Технические характеристики радиаторов охлаждения двигателя. Типы радиаторов охлаждения и их характеристики

Технические характеристики радиаторов охлаждения двигателя. Типы радиаторов охлаждения и их характеристики

В отсеке автомобильного мотора находятся два основных радиатора. Их главной задачей является охлаждение. Основной — радиатор охлаждения мотора, а вспомогательный — радиатор кондиционера.Радиатор охлаждения – это своего рода теплообменник, защищающий двигатель во время его работы от перегрева. Рассеивает он излишнее тепло, которое поступает от мотора и поддерживает наиболее оптимальную температуру — в зависимости от автомобиля она может быть от 85 до 100°C.

Автомобильный радиатор охлаждения во все времена имел достаточно большой спрос. Лишь одна торговая марка Luzar выпускает огромное количество моделей этих агрегатов, а так же их модификаций для каждой марки автомобиля. Делятся радиаторы охлаждающей системы по собственной конструкции на определенные виды:

1. Сборный алюминиевый пластинчато-трубчатый радиатор.

2. Алюминиевый ленточно-трубчатый, паяный (несборный).

3. Латунно-медный, ленточно-трубчатый, несборный (паяный) радиатор.

Трубчато-пластинчатый сборный имеет пластины из алюминия, проходят через которые трубки, с текущей внутри охлаждающей жидкостью. Бачок на этих радиаторах, как правило, выполняется из пластика. Применяются радиаторы системы охлаждения данного вида для моторов небольшой кубатуры достигающийся за счет не очень большой теплоотдачи. Имеют они отличную жесткость и небольшую массу, а также сравнительно низкую стоимость.

Паяный ленточно-трубчатый несборный радиатор отопления, к которому относится Aveo lrc05180– это алюминиевая гофрированная лента размещенная между алюминиевыми и плоскоовальными трубками. Радиаторный бачок этого вида устройства изготавливаться может из пластика (наиболее популярен) либо из металла (используют, как правило, для радиаторов системы охлаждения грузовых машин).

Конструкция алюминиевых паяных (несборных) охлаждающих радиаторов самая универсальная, и дает возможность, получать тепловые обмены с заданными разнообразными характеристиками. Обладают они небольшой массой и сравнительно высокой жесткостью. Цена у этого вида радиаторов охлаждения абсолютно приемлема.

Конструкции латунного несборного радиатора охлаждения из меди приближена к предыдущему виду, исключение лишь в том, что между трубками плоскоовальными из меди имеются ленточки, изготовленные из этого же материала, и уложенные как «гармошка». Бачки на этих радиаторах охлаждения сделаны из латуни, для увеличения жесткости всей конструкции.

За счет имеющейся довольно большой удельной теплоемкости меди, этот вид радиаторов охлаждения обеспечивает великолепные характеристики теплоотдачи. Стоимость таких радиаторов охлаждения самая высокая, а жесткость на кручение самая маленькая, оттого в последнее время применяются они очень редко и в продаже практически не встречаются.

Устройство радиатора охлаждения. 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.

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:

1. 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.
2. Снимаем верхний патрубок радиатора и патрубок расширительного бачка. Для этого можно использовать пассатижи.
3. Отсоединяем питание от вентиляторов.
4. Снимаем провода с рамки.
5. Откручиваем рамку и снимаем вентиляторы. С этой целью используется ключ №10.
6. Откручиваем крепежные болты. Для этого также используется ключ №10.
7. Удаляем пластины, фиксирующие радиатор.
8. Демонтируем радиатор.
9. Установить новый радиатор.
10. Зафиксировать конструкцию при помощи пластин.
11. Закрепить радиатор болтами.
12. Установить вентиляторы и закрепить их рамкой.
13. Подключить к вентиляторам питание.
14. Установить снятые патрубки.
15. 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.

Виды радиаторов охлаждения. Радиатор нашего времени

Чтобы посмотреть на современные автомобильные радиаторы, мы обратились в компанию (Луганский Завод Автомобильных Радиаторов), которая является российским лидером по производству и продаже радиаторов охлаждения и отопления для отечественных автомобилей, а также активно развивает выпуск радиаторов для популярных в нашей стране импортных машин. Производятся радиаторы на двух площадках: в Санкт-Петербурге и Луганске.

Технологические возможности компании позволяют выпускать радиаторы различных типов — охлаждения и отопления, причём по различным технологиям — алюминиевые сборные трубчато-пластинчатые (технология Sophico), алюминиевые паяные трубчато-ленточные (технология Nocolok), медно-латунные трубчато-ленточные, а также радиаторы модернизированной технологии Sophico с плоскоовальными трубками.

обладает собственными инженерным, конструкторским и научно-исследовательским отделами, а также испытательными лабораториями, что позволяет осуществлять полный цикл создания продукции от этапа проектирования до серийного выпуска. Вы только посмотрите, как делают эти радиаторы, как тщательно их собирают!

Применение современных технологий и использование продвинутого оборудования позволяет выпускать алюминиевые и медные радиаторы, удовлетворяющие всем мировым стандартам качества. Инженерам LUZAR удалось повысить теплоотдачу радиаторов благодаря применению пластиковых турбулизаторов в трубках. Они образуют завихрения потока охлаждающей жидкости в радиаторе, в результате чего жидкость быстрее отдаёт тепло.

В ассортименте компании имеются следующие радиаторы:

• Сборный радиатор охлаждения и отопления алюминиевой трубчато-пластинчатой конструкции

Изготовление таких автомобильных радиаторов происходит по технологии Sophico. Они состоят из сердцевины, собранной из круглых алюминиевых трубок и пакета алюминиевых пластин, доньев, уплотнительных прокладок и бачков, разделительные пластины в которых обеспечивают циркуляцию жидкости внутри радиатора. Для повышения теплоотдачи внутри трубок радиаторов автомобиля устанавливаются турбулизаторы.

• Паяный радиатор охлаждения и отопления алюминиевой трубчато-ленточной конструкции

Производство таких автомобильных радиаторов происходит по технологии Nocolok, получившей свое название от специального припоя, применяющегося при пайке алюминия. Технология их производства включает этапы сборки сердцевины, флюсования и нанесения припоя, предварительного нагрева, пайки в азотной среде и мгновенного остужения.

• Паяный радиатор охлаждения и отопления медно-латунной трубчато-ленточной конструкции

Такие радиаторы известны большинству автомобилистов как «медные». Они состоят из сердцевины, собранной из медных плоскоовальных трубок и медной ленты, сложенной и спаянной с латунными доньями. Следующим этапом полученный «пакет» соединяется методом пайки с латунными бачками.

• Паяный радиатор кондиционера алюминиевой конструкции

Радиаторы кондиционера обеспечивают теплообмен хладагента системы кондиционирования с окружающей средой. Такие радиаторы представляют собой однорядную конструкцию с алюминиевыми бачками, которая изготавливается по технологии Nocolok.

Радиатор системы охлаждения двигателя. Как устроен радиатор?

Рабочую часть составляют плоские металлические пластины либо согнутые в гармошку ленты, которые пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость проходит через рабочую часть множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения. Патрубки радиатора соединяют бачки непосредственно с водяной рубашкой двигателя, а жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора, либо через расширительный бачок, соединенный с радиатором пароотводящим шлангом. Принцип работы жидкостной системы охлаждения заключается в следующем. Водяной насос обеспечивает систему непрерывной циркуляции жидкости, благодаря чему омываются стенки цилиндров и головки блока, отводя избыточное тепло.

Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, в котором обеспечивается рассеивание тепла в окружающую среду. После этого охлаждённая жидкость возвращается в водяную рубашку охлаждения мотора и цикл повторяется. Как правило, чтобы повысить эффективность работы системы охлаждения, перед радиатором устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на его поверхность и ускоряет процесс теплообмена. Обычно вентилятор имеет электропривод, который запускается автоматически по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости.

Какие бывают радиаторы?

В конструкции автомобиля существует несколько типов радиаторов, отличающихся по назначению:

• Радиаторы масла обеспечивают охлаждения моторного и/или трансмиссионного масла (с целью снижения его текучести). Бывают водо-масляные и воздушно-масляные — в зависимости от принципа отвода тепла

• Радиаторы охлаждения предназначены для теплообмена охлаждающей жидкости с окружающим воздухом и поддержания оптимальной температуры двигателя
• Радиаторы отопления предназначены для теплообмена охлаждающей жидкости с воздухом внутри салона и поддержания комфортной для пассажиров температуры
• Радиаторы кондиционера обеспечивают теплообмен хладагента системы кондиционирования с окружающей средой
• Радиаторы интеркулера обеспечивают промежуточное охлаждение наддувного воздуха на турбомоторах, повышая тем самым его плотность
• Радиаторы испарителя являются часть системы кондиционирования; они нужны для расширения хладагента и, соответственно, выделения холода в салон автомобиля

Кроме того, радиаторы отличаются и по типу конструкции. Существует три основных типа радиаторов:

• Алюминиевые трубчато-пластинчатые сборные, в которых рабочая часть состоит из круглых трубок, нанизанных на охлаждающие пластины, а бачки сделаны из пластика
• Алюминиевые трубчато-ленточные паяные, в которых рабочая часть состоит из трубок плоскоовального сечения и сложенной в виде гармошки ленты между ними, а бачки сделаны из пластика или алюминия
• Медно-латунные трубчато-ленточные паяные, которые отличаются от предыдущего типа использованием меди вместо алюминия, а бачки сделаны из латуни или пластика

Занимательная эволюция

Однако как современный автомобиль отличается от архаичной самобеглой коляски, так и нынешние радиаторы претерпели значительную эволюцию, чтобы превратиться в знакомую нам деталь. Mercedes 35 PS, разработанный в 1900 году, стал первым автомобилем с ячеистым радиатором, который Вильгельм Майбах запатентовал ещё в 1897 году. Его прямоугольная решётка, оснащённая 8070 ячейками с квадратным поперечным сечением 6х6 мм, увеличивала приток свежего воздуха и пропускала 9 литров воды. Кстати, 35 PS стал ещё и первым в истории «Мерседесом»: совладелец компании Daimler-Motoren-Gesellschaft Эмиль Еллинек позаимствовал для новой автомобильной марки имя… у собственной дочери. Наверное, история больше не знает случаев, когда отец не придумал имя своей дочке, а наоборот, «воспользовался» им в собственных интересах. Первые радиаторы появились вместе с первыми автомобилями ещё в конце XIX века. До тех пор, пока двигатели обладали небольшой мощностью, тепло при работе мотора рассеивалось в атмосферу непосредственно от двигателя, но растущая мощность заставила инженеров задуматься о более эффективном охлаждении.

Источник: https://alyuminievye-radiatory.aystroika.info/novosti/naznachenie-i-ustroystvo-radiatora-sistemy-ohlazhdeniya-istoriya-sozdaniya-radiatora

Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя. Устройство и работа радиатора

Ни один двигатель внутреннего сгорания не обходится без системы охлаждения. Она не позволяет перегреть мотор во время эксплуатации автомобиля. На современных автомобилях наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения. Среди ее преимуществ – эффективное и равномерное охлаждение двигателя, уменьшение шумности работы.

Автомобильный радиатор

Одним из важнейших элементов данной конструкции является радиатор. Его задача – эффективно охлаждать жидкость, отводя при этом тепло в окружающую среду. Некое подобие современного радиатора устанавливалось даже на самых ранних автомобилях с ДВС.

Радиатор охлаждения двигателя, как правило, состоит из верхнего и нижнего бачков, сердцевины, где происходит непосредственно охлаждение жидкости, и деталей крепления. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нем до требуемой температуры, после чего снова возвращается к двигателю. Корпус бачков и сердцевина радиатора изготавливаются из легких металлов, таких как латунь или алюминий. Благодаря их хорошей теплопроводности обеспечивается эффективное охлаждение жидкости.

Сердцевину радиатора составляют плоские металлические пластины, которые вертикально пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость через сердцевину проходит множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения.

Схема радиатора

Патрубки радиатора соединяют бачки с водяной рубашкой двигателя. В нижнем бачке имеется краник, который предназначен для слива жидкости. Такой же краник установлен и на двигателе. Жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора.

В системах охлаждения, которые имеют современные автомобили, учитывается множество параметров, таких как температура двигателя, масла, охлаждающей жидкости , окружающей среды и т. д.

Действие жидкостной системы охлаждения состоит в следующем. Насос постоянно и непрерывно обеспечивает циркуляцию жидкости. Благодаря этому омываются стенки цилиндров и головки блока, от них отводится тепло. Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, где обеспечивается отвод теплоты в окружающую среду. После этого охлажденная жидкость возвращается в рубашку охлаждения двигателя и цикл повторяется.

Чтобы повысить эффективность работы всей системы охлаждения, дополнительно перед двигателем устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на поверхность радиатора. В результате процесс теплообмена сильно ускоряется.

В подавляющем большинстве на автомобили устанавливается вентилятор радиатора с электроприводом, который запускается автоматически благодаря управляющему датчику, когда температура охлаждающей жидкости становится слишком высокой. Вентилятор вместе с радиатором охлаждения устанавливаются перед двигателем.

Последствия перегрева двигателя

• Слабый перегрев – двигатель 5-10 минут работает при повышенной температуре. Такое может случиться из-за поломки вентилятора или водяного насоса, однако водитель своевременно замечает перегрев и останавливает двигатель. Последствия такого перегрева минимальны – могут слегка подплавиться поршни, а многие современные двигатели и вовсе этого не заметят.
• Средний перегрев – работа двигателя при повышенной температуре более 20 минут. Причиной такого перегрева может стать одна из вышеперечисленных или любая другая. Чаще всего при средней степени перегрева начинает «вести» головку блока цилиндров (искривляются посадочные поверхности, образуются трещины), пробивает прокладку головки блока, сальники начинают пропускать масло, могут разрушаться поршни.
• Сильный перегрев – крайняя степень перегрева, чреватая самыми тяжелыми последствиями, вплоть до заклинивания и разрушения двигателя. При сильном перегреве начинают плавиться поршни, алюминий прилипает к стенкам цилиндров, двигатель начинает подклинивать. Головка блока начинает деформироваться, вылетают клапанные седла, появляется звонкий стук в верхней части двигателя. Моторное масло при таких температурах теряет свои свойства, смазка трущихся поверхностей фактически прекращается, шатунные вкладыши проворачиваются и в результате двигатель заклинивает.

Источник: https://alyuminievye-radiatory.aystroika.info/novosti/ustroystvo-radiatora-ohlazhdeniya-dvigatelya-ustroystvo-radiatora