок попадают остатки охлаждающей жидкости, которая при нагревании расширяется. В момент выключении двигателя прослеживается падение давления, и такой процесс повторяется много раз.

2. Возможные поломки радиатора

Каждому автолюбителю известно, что двигатель является сердцем автомобиля, а радиатор - легкими. Поэтому при выборе радиатора нужно учитывать много факторов, среди которых и, непосредственно, модель вашего автомобиля и, конечно же, производитель радиатора.

Так, если вы счастливы владелец Audi (этот автомобиль идеально приспособился к нашим дорогам), то вам стоит всегда помнить о том, что радиатор охлаждения, которым оборудована модель, также как и радиатор отопителя очень уязвимы и их нужно беречь. Дабы предотвратить какие-либо поломки, нужно с умом настроить систему охлаждения Аudi в летний период эксплуатации авто. Ни для кого не секрет, что именно в летний период соты радиаторов способны накапливать пыль, пух, а также излишки масла, что и приводит к образованию густого налета и препятствует систематическому, нормализированному охлаждению движка.

Если говорить о баварском концерне BMW, можно сказать, что ремонт радиатора «влетит вам в копеечку», поэтому, если вы обнаружили какие-либо неисправности, вам лучше просто поменять радиатор на новый, причем с десятилетней гарантией.

Если говорить об автомобилях Hyundai и KIA, то нужно брать во внимание тот факт, что сейчас они производятся на общих заводах. Поэтому, радиаторы этих двух марок схожи между собой. Всем известно, что автомобили Hyundai и KIA сейчас выпускаются на одних и тех же заводах. Поэтому радиатор на hyundai и радиатор на kiasportage, в сущности, схожи. Покупая тот или иной радиатор Hyundai, например, радиатор на hyundaitucson, радиатор на hyundaiaccent или радиатор KIA, не забывайте, что ваш выбор влияет на качество системы охлаждения двигателя, а соответственно, и на работу всего автомобиля.

Если говорить о Dodge,в особенности о DodgeNeon, радиатор модели отличается низкой посадкой. Исходя из посадки, радиатор является одной из самых уязвимых мест автомобиля. И так можно говорить о каждой марке и о каждой модели. Единственным, всеобщим для всех производителей автомобилей, является тот факт, что радиатор рано или поздно приходит в неисправность, так как на него плохо влияют множество факторов. Так какие же «подводные камни» нас поджидают во время эксплуатации радиатора, и какими бывают неисправности? Давайте разбираться.

Кроме того, что радиатор может попросту израсходовать весь эксплуатационный запас и прийти в нерабочее состояние, существует еще множество причин по которым нужно ремонтировать автомобиль. Во-первых, неисправностью радиатора можно считать утечку охлаждающей жидкости.

Такая неисправность предполагает разгерметизацию в местах соединения трубок и бачков, повреждение швов на трубках, трещины в бачках, а также повреждения уплотнителей из резинового материала. Также, причиной повреждений радиатора может стать и автомобильная авария. Так как радиаторы размещены преимущественно в передней части автомобиля, они первыми подвергаются различным механическим повреждениям. Результатом может стать деформация и нарушение герметичности. Поэтому, в таком случае нужно срочно обращаться в технический центр.

Признаками неисправности радиатора также могут быть и недостаточно качественное охлаждение, которое имеет место и при должным образом работающих остальных компонентах системы охлаждения, а также быстрая потеря антифриза, когда течь из других деталей отсутствует. Наиболее распространенными причинами поломки радиатора являются: забитые соты радиатора, наличие большого количества отложений на внутренней поверхности радиатора, изготовление деталей радиатора из пластика.

В первом случае, загрязнение сот происходит во время долговременного использования радиатора. Во время эксплуатации в соты забиваются мелкие мошки, дорожная пыль, тополиный и цветочный пух и это препятствует нормализированной теплоотдаче. Второй тип неисправности происходит из-за использования в качестве охлаждающей жидкости простой воды или антифриза с плохим качеством. Поэтому стоит очень тщательно подбирать качественные охлаждающие вещества и, по необходимости проводить плановую чистку радиатора на станциях СТО, которые обладают всеми нужными условиями для этого.

Говоря о третьей неисправности, нужно сказать, что почти все детали системы охлаждения производятся из материала «пластик». Как правило, эта пластмасса более стойкая к перепадам давления и температур, но и она не всегда выдерживает. Под «раздачу» первыми попадают пластиковые бачки, которые располагаются по бокам сердцевины радиатора. Под давлением на них образовываются трещины, которые со временем растут до таких размеров, что из них начинает сочиться жидкость. Если вовремя не среагировать на утечку жидкости и не устранить ее, то последствия могут быть очень серьезными, вплоть до поломки двигателя.

Эта неисправность «накрывает» преимущественно японские автомобили, так как бачки являются самым слабым местом для машин японских производителей и иногда «лопаются» по вообще непонятным причинам.

3. Ремонт радиатора

Эксперты настоятельно рекомендуют при первой же неисправности радиатора отвозить автомобиль на ремонт в специальные техцентры и не браться за самостоятельное «лечение». Но что делать, когда время не ждет и устранить неисправность нужно срочно? Или же вы являетесь заядлым противником каких-либо СТО и не прочь поработать над ремонтом своей «ласточки, то вашему вниманию предоставляется ряд поломок радиатора и способы их устранения. Итак, с чего же начинать. Первое, что вы должны сделать, это точно определить причину и тип неисправности. Далее приступаем к ремонту. Что же делать когда двигатель постоянно перегревается? Причин может быть несколько.

Проверьте, возможно уровень охлаждающей жидкости в расширенном бачке существенно понизился. В таком случае вам нужно просто долить охлаждающую жидкость и все. Если в радиаторе клапан термостата зависает в закрытом положении, следует произвести замену термостата. Если проблема не устранена и двигатель продолжает перегреваться. Тогда нужно проверить на исправность водяной насос, возможно он поломался и его нужно заменить.

Как мы уже говорили, сердцевина радиатора может засорятся пылью или насекомыми, так что стоит проверить эту часть и если диагноз подтвердился, нужно тщательно промыть сердцевину снаружи. Если вы обнаружили накипь и илистые отложения на трубках радиатора, шлангах и рубашках охлаждения двигателя, то вам стоит хорошо промыть всю систему и восполнить ее свеженькой охлаждающей жидкостью.

Также возможна и поломка электровентилятора, который может не включаться через обрыв электрических цепей, или же поломки датчика электрического двигателя вентилятора или реле. Наконец, вы можете обнаружить, что клапан в пробке расширительного бачка поврежден. В таком случае он будет постоянно находиться в открытом состоянии, в следствии чего система будет подвергаться атмосферному давлению. В таком случае нужно просто заменить пробку расширительного бачка.

Теперь давайте рассмотрим другой случай неисправности радиатора. Итак, у вас перегревается двигатель, но из отопителя продолжает поступать холодный воздух. В таком случае нужно проверить уровень охлаждающей жидкости. Возможно вы обнаружите что он стремительно падает вниз и это обусловлено утечкой или повреждением прокладки головки блока цилиндров, что, в свою очередь, грозит образованием паровых пробок в водяной рубашке двигателя. Что нужно делать в такой ситуации? Для начала устранить утечку жидкости. Также рекомендуется заменить поврежденную прокладку головки блока цилиндров.

Если вы определили, что двигатель автомобиля не способен прогреться до оптимальной температуры длительное время и температурный режим не отвечает критериям стабильности нужно подумать о том, что, возможно, все дело в термостате (он завис в открытом положении). В таком случае мы просто заменяем термостат.

Возможен и такой момент, когда вы систематически наблюдаете стремительное падение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Существует несколько причин такой неисправности. Во-первых, радиатор находится в негерметичном положении или же негерметичен расширительный бачок. В обоих случаях нужно произвести замену первого или же второго соответственно к проблеме. Также возможна утечка охлаждающей жидкости сквозь негерметичные соединения шлангов и патрубков. В таком случае рекомендуется сделать подтягивание хомутов крепления шлангов. Если не помогло, нужно проверить не повреждено ли уплотнение водного насоса? Если причина именно в этом, то вам стоит установить водный насос на герметик.

Если же во время длительного пребывания автомобиля в нерабочем состоянии, холодный двигатель дает утечку охлаждающей жидкости именно на стыке головки блока и блока цилиндров, а также видно следы охлаждающей жидкости в моторном масле, то это говорит о том, что болты крепления головки блока цилиндров затянуты недостаточно. В таком случае вам нужно затянуть болты крепления головки блока цилиндров необходимым моментом.

Если вы обнаружили, что охлаждающая жидкость вытекает сквозь заглушки водяной рубашки блока цилиндров. Все что вам нужно сделать, это заменить прокладку с повреждениями и восстановить герметичность заглушек.

В конечном итоге, может оказаться также, что сам радиатор отопления находится в негерметичном состоянии. В таком случае рекомендуется заменить радиатор отопителя. Если ни один из многочисленных вариантов не подходит, в таком случае вам нужно определенно обратиться в специальные ремонтные сервисы. На сегодня существует целая система ремонтных работ, по замене радиаторов, устранении «косметических» или же серьезных повреждений без лишнего риска и особых затрат. Следует только правильно подобрать техцентр, с наиболее подходящими условиями для проведения осмотра и починки.

Подведя итоги, нужно сказать, что каждый, любящий свой автомобиль водитель должен очень внимательно присматриваться к работе охлаждающей системы и, в частности, к радиатору, ведь любая его неисправность может привести к поломке всех автомобильных систем. Поэтому рекомендуется всегда своевременно обнаруживать даже самые незначительные повреждения и сбои в работе радиатора, дабы оперативно на них среагировать и произвести ремонт или его замену.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

Радиатор автомобильный – классификация материалов и конструкции + видео

Радиатор автомобильный, устройство которого включает в себя два бачка – верхний и нижний, а также трубки между ними, выполняет важнейшую функцию и отвечает за предотвращение перегрева двигателя. Как же это происходит, и какие виды этого узла мы можем найти в наших машинах, поговорим чуть ниже.

Радиатор нагревает воздух в системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Охлаждает в системе рециркуляции отработанные газы, масло, которое находится в системе смазки, воздух системы турбонаддува и рабочую жидкость в случае с автоматической КПП. Существует несколько видов систем охлаждения: жидкостная, воздушная и комбинированная. В первом случае охлаждение происходит за счет потока жидкости, во втором –посредством воздуха, ну, а в третьем, соответственно, идет объединение воздушной и жидкостной систем.

Наиболее распространенным материалом, из которого изготавливается сердцевина современных радиаторов, является алюминий. Это обосновано тем, что автомобильные алюминиевые радиаторы охлаждения очень легкие, а их стоимость значительно ниже, чем медных. Однако они обладают очень малой теплопроводностью и подвержены коррозии. Автомобильный медный радиатор имеет больше достоинств, среди них: устойчивость к коррозии, высокий КПД, отличная теплопроводность. Также он является более прочным и, соответственно, долговечным. Но главный недостаток – высокая стоимость.

Еще до недавнего времени пользовались спросом радиаторы, сделанные из стали, однако из-за ее низкой теплопроводности, которая в четыре раза меньше, чем у алюминия, эти варианты сегодня практически нигде не встречаются.

Жидкостной и масляный радиатор для авто?

Безусловно, огромное значение имеют свойства материала, но это далеко не все, так как более важными факторами, отвечающими за хорошую работу, являются конструктивные особенности и устройство радиатора автомобиля. Чаще всего, в автомобилях устанавливают жидкостные агрегаты. Посредством насоса жидкость циркулирует в замкнутом контуре, тем самым охлаждая стенки цилиндра и осуществляя отвод тепла от элементов двигателя.

Нашел свое применение и масляный радиатор для авто, который отвечает за охлаждение масла. Они могут быть как высокого, так и низкого давления, а система охлаждения может быть искусственной или естественной. В первом случае установлен дополнительный вентилятор, который обеспечивает воздушный поток, и тем самым охлаждение происходит намного быстрее.

Автомобильный масляный радиатор с естественной системой охлаждения, безусловно, уступает по эффективности своему аналогу. Технология их изготовления довольно трудоемкая, поэтому этим занимаются только лишь оригинальные производители, но при этом всем и срок их службы немалый. Однако, если масляный радиатор автомобиля пришел в негодность, то, скорей всего, его необходимо заменить, т.к. ремонту они не подлежат.

Радиатор автомобильный – конструкция системы теплоотдачи

Что касается их конструкции, то они делятся на следующие виды: трубочные и спаянные. Варианты с круглыми трубками представляют собой агрегат, собранный из панелей с нанизанными на них круглыми алюминиевыми трубками. Главным их достоинством является приемлемая ценовая политика из-за малой себестоимости. К недостаткам же можно отнести низкую прочность, небольшую теплопередающую поверхность и потребность в высококачественных прокладках, которые не всегда можно найти.

Радиаторы с овальными трубками, находящиеся в средней ценовой категории, чуть лучше в эксплуатации. Это возможно из-за овального разреза, благодаря которому увеличивается площадь, отдающая тепло. Недостатки: малая прочность, потребность в прокладках высокого качества. Спаянные же радиаторы, которые отличаются более высокой прочностью и теплоотдачей, обладают еще и стоимостью, что по карману далеко не каждому. Таким образом, не столь важно, какой автомобильный радиатор, алюминиевый или медный, вы выбрали, главное – грамотное сочетание устройства и материала радиатора.

  • Автор: Марина
  • Распечатать

Радиатор: устройство и принцип работы

Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов жидкостной системы охлаждения. 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 ДВС, 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.

История создания радиатора

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).

Радиатор в системе жидкостного охлаждения

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.

 Устройство радиатора

а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.

  • Радиатор конструктивно имеет верхний (1) и нижний (7) бачок.  Эти бачки соединены между собой трубками (5) из латуни или алюминия. К этим трубкам посредством пайки прикреплены пластины (6), которые увеличивают площадь поверхностного охлаждения элемента. Через эту поверхность тепло отводится от охлаждающей жидкости и отдается в окружающую среду.
  • Верхний бачок имеет заливную горловину для заправки охлаждающей жидкостью. Горловина перекрывается пробкой (3). В этой пробке имеются паровой (11) и воздушный (12) клапаны.
  • Верхний бачок также имеет патрубок (2) для того, чтобы соединить радиатор с рубашкой охлаждения мотора. Такое соединение реализовано посредством резинового шланга.  Дополнительно имеется пароотводная трубка (4), а также датчик  электрического термометра (13).
  • Нижний бачок (7) имеет патрубок (8) для соединения устройства с насосом (помпой). Еще имеется  дополнительный кран, который способен обеспечить слив охлаждающей жидкости. На раме автомобиля радиатор крепится специальными крепежными деталями (9).

Так называемые сердцевины (пластины радиатора)  являются основными элементами теплообмена. В зависимости от типа сердцевины выделяют следующие типы радиаторов:

  1. трубчатые;
  2. пластинчатые;
  3. трубчато-ленточные и т.д.

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/см2. Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см2), 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.

Регулировка температуры охлаждающей жидкости

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. 

 Регулирование теплового режима «шторкой»

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.

Установка дополнительного радиатора

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 системах с турбонагнетателем.

Принцип работы 

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.

Диагностика и ремонт неисправностей радиатора своими руками

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.

Помните, что когда двигатель горячий, открывать пробку радиатора опасно! Можно получить сильный ожог паром и горячей охлаждающей жидкостью. Перед тем как открыть пробку на горловине, нужно максимально широко накрыть саму пробку и область вокруг неё тканевым материалом, а уже потом отворачивать.

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.

Завод ПОАР: как делают автомобильные радиаторы

  • бизнес
  • автомобили
  • компоненты
  • аксессуары
  • гаджеты
  • комтранс
еще

Журнал «Движок» побывал на Производственном объединении «Авто-Радиатор» (ПОАР). Как в непростое для страны время живет и работает отечественное предприятие по производству автокомпонентов и каким видит свое будущее?

Начнем с краткой справки. ООО «ПО «Авто-Радиатор» создано в Санкт-Петербурге в 2010 году как предприятие по выпуску сборных алюминиевых радиаторов охлаждения двигателей и радиаторов отопления салона для легковых автомобилей, малотоннажных фургонов и микроавтобусов. Является официальным поставщиком на конвейеры АвтоВАЗа и GM-АвтоВАЗа. Также продукция поступает на вторичный рынок РФ и стран СНГ для всего семейства автомобилей Lada, ряда иномарок, а также семейства «Газель», автобусов ПАЗ, ЛиАЗ и других. На сегодняшний день предприятиевыпустило более 1 000 000 радиаторов.

Система менеджмента качества на предприятии соответствует требованиям ISO/TS 16949:2009. Инженеры ПОАР самостоятельно разрабатывают техническую документацию на радиаторы, полностью контролируя весь процесс создания (от мельчайших компонентов до тепло-физических характеристик самого изделия). Все уникальные решения и ноу-хау, разработанные на ПОАРе, защищены патентами полезной модели и изобретения.

На самом производстве первый участок линии — это сборка основной рабочей части (сердцевины) радиатора, где соединяются трубки и ламели. Здесь специальный станок забирает тонкую алюминиевую ленту, смотанную в рулон, а затем из нее по заданным размерам штамп вырубает ламели. Лента на 90% используется отечественная — ее поставляет компания «РУСАЛ». Станок — азиатского производства, так как подобного оборудования российская промышленность не предлагает. Вырубленные заготовки станок устанавливает вертикально, формируя их в единую «ленту-кассету», которая движется на «лоток» к оператору.

Здесь в «кассету» с ламелями вставляются заранее нарезанные под нужную длину трубки, и получается единая конструкция. Эта операция не автоматизирована — рабочий на линии устанавливает трубки вручную. Трубки закупаются импортные. Как нам рассказали в ПОАР, уже более трех лет не удается договориться об устраивающих все стороны поставках с отечественными производителями.

Следующий этап — закрепление ламелей на трубках. Сердцевина устанавливается на станок, где посредством металлических дорнов с коническими наконечниками «прошиваются» трубки будущего радиатора. Наконечник расширяет трубки, они увеличиваются в диаметре и жестко закрепляются в ламелях. Рабочая часть радиатора готова.

Изделия перемещаются на участок окончательной сборки. Здесь устанавливают донья, бачки, и поперечины. Они отечественного производства — поставки идут от предприятий из Ленобласти и Самары. Бачки и прочие компоненты (кольца, пробки, краны, гайки) используются как отечественного, так и импортного производства, в том числе и европейского.

И финальный этап — участок проверки и упаковки. Каждый радиатор тестируется на герметичность: под избыточным давлением в него нагнетается воздух и проверяется наличие утечки. Не прошедшие контроль изделия отбраковываются, остальные упаковываются в коробки. При этом каждому радиатору присваивается индивидуальный номер, содержащий все сведения об изделии — серию, дату и время производства.

Как уже было отмечено выше специалисты ПОАР самостоятельно разрабатывают новые изделия. Это позволяет контролировать и избегать ошибок уже на начальном этапе. Таким образом, удостоверившись в том, что компоненты соответствуют предъявленным требованиям, ПОАР полностью уверен в качестве выпускаемых изделий. Общее время от идеи до начала серийного производства новой модели радиатора с новыми комплектующими занимает около 10 месяцев.

Не обходится и без собственных инженерных решений. В частности, одним из новшеств, внедренным ПОАР у себя на производстве, стал геликоид. Он представляет собой спираль, которая устанавливается внутри трубок радиатора. Благодаря геликоиду поток жидкости в трубке закручивается по спирали, превращаясь из ламинарного в турбулентный. За счет этого жидкость равномерно перемешивается, не разделяясь послойно, и лучше отводит тепло. Подобная система давно применяется в различных областях техники, например на гидроэлектростанциях. В автостроении она используется для низко- и среднеоборотистых двигателей, где помпа зачастую прокачивает жидкость по системе с недостаточно высокой скоростью.

Радиаторы с геликоидом (слева) и с трубками овального сечения — современные технологии, внедренные ПОАР

В планах ПОАР — расширение ассортимента радиаторов с трубками овального сечения. Изделия такой конструкции уже освоены в серийном производстве. На сегодняшний день с технической точки зрения это наиболее эффективная конструкция. При этом в ближнесрочной перспективе расширение ассортимента таких радиаторов позволит ПОАР открыть поставки для вторичного рынка, охватив модели «Газель Next», а также ряд иномарок-«одноклассников», таких как Fiat Ducato, Peugeot Boxter, VW Crafter, MBSprinter, Ford Transit и др.

В 2017 году ПОАР планирует запустить в производство для вторичного рынка запчастей радиаторы для моделей Lada Vesta и Lada XRAY, а также для Renault Logan/Duster и Nissan Almera. Еще раньше, во втором полугодии 2016‑го, на предприятии начнут выпускать радиаторы для Hyundai Solaris и KIA Rio первого поколения.

Жамиль Жалалов, генеральный директор ПО «Авто-Радиатор»:

Мы — производители, а не упаковщики, и в этом наше преимущество. У нас полный контроль за качеством комплектующих и конечных изделий. Мы являемся поставщиками на конвейер и полностью соответствуем всем требованиям автопроизводителей — в этом наша гарантия.

Что касается поставок на конвейер, то сейчас радиаторы охлаждения ПОАР закрывают 100% поставок для Chevrolet Niva и Lada 4x4, а так-же около 50% поставок для Lada Priora. Что касается остальных тольяттинских моделей, то здесь, как рассказывают в ПОАР, пока очень трудно конкурировать с местным производством Valeo, снабжающим конвейер АвтоВАЗа. Тем не менее продвижение есть — на данный момент ведутся переговоры и готовится техническая документация для производства и поставки на GM-АвтоВАЗ радиатора отопителя для Chevrolet Niva. Также в этом году была отправлена первая партия радиаторов отопителя кабины на крупнейший конвейер большегрузной автомобильной техники ОАО «МАЗ».

Каков итог?

Экскурсия на ПОАР оставила о себе самые положительные впечатления. Предприятие некрупное, но очень цельное и сбалансированное. Здесь стремятся к развитию, но при этом не пытаются браться за все сразу, а предпочитают хорошо делать то, что умеют, не подводя партнеров. Понравилось стремление к импортозамещению, поиску и развитию отечественных поставщиков. Очень надеемся, что за такими предприятиями — будущее российского рынка автокомпонентов и среднего производственного бизнеса.

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Instagram Twitter facebook VK Подключить ленту новостей RSS

16+

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости