Роль радиатора в автомобилях мало чем отличается от роли радиатора в каких-либо других устройствах — он просто отводит лишнее тепло от двигателя. Радиатор является ключевым элементом системы охлаждения и его поломка практически полностью выводит ее из строя. Это чревато сильно перегреть мотор.
Исходя из тяжести поломки радиаторов автовладельци могут либо починить старый, либо купить новый. Зачастую ремонт не приводит ни к чему хорошему и через некоторое время радиатор снова начинает течь. Поэтому, если Вы не до конца уверенны в качестве ремонта или повреждения слишком велики, не пожалейте денег на новый радиатор охлаждения. Тем более живём мы уже не в СССР, дефицита запчастей нет. Такие запчасти можно найти в любом автомагазине.
Но прежде, чем покупать ознакомьтесь с видами радиаторов в автомобиль.
Виды автомобильных радиаторов
Первый — радиатор с круглыми трубками. Собираются они механическим способом. Основное достоинство — малая цена. Все остальное — сплошные недостатки — плохая теплоотдача круглых трубок, прихотливость к качественным прокладкам.
Второй — радиатор с овальными трубками. В принципе, здесь все то же самое, что и у первого только площадь охлаждения немного больше. Такой эффект достигается за счёт овальной формы трубок.
Третий — паяные радиаторы. Это совсем другой уровень продукции. За счёт пайки конструкция получается довольно прочной и надёжной. Однако цена таких радиаторов будет гораздо выше. Трубки, так же как и предыдущего вида — овальные.
Четвертый — последний вид радиаторов — полностью алюминиевые. Цена таких радиаторов ещё гораздо выше. За счёт полностью алюминиевой конструкции такие радиаторы очень хорошо отдают тепло, что является значительным плюсом. Однако есть и недостатки — алюминий подвержен коррозии и окислению. Радиаторы такого вида устанавливаются на дорогие иномарки топовых брендов.
Вот такие четыре вида радиаторов в автомобиль существует на сегодняшний день. Подбирайте тот вид, который подходит Вам и по цене и по качеству. Но, исходя из опыта, на запчастях лучше не экономить.
String(10) "error stat"
Радиатор является ключевым важнейшим элементом в системе охлаждения ДВС. Его задача - передача избыточного тепла, возникающего при сгорании топлива, атмосферному воздуху. Устройства, напоминающие современный радиатор, имели даже самые ранние автомашины с ДВС, потому что в случае отсутствия специального элемента, обеспечивающего охлаждение силовых агрегатов, работа последних, как было установлено, оказалась просто невозможной. Автомобильный радиатор обеспечивает поддержание температуры работающего двигателя в определенных строго заданных рамках, предотвращая его перегрев и неизбежное в этом случае заклинивание.
История появления радиатора
Использовать систему охлаждения ДВС, в которой теплоносителем являлась вода, стали еще на заре автомобилестроения. Впервые радиатор установили на автомобиле Benz Velo, свободно продававшимся начиная с 1886 года. Эта техническая идея в дальнейшем была развита немецким предпринимателем Вильгельмом Майбахом, сконструировавшим охлаждающее устройство с сотами. Его разработку вскоре применили в конструкции автомобиля Mercedes 35HP (цифра «35» в его обозначении, должна была говорить, что его мощность в лошадиных силах равна 35). В дальнейшем, вплоть до нашего времени, конструкция радиатора охлаждения существенно не изменялась.
Первые водяные системы охлаждения для автомобильных двигателей не имели насосов (помп), принуждающих охлаждающую жидкость (ОЖ) к движению по замкнутому кругу, и работали по принципу термосифона. То есть, движение воды возникало из-за того, что при нагреве ее плотность уменьшалась, и она начинала перемещаться вверх. В результате подогретая жидкость попадало в охлаждающее устройство, проходя через его верхний патрубок.
Оказавшись внутри радиатора, вода становилась более прохладной, ее плотность возрастала, и она опускалась вниз, а пройдя нижний патрубок, снова проникала в рубашку двигателя. Но в связи с постоянным ростом мощности ДВС системы, использующие эффект термосифона, очень скоро стали не пригодными для более новых автомобилей. Они достаточно быстро были вытеснены решениями, включавшими жидкостные насосы (помпы) центробежного типа.
Устройство современного радиатора
Радиатор охлаждения ДВС, как правило, имеет два бачка (нижний и верхний), сердцевину, в которой охлаждается жидкость (антифриз или тосол), и несколько дополнительных деталей для крепления. Жидкость от охлаждающей рубашки двигателя поступает в радиатор, где ее температура понижается до требуемого значения, затем антифриз снова передается двигателю. Для изготовления сердцевины и бачков используются легкие металлы: или алюминий, или латунь. Благодаря их высокой теплопроводности они обеспечивают эффективное и быстрое охлаждение антифриза.
Сердцевина радиатора состоит из горизонтально расположенных металлических пластин, соединенных с полыми трубками, идущими вертикально вниз от верхнего бачка к нижнему бачку. Таким образом, при движении через сердцевину жидкость разбивается на несколько потоков, и происходит увеличение площади ее соприкосновения с воздухом атмосферы, ведущее к повышению интенсивности охлаждения.
Патрубки радиатора позволяют соединять бачки с рубашкой охлаждения двигателя. Нижний бачок имеет, как правило, сливной краник , через который можно слить жидкость. Подобным краником снабжена и рубашка двигателя. Антифриз заливается внутрь системы охлаждения через горловину верхнего бачка.
Функционирование систем охлаждения современных автомобилей происходит с учетом значения температуры:
- двигателя;
- охлаждающей жидкости;
- окружающей среды;
- масла и т. д.
Действие системы охлаждения можно объяснить следующим образом. Нагретая двигателем жидкость направляется насосом через патрубки в радиатор, в котором обеспечивается понижение ее температуры. После чего охлажденная жидкость (антифриз) снова подается в рубашку двигателя, и далее цикл повторяется.
Для повышения эффективности теплообмена на автомобилях перед радиатором устанавливается вентилятор иногда с механическим, но чаще с электрическим приводом, нагнетающий воздух в его сердцевину.
Сердцевины радиаторов автомашин могут быть:
- трубчато-пластинчатыми;
- трубчато-ленточными.
В первом случае охлаждающие трубки могут иметь расположение:
- шахматное;
- под углом;
- в ряд.
Ребра у радиаторов, относящихся к типу трубчато-пластинчатых, бывают либо плоскими, либо волнистыми, и могут иметь разный размер. Кроме того, для усиления теплопередачи на них иногда делают специальные турбулизаторы (просечки, отогнутые и образующие узкие проходы для воздуха).
У радиаторов, называемых, трубчато-ленточными, охлаждающие трубки всегда расположены в ряд, а для изготовления ленты их решеток используется медный лист толщиною от 0,05 миллиметра до 0,1 миллиметра. Чтобы усилить теплоотдачу с помощью завихрений, на ленте выполняют фигурные отверстия методом штамповки или создают отогнутые просечки.
Сегодня наибольшее распространение получили радиаторы охлаждения автомобиля, изготовленные на основе алюминиевых сплавов. Такие устройства дешевле и легче латунных аналогов, но уступают последним по надежности и сроку службы. Еще одним достоинством радиаторов из латуни является то, что они проще ремонтируются: их можно паять. В то время как радиатор системы охлаждения, известный как алюминиевый, более сложен в ремонте, так как его детали и конструктивные элементы соединяют между собой с использованием завальцовки и герметизирующих материалов.
Можно ли смешивать антифриз и тосол или добавлять в них воду?
Как известно, антифризом называют охлаждающую жидкость для ДВС. Есть много различных составов антифризов, имеющих кроме отличий в цвете и цене, также и разные температурные режимы.
Тосол также является разновидностью антифриза. Но заливать тосол в автомобили зарубежного производства не рекомендуется, так как тосол, являясь чрезвычайно едкой жидкостью, может повредить не только шланги, но и патрубки, и пластиковые датчики, установленные в системах охлаждения иномарок.
Смешивать тосол с антифризом нельзя, в том числе и потому, что при взаимодействии этих химических веществ, может образоваться осадок, способный забить радиатор автомобиля, в результате чего неизбежно произойдет перегрев мотора.
Добавлять воду в тосол и в антифриз (особенно если он в виде концентрата) можно. Главное обеспечивать необходимое соотношение компонентов, которое зависит от того, насколько низкая температура воздуха «за бортом». Летом в жару H2O понемногу испаряется из антифриза, поэтому полезно небольшое добавление дистиллированной воды, чтобы понизить концентрацию действующего вещества до нормального значения. Зимой же сильно разбавленный антифриз может замерзнуть уже и при пяти градусах мороза. При этом всегда нужно добавлять тосол в тосол, а антифриз в антифриз, и цвет добавляемой жидкости должен совпадать с цветом жидкости уже залитой в систему охлаждения.
Радиатор
Назначение и устройство радиатора
Радиатор предназначен для передачи теплоты от охлаждающей жидкости потоку воздуха, т. е. он является основным теплообменным узлом системы охлаждения двигателя.
Общее устройство радиатора жидкостной системы охлаждения двигателя представлено на рисунке 3
.
Более подробно устройство радиатора показано на рисунках 1
и 2
.
Верхний 9
(рис. 1,а
) и нижний 15
бачки радиатора соединены с сердцевиной 12
. В верхний бачок впаяны заливная горловина 8
с пробой 7
и патрубок для подсоединения гибкого шланга, который подводит нагретую охлаждающую жидкость к радиатору.
Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки.
В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 13
.
К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки 6
, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластины образуют каркас радиатора.
Основным теплообменным элементом радиатора является его сердцевина, состоящая из многочисленных трубок, соединенных в соты с помощью металлических пластин или лент. Трубки радиатора могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение. При этом чем меньше площадь проходного сечения и тоньше стенка трубки, тем выше ее теплообменная способность.
Для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм
.
Сердцевины радиаторов автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми или трубчато-ленточными.
В трубчато-пластинчатых радиаторах охлаждающие трубки располагаются относительно потока воздуха в шахматном порядке в ряд или под углом (рис. 2,а-г
). Пластины оребрения выполняются плоскими или волнистыми. Для усиления теплоотдачи на них могут быть выполнены специальные турбулизаторы в виде отогнутых просечек, которые образуют узкие и короткие воздушные каналы, расположенные под углом к потоку воздуха (рис. 2,д
).
В трубчато-ленточных радиаторах (рис. 2,е ) охлаждающие трубки располагаются в ряд. Ленту для решетки изготовляют из меди толщиной 0,05…0,1 мм . Для усиления теплоотдачи создают завихрения воздушного потока путем выполнения на ленте фигурных выштамповок или отогнутых просечек (рис. 2,ж ).
В последнее время получили широкое распространение радиаторы из алюминиевого сплава, которые легче латунных и дешевле, однако их надежность и долговечность уступает радиаторам из латунных сплавов. Кроме того, латунные радиаторы проще ремонтировать при помощи пайки. Детали и элементы конструкции алюминиевых радиаторов соединяются обычно завальцовкой с применением герметизирующих материалов.
Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутами. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора без нарушения герметичности системы жидкостного охлаждения.
Пробка 7 , закрывающая горловину 8 радиатора, состоит из корпуса 18 (рис. 1,б ), парового 22 и воздушного 25 клапанов и запирающей пружины 21 .
На стойке 20
, с помощью которой к корпусу прикреплена запирающая пружина, установлен паровой клапан, прижатый пружиной 19
. Воздушный клапан 25
прижимается пружиной 26
к седлу 27
.
Плотное прилегание клапанов к седлам достигается установкой резиновых прокладок 23
и 24
. При повреждении резиновых прокладок система охлаждения становится открытой и охлаждающая жидкость закипает при температуре 100 ˚С
.
При исправных клапанах давление в системе несколько больше давления окружающей среды и температура кипения охлаждающей жидкости составляет 108…119 ˚С
.
В случае закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При давлении 145…160 кПа
открывается паровой клапан 22
, преодолевая сопротивление пружины 19
. Система охлаждения сообщается с атмосферой, и пар выходит из радиатора через пароотводящую трубку 17
.
После охлаждения жидкости пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение.
При давлении 1…13 кПа
открывается воздушный клапан 25
и в радиатор через отверстие 28
, и клапан начинает поступать воздух из атмосферы. Паровой и воздушный клапаны предотвращают возможное повреждение радиатора вследствие высокого давления, как с внешней, так и с внутренней стороны.
В случае использования в системе охлаждения расширительного бачка, клапаны могут размещаться в его пробке.
Для регулирования потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, в системе охлаждения грузовых автомобилей и автобусов, а также легковых автомобилей устаревших конструкций применяют жалюзи с приводом из кабины водителя (рис. 1,а
).
Жалюзи изготовляются из набора вертикальных или горизонтальных пластин-створок из оцинкованного железа, которые объединены рамкой и шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный (или групповой) поворот пластин вокруг оси. При перемещении рукоятки 4
вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются, и воздух свободно проходит между трубками радиатора, отбирая у них излишки теплоты. Для регулирования температурного режима рукоятку привода жалюзи можно установить на фиксаторе 5
в любом промежуточном положении.
В некоторых автомобилях применяются жалюзи в виде брезентовых или кожаных штор, подпружиненных в специальном тубусе и оснащенных механизмом подъема и опускания.
Современные легковые автомобили, как правило, не оснащаются жалюзи для регулирования воздушного потока к радиатору – чаще применяются системы автоматического включения и выключения вентилятора системы охлаждения с помощью электрических или гидравлических устройств. Это позволяет повысить комфорт управления автомобилем.
Эффективность обдува сердцевины радиатора воздухом повышается за счет применения направляющего кожуха – диффузора 16 , который крепится к рамке радиатора и охватывает по кругу вентилятор системы охлаждения. Диффузор направляет воздушный поток через сердцевину, исключая его движение мимо радиатора.
Особенности эксплуатации радиаторов
Поскольку радиатор изготовляют из тонкостенных трубок и пластин, он является очень нежным и хрупким устройством. Поэтому при обслуживании и ремонте необходимо бережно обращаться с радиатором, чтобы не повредить детали сердцевины, патрубки или бачки.
В летний период времени водители нередко используют в качестве охлаждающей жидкости воду – она дешевле и эффективнее участвует в процессах теплообмена благодаря физическим свойствам. Но такая экономия может привести к повреждению и даже разрушению деталей и узлов двигателя.
Не следует забывать, что антифризы уменьшают образование накипи на стенках рубашки охлаждения блока и головки блока. Кроме того, в современных автомобилях низкозамерзающие жидкости зачастую служат не только для охлаждения двигателя, но и для смазки некоторых узлов, например, подшипников жидкостного насоса системы охлаждения. Вода такие функции выполнять не может.
При использовании воды в жидкостной системе охлаждения вместо низкозамерзающих жидкостей в холодный период времени года, ее следует тщательно удалять из радиатора и рубашки охлаждения двигателя при постановке автомобиля на хранение в не отапливаемых помещениях и на открытой стоянке. В противном случае замерзшая вода (как известно, вода расширяется при замерзании) может нарушить герметичность системы, повредив стыковые соединения деталей и даже разорвать трубки сердцевины и бачки радиатора, головку блока и блок-картер двигателя.
По этой причине необходимо убедиться, что вода полностью вытекла через открытые краники на блоке и радиаторе (крышка радиатора при этом должна быть снята), а затем продуть систему несколькими оборотами коленчатого вала при помощи стартера или даже на несколько секунд запустив двигатель без охлаждающей жидкости.
Краны после слива воды из системы охлаждения лучше оставить открытыми.
Иногда вода в системе охлаждения может привести к перегреву двигателя при запуске в очень холодное время года, если в системе охлаждения предусмотрены терморегулирующие клапаны – термостаты. В период прогрева двигателя термостат закрывает допуск охлаждающей жидкости в радиатор, и направляет ее по малому кругу. В это время часть воды, находящаяся в радиаторе двигателя, патрубках и гибких шлангах, а также в радиаторе отопителя кабины, остается неподвижной и может замерзнуть, образовав ледяные пробки в различных участках большого круга, чаще всего – в трубках радиатора и патрубках.
После прогрева двигателя и открывания клапана термостата в большой круг системы охлаждения эти пробки зачастую не удается растопить из-за отсутствия циркуляции воды, и она продолжает перемещаться лишь по малому кругу, нагреваясь все сильнее. Это может привести к перегреву двигателя. В таких случаях необходимо принять меры к ликвидации ледяных пробок в системе – автомобиль срочно поставить в теплый гараж, а патрубки и трубки радиатора проливать горячей водой, пока пробки не растают. Если при этом двигатель не заглушается, следует внимательно следить за его температурой.
Избежать подобных неприятностей можно используя в системе охлаждения специальные низкозамерзающие жидкости - антифризы.
Биметаллическим называют прибор отопления, в конструкции которого используются одновременно два металла: сталь и алюминий. При этом биметаллический радиатор сочетает в себе все достоинства обоих металлов: обладает высокой теплоотдачей алюминия, а также прочностью, надежностью и устойчивостью к коррозии, характерной для приборов отопления, сделанных из стали.
Как устроен биметаллический радиатор отопления?
Внешне отличить биметаллический радиатор от обычного алюминиевого прибора отопления не просто даже опытному мастеру, установившему немало отопительных приборов. Выглядят они на первый взгляд абсолютно одинаково: правда, биметаллический радиатор немного тяжелее, но это вовсе не означает, что более массивный и тяжелый радиатор обязательно сделан из двух металлов.
Основное отличие кроется под внешней оболочкой, а точнее под наружными пластинами отопительного прибора, сделанными из алюминия и прикрепленными к сердечнику радиатора, изготовленному из стальных труб. Благодаря такой конструкции теплоноситель движется только по стальным трубам и не вступает в контакт с алюминием. При этом наружная оболочка прибора отопления, сделанная из алюминия, быстро нагревается при контакте с горячей сталью и эффективно передает тепло в окружающее пространство. Преобладающим при этом (так же, как и у алюминиевых радиаторов) является конвективный теплообмен.
Результатом такой конструкции являются уникальные эксплуатационные характеристики биметаллических радиаторов отопления, а именно:
Способность выдерживать эксплуатационное давление в системе отопления до 20 атм и давление опрессовки до 60 атм
Способность работать при температуре теплоносителя до 130 С.
Разумеется, в обычной автономной системе отопления подобные параметры вряд ли достижимы, да и нужды в них попросту нет, но такие эксплуатационные характеристики можно смело называть «настоящей находкой» для тех, кто решил установить в своем доме настоящее паровое отопление. Пригодятся биметаллические радиаторы и для тех, кто хочет быть абсолютно уверенным в надежности и долговечности своей системы отопления и опасается протечек.
В отопительных системах с биметаллическими радиаторами о возможных аварийных ситуациях и связанном с ними риске затопить соседей с нижних этажей можно забыть.
Как выбрать биметаллический радиатор отопления?
При выборе биметаллических радиаторов отопления нужно знать, что не все приборы отопления, на этикетке которых значатся сразу два металла, используемые в их конструкции, одинаково хороши и надежны.
Дело в том, что сегодня на рынке отопительного оборудования представлены 2 вида биметаллических радиаторов:
Приборы, сердечник которых полностью сделан из стали. Их можно условно назвать «биметаллическими на 100 %» или полностью биметаллическими
Приборы, усиленные сталью, которые можно смело называть «полубиметаллическими», в них алюминий контактирует с теплоносителем, а, значит, ни о какой устойчивости к коррозии, надежности и прочности вести речь просто не имеет смысла.
Следует отметить, что полубиметаллические радиаторы часто выдают за полнобиметаллические, продавая их практически по одной цене. Покупая такой прибор отопления, потребитель приобретает низкокачественное изделие, срок службы которого вряд ли окажется долгим.
Как избежать обмана?
Полубиметаллические радиаторы представляют собой приборы отопления, в которых сталь используется только для усиления конструкции. Обычно из нее делают вертикальные каналы, соединяющие верхний и нижний коллекторы. При этом корпус радиатора и горизонтальные каналы для движения теплоносителя изготавливаются из алюминия. Надежное соединение этих двух металлов невозможно: вертикальный канал просто устанавливается в корпусе радиатора и ничем не фиксируется.
Понятно, что при монтаже или просто при неосторожном обращении вертикальный канал может сместиться, что приведет к образованию течи.
Нередки случаи, когда недобросовестные производители делают из стали только ниппели, называя радиаторы биметаллическими приборами отопления.
Распознать обман можно с помощью простого магнита. Его достаточно поднести к радиатору и по уровню притяжения определить, где в приборе отопления есть сталь, а где ее нет. Покупать можно только те батареи отопления, в которых из стали сделаны горизонтальные коллекторы и каналы для движения теплоносителя, соединяющие их, что возможно только в полно биметаллических радиаторах.
Выбор сделан: берем полно биметаллические радиаторы!
В свою очередь полно биметаллические радиаторы бывают монолитными и секционными.
Секционные биметаллические радиаторы отопления состоят из отдельных секций, соединяемых затем в единый прибор отопления. Каждая секция изготавливается из стальной заготовки, представляющей собой две горизонтальные трубы (сердечника), соединенные между собой вертикальной трубой меньшего диаметра, залитой под давлением расплавом алюминия. В результате получается прочная и надежная конструкция из стального основани, предназначенного для движения теплоносителя, и наружного алюминиевого кожуха, эффективно передающего тепло в окружающее пространство.
При соединении секций для обеспечения герметичности прибора отопления используются различные уплотнительные прокладки.
Расстояние между сердечниками может быть разным от 20см для 120 см и более, что позволяет выпускать радиаторы различной высоты и тепловой мощности, пригодные для обогрева практически любых помещений.
При желании из отдельных секций можно собрать прибор отопления практически любой тепловой мощности.
Среди недостатков секционных биметаллических радиаторов следует назвать уязвимость соединения отдельных секций между собой, что делает невозможным их использования в отопительных системах, заполненных антифризом, а также в автономных системах с паровым отоплением. (в местах соединения секций может образоваться течь)
Секционные биметаллические радиаторы могут работать с теплоносителем, нагретым до температуры 95 С и непродолжительное время работать при нагреве теплоносителя до 115С, выдерживая давление в системе отопления до 3,5 МПа.
Монолитные биметаллические радиаторы
Более надежными и прочными являются монолитные биметаллические радиаторы, в конструкции которых нет отдельных секций. Внутри них стальные каналы, по которым движется теплоноситель, соединены с помощью сварки в единую конструкцию, залитую затем под давлением сплавом алюминия.
Благодаря такому устройству в монолитном радиаторе нет отдельных элементов или прокладок, а значит, нет места для протечек.
При этом прибор отопления обладает высокой тепловой отдачей, имеет низкую тепловую инерцию и может выдерживать, по истине, экстремальные нагрузки. В частности монолитные биметаллические радиаторы могут выдерживать давление опрессовки до 150 атм и нагрев теплоносителя до 135 С.
Высота монолитных биметаллических радиаторов также может быть различной, а их тепловая мощность зависит от геометрических размеров прибора отопления и является постоянной величиной.
Преимущества и недостатки биметаллических радиаторов отопления
Биметаллические радиаторы характеризуются высокой теплоотдачей. В среднем одна секция имеет мощность 170-190 Вт (боле точные характеристики указываются в паспорте прибор)
Биметаллические радиаторы могут монтироваться в любой системе отопления (автономной, центральной, с пластиковыми или со стальными трубами)
Приборы отопления могут иметь любые геометрические размеры, что позволяет подбирать их к любому дизайну интерьеру и устанавливать даже в ограниченном пространстве
Биметаллические радиаторы долговечны. Монолитные приборы отопления рассчитаны на срок эксплуатации не менее 25 лет
Биметаллические радиаторы имеют низкую тепловую инерцию, что позволяет использовать их в регулируемых системах отопления
Единственным недостатком биметаллических монолитных радиаторов отопления является их сравнительно высокая стоимость, а также то, что изменить мощность радиатора или уменьшить его размер, не представляется возможным.
