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

Радиаторы охлаждения двигателя


Система охлаждения двигателя — DRIVE2

Назначение и классификация систем охлажденияТемпература газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.

Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:— принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;— термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.

— комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ).

Закрытая система охлаждения с принудительной циркуляцией ОЖ

В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.

Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ.

Устройство радиатора

Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые.

Виды сердцевин радиаторов

Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору.

Устройство пробки радиатора

Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок.

Расширительный бачок

В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ

Насос ОЖ

Устройство насоса ОЖ

обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала — сальник.

Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не только автоматическое включение и выключение вентилятора, но и плавное изменение частоты его вращения в зависимости от температуры.

Вентилятор может приводиться не от коленвала двигателя, а отдельным электродвигателем. Такое подключение используется наиболее часто, так как позволяет довольно просто осуществлять автоматическое регулирование моментов включения и выключения с помощью термисторного датчика (его электрическое сопротивление изменяется в зависимости от нагрева). Если же работой системы охлаждения управляет контроллер двигателя, то появляется возможность изменения и частоты вращения. Кроме того, вентилятор «реагирует» и на режимы движения. Например, он включается на холостом ходу при езде в пробках для предотвращения перегрева и выключается при загородной езде на высокой скорости, когда естественного обдува радиатора вполне достаточно для его охлаждения.

В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат.

Термостат

Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ — рубашка охлаждения — термостат — насос.Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.

Малый и большой круг охлаждения

Работа термостата

Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.

Датчики системы охлаждения

В качестве теплоносителя может применяться вода (в устаревших конструкциях двигателей) или антифриз. Качество ОЖ, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем качество топлива и смазочных материалов.

Антифризы — охлаждающие жидкости для системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при отрицательной температуре. Даже если температура внешней среды будет ниже минимальной рабочей температуры антифриза, он превратится не в лед, а в рыхлую массу. При дальнейшем понижении температуры эта масса затвердеет, не увеличившись в объеме и не повредив при этом двигатель. Основа антифризов — водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. Пропиленгликолевая основа применяется реже. Ее главное отличие – безвредность для человека и окружающей среды, но и более высокая цена при тех же потребительских качествах. Этиленгликоль агрессивен к материалам двигателя, поэтому в него добавляют присадки. Всего их может быть до полутора десятков – противокоррозионных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплектом присадок и определяется качество и область применения антифриза. По типу присадок все антифризы делятся на три большие группы: неорганические, органические и гибридные.

Неорганические (или силикатные) – наиболее «древние» жидкости, в которых в качестве ингибиторов коррозии применяются силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. К этой группе антифризов относится и широко распространенный у нас Тосол (хотя многие ошибочно считают его особым типом ОЖ). Главный их недостаток – малый срок службы из-за быстрого разрушения присадок. Пришедшие в негодность компоненты присадок образуют отложения в системе охлаждения, ухудшая теплообмен. Также возможно образование силикатных гелей (сгустков) в ОЖ.В наиболее современных органических (или карбоксилатных) антифризах используются присадки на основе солей карбоновых кислот. Такие антифризы, во-первых, образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях системы охлаждения, а во-вторых, ингибиторы действуют только в местах появления коррозии. Следовательно, присадки расходуются намного медленнее, тем самым существенно повышая срок службы антифриза.Промежуточное положение между органическими и неорганическими антифризами занимают гибридные. Их пакет присадок в основном включает соли карбоновых кислот, но и небольшую долю силикатов или фосфатов.Антифризы выпускаются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат перед применением нужно разбавить дистиллированной водой. Пропорция определяется необходимой минимальной температурой замерзания антифриза. Основа антифризов бесцветна, поэтому производители окрашивают их в разные цвета с помощью красителей. Это делается для облегчения контроля уровня антифриза и предупреждения о токсичности жидкостей. Совпадение цвета не всегда является свидетельством совместимости антифризов.

В современных двигателях система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения отработавших газов в системе их рециркуляции (EGR), охлаждения масла в автоматической коробке передач, охлаждения турбокомпрессора. Некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом имеют двухконтурную систему охлаждения. Один контур предназначен для охлаждения головки блока цилиндров, другой – блока цилиндров. В контуре, охлаждающем ГБЦ, поддерживается температура на 15-20 градусов ниже. Это позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации. Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом.

