Назначение и устройство радиатора системы охлаждения. История создания радиатора
- Назначение и устройство радиатора системы охлаждения. История создания радиатора
- Радиатор системы охлаждения двигателя. История создания
- Какой радиатор охлаждения лучше. Лучшие производители радиаторов охлаждения
- Устройство радиатора отопления. Разнообразие отопительных радиаторов
- Принцип работы радиатора
- Назначение радиатора системы охлаждения. Назначение и устройство радиатора системы охлаждения
- Работа радиатора. Есть контакт! Какова площадь?
- Из чего состоит радиатор автомобиля. Радиатор системы охлаждения
- Из какого материала изготовлены баки и сердцевина радиатора. Радиатор тракторов
Назначение и устройство радиатора системы охлаждения. 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 системы охлаждения двигателя. 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.
Какой радиатор охлаждения лучше. Лучшие производители радиаторов охлаждения
Среди производителей выделяют несколько компаний, который выпускают радиаторы с хорошими показателями. 6 брендов отличаются между собой по характеристикам и основным параметрам. Плюсы и минусы, согласно отзывам, указывают на особенности каждого вида продукции.
Denso
Японский концерн DENSO был основан еще в 1949 году, но ее продукция приобрела популярность только в 1996 году. Сейчас корпорация выпускает автомобильные комплектующие для различных марок. Предприятия компании находятся в 23-странах. Основным сектором компании считают автомобильную продукцию, но ассортимент включает еще ряд направлений.
Виды продукции:
- Монолитные радиаторы из алюминия с полимерной рамой.
- Трубчатые радиаторы для спецтехники.
- Специальные спаяные модели для спортивных авто.
Отличием компании и ее запчастей для автомобиля считают аналогичность деталей, так как они поставляются для конвейерной сборки. Этот момент дает заменять дефектные и поврежденные элементы на родные. Примером будет замена радиатора охлаждения на японских машинах.
Плюсы Denso
- Выполнение международных стандартов.
- Высокое качество, которое дает справляться с критическими температурами.
- Усовершенствованный состав металла с высокими показателями теплоотдачи.
- Уменьшенные габаритные размеры и вес.
Минусы Denso
- Высокая цена.
- Радиатор требует использования рекомендованной жидкости, так как в противоположном случае функционирование становится хуже.
SAKURA
Бренд Sakura относят к крупной компании ADR Group, которая занимается первичными и вторичными комплектующими для автомобилей.
SAKURA относится к сегменту рынка автомобильных расходников и радиаторов. Продукция производится для автомобилей японской и корейской сборки.
Виды продукции:
- Спортивные радиаторы с увеличенной мощностью.
- Родные алюминиевые радиаторы монолитного и пластинчатого характера для автомобилей, производимых в Корее или Японии.
- Радиаторы для спецтехники и грузовиков.
Продукция фирмы входит в средний ценовой сегмент и имеет хорошие показатели по соотношению цена-качество.
Плюсы SAKURA
- Родные детали для автомобилей.
- Приемлемая цена.
- Соответствие стандартам международного характера, включая ISO 9000, ISO 9001.
Минусы SAKURA
- Большое количество подделок, что заставляет проверять товар, в том числе на наличие двухцветной печати.
- Недостаточная защита от коррозии.
Stellox
Продукция немецкого бренда Stellox относится к комплектующим деталям на грузовые и легковые автомобили. Компания появилась на рынке после запуска у корпорации ATH & S GmbH производственных линий. Сейчас фирма осуществляет сотрудничество с проверенными производителями запчастей. В их числе TRW, Moog, а также Magneti Marelli.
Запчасти отличаются невысокой ценой и производятся для различных марок авто.
Виды продукции:
- Медно-латунные радиаторы для ряда марок авто.
- Монолитные и трубчатые алюминиевые радиаторы для грузовой или специальной техники.
- Стандартные алюминиевые радиаторы монолитного типа.
Плюсы Stellox
- Бюджетный вариант.
