Из какого металла сделан радиатор автомобиля?

Hyundai Accent Арсэн ПРОДАН! › Бортжурнал › Конструционные особенности радиаторов. Взгляд изнутри.Часть первая

Внимание!Длинопост! Очень многа букав!
Мотаясь по просторам тырнетов, очень часто наталкиваюсь на статьи по поиску и замене радиаторов на автомобилях, в коих идут бурные ( и не очень) их конструкционных особенностях, материалах изготовления и технологических решений по производству.
К сожалению, информации подобного типа в сети крайне мало. Технологические циклы производства в наше время никто не предоставляет просто так( если вы понимаете, о чем я)) Менеджмент и маркетинг предоставляет покупателю информацию только о достоинствах той или иной технологии изготовления радиаторов. И часто эта информация, пропущенная через фильтр рекламы, становится всего лишь красивой оберткой))
В данном посте я попробую рассказать о большинстве технологий изготовления радиаторов, опишу их плюсы и минусы, а так же приведу немного теоретических выкладок. И так, поехали!))
Википедия на запрос «Радиатор», выдает одним из пунктов:
Радиатор ДВС
В двигателе внутреннего сгорания радиатор является теплообменником, объединяющим два контура системы охлаждения. В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. В радиаторе для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм. Используются и алюминиевые радиаторы: они дешевле и легче, но теплообменные свойства, при прочих равных условиях (размеры, площадь теплообмена и т. п.), и надёжность ниже.

Не будем углубляться в дебри ссылок, и типы систем охлаждения.Принципиальное устройство малого /большого контура, назначение помпы не знает, думаю, только ленивый(для королей лени-гугл в помощь)) Возьмем одну-«Замкнутая, жидкостная система охлаждения»
Итак, конструкционно, любой радиатор состоит из охлаждающей сердцевины, резервуаров( бачков, банок) и различного навесного и крепежного оборудования. Расположение радиатора в подкапотном пространстве бывает:
вертикальное-когда резервуары(далее-банки), располагаются друг над другом(горизонтально), радиатор имеет заливную горловину с крышкой-клапаном;
и горизонтальное-когда банки располагаются друг напротив друга (вертикально), заливная горловина отсутствуют, на расширительный бачок антифриз уходит по пара-воздушному штуцеру, расположенному в верхней части одной из банок.
Немного разберем цитату, приведённую выше.В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. Данное выражение относится к, так называемым, радиаторам, изготовленным по «классической» технологии.

Слева показан трубчато-пластинчатая сердцевина, так называемое «плоское оребрение».Справа, соответственно, трубчато-ленточная сердцевина («ленточное»оребрение). Чаще всего материалом для обоих способов служит латунь.
Чтобы не говорил вам продавец, ЧИСТУЮ медь не один производитель не будет использовать-слишком мягкая и быстро окисляется. Под фразой МЕДЬ, производитель обычно имеет в виду, что чем меньше содержание цинка в используемом сплаве, тем больше сплав ближе к состоянию ЧИСТОЙ МЕДИ.
Не буду описывать принцип технологии, по этой ссылке

Принципиальная схема изготовления отработана производителями до мелочей, изготовления аналога радиатора(под замену оригинала) по данной технологии обеспечивает надежность работы изделия без каких-либо расчетов. Да, производители тупо копируют изделия друг у друга, и в 99% случаев аналог по эффективности не уступает оригиналу))). Поэтому, а также в связи с доступностью материала, «классическая» технология до сих пор ее используесят в изготовлении радиаторов.
Слабыми местами данной конструкции являются:
1.место пайки охлаждающих трубок с основанием-чаще всего радиатор начинает течь по углам, припой от вибрационных и динамических воздействиях «отщелкивается».

2.процесс пайки-полностью автоматизировать процесс пайки не возможно, поэтому сердцевины паяются (частично) в ручную что вводит человеческий фактор в производство, и как следствие, возможный брак.На видео, кстати, показана не полная пропайка трубок, которая чаще всего и приводит к образованию течей.
3.банки для таких радиаторов чаще всего изготавливаются из латуни, методом штамповки. А штамповка является дорогим удовольствием, так как требует изготовление матриц под КАЖДУЮ модель радиатора, а так же наличие как можно большего числа прессов-не будешь же ты переставлять и отстраивать пресс каждый раз под новый заказ))Кстати, поэтому некоторые производители изготавливают вместо латунных бачков-стальные.Их тоже можно применять, НО, сталь ооочень быстро корродирует и забивает в последствии трубки радиатора ржой)
4.ну и цена на материалы делает цену на конечный продукт выше, чем, например, на алюминиевые радиаторы)
Тем не менее, данную технологию применяют до сих пор( по опыту скажу-в оборонке только-только алюминий начал приходить на смену медяхе), некоторые автолюбители пытаются купить себе на заказ медный радиатор взамен алюмишки. Ну тут хозяин барин))
Многие акцентоводы сталкивались с радиаторами, у которых сердцевина выполнена в виде круглых трубок, смонтированных через резинки в «ванночки»(билят, мужики, это не ванночки, это основание!)Ну «донья», на худой конец))
Говоря скупым языком технаря-сердцевина в таких радиаторах монтируется с помощью радиально-уплотнительных втулок. Такой способ изначально подразумевает, что сердцевина целиком( или отдельные охлаждающие трубки) возможно поменять, в случае повреждения сердцевины. При этом вскрытие всего радиатора не требуется.

Да идея хороша, и она не нова. Первые образцы радиаторов на радиально-уплотнительных были разработаны в послевоенные годы. Принцип быстрой замены сердцевины, без снятия всего радиатора, в полевых условиях( в теории) стал главным козырем маркетологов. Огромным плюсом также являлось то, что сердцевина, за счет использования этих самых втулок, меньше подвергалась вибрационным нагрузкам, что повышает ее срок службы.Но.
Как всегда есть НО!) Первые образцы использовали круглую трубку, а не плоско-овальную, как в «классической» технологии.
Немного выкладок-при использовании круглой трубки, схема расположения рядная, при обдуве, поток воздуха создает » турбулентное» завихрение за обдуваемой трубкой, так называемую «мертвую тень», в которой не происходит охлаждение трубки.А, учитывая рядное расположение, теплосъем происходит только с боковых стенок трубок, соответственно рабочая(полезная) площадь теплосъема уменьшается.
Поэтому производители стали использовать шахматную схему расположения трубок. Что, в свою очередь, уменьшало количество теплообменных каналов при равных габаритах.Как пример, именно поэтому радиаторы на круглых трубках и втулках не работают на наших акцентах-меньше пропускная способность, меньшее количество теплообменных каналов(в сравнении с оригиналом), и как следствие, меньший теплосъем всего изделия в целом.Скученность подкапотного пространства не позволяет изготовить аналог по такой технологии без увеличения габаритов радиатора))
Более поздний варианты использует сплющенную круглую трубку, чтобы исключить эффект «мертвой тени». Схемы расположения трубок в таком случае различные

Чаще всего данную технологию применяют на тяжелой спец-технике: грейдеры, карьерные самосвалы, буровые и компрессорные установки, где габаритные размеры радиатора менее ограничены.Но, на такой серьезной технике радиаторы расчитываются и подбираются на основе лабораторных испытаний, расчетах теплового баланса работы двигателя.

.здесь плюсы технологии перекрывают минусы, так как аксиома «время-деньги» здесь основополагающая))

Развитие промышленности открыло новые горизонты, и на смену медно-латунным радиаторам постепенно начали приходить алюминиевые.
Одна из технологий, применяемых до сих пор, является ТАСПО. Аббревиатура переводится как теплообменные аппараты с подрезным оребрением. Что это значит, мы сейчас разберем.

На офф сайте белорусской компании ТАСПО достаточно подробно описана история компании с регалиями, и коротееенько технология))Ну эт как у всех))Попробую описать чуть подробнее))

Цитата: «.изготовление отдельно оребренных плоских многоканальных труб безотходным методом подрезания и отгиба тонких слоев металла с поверхности заготовки с последующей сборкой теплообменников с помощью клеевых составов, пайки или аргоно-дуговой сварки». Говоря русским языком, производитель берет алюминиевую трубку(на ней чуть позже остановимся) и из «тела» трубки как бы » поднимает» оребрение.

Одно из главных достоинств той технологии-это алюминиевая трубка, изготовленная методом экструзии.Трубка получается бесшовной, в теории-способной выдерживать давление свыше 25 БАР. Вся загвоздка-в способе оребрения. Для «поднятия» оребрения из «тела» трубки требуется особый спец.инструмент, который, в свою очередь» требует очень тонкой настройки на станки. Если интересно-отвечу в комментах, а пока-пара фото старых описаний данной технологии)

Из какого металла сделан радиатор автомобиля?

Что такое радиатор и для чего он нужен?

Радиатор – деталь автомобиля, которая устанавливается в моторный отсек. Он обеспечивает постоянное охлаждение двигателя.

Как он устроен, для чего нужен, какие виды радиаторов бывают, почему выходит из строя, как за ним ухаживать и как выбрать лучшую модификацию? Разберемся со всеми нюансами подробней.

Общие понятия, назначение

В процессе работы автомобиля все его механические узлы нагреваются. В отдельных отсеках этот показатель достигает не одной сотни градусов. И основной агрегат, который из-за повышенной температуры быстро выйдет из строя – мотор.

Чтобы движущиеся детали двигателя не испортились, их необходимо охладить. Для этого инженерами каждого автопроизводителя разрабатывается и устанавливается система охлаждения.

Радиатор охлаждения – металлический теплообменник, внутри заполненный антифризом (или тосолом). К нему подсоединены резиновые патрубки, которые крепятся на соответствующие горловины мотора.

Охлаждение мотора работает по следующему принципу. Заведенный ДВС вращает крыльчатку водяного насоса. Благодаря этому в системе (по малому кругу) начинает циркулировать антифриз. Когда температура жидкости достигает 80-90 градусов, срабатывает термостат и открывается большой круг циркуляции. Это позволяет двигателю быстрее прогреться до нужной температуры.

Следующая 3D-анимация наглядно демонстрирует принцип работы системы:

Система охлаждения двигателя автомобиля. Общее устройство. 3D анимация.

Для чего он нужен в машине

Мотор автомобиля работает за счет процесса горения топлива в цилиндрах. В результате этого все детали сильно нагреваются. Когда температура металлических элементов повышается, они расширяются. Если их не охладить, это приведет к разным проблемам в силовом агрегате, например, к появлению трещин в головке блока цилиндров, в охлаждающей рубашке, деформации ГБЦ, чрезмерному тепловому расширению поршней и так далее. Игнорирование подобных проблем приведет к дорогостоящему ремонту двс.

Читайте также  Какое наказание за отсутствие страховки на автомобиль?

Чтобы стабилизировать температуру, все двигатели внутреннего сгорания в своей конструкции имеют охлаждающую рубашку, по которой с помощью помпы циркулирует жидкость. Нагретый тосол по магистрали поступает в радиатор автомобиля. В нем жидкость охлаждается, а затем поступает обратно в двигатель. Этот процесс позволяет поддерживать рабочую температуру ДВС.

Если бы в конструкции системы охлаждения не было бы радиатора, жидкость в ней быстро закипела бы. В машине эта деталь устанавливается в передней части подкапотного пространства. Это необходимо, чтобы на его плоскость поступало больше холодного воздуха.

Эффективность теплообменников зависит от таких факторов:

  • количество трубок – чем их больше, тем лучше охладится антифриз;
  • сечение трубок – овальная форма увеличивает площадь соприкосновения с воздухом, что увеличивает теплоотдачу;
  • принудительный обдув – особенно полезен в городском режиме езды;
  • чистота – чем больше мусора будет между ребрами теплообменника, тем труднее будет свежему воздуху попасть на горячие трубки.

Конструкция радиатора

Материал, из которого изготавливаются автомобильные радиаторы – металл (алюминий или медь). Стенки теплообменника очень тонкие, благодаря чему антифриз быстро отдает свою температуру и охлаждается.

Конструкция радиатора состоит из тонких трубок, спаянных между собой в форму прямоугольника. Этот элемент крепится на двух бачках (один на входе, другой на выходе). Дополнительно на трубки нанизаны пластинки, что увеличивает площадь теплоотдачи. Воздух проходит между ребрами и быстро охлаждает поверхность детали.

Все теплообменники имеют два отверстия: на вход и на выход. К ним подсоединяются патрубки системы. Для слива жидкости из полости теплообменник оснащается пробкой, установленной внизу конструкции.

Если автомобиль движется по трассе, потока воздуха достаточно, чтобы охладить антифриз естественным путем (обдув ребер). В случае движения в городе поток воздуха не такой интенсивный. Для этого в системе охлаждения за радиатором устанавливается большой вентилятор. В старых моделях автомобилей он имел прямой привод от мотора. Современные машины оснащены системой контроля температуры тосола и при необходимости включает принудительный обдув.

Как изготавливают радиаторы – смотрите в следующем видео:

Как делают автомобильные радиаторы

Виды радиаторов

Существует несколько видов теплообменников. Каждый из них предназначен для своей цели, но работают они по одному принципу – внутри них циркулирует жидкость для обеспечения обмена тепла. Вот в каких системах автомобиля используются теплообменники:

  • охлаждающая;
  • отопительная;
  • климатическая.

Чаще всего в автомобильной промышленности используются две категории радиаторов.

  1. Трубчато-пластинчатые. Это самая распространенная модификация, которую устанавливали на старые автомобили. Теплообменник в них состоит из горизонтально расположенных трубок (круглого сечения), на которые нанизаны тонкие пластины. Чаще всего их изготавливают из алюминиевого сплава. Эти модификации устанавливались на старых автомобилях. Основной недостаток – слабая теплоотдача из-за небольшой площади соприкосновения с потоком воздуха.
  2. Трубчато-ленточные. В них используются длинные трубки (овального сечения), сложенные в форме змеевика. Материал, который используется для их изготовления – либо сплав меди и латуни, либо алюминий. Такие модификации устанавливают во многие современные автомобили. Медные модели обладают отличной тепловой проводимостью, но стоят очень дорого. Поэтому чаще охлаждающая система комплектуется алюминиевыми аналогами.

Среди первой категории существуют еще два вида радиаторов. Это одноходовые и многоходовые модели. Они отличаются друг от друга принципом циркуляции.

  • Одноходовые. Охлаждающая жидкость поступает в полость теплообменника с одной стороны и равномерно распределяется по всем трубкам. В них есть существенный недостаток: антифриз в полости распределяется неравномерно, из-за чего теряется эффективность обмена тепла.
  • Многоходовые. Охлаждающие элементы в них разделены на несколько секций. Эта конструкция увеличивает общую длину магистрали, что улучшает процесс теплообмена.

Повреждения радиаторов: причины, профилактика

Как и любая деталь, радиатор в машине тоже может выйти из строя. Вот пять основных причин.

  1. Механические повреждения. Так как эта деталь устанавливается впереди автомобиля, на нее часто попадают посторонние предметы. Например, это могут быть камни от впереди идущего авто. Даже незначительное столкновение машины может повредить радиатор, что нарушит герметичность системы охлаждения.
  2. Окисление металла. Хотя все элементы теплообменника изготавливаются из нержавеющих материалов, радиаторы не защищены от образования накипи внутри их полостей. Из-за использования некачественной охлаждающей жидкости металлические детали мотора могут окисляться, что засоряет магистраль и препятствует свободной циркуляции антифриза.
  3. Естественный износ. Постоянный нагрев и охлаждение приводит к «усталости» металла, от чего снижается его прочность. Вибрации в подкапотном пространстве способствуют разрушению соединительных швов, из-за чего может появиться течь.
  4. Чрезмерное давление в магистрали. Если на расширительном бачке установлена некачественная пробка, со временем клапан для сброса давления перестает функционировать. Из-за нагрева антифриза до температуры выше 100 градусов в системе увеличивается объем. Чаще всего расходятся швы на пластиковых элементах. Но стенки старого теплообменника со временем становятся тоньше, что приводит к разгерметизации и протечкам.
  5. Замерзание охлаждающей жидкости. Такое может происходить в случае использования неподходящего антифриза или обычной воды. На морозе вода кристаллизуется и расширяется. От этого на стенках трубок появляются трещины.

Большинство из перечисленных проблем можно предотвратить, применив профилактические методы. Чтобы продлить службу радиатора, хозяин авто может предпринять следующие меры.

  • Не заливать в систему обычную воду. В экстренном случае можно воспользоваться дистиллированной, но в ближайшее время нужно поменять ее на тосол. Эта жидкость закипает при температуре выше 115 градусов. Помимо этого она содержит смазочный материал, что благотворно влияет на крыльчатку насоса и другие металлические детали системы.
  • Своевременно менять тосол, а при уменьшении уровня – доливать его. Замену нужно производить не реже 50-70 000 км. пробега (для антифриза этот интервал составляет от 150 тысяч). Но если ОЖ поменяла свой цвет и стала черной, это явный сигнал для обслуживания системы.
  • Устанавливать такой радиатор, который изготовлен для данной модели автомобиля.
  • Проводить плановое техническое обслуживание всей системы охлаждения.
  • Сохранять ребра теплообменника в чистоте.
  • Во время замены тосола периодически применять промывку внутренних стенок змеевика.

Что лучше: ремонтировать или менять

Всех автомобилистов можно условно разделить на две категории. Первые считают, что вышедшую из строя деталь нужно менять на новую. Вторые уверены, что все можно отремонтировать. И починка радиаторов – частая тема для споров.

Интернет изобилует всевозможными советами по самостоятельному устранению течи. Одни используют специальные пластикаты. Другие засыпают в систему средства, предназначенные для закупорки трещин. Иногда некоторые методы помогают на время продлить эксплуатацию детали. Но в большинстве случаев эти методики лишь засоряют систему охлаждения.

Медные модели есть смысл ремонтировать, потому что их достаточно легко запаять. В случае алюминиевых аналогов ситуация другая. Их можно запаять, однако для этого будет использоваться дорогостоящая сварка. Поэтому стоимость ремонта потекшего радиатора будет практически идентична цене новой детали. Соглашаться на эту процедуру есть смысл только в случае с дорогой моделью теплообменника.

В большинстве случаев ремонт – лишь временная мера, потому что в системе охлаждения постоянно возникает высокое давление, что приведет с повторной разгерметизации магистрали. Если проводить своевременное обслуживание и очистку системы, менять радиатор часто не придется. Поэтому, когда деталь сломалась и на землю вылилась драгоценная охлаждающая жидкость, лучше этот узел заменить, чем постоянно выбрасывать деньги на приобретение очередной канистры.

Как правильно эксплуатировать?

Одно из важнейших условий правильной эксплуатации радиатора – обеспечивать его чистоту и предотвращать возникновение чрезмерного давления в системе. Второй фактор зависит от крышки расширительного бачка.

Первая процедура может продлить срок службы этого компонента. Однако ее нужно выполнять правильно.

  • Производитель категорически запрещает повторное использование отработанной свой срок охлаждающей жидкости. Даже если ее очистить, она уже потеряла свои свойства, и поэтому уже будет бесполезной.
  • Если антифриз очень грязный, прежде чем залить в систему новый, ее нужно промыть при помощи дистиллированной воды (ни в коем случае не использовать обычную воду). Она не содержит солей и примесей, которые могут наслоиться внутри змеевика и понизить эффективность охлаждения.
  • При наружной очистке важно учитывать, что ребра теплообменника очень тонкие, и поэтому даже небольшие усилия могут их согнуть. Впоследствии это будет препятствовать естественному обдуву радиаторных трубок. Если процедура выполняется при помощи минимойки, нужно настроить небольшой напор. Струю следует направлять перпендикулярно ребрам, чтобы скопившаяся грязь не переместилась внутрь теплообменника. Тогда его никак нельзя будет очистить.

Какой радиатор лучше?

В большинстве случаев ответ на этот вопрос зависит от материальных возможностей автомобилиста. Медно-латунные модели поддаются недорогому ремонту. По сравнению с алюминиевыми аналогами они обладают лучшими теплообменными свойствами (коэффициент теплоотдачи медного – 401 Вт/(м*К), а алюминиевого – 202-236). Однако стоимость новой детали очень высокая из-за цены на медь. И еще один недостаток – большой вес (около 15 килограмм).

Алюминиевые радиаторы стоят дешевле, они легче по сравнению с медными вариантами (в районе 5 кг.), а также их срок службы больший. Зато их невозможно качественно отремонтировать.

Читайте также  Как найти утечку тока в автомобиле?

Есть еще один вариант – купить китайскую модель. Они намного дешевле оригинальной детали для конкретной машины. Только основная проблема у большинства из них – короткий срок службы. Если алюминиевый радиатор справляется со своими функциями на протяжении 10-12 лет, китайский аналог – в три раза меньше (4-5 лет).

Подробности о поломках и обслуживании радиаторов смотрите в следующем видео:

Радиатор охлаждения двигателя. Неисправности. Очистка. » Статьи » Что такое радиатор и для чего он нужен?

Промо: Типология автомобильных радиаторов

История создания автомобильных радиаторов восходит к концу XIX – началу XX века

Змеевики

До тех пор, пока двигатели были небольшой мощности, излишняя теплота рассеивалась прямо от двигателя и его узлов. При увеличении мощности стали применять первые радиаторы – в виде гладкостенной медной трубы, изогнутой в виде змеевика. В 1900 году было применено наружное оребрение этого змеевика.

«Сотовые» радиаторы

При дальнейшем увеличении мощности двигателей (свыше 4 л.с.) такие простейшие радиаторы стали неэффективны, в первую очередь из-за слишком большого гидравлического сопротивления. В 1913 году появился первый пластинчатый паяный медно-латуный радиатор. Параллельно ему появилась конструкция радиатора, в которой воздух проходил по горизонтальным воздушным трубкам внутри бачка, количество этих трубок со временем становилось все больше, пока не получился сотовый радиатор, который был распространен до середины 30-х годов.

Схематичное изображение сотового радиатора

Трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные радиаторы

Сотовые радиаторы достаточно трудоемки в производстве, громоздкие и тяжелые. Основной стимул развития автомобильных теплообменников – увеличение мощности двигателей и сокращение подкапотного пространства – заставил разрабатывать более сложные конструкции. У радиаторов появляются латунные донья, куда запаиваются медные трубки, окруженные стальными пластинами (трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы). Вследствие использования стальных пластин при производстве трубчато-пластинчатых радиаторов возникают множество недостатков такой конструкции – большой вес, минимальные показатели теплообмена, низкая коррозийная стойкость сердцевины, низкая вибрационная стойкость.

Фрагмент сердцевины трубчато-пластинчатого медно-стального радиатора

В дальнейшем своем развитии такие радиаторы получают медную ленту вместо стальных пластин (трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы), что позволяет существенно увеличить их теплоотдачу. Такой радиатор весит гораздо меньше при значительном улучшении тепловых характеристик.

Сборные алюминиевые радиаторы

Сборные алюминиевые радиаторы стали разрабатываться в СССР во время «холодной войны». Так как медь являлась стратегическим сырьем, исследователи стали пытаться создать алюминиевые радиаторы паяной и сборной конструкции. Сборные радиаторы имеют меньшую теплоотдачу, но дешевле в производстве.

Первые попытки создания алюминиевых сборных радиаторов были предприняты на Мариупольском (Ждановском) радиаторном заводе для автомобиля ЗиС-120, но оказались не очень удачными, так как за основу была взята конструкция с плоскоовальными трубками. Плоскоовальные трубки было невероятно трудно уплотнять на торцах в месте соединения с доньями, из-за чего проект оказался очень дорогим и его скоро свернули. Радиаторов такого типа было сделано около 2 тысяч штук.

В дальнейшем создатель такого радиатора Курневич пришел к выводу, что необходимо в сборных радиаторах делать трубку круглого сечения на всю длину. К сожалению, он не успел сделать опытный образец по причине смерти, остались только чертежи, но этот проект тоже посчитали убыточным.

Идею алюминиевого сборного радиатора с круглыми трубками подхватила в дальнейшем французская фирма «Софико». Они же и получили патент на это изобретение, хотя такой радиатор впервые был изобретен в Советском Союзе!

Паяные (несборные) алюминиевые радиаторы

Первые шаги к наиболее современным теплообменникам – алюминиевым паяным радиаторам – были сделаны в 70-х года XX века. Первые радиаторы такой конструкции изначально были разработаны для автомобилей ГАЗ 3102. К сожалению, первый опыт оказался неудачным – алюминиевый паяный радиатор не справлялся теплоотдачей, особенно в городском режиме, и поэтому скоро был заменен медно-латунным. Однако причиной его слабой теплоотдачи являлось конструктивное исполнение алюминиевой ленты – ее шаг составлял примерно 8мм. Причина такой крупноячеистой конструкции сердцевины тривиальна – на заводе, выпускающем эти радиаторы, не было технологической возможности делать меньший шаг охлаждающей ленты.

Автомобиль ГАЗ 3102 (маленькая «Чайка»)

Но история автомобильных радиаторов на этом не заканчивается. Мы уверены, что нас ждет еще много открытий и инноваций в сфере автомобильных теплообменников.

Интересные разработки в области автомобильных радиаторов

Все развитие автомобильных теплообменников стремилось к увеличению теплоотдачи при сохранении габаритов и одновременном уменьшении стоимости. Темпы развития автомобильных радиаторов определялись быстрыми темпами развития автомобильных двигателей – мощности моторов росли очень быстро, и охладить его становилось все труднее.

В попытках добиться результата создавались различные интересные типы радиаторов, по каким-либо причинам не вошедших в серию. Наиболее интересные образцы представлены ниже:

— автотракторный радиатор. Интерес вызывает способ закрепления крышки бачков –крышка закрепляется при помощи болтов. Такой радиатор является ремонтопригодным, что особо важно для сельской местности.

— «безотходный» алюминиевый радиатор для автомобиля «МАЗ», разработанный Бурковым В.В. Представляет собой довольно оригинальную конструкцию; взамен охлаждающих пластин или лент фрезой на охлаждающей трубке «елочкой» нарезалось оребрение. Такой радиатор оказался довольно сложным в изготовлении и поэтому не получил широкого распространения.

— алюминиевый паяный радиатор отопителя для автобусов ЛиАЗ. Особый интерес этот радиатор вызывает в связи с использованием съемных патрубков радиатора. Такое решение скорее всего принято для унификации изделия – в условиях невозможности точно указать угол, в каком требуется зафиксировать патрубки, необходим изменяемый угол.

— алюминиевый сборный радиатор охлаждения с плоскоовальной трубкой для автомобилей PORSCHE. В то время как традиционный алюминиевый сборный радиатор имеет круглые охлаждающие трубки, радиатор с плоскоовальными трубками возвращает нас к первым попыткам создания сборного радиатора. Зачем создавать радиатор с плоскоовальными трубками? Площадь контакта набегающего потока воздуха с такой трубкой на 30% больше, чем с круглой – соответственно, и теплоотдача больше.

— радиаторы с биметаллической сердцевиной. При создании таких радиаторов использовались комбинации традиционных материалов – меди, латуни, алюминия, стали. Наиболее яркий пример – сборный радиатор с круглыми алюминиевыми охлаждающими трубками и медными пластинами.

Материалы предоставлены компанией LUZAR — производителем автомобильных радиаторов

Потек радиатор: что брать взамен?

Когда-то первые вазовские «восьмерки» шокировали практически всех и всем. В том числе своими радиаторами, сделанными… из алюминия!

— Ну, додумались, — качали головами бывалые. — Медный-то запаял и дальше поехал — а с этим что делать? Новый покупать?

С тех пор всё изменилось. Мягкая, тяжелая и дорогая медь полностью уступила место алюминию. А чтобы посмотреть на современное производство радиаторов всех мастей, не нужно ехать за границу — гораздо удобнее посетить Санкт-Петербург. Помимо Медного всадника и Спаса на Крови там есть и завод ПО «Авто-Радиатор», выпускающий более полумиллиона радиаторов Luzar в год.

Трубчатые и пластинчатые

С детства помню, что грибы бывают трубчатые и пластинчатые — к примеру, подберезовики и сыроежки. Примерно такая же терминология применяется и в радиаторном мире. Два основных вида радиаторов систем охлаждения — это сборные трубчато-пластинчатые, а также паяные (несборные) трубчато-ленточные. Какие лучше? Давайте разбираться.

Начнем с подберезо… простите, с трубчато-пластинчатых изделий. Больше всего мне понравилось то, что внутрь трубок при производстве вставляют так называемые турбулизаторы. Это закрученные спиралью узкие и длинные пластмассовые пластины, благодаря которым жидкость не проносится вдоль трубки на всех парáх, а совершает сложное движение по спирали, что способствует лучшему теплообмену. А вообще процесс начинают с вырубания охлаждающих пластин из ленты (отечественной, кстати говоря!). Затем полученные пластины надевают на трубки, после чего применяют — необычный термин! — дорнование.

Дорн — это один из героев Чехова, но тут он точно ни при чем. Так называется стержень, который проталкивают внутрь трубок, увеличивая таким образом их наружный диаметр. Далее на концы трубок устанавливают опорные донья с уже вложенными резиновыми прокладками и концы трубок развальцовывают.

На оба опорных дна монтируют пластмассовые бачки, которые крепят загибанием лапок. Получившиеся радиаторы проверяют избыточным давлением более 2 бар, при этом специальный стенд регистрирует малейшее падение давления. Прошедший испытания радиатор получает индивидуальный номер.

Сборные радиаторы

высокая жесткость трубки защищены от повре­ждений пластинами малый процент брака невысокая стоимость материалов не очень высокая теплоотдача сложная оснастка

Повысить теплоотдачу удается расположением трубок в шахматном порядке. Если применить плоскоовальные трубки (уже без турбулизаторов), теплоотдача тоже увеличится. Кстати, такие трубки также обрабатывают дорном.

А что сказать о паяных радиаторах (кроме того, что они несборные)? Такие конструкции требуют соединять трубки с охлаждающей лентой и основанием бачков в специальной печке! Конструкция спекается в печи в среде азота, который помогает освободить алюминиевые поверхности от окислов. Далее через совсем тонкие (лапшевидные) прокладки устанавливают бачки.

Паяные радиаторы

высокая теплоотдача низкая стоимость оснастки нет необходимости в массивной резиновой прокладке (при пластмассовом бачке) сложный процесс производства (возможен брак при недостаточном соединении трубок с лентами) нет защиты трубок

Сколько ходов?

На этом нюансы терминологии не кончаются. Радиаторы делятся на одноходовые и двухходовые. У одноходовых жидкость проходит через все трубки радиатора в одном направлении — от одного бачка к другому. А вот у двухходового один бачок разделен на две части перегородкой; жидкость, зайдя через верхнюю часть, перемещается по половине трубок в одну сторону, а затем, уже в другом бачке, меняет направление движения и возвращается во вторую часть первого бачка, двигаясь в обратном направлении.

Читайте также  Чем промыть медный радиатор печки автомобиля?

Для кого это делают?

Авто-Радиатор — официальный поставщик конвейеров АВТОВАЗа и СП GM-АВТОВАЗ. Само собой, радиаторы Luzar поставляются на вторичный рынок, причем не только на российский — экспорт налажен в Белоруссию, Казахстан, Азербайджан, Украину, Армению… Сегодня питерцы производят свыше 1200 наименований продукции, в основном это радиаторы охлаждения двигателей и радиаторы отопления салона легковых автомобилей отечественного и импортного производства, а также некоторых грузовиков. Хотя и кондиционеры с интеркулерами не забыты.

Культура производства на заводе меня приятно удивила. Если радиатор моей машины потребует замены, не буду сбрасывать со счетов изделия Luzar.

Развитие конструкции сборных радиаторов

От наиболее простых, с двухрядным расположением трубок, снабженных для повышения эффективности пластмассовыми турбулизаторами, перешли к производству радиаторов с шахматным расположением трубок. Венцом развития сборных радиаторов стали конструкции с плоскоовальными трубками, улучша­ющими теплоотдачу.

Радиатор: основа автомобильных систем охлаждения

На любом современном автомобиле можно встретить несколько деталей для охлаждения или нагрева жидкостей и газов, используемых в различных системах — радиаторов. Все о радиаторах, их существующих типах, конструкции и принципе работы, а также о подборе и замене этих деталей — узнайте из данной статьи.

Что такое радиатор?

Радиатор — узел систем охлаждения различных агрегатов транспортных средств (двигателя, масла, отопителя салона, кондиционера, интеркулера и других); воздушный или жидкостный теплообменник, состоящий из ряда тонких трубок и резервуаров, обеспечивающий охлаждение протекающей жидкости набегающим потоком воздуха или жидкости.

В транспортных средствах присутствует как минимум один агрегат, требующий отвода тепла в процессе работы — двигатель. Во многих автомобилях также есть отдельные механизмы и системы, для нормального функционирования которых необходимо организовать охлаждение — система смазки двигателя или коробки передач, система охлаждения наддувного воздуха (интеркулер), система кондиционирования и другие. Наконец, в любой машине есть система отопления салона, для работы которой необходимо отбирать часть тепла от двигателя и направлять его в салон. Во всех этих системах присутствует похожая по конструкции и работе деталь — радиатор или теплообменник.

На радиаторы возлагается несколько функций:

  • Отвод тепла от протекающей внутри радиатора среды (жидкости или газа) и отдача его в атмосферу;
  • В радиаторах системы охлаждения ДВС — возможность добавления и слива жидкости в систему (за счет наличия заливной пробки и сливного крана);
  • Также в радиаторах системы охлаждения ДВС — выравнивание давления в системе и в атмосфере, а также сброс чрезмерного давления через встроенный клапан;
  • В радиаторах-испарителях системы кондиционирования — расширение рабочей среды (фреона) и понижение ее температуры;
  • В радиаторах отопителей — отвод тепла от охлаждающей жидкости в салон автомобиля.

При этом любой радиатор обеспечивает теплообмен между различными средами (жидкостями, жидкостью и воздухом, газами), за счет чего достигается охлаждение одних сред и нагрев других. Все радиаторы важны для нормального функционирования отдельных систем автомобиля, в отдельных случаях радиатор в принципе делает возможной эксплуатацию транспортного средства. Поэтому неисправный теплообменник необходимо отремонтировать или заменить, но прежде, чем идти в магазин за новой деталью, необходимо разобраться в типах, конструкции и особенностях работы автомобильных радиаторов.

Типы и устройство автомобильных радиаторов

Все автомобильные радиаторы имеют принципиально одинаковую конструкцию, в которой можно выделить три части:

  • Бачок с подводящим патрубком;
  • Сердцевина;
  • Бачок с отводящим патрубком.

Сердцевина — это система труб и пластин, которая является теплообменником. Бачки служат для подвода и отвода рабочей среды из сердцевины, они могут располагаться сверху и снизу или по бокам от сердцевины. На некоторых типах радиаторов бачки как таковые отсутствуют.


Общее устройство автомобильного радиатора


Основные конструкции автомобильных радиаторов

По конструкции сердцевины радиаторы делятся на два типа:

  • Трубчатые;
  • Пластинчатые.

В радиаторах с трубчатой сердцевиной теплообменник выполнен в виде системы труб круглого или овального сечения, которые для лучшей отдачи тепла окружены металлическими пластинами того или иного типа. В радиаторах с пластинчатой сердцевиной теплообменник выполнен в виде зигзагообразных трубок плоскоовального сечения, которые за счет большой площади поверхности не нуждаются в дополнительных металлических пластинах.

В свою очередь, трубчатые радиаторы делятся на две больших группы:

  • Трубчато-пластинчатые;
  • Трубчато-ленточные.

Сердцевина трубчато-пластинчатых радиаторов выполнена в виде системы трубок круглого или овального сечения, помещенных в пакет широких металлических пластин. Такой теплообменник имеет большую площадь поверхности, которая хорошо отдает тепло набегающему потоку воздуха и обеспечивает эффективное охлаждение протекающей по радиатору жидкости.

Сердцевина трубчато-ленточных радиаторов выполнена в виде системы трубок овального (плоскоовального) сечения, между которыми располагаются зигзагообразные (согнутые в гармошку) металлические ленты. Такая конструкция имеет увеличенную по сравнению с трубчато-пластинчатой площадь поверхности и, как следствие, более эффективную теплоотдачу.

По материалу изготовления радиаторы бывают двух основных типов:

  • Медные (и медно-латунные);
  • Алюминиевые.

В устройствах первого типа трубки и пластины/ленты выполнены из меди, которая обладает высокой теплопроводностью и поддается пайке. Однако медные радиаторы тяжелые и дорогие, поэтому в современных автомобилях они практически вытеснены радиаторами из алюминиевых сплавов. Бачки всех типов радиаторов могут выполняться из пластика, алюминия или латуни, на бачках обязательно присутствуют патрубки, резьбовые или байонетные горловины для установки пробки, штуцеры или краны для слива жидкости, гнезда для установки датчиков температуры и иные элементы.

При этом трубки сердцевины могут быть бесшовными или паяными/сварными, а сама конструкция сердцевины радиатора — сборной и паяной. Сборными чаще всего выполняются алюминиевые радиаторы с трубчато-пластинчатой сердцевиной — в этом случае трубки привариваются или припаиваются только к бачкам, а пластины и трубки соприкасаются друг с другом, однако никак не соединяются. Паяными и сварными выполняются алюминиевые и медные трубчато-ленточные радиаторы — в этом случае трубки и ленты спаяны друг с другом, что обеспечивает надежный контакт между деталями и жесткость всей конструкции.

Описанную конструкцию имеют все автомобильные радиаторы, отличаясь лишь некоторыми деталями, о которых сказано ниже.

Применяемость автомобильных радиаторов


Радиаторы отопителя салона


Масляный радиатор АКПП


Конструкция радиатора кондиционера

На автомобили могут устанавливаться радиаторы различного назначения:

  • Радиатор системы охлаждения двигателя. Присутствует на всех транспортных средствах, оснащенных ДВС с жидкостной системой охлаждения. Обеспечивает отвод тепла от охлаждающей жидкости в атмосферу за счет проходящего через радиатор потока воздуха;
  • Радиатор отопителя. Является частью системы охлаждения двигателя, предназначен для подогрева поступающего в салон воздуха с целью поддержки комфортного микроклимата. Обеспечивает подогрев проходящего потока воздуха за счет тепла охлаждающей жидкости;
  • Масляный радиатор. Присутствует в системах транспортных средств, машин и агрегатов со значительным нагревом масла — гидравлических, некоторых АКПП, в отдельных типах двигателей и т.д. Существуют масляно-воздушные и масляно-водяные радиаторы, в первом случае охлаждение осуществляется набегающим потоком воздуха, во втором — потоком охлаждающей жидкости (радиатор помещается в систему охлаждения двигателя);
  • Радиаторы кондиционера и испарителя. Присутствуют только на транспортных средствах, оснащенных системой кондиционирования воздуха. Радиатор кондиционера обеспечивает отвод тепла от хладагента набегающим потомок воздуха, радиатор испарителя обеспечивает расширение (испарение) хладагента с целью снижения его температуры. Первый радиатор обычно располагается в подкапотном пространстве рядом с радиатором охлаждения двигателя, второй — в салоне автомобиля или под приборной панелью, он обеспечивает охлаждение поступающего в салон потока воздуха;
  • Радиатор интеркулера. Присутствуют только на автомобилях, имеющих систему промежуточного охлаждения наддувного воздуха (интеркулера). Это воздухо-воздушный радиатор, он имеет большую площадь для охлаждения поступающего от турбины воздуха набегающим потомок воздуха.

Эти радиаторы могут иметь существенные отличия в конструкции. Например, радиаторы отопителя имеют малые габариты, а радиаторы кондиционера имеют несколько патрубков для подвода хладагента. Масляные радиаторы обычно выполнены в виде одной трубы, свернутой в спираль или согнутой в гармошку, вокруг которой располагается пакет пластин или лент (либо вовсе без пластин). А радиатор интеркулера имеет большое сечение труб и патрубков, что обеспечивает пропуск большого количества воздуха без существенного повышения сопротивления потоку.

Вопросы верного подбора, ремонта и замены автомобильных радиаторов

Радиаторы крайне важны для работы многих систем транспортного средства, особенно для функционирования силового агрегата, отопителя, некоторых типов трансмиссий, гидравлической системы и других. При неисправном радиаторе повышается температура жидкости и агрегат (или вся система) может выйти из строя вследствие перегрева. Поэтому теплообменник при возникновении проблем необходимо менять.

На замену следует брать радиатор того же типа и модели, что был установлен ранее, если найти такое же устройство невозможно, следует использовать радиатор достаточной производительности. Если взять слишком маленький радиатор, то система будет работать недостаточно эффективно, а большой может не встать на свое место.

Замену радиатора нужно проводить в соответствие с инструкцией по ремонту транспортного средства. Затем теплообменник следует регулярно проверять, очищать снаружи от грязи и внутри от накипи и отложений. При верном подборе радиатора и его регулярном обслуживании система охлаждения будет эффективно работать в любых условиях.