Основные неисправности системы охлаждения

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.

Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.

Выбор антифриза

Если у вас в дороге возникла неисправность, в результате которой уровень охлаждающей жидкости упал ниже допустимого, не расстраивайтесь. Долить можно любой антифриз или воду. Система охлаждения от этого хуже работать не станет. Кстати, не все современные автолюбители знают, что воду нужно заливать мягкую – она не образует накипи. Самая мягкая вода достается нам с неба в виде дождя или снега. А грунтовые воды из родников, колодцев и артезианских скважин категорически не рекомендуются для доливки в систему охлаждения – они образуют очень много накипи. Смягчить воду можно кипячением в течение 20-30 минут с последующим отстаиванием и фильтрованием. Жесткость воды в бытовых условиях легко оценить по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой пена быстро гаснет, и на руках остается сальный осадок. Как только экстренная ситуация, вынудившая вас долить «не ту» жидкость, минует, «коктейль» нужно слить, систему охлаждения промыть и залить «правильный» антифриз.Выбор начинаем с бренда – известный вас не подведет. Далее находим обозначение класса антифриза. Вот здесь чаще всего возникают затруднения. Попробуем прояснить ситуацию. Основой любого антифриза является водный раствор этиленгликоля, который не расширяется при замерзании и не образует твердой сплошной массы. Но этиленгликоль коррозионно агрессивен к металлам. Для защиты деталей системы охлаждения от коррозии применяется три вида присадок: на основе силикатов, на основе солей органических кислот и смешанные (гибридные) добавки к антифризам. Первый рецепт – самый древний. Яркий пример – наш «Тосол», который лукавая реклама иногда позиционирует как антифриз, идеально подходящий для отечественных автомобилей. Выпадение силикатов в осадок приводит к закупориванию тонких трубок радиатора. Поэтому этот вариант покупки даже не рассматриваем. В англоязычном варианте такие антифризы называются: Conventional coolants, IAT (Inorganic Acid Technology) или Тraditional coolants.Гибридные антифризы включают соли карбоновых кислот и небольшое количество силикатов или фосфатов. И хотя этот рецепт тоже свое отживает, но в течение трех лет эксплуатации обеспечивает достаточно приличную защиту от коррозии. Маркируются они: Нybrid coolants, HOAT (Hybrid Organic Acid Technology) или TL 774-C (G-11).Более современные – карбоксилатные антифризы. В их составе отсутствуют неорганические присадки. Срок их службы – не менее 5 лет. Обозначаются надписями или символами: Carboxilate coolants, OAT (Organic Acid Technology, TL 774-F (G12+).Несколько лет назад (в 2008 году) появился еще один вид антифриза, который в английском варианте обозначают Lobrid coolants, SOAT coolants или TL 774-G (G 12++). По составу они аналогичны карбоксилатным, но в них присутствует небольшое количество силикатов. Считается, что такой антифриз можно безболезненно смешивать с любым другим классом охлаждающих жидкостей.Некоторые производители указывают на этикетке состав присадок, что также позволяет идентифицировать тип антифриза. Отсутствие аминов, боратов, нитритов, силикатов и фосфатов говорит о том, что антифриз – карбоксилатный. Гибридные также не должны содержать ничего из этого списка, кроме силикатов, но их количество не должно превышать 500 мг/л.Хорошим признаком, подтверждающим несомненное качество антифриза, является надпись об одобрении автопроизводителей с номерами допусков. Такие допуска выдаются только после длительных испытаний жидкости на автомобилях указанной марки. Правдивость надписи на этикетке можно легко проверить, зайдя на официальный сайт автопроизводителя.А вот заявления типа «Соответствует спецификациям…» или «Отвечает требованиям…» — не более, чем обещания изготовителя антифриза, но не гарантия качества. Особенно это касается маркировок G11, G12+, G12++. Она введена концерном WV только для одобренных им жидкостей. Но так как у нас такие обозначения получили большое распространение, то некоторые производители указывают их на этикетках, не имея на это полного права. То есть, антифриз может оказаться и хорошим, а может и не очень – рулетка. Больше доверия в таких случаях заслуживают известные марки, о чем уже упоминалось выше.Надпись «Совместим со всеми…» лишь подтверждает то, о чем говорилось в начале статьи. Если по каким-то параметрам антифриз не подходит вашему двигателю, то его можно безболезненно использовать только для доливки.Антифриз может продаваться в виде концентрата или уже готовым для заливки. Что выбрать – зависит от климата той местности, где вы проживаете, и вашего желания возиться с машиной. Например, если зимы теплые, к чему заливать 40 – градусный состав? Лучше купить концентрат и разбавить его дистиллированной водой до нужной консистенции (пропорции для разных температур указаны на этикетке).

И последнее – цвет антифриза. Это свойство не играет абсолютно никакой роли. Сама по себе жидкость бесцветна и производитель при желании может раскрасить ее во все цвета радуги. А устойчивое заблуждение, что G11, G12+ или G12++ можно идентифицировать по одному лишь цвету, исходит от непрофессиональных реализаторов.

Радиатор охлаждения двигателя

Если в автомобиле хороший мощный двигатель и хороши все другие узлы, но нет радиатора системы охлаждения, то это стоячий автомобиль, который нельзя эксплуатировать. Радиатор охлаждения — устройство, которое предназначено для отведения тепла от находящейся внутри жидкости в окружающую среду.

Содержание статьи:

История создания

С изобретение двигателей внутреннего сгорания, начали думать как этот двигатель охлаждать. Первым автомобилем, на котором установили радиатор охлаждения является авто Benz Velo. Бенз Вело начали продавать в 1886 году. Далее, Вильгельм Майбах начал усовершенствовать охлаждающее устройство и придумал конструкцию с сотами. Такой радиатор со сотами установили на машину Mercedes 35HP. Со времен первой модели Мерседеса 35НР с охлаждающим радиатором, конструкция радиаторов сильно не менялась, кроме геометрии и некоторых доработок.

Первые образцы водяных радиаторов охлаждения были без насоса (помпы). Жидкость циркулировала самостоятельно. Конструктивно охлаждающие устройства создавались таким образом, чтобы создавался эффект термосифона (труба с жидкостью в трубе с вакуумом.

За счет эффекта термосифона жидкость охлаждения попадала в радиатор. В термосифоне происходит следующие физические явления: если вода нагревается, значит плотность ее уменьшается. Вода с уменьшенной плотностью поднимается вверх. Нагретая жидкость, которая поднималась вверх, оказывалась в устройстве проходя через верхний патрубок.

А в самом радиаторе температура жидкости уменьшалась, а плотность увеличивалась. Прохладная утяжеленная жидкость опускалась вниз и через патрубок заходила в рубашку охлаждения ДВС.

Основной минус радиатора с термосифоном в том, что такое устройство плохо начало справляться с охлаждением моторов повышенной мощности. Далее, конструкторы изобрели помпу для поддержания циркуляции в двигателях любых мощностей.

Устройство радиатора охлаждения

Основная функция этого устройства — отведение тепла от нагретых веществ. Это можно обеспечить конструктивной особенностью радиатора и материалами из чего он сделан. Также, для создания наилучшего эффекта охлаждения, место монтажа должно быть таким, где устройство встречается с большим потоком воздушного сопротивления. Поэтому на всех автомобилях, вне зависимости от марки и модели, радиатор системы охлаждения устанавливается спереди перед двигателем и, поэтому элементы кузова перед радиатором делают щелевым (решетка радиатора).

Есть автомобили, в которых мотор устанавливается сзади. Даже при таком расположении ДВС, радиатор ставят спереди. Единственное, приходится прокладываться длинные магистрали для циркуляции жидкости. На спортивных авто можно встретить конструкцию, когда ДВС и радиатор находятся сзади, но по бокам кузова есть воздухозаборники.

Из чего состоит радиатор системы охлаждения

Конструкция автомобильного радиатора может быть нескольких видов, но основная схема такая, как представлена на рисунке.

а — сам радиатор; б — паровой клапан в открытом виде; в -воздушный клапан в открытом положении.