- Большой ассортимент оборудования и запчастей для различных марок.
- Проверенное качество, которое соответствует требованиям производителей авто.
- Доступность.
Минусы Stellox
- Большое количество подделок, что требует покупки только у проверенных поставщиков.
- Не выдерживает длительное время высокой температуры.
- Среднее качество, которое ниже, чем у большинства популярных производителей радиаторов.
AVA
Голландская компания AVA отличается от других производителей увеличенной надежностью. Производственные мощности с изготовлением комплектующих для охладительной системы автомобиля расположены в европейских странах, в том числе в Германии.
Ассортимент разделен на оригинальную и вторичную линию. Вне зависимости от типа продукцию относят к среднему ценовому сегменту.
Виды продукции:
- Латунные, медные и алюминиевые модели радиаторов в различных ценовых сегментах.
- Монолитные и трубчатые радиаторы для конвейерного производства.
- Пластинчатые радиаторы из алюминия для спецтехники.
Производство подчинено европейским регламентам по качеству продукции.
Минусы AVA
- Некоторые модели радиаторов имеют дефект в стыках, что приводит к протеканиям.
- Подверженность износу при постоянной эксплуатации автомобиля.
Behr Hella
Behr Hella входит в число крупных европейских производителей, обладающих ассортиментом продукции для автомобильной системы охлаждения. Бренд принадлежит крупному объединению Hella, которое включают в число лидеров по автомобильным комплектующим. Отличительными чертами считают надежность и качество немецких запчастей. Производственные линии включают в себя первичное и вторичное направления.
Устройство радиатора отопления. Разнообразие отопительных радиаторов
Наиболее традиционными являются чугунные модели радиаторов отопления, которые знакомы всем. Сегодня эти агрегаты эксплуатируются крайне редко ввиду их большого веса и невозможности установки в системах отопления, функционирующих автоматически. Однако есть у этих приборов и свои достоинства, которые выгодно отличают их от батарей из других материалов.
В первую очередь, конструкция радиатора отопления из чугуна позволяет ему переносить серьезные перепады давления. Кроме того, такие батареи устойчивы к появлению на них коррозионного налета и стойко переносят воздействия находящихся в теплоносителе вредных примесей, что также немаловажно.
Устройство радиатора отопления панельного типа является несколько иным. В первую очередь, эти аппараты существенно легче чугунных батарей. К тому же их стенки менее толстые, что снижает показатели их инерционности. Принцип работы радиатора отопления из стали, оборудованного по панельному типу, основан на большей теплоотдаче по сравнению с другими моделями. Кроме того, внешний вид этих устройств является гораздо более современным.
Многие потребители по достоинству оценивают алюминиевые отопительные батареи. Эти радиаторы также имеют весьма небольшой вес, их теплоотдача является вполне приемлемой, а дизайн может быть самым разным.
Иногда можно встретить такие отопительные приборы, где алюминий является не единственным материалом, входящим в состав изделия. В недорогих аппаратах дополнением выступает кремний, препятствующим разрыву конструкции в случае серьезных перепадов давления и температуры.
А в тех приборах, которые стоят дороже, может содержаться цинк и титан, поскольку именно эти вещества призваны обеспечить конструкцию повышенной стойкостью к различного рода повреждениям механического характера и защитой от появления коррозии.
Принцип работы радиатора
Системы охлаждения, которыми оборудуются современные автомобили, учитывают множество важных параметров, среди которых температура двигателя, температура жидкости и масла, температура снаружи салона и т.д.
Принцип работы системы охлаждения следующий. Благодаря жидкостному насосу охлаждающая жидкость находится в постоянном движении, циркулируя по кругу, омывая горячие стенки головки блока и цилиндров. Таким образом удается избежать перегрева двигателя, так как от нагретых деталей отводится тепло. Далее горячая жидкость направляется в радиатор охлаждения, который обеспечивает отвод тепла в окружающую среду. На этом цикл заканчивается, а охлажденная жидкость идет по новому циклу.
Таким образом, можно сделать вывод, чтопредставляет собой своеобразный теплообменник, который обеспечивает охлаждение жидкости. Чтобы работа радиатора была еще более эффективной, перед двигателем устанавливается специальный вентилятор радиатора, нагнетающий воздух на поверхность радиатора, благодаря чему процесс теплообмена значительно ускоряется.
Вентилятор радиатора запускается автоматически специальным термодатчиком, который срабатывает в тот момент, когда рабочая температура двигателя начинает подниматься выше допустимой нормы. Вентилятор и радиатор охлаждения устанавливают непосредственно перед двигателем.
Другие статьи
#Планка генератора
Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиляВ автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.
#Переходник для компрессора
Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистемДаже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.
#Стойка стабилизатора Nissan
Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.
#Ремень приводной клиновой
Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудованияДля привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.
Назначение радиатора системы охлаждения. Назначение и устройство радиатора системы охлаждения
Оптимальная температурная среда в двигателе автомобиля поддерживается в случае исправности системы охлаждения. Одним из главных ее составляющих является радиатор, размеры которого позволяют быстро совершить теплообмен с окружающей средой.
Радиатор системы охлаждения двигателя выполняет функцию теплообменника, то есть через него выводится и компенсируется основная часть тепловой энергии, необходимой для комфортной работы силового агрегата. Чтобы ускорить процесс теплообмена и защитить радиатор от коррозии, его основную часть выполняют из латуни или алюминия.
Обычно радиатор системы охлаждения состоит из:
- верхнего бачка,
- нижнего бачка,
- сердцевины,
- соединительных элементов.
Верхний бачок радиатора оснащен заливной горловиной с крышкой, а нижний бачок – сливным краном.
Основным признаком, после которого выполняется замена радиатора Ниссан, является постоянное изменение уровня антифриза в системе охлаждения. Это происходит в случае появления трещин в его конструкции. Причиной появления отверстий, через которые просачивается жидкость, может быть:
- использование некачественной охлаждающей жидкости;
- заклинивание крышки радиатора;
- неисправность других элементов системы охлаждения, из-за которых дестабилизируется температурная среда;
- истечение срока эксплуатации радиатора,
- случайные механические повреждения,
- воздействие химических элементов, которыми обрабатывают тротуары в зимнее время года.
Также радиатор может быть заменен в случае сильного засорения, однако обычно такая проблема решается его промыванием.
Последствием несвоевременной замены радиатора системы охлаждения является перегрев рабочих деталей двигателя. После этого владельцу автомобиля приходится делать капитальный ремонт силового агрегата.
Рассмотрим замену радиатора охлаждения в автомобиле Nissan Sunny. Данная процедура требует выполнения следующих действий:
- Сливаем охлаждающую жидкость (сливной кран расположен в левом нижнем углу радиатора). Выполняя процедуру необходимо учитывать, что при откручивании крышки верхнего бачка жидкость вытекает интенсивнее. В конце процедуры не забываем снять крышку расширительного бачка.
- Снимаем верхний патрубок радиатора и патрубок расширительного бачка. Для этого можно использовать пассатижи.
- Отсоединяем питание от вентиляторов.
- Снимаем провода с рамки.
- Откручиваем рамку и снимаем вентиляторы. С этой целью используется ключ №10.
- Откручиваем крепежные болты. Для этого также используется ключ №10.
- Удаляем пластины, фиксирующие радиатор.
- Демонтируем радиатор.
- Установить новый радиатор.
- Зафиксировать конструкцию при помощи пластин.
- Закрепить радиатор болтами.
- Установить вентиляторы и закрепить их рамкой.
- Подключить к вентиляторам питание.
- Установить снятые патрубки.
- Залить охлаждающую жидкость.
Примечание
При замене радиатора двигатель автомобиля должен находиться в холодном состоянии.
После установки нового радиатора не следует заливать охлаждающую жидкость как можно быстрее. Эта процедура должна протекать медленно, чтобы освободить систему охлаждения от воздуха.
После наполнения системы охлаждения антифризом, следует запустить двигатель на несколько минут. После этого нужно дождаться, пока он остынет. Далее, необходимо проверить уровень антифриза в расширительном бачке и долить недостающее количество охлаждающей жидкости.
Работа радиатора. Есть контакт! Какова площадь?
Нужно стремиться к тому, чтобы площадь контакта между радиатором и охлаждаемым объектом была как можно больше – ведь именно через эту площадь тепло от объекта будет поступать на радиатор. Но нужно учитывать то, что при соприкосновении двух даже самых гладких поверхностей, между ними все равно остаются мельчайшие полости и зазоры, заполненные воздухом – это может сыграть свою злую шутку.Чтобы избавиться от вредного воздуха и позволить радиатору работать с максимальной отдачей, применяют различные тепловые интерфейсы, чаще всего это термопроводная паста (термопаста). Она имеют большую теплопроводность и за счет текучести заполняет собой все неровности в соприкасающихся поверхностях.Термопаста поставляются в комплекте с большинством брендовых кулеров и радиаторов. Бывает в виде шприца или небольшого тюбика-пакетика. Рекомендуется избегать попадания термопасты на электрические элементы компьютера.Одним из параметров термопаст является продолжительность периода, когда она выходит на максимальную эффективность. В среднем это время составляет около недели. Компания Coolink недавно произвела первую термопасту с добавлением наночастиц – ее преимуществом является то, что никакого периода ожидания нет.Помимо термопасты есть и другой вид теплового интерфейса – проводящие прокладки. Суть их работы та же, но используются они по другому – кладутся на поверхность контакта и при тепловом воздействии меняют свое агрегатное состояние, заполняя неровности и вытесняя воздух.
итог по радиаторам
несмотря на всевозможные вариации, самое главное преимущество радиатора то, что он не является источником какого-либо шума. к минусам можно отнести относительно низкую эффективность, отсутствие потенциала для разгона системы и зачастую крупные габариты.если доверять охлаждение современных видеокарт и процессоров пассивным радиаторам достаточно опасно, то охлаждение модулей памяти, жестких дисков, чипсета, цепей питания – можно и положиться.Из чего состоит радиатор автомобиля. Радиатор системы охлаждения
Радиатор системы охлаждения двигателя легкового автомобиля с автоматической коробкой передач :
1 — бачок радиатора;
2 — охладитель жидкости автоматической трансмиссии;
3 — прокладка;
4— радиатор системы охлаждения;
5 — боковая соединительная скоба;
6 — основание каркаса;
7 — бачок масляного радиатора;
8 — масляный радиатор;
9 — виско-муфта ;
10 — вентилятор
Радиатор состоит из двух бачков, между которыми находятся соединительные трубки. Бачки могут изготавливаться из цветного сплава или из пластмассы. Они располагаются сверху и снизу радиатора или по его бокам (см. рис.).
Для того чтобы радиатор эффективно отдавал тепло, необходимо выполнение двух условий: трубки радиатора должны быть выполнены из материала, который имеет хорошую теплопроводность, и радиатор должен иметь достаточную площадь поверхности.
Раньше радиаторы изготавливали из меди и сплавов на ее основе, т. к. медь имеет высокую теплопроводность и коррозионную стойкость. Трубки, которые, как правило, имели плоскую форму, припаивались к бачкам. Для увеличения теплоотдачи (увеличения
площади поверхности) между трубками устанавливались гофрированные металлические ленты.
Современные радиаторы, как правило, изготавливают из алюминиевых сплавов, с пластмассовыми бачками, которые прижаты к трубкам радиатора через резиновые прокладки. Такие радиаторы дешевле, легче, технологичнее в производстве, но плохо ремонтируются
в случае повреждения.
Заливная горловина системы охлаждения, которая может располагаться на радиаторе или расширительном бачке, закрывается пробкой с двумя клапанами.
Из какого материала изготовлены баки и сердцевина радиатора. Радиатор тракторов
Радиатор состоит из верхнего 2 (рис. 1, а) и нижнего 11 баков, сердцевины 1 и деталей крепления. Обычно применяют трубчатые сердцевины, представляющие собой несколько рядов вертикальных круглых или овальных (рис. 1,б) латунных трубок 13. Для увеличения поверхности охлаждения трубок и повышения их жесткости на трубки надеты и припаяны к ним тонкие латунные пластины 14.
Рис. 1. Радиатор и его детали:
А— радиатор: 1 — сердцевина водяного радиатора; 2 — верхний бак; 3 — тяга управления жалюзи; 4—крышка заливной горловины; 5, 8 — неподвижные планки; 6 — система рычагов; 7— подвижная планка; 9 —створка; 10— краник;
11 — нижний бак; 12 — масляный радиатор; б — трубчатая сердцевина: 13 — трубка; 14 — пластины; в —.крышка горловины радиатора с паровоздушным клапаном: 1 — пароотводная трубка; 2 — паровой клапан; 3 — пружина парового клапана; 4 — запорная пружина; 5 — корпус крышки; 6 — горловина радиатора;
7, 8 — резиновые прокладки; 9 — воздушный клапан; 10 — пружина воздушного клапана; 11 — седло воздушного клапана.
Верхние и нижние баки радиаторов и боковины, которые скрепляют их, отлиты из чугуна или сделаны из латуни. Верхний бак 2 (рис. 1, а) радиатора имеет горловину, плотно закрывающуюся крышкой 4, а нижний 11 — краник 10 или пробку для слива воды из системы. У сердцевин некоторых радиаторов концы трубок немного выступают над крайними пластинами — так называемыми трубными досками, которые сделаны из более толстого, чем пластины 14, листового металла.
На большинстве тракторных двигателей верхний и нижний баки крепятся болтами к трубным доскам. Между сердцевиной и баками устанавливаются прокладки. Для придания радиатору необходимой прочности его верхний и нижний баки скрепляются стальными (Д-50 и А-41) или латунными (Д-240, ГАЗ-52) боковинами (стойками). Радиаторы двигателей ГАЗ-53 изготовлены из алюминиевого сплава. У двигателей ЗИЛ-330, Д-240 и некоторых других для смягчения колебаний, передаваемых от рамы к радиатору, в местах соединения радиатора с рамой устанавливают резиновые прокладки.
Для регулирования интенсивности обдува водяного радиатора перед ним устанавливается шторка или жалюзи.
Радиаторы тракторных и комбайновых двигателей спереди закрыты облицовкой с предохранительной сеткой.
При повышении давления внутри системы охлаждения или при образовании разрежения в ней систему охлаждения необходимо соединять с атмосферой. Эту функцию выполняют паровой и воздушный клапаны.
Принцип работы и устройство этих клапанов у всех двигателей одинаковы. Обычно они расположены в крышке 4 (рис. 1, а) горловины радиатора.
Паровой клапан 2 (рис. 1, в) открывается в случае избыточного давления в системе, равного 0,03—0,04 МПа, и пар из системы охлаждения выходит по трубке 1 в атмосферу. При таком давлении температура не закипевшей воды в радиаторе может достигнуть 109—111° С, вследствие чего представляется возможность несколько повысить тепловой режим двигателя.
Воздушный клапан 9 служит для предотвращения деформации трубок радиатора, когда при остывании воды в системе охлаждения образуется разрежение.Он открывается, если разрежение достигает 0,001—0,01 МПа, и тогда в систему охлаждения двигателя по трубке 1 поступает воздух.
Патрубки радиатора, головки цилиндров и блок-картера обычно соединяются гибкими шлангами, которые зажимают на патрубках специальными хомутиками.
Радиатор дизелей ЯМЗ соединен с расширительным баком. Расширительный бак дизелей ЯМЗ различных модификаций и некоторых других оборудован паровоздушным клапаном.