  1. Верхний бачок.
  2. Верхний патрубок.
  3. Пробка горловины радиатора.
  4. Пароотводная труба.
  5. Алюминиевые или латунные трубки, соединяющие верхний 1 и нижний 7 бачки.
  6. Пластины. Они припаяны к трубкам 5. Служат для увеличения площади поверхностного охлаждения.
  7. Нижний бачок.
  8. Патрубок для соединения радиатора и помпы. Некоторые модификации имеют на патрубке сливной кран.
  9. Крепежные элементы.

Пластины 6 — это сердцевина радиатора. Основной элемент теплообменного процесса. Основная часть сердцевин — это бесшовные трубки с толщиной 0,15 мм. Вокруг трубки есть медная или алюминиевая лента. Горячая жидкость проходит через труби и охлаждается.

Преимущество алюминия, как материала для изготовления радиатора только в маленьком весе, по сравнению радиаторов из других металлов. В остальном, алюминиевый радиатор уступает по долговечности, быстрее подвергается износу.

Классификация по типу сердцевин:
  1. Радиаторы с трубчатыми сердцевинами.
  2. Радиаторы с пластинчатыми сердцевинами.
  3. Радиаторы с трубчато-ленточными сердцевинами.
Материалы бачков:
Устройство парового 11 и воздушного 12 клапанов радиатора:
  • 10-пружина. Упругость пружины от 1250 до 2000 грамм. Клапана и пружина с такой упругостью позволяет увеличить давление в охлаждающей циркуляционной системе и увеличить порог закипания жидкости до 110-120 градусов. Таким способом, объем охлаждающей жидкости не такой уж большой в современных двигателях.
  • Пружинка воздушного клапана имеет упругость от 50 до 100 грамм.

Функция воздушного клапана — пропускать воздух внутрь радиатора, если охлаждающая жидкость (вода, тосол, антифриз) закипела и остыла, и появился конденсат. В системе возникает избыточно давление и парообразование при нагреве жидкости. Крышка с клапаном сама разряжает давление вне зависимости от того, какой атмосферное давление на улице. Так как в горах низкое атмосферное давление, то жидкость охлаждения закипает быстрее, чем на равнине. Воздушный клапан защищает радиатор от разрушения, которое может возникнуть от разницы давлений в самом радиатор и на улице.

На пробке есть клапаны. При закипании охлаждающей жидкости (ОЖ) открывается выпускной клапан на крышке. Пар при этом выводится через пароотводную трубу. Когда в радиаторе жидкость остывает, давление падает и, если давление в радиаторе стало ниже атмосферного 1 Атм (килограмм на 1 квадратный сантиметр), то открывается впускной клапан и запускает воздух, чтобы не создавался вакуум.

Если радиатор с клапанной крышкой, то систему эту называют системой охлаждения закрытого типа, так как оно не зависит от внешнего атмосферного давления на улице.

Чтобы слить ОЖ из системы охлаждения закрытого типа, надо открутить сливной болт или открыт краник, и открыть крышку. Для полного слива жидкости из системы охлаждения двигателя, в на блоке цилиндров есть специальный сливной болт под ключ на 13 (ВАЗ).

Если радиатор с крышкой без клапанов, то система охлаждения называется открытого типа. В такой системе вода, как и положено по законам физики, кипит при +100 градусов.

Принцип работы

Движущая сила в охлаждающей автомобильной системе — это помпа. Помповый насос постоянно гоняет жидкость по системе. Есть малый круг циркуляции, есть большой. Пока ОЖ не горячая, термостат ВАЗ закрыт и она циркулирует по малому кругу (рубашка охлаждения мотора). При нагреве, термостат открывает клапан и открывается большой круг (радиатор). Горячие поверхности ДВС (головка блока цилиндров, цилиндры) передают тепло жидкости, которая уходит в радиатор и передает тепло в атмосферу. 

Ремонт своими руками

Основная не трудная диагностика — это проверка уровня жидкости в бачке. Если долго не менять ОЖ (чем качественная, тем ее можно реже менять), появляется налет на внутренних стенках каналов. Загрязненные каналы уменьшают площадь сечения и затрудняю циркуляцию.

Порядок промывки радиатора:
  1. Отсоединить нижний патрубок.
  2. Заливать обычную воду через горловину. Желательно воду подавать под большим давление.
  3. Некоторые делают разъединение радиатора, отпаивают верхний и нижний бачки радиатора, после чего чистят механическим путем.

Техника безопасности! Если двигатель горячий, открывать крышку радиатора запрещено, так как можно получить ожог кипятком или паром.

Видео

О системе охлаждения автомобилей.

Причины перегрева ДВС.

Радиатор охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя — это многоступенчатый и сложный механизм. При сгорании топливной смеси в двигателе, на него воздействуют высокие температуры и давление. Под такими нагрузками, без качественного охлаждения, двигатель быстро выходит из строя.

Сама система охлаждения включает в себя радиатор охлаждающей жидкости, масляный радиатор, «обратный» насос, его еще называют центробежным, расширительный бачок и термостат. Ниже речь пойдет о радиаторе.

Кликните для увеличения

Состоит он из боковых и торцевых патрубков и бачков. Современные технологии позволяют производить радиаторы достаточно небольших размеров. Но это касается только небольших, по объему двигателей. Если мотор превышает 2,5 литра, то радиаторы устанавливаются большими, и по несколько штук.

По-большому счету, радиатор выполняет функцию теплообменника, поэтому его расположение, перед двигателем, вполне закономерно. Иногда их устанавливают и сверху, над двигателем, но тогда требуется установка и вентилятора для него. Либо наличие «прорезей» в капоте автомобиля, для обдува.

Переднее расположение радиатора добавляет ему и без того нелегкие условия работы, а именно, опасность повреждения от камней, летящих из-под колес автотранспорта. Но чаще всего из строя выходят комплектующие, бачки, или лопаются патрубки. Нередка и протечка радиатора на соединительных швах.

При обнаружении подобных поломок, как можно раньше необходимо провести ремонт, или полную замену радиатора. Неправильная работа охлаждения приводит к перегреву двигателя и полному выходу, его, из строя. А капитальный ремонт двигателя несравненно дороже замены радиатора.

Особенно это касается автомобилей, на панели приборов которых, не выводится информация о температуре охлаждающей жидкости. Причем, это применимо не только к старым моделям. Достаточно часто встречаются такие автомобили и сравнительно недавно выпущенные.

Принцип работы радиатора охлаждения двигателя

Когда происходит запуск двигателя, радиатор не подключается к системе охлаждения. Это нужно для более быстрого прогрева двигателя. И не важно, лето на улице, или зима. Во всех погодных условиях, рабочая температура двигателя составляет 95- 110 градусов Цельсия.

Как только достигается рабочая температура, в дело вступает термостат, который и дает команду радиатору к работе. Если двигатель автомобиля долго работает на повышенных оборотах, например, в городских пробках, то в работу включается вентилятор радиатора, который располагается перед ним.

Основной причиной выхода радиатора из строя является перепад температур охлаждающей жидкости. Она обладает большей температурой кипения, по сравнению с водой, и для ее «закипания» требуется 116-119 градусов. В отличии от 100 градусов кипения воды.

Кок только двигатель автомобиля выключается, температура жидкости падает. Происходит деформация узлов радиатора, его трубок и бачков. Со временем, появляется ржавчина и протечки радиатора. А резиновая прокладка, между двух половин радиатора, начинает «рассыхаться», что еще больше добавляет течи.

Обслуживание радиатора

Для увеличения срока службы радиатора, рекомендуется периодическая замена охлаждающей жидкости. Сроки замены можно уточнить из технической документации на автомобиль. Лучше всего использовать жидкости, рекомендованные производителем автомобиля.

Помимо этого, необходима периодическая наружная и внутренняя мойка радиатора. Первое действие можно провести самостоятельно, или на автомойке. Вторая процедура потребует снятия радиатора с автомобиля. А для этого нужно будет отсоединить все патрубки и соединения.

Если нет уверенности в своих силах, то лучше предоставить эту работу автомастерским. Стоимость промывки радиатора небольшая, но позволяет существенно увеличить срок службы как самого радиатора, так и двигателя.

Всегда стоит помнить, что замена одной детали, сколько бы она не стоила, намного дешевле капитального ремонта двигателя, или его полной замены. Для большего контроля за системой охлаждения, не стоит лениться и периодически проверять уровень охлаждающей жидкости, а также, состояние радиатора на предмет механических повреждений.

А самое главное, не забывать, что при замене радиатора, необходимо также заменить крышку радиатора. При ее неправильной работе, нарушается теплообмен внутри самого радиатора, что очень быстро выводит его из строя.

Как выбирать радиатор охлаждения двигателя

Радиатор системы охлаждения относится к той категории запчастей, которая не требует замены “по списку” – достаточно поставить радиатор один раз, после чего производить его замену в случае выхода из строя.

Не вдаваясь в подробности, разберемся в работе системы охлаждения. А работает она так: охлаждающая жидкость отбирает тепло от нагретого двигателя, насосами отправляется по трубкам в радиатор, там охлаждается и отправляется снова в двигатель. Сама система продумана, в ней масло, топливные смеси и охлаждающая жидкость никогда не смешиваются. Скорость потока жидкости регулируется в автоматическом режиме: чем быстрее двигается коленчатый вал двигателя, тем активнее помпа прогоняет жидкость по трубкам. Автолюбителю достаточно следить за уровнем охлаждающей жидкости и отсутствием механических повреждений деталей. На словах все просто, а на деле - нет.

Дело в том, что рабочая температура в системе охлаждения автомобиля может достигнуть отметки в 120 градусов, а давление - 2 кг/см². Параметры меняются достаточно быстро, т.е. о плавном их изменении речи не идет. При этом закипание жидкости не происходит из-за высокого давления. Если было обнаружено закипание охлаждающей жидкости, можно также говорить о разгерметизации. Система охлаждения капризная, но и работает в очень жестких условиях.

Замена радиатора – прямо сейчас, или можно подождать?

Клиническая картина знакома даже тем, кто не имеет своего автомобиля. В случае ДТП обычно страдает перед и бок транспорта. Лобовое столкновение почти наверняка означает, что владельцу авто придется менять не только бампер и оптику, но и радиатор. Так что выделим основные причины замены:

  • Авария;
  • Механические повреждения, как-то от камней с дороги;
  • Замерзание антифриза;
  • Засорение трубок радиатора изнутри;
  • Повреждение любых пластиковых деталей, бачка, патрубка;
  • Соединение между металлическими и пластиковыми частями успело заметно разойтись;
  • Старение металла.

Ремонтировать или менять

Как показывает практика, ремонт радиаторов дорогостоящих автомобилей вдвое дешевле, нежели покупка и установка идентичной новой детали. Однако касается это, как и писалось, дорогих моделей. К тому же, восстановление старого радиатора занимает 2-3 дня, не более.

Обольщаться не стоит – ремонт возможен не всегда. Существует как минимум один вариант, при котором в нем смысла нет – трубки радиатора были сильно засорены агрессивными химическими соединениями. Чистка в этом случае бесполезна, ведь трубки не будут пропускать жидкость на должном уровне.

Касательно ремонта радиатора есть несколько советов:

  • Если у вас дорогостоящий новый автомобиль, посоветуйтесь с мастером о том, целесообразна ли замена этого элемента охлаждения. Спроси о ремонте, попросите его проверить состояние радиатора;
  • Ваш автомобиль - недорогой. В этом случае можно приобрести радиатор в любом интернет-магазине, что выходит довольно-таки дешево;
  • При нетипичных повреждениях радиатор лучше заменить - во время дальнейшей езды вы будете чувствовать себя спокойнее.

Что ж, а можно ли без помощи мастера определить, в каком состоянии находится система охлаждения? Это достаточно легко, давайте разберемся.

Основные признаки неисправности радиатора и стоит ли с ними бороться самому

Сразу же отметим, что автолюбителю не стоит сразу же грешить на радиатор. Система охлаждения относительно сложная, и слабых мест в ней несколько. Мы же продолжим рассматривать радиатор:

  • Радиатор начал подтекать. Причина нередко кроется в избыточном давлении в системе. Не советуется кустарный ремонт, как-то заливка эпоксидной смолой (без зачистки и обезжиривания протечка начнется снова), сварка в гаражных условиях;
  • Антифриз перестал остывать. Определить это легко: патрубки горячие как сверху, так и снизу. Здесь требуется чистка радиатора, поверхность которого скорее всего покрыта толстым слоем пыли, листьев, тополиного пуха;
  • Верхняя и нижняя часть радиатора холодные. Причина в том, что по засоренным трубкам горячий антифриз не может двигаться дальше по контуру радиатора и способствовать охлаждению;
  • Протечки прокладок, появление трещин в патрубках, выход из строя термостата, датчиков, помпы. Обращать внимание стоит именно на термостат: если вы прогреваете двигатель до рабочей температуры, а стрелка датчика температуры не шелохнулась, то появился еще один повод съездить к специалисту;
  • Крышка (пробка) расширительного бачка и клапан на ней неисправны. Ее можно или заменить, или попробовать доработать самому - подрезать пружины.

Поскольку самым волнующим для автолюбителей видом поломки является протечка, трезво оцениваем ситуацию. Если протечка серьезная и антифриз уходит очень быстро, то сразу же вызываем техпомощь. Утечка небольшая – заливаем дистиллированную воду и направляемся в автосервис.

Возможные последствия

Выше уже говорилось о том, что неисправная система не даст водителю реальной информации о температуре. Как правило, долгая езда с поломанным радиатором приводит к перегреву двигателя. Отметим, что для этого игнорировать поломку нужно достаточно долго.

Менее печальный исход – закипевшая охлаждающая жидкость образует воздушные пробки, мешающие ее циркуляции. Дефект устраняется легче, поскольку не придется ремонтировать сам двигатель.

Разбираемся с эксплуатацией

Итак, предположим, что у вас или новый автомобиль, или попросту новый радиатор, который только-только был установлен. Дабы не допускать ошибок, запомните следующие правила эксплуатации:

  1. Своевременно меняйте охлаждающую жидкость. По статистике, 22% поломок авто прямо связаны с системой охлаждения. При этом данный процент для водителей в России, Казахстане и Украине несколько выше. Проблема в том, что у нас есть разделение на тосол и антифриз, хотя первый – та же охлаждающая жидкость, что и второй. Хоть тосол и привычен, настоятельно рекомендуем выбирать именно антифриз, особенно если у вас новая модель автомобиля. Тосол образует на поверхности металла защитный слой, уменьшающий теплоотдачу на 25-50%. Повышая защиту от коррозии, вы фактически ухудшаете отвод теплоты;
  2. Установите на радиатор дополнительную защитную решетку и регулярно очищайте ее от листьев, пыли и тополиного пуха. Фактически, это защита от камней, которые могут повредить радиатор;
  3. Периодически промывайте внутренние полости радиатора. Для это в специально отведенную тару сливается охлаждающая жидкость. Когда она не загрязнена, промывать радиатор нет смысла. Загрязнена - двигаемся дальше. Заливаем в систему охлаждения дистиллированную воду, заводим автомобиль и оставляем работать 15 минут. Повторяем до момента, когда из сливных отверстий не будет выходить чистая вода. Также в воду можно добавлять небольшое количество средства для промывания радиаторов, однако после его использования тщательно промойте радиатор все той же дистиллированной водой. Процедуру советуем проводить раз в год.

Выбираем новый радиатор

При выборе обращают внимание на следующее:

  • Габаритные размеры;
  • Комплектация;
  • Плотность ламелей;
  • Материал;
  • Толщина сердечника;
  • Количество трубок;
  • Где находится входные и выходные патрубки, их размеры;
  • Особенности конструкции.

Особенности конструкции предусматривают то, можно ли установить запчасть вместе с радиатором кондиционера, предусмотрено ли охлаждение АКПП, имеется ли компенсационный бак и соединение с ним. Подкапотное пространство заполнено плотно, так что обратите внимание на геометрию: ширину, длины, толщину. Если вы намерены брать аналог, обратите внимание на плотность ламелей - она не должна не меньше, чем у старого образца. Степень подобия количества трубок должна быть максимальной. Сердечники должны быть одинаковы.

Расположение патрубков играет большую роль. Они могут располагаться или на одной стороне, или на противоположной. Их диаметр и длина подбирается особенно тщательно, дабы не приходилось брать другой радиатор или наращивать длину патрубков.

Касательно материала: медно-латунные радиаторы относятся к распространенным, но от них постепенно отказываются. Коэффициент теплопроводности у меди самый большой среди всех металлов после серебра. При этом радиатор достаточно тяжелый, нередко имеет плохую вибрационную стойкость. Следующий на очереди материал - алюминий. Вес алюминиевых радиаторов в 2-3 раза меньше, чем вес медно-латунных. Японские алюминиевые радиаторы и легкие, и обеспечивают отличное охлаждение. Цена на них достаточно высока. Дешевые алюминиевые радиаторы уступают медным.

Важно понимать, что чем выше поверхность теплоотдачи, тем лучше работает радиатор. По этой причине производители стараются сделать количетсво трубок достаточно большим (радиатор в итоге становится толще), а также уменьшить расстояние между ними (уменьшается шаг трубок). Алюминиевые радиаторы выглядят внушительно – относительно невысокая теплопроводность материала с лихвой компенсируется большой емкостью конечного изделия.

Краткий экскурс по брендам

Итак, у нас на выбор несколько десятков брендов европейских брендов и многоликий китайский производитель. Все радиаторы с заводов-производителей хороши, но их все равно легко разделить на 2 категории: дорогостоящие и бюджетные.

Из дорогостоящих можно отметить оригиналы из Японии: Nissen, Denso. Германия: Behr, Hella. Нидерланды: NRF. Франция: Valeo.

Из недорогих стоит отметить радиаторы из Польши фирмы Thermotec и датские JP - качество неизменно высокое, но и цены не кусаются. Многие автолюбители сегодня выбирают радиаторы польской фирмы.

Занимают свою нишу также Van Wezel из Бельгии, Ava Quality Cooling из Нидерландов. Они и не слишком дорогие, и не относятся к бюджетным.

Что же в финале

Владелец авто может стать перед выбором: неплохой, казалось бы, китайский радиатор и недорогой польский. Здесь нужно учесть, что китайские радиаторы практически всегда имеют круглые трубки. К вашему же авто могут подойти только радиаторы с овальными трубками. При этом, согласно описанию на упаковке, такое изделие можно установить на автомобиль со спекаемым радиатором (трубки овальные).

Особенность вот в чем: у трубок круглого сечения есть “аэродинамическая тень”, почти не попадающая под воздействие холодного воздуха. У плоскоовальных трубок этого недостатка нет. Если вы решитесь поставить на автомобиль радиатор с круглыми трубками, хотя производитель еще на заводе поставил радиатор с трубками овального сечения, последствия могут быть следующими:

  • Мотор вентилятора выйдет из строя;
  • Температура двигателя будет держаться на стабильно высоком уровне;
  • Возможный перегрев двигателя.

Все три варианта дадут о себе знать, скорее всего, когда чередуются старт и торможение, как это бывает в пробках, и когда грузовой транспорт тянет на себе что-то тяжелое. В иных случаях обман не будет раскрыт до механической поломки радиатора.

Перед покупкой лишний раз осмотрите изделие, не забывая о следующем: лучшим материалом является алюминий; толщина сердцевины совпадает с оной у старого радиатора; изделие с большим количеством лент или пластин предпочтительно; форма трубок - такая же, как у оригинального радиатора с завода; количество трубок - такое же или большее.

Хороший радиатор обеспечивает настолько хороший тепловой баланс двигателя, вентилятор охлаждения включается от раза к разу. При этом за счет экономии электроэнергии и все того же баланса несколько уменьшаются затраты топлива.

Вывод

Резюмируя, отметим: низкие цены на продукт уже являются поводом задуматься о целесообразности такой покупки. Европейские и японские радиаторы - однозначно лучший выбор. Они служат дольше, охлаждают лучше. Даже их внешний вид приятен глазу, что лишний раз говорит о культуре производства и дает право судить о высоком качестве изделия. Советуем не экономить, а выбирать радиаторы вышеизложенных фирм. 

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости