Радиаторы охлаждения ДВС. Конструкционные особенности. 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.
Принципиальная схема радиатора на радиально-уплотнительных втулках.
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
Схемы расположения трубок на срезе сердцевины
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.
Бывает, на испытаниях случаются казусы)).
.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.
Схема радиатора по технологии ТАСПО
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)
Описание 
Многа букав) 
Ну и сам инструмент.На практике скажу-все гораздо сложнее устроено)
По данной технологии достаточно много производителей, которые копируют друг у друга все что плохо лежит-ведь технологическую линейку никто не продаст и не расскажет))
Плюсы технологии:
1.Трубка заведомо цельная, так как изготавливается методом экструзии(брак минимален).
2.Устойчивость к многим агрессивным средам выше по сравнению с медно-латунными.
3.Легкость материалов и цена на производство ниже.
4.Легкость всей конструкции-алюмишка жешь!)
5.Если у вас с завода стоит радиатор по такой технологии-он будет работать, так как их расчитывают под конкретную модель двигателя (МАЗ-яркий пример).
Минусы:
Как не странно, при теоретической возможности трубки выдерживать высокое давление, в целом радиатор достаточно хрупкий. При том, что трубки с основанием свариваются в аргонной среде в единое целое, бежать начинает сердцевина именно по месту сварки.Очень часто это обусловлено ненадежностью всего каркаса прочности, либо производитель зачастую экономит на испытаниях на вибро-стенде)))
В целом, радиатор такого типа достаточно надежны, и до сих пор устанавливаются на колесную технику.
В следующей части расскажу о более современных технологиях, таких как NOCOLOK(ооочень модное нынче слово, мы даже печь купили под нее)).А так же будет пара остроумных решений из историй радиаторо-строения)
Кто осилил-ну вы монстры, ребят!
Я сам еле перечитал)
Зачем нужен радиатор охлаждения в авто
Все виды радиаторов имеет сходную конструкцию, включающую следующие элементы:
- Сердцевина (решетка). Состоит из металлических пластин, пронизанных полыми трубками, соединяющими бочки радиатора.
- Верхний и нижний бачки. Как трубки, изготовлены из легкосплавных материалов – меди, алюминия или латуни.
- Входной и выводной патрубки. По входному патрубку осуществляется подача горячей охлаждающей жидкости (ОЖ), радиатор снижает ее температуру, а выводной патрубок замыкает систему через термостат. На входе устанавливают тройник для подключения расширительного бачка, компенсирующего изменения объема жидкости при колебаниях теплового режима.
- Горловина с крышкой, с установленным вакуумным клапаном.
- Датчик температуры. Как устройство управления информирует о температуре ОЖ, а при повышении рабочих параметров, позволяет запустить принудительное охлаждение.
- Кронштейны крепления.
Важно! Отдельные модели комплектуются краником слива ОЖ, а также статично закрепленным защитным кожухом и вентилятором с электрическим или принудительным приводом.
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.
Виды радиаторов
Радиаторы разделяют в зависимости от конструктивных особенностей трубок охлаждения:
- круглые, где полезная площадь ограничена небольшим прямым контактом с воздушным потоком, коэффициент полезного действия невелик, широкое распространение получили из-за низкой стоимости, а также простоты сборки изделия;
- овальные, с лучшими показателями теплоотдачи при этом, цена осталась в бюджетном сегменте;
- спекаемые секции, изготовляются с оптимально подобранным углом контакта охлаждающего потока, надежные, но стоимость превышает бюджетные аналоги;
- монолитно-алюминиевые, используется в системах охлаждения большинства автомобилей иностранного производства, их выгодно отличает высокая надежность, а также максимальная теплоотдача.
Важно! Независимо от цены и типа изделий, использования современных ОЖ, элементы конструкции подвержены окислению, результатом которого представлены поломки и необходимость ремонта.
Конструкция алюминиевых радиаторов
Началом разработки узлов из алюминия в стране, считают период «холодной войны». Медь была стратегическим и дорогим сырьем, в то же время алюминий дешевле, а сфера использования ограничена. Выпускают два вида устройств, отличающихся технологией создания – сборная и паяная конструкции.
Сборные радиаторы
В сборных радиаторах используют трубки с круглым сечением и межтрубные пластины крепят без использования сварки, что значительно снижает стоимость узла, но ухудшает теплоотдачу. Технология изготовления представлена фиксации вальцовкой округлых сот, через пластичный полимерный или резиновый уплотнитель.
Пластичность прокладки сохраняется только на период сборки узла. Воздействие высоких температур изменяет свойства материала, и зачастую представляет собой место возникновения неисправности. На месте соединения потерявшего герметичность можно увидеть окись, потеки антифриза.
Цельнопаянные радиаторы
Конструкция предусматривает расположение охладительных трубок в шахматном порядке. Такое расположение усиливает теплоотдачу. Технология производства представлена предварительной сборкой конструкции и окончательной обработкой при высокой температуре в печи, обогащенной азотом. Он необходим для удаления поверхности изделия от окислов. Последний этап – установка пластмассовых торцевых бочков. Крепление производится способом волнового вальцевания.
Отдельную категорию представляют изделия, у которых бачки выполнены, как и соты, из алюминия. Массовую популярность они не получили – количество материала для бачка, примерно равно объему, необходимому для изготовления остальных элементов, но реставрируемые раритетные автомобили получают именно такие радиаторы.
Почему радиаторы ломаются
Система охлаждения двигателя и так довольно капризна, а ей ещё приходится выполнять свои функции порой при не совсем благоприятных факторах. Температура в ней способна достигать 120 градусов, а давление – 2 кг на кв. см, причём эти параметры меняются довольно быстро.
Когда давление достаточно высокое, антифриз не закипает. Но если такое явление обнаружено, то напрашивается вывод о потере системой герметичности.
Следует отметить, что при обнаружении неполадок, касающихся отвода от мотора тепловой энергии, было бы преждевременно сразу винить в этом радиатор. Система охлаждения устроена довольно-таки непросто, и слабых звеньев у неё хватает. Но коль уж радиатор дал течь, то причиной тому нередко становится чрезмерное давление в системе.
В данном случае не рекомендуется любительская починка, например, в виде заделывания подручными материалами, поскольку без требуемой обработки повреждённого места протечка начнётся снова. Да и для сварки гаражные условия – не самые лучшие.
Вообще, протечка является одним из наиболее распространённых неисправностей радиатора. При серьёзной пробоине и скоротечном утекании охладителя рекомендуется немедленно вызвать техническую помощь. При небольшой утечке можно залить в агрегат дистводу и отвезти машину на СТО.
Высокая температура патрубков как на верхней, так и на нижней стороне говорит о том, что антифриз стал плохо отдавать тепло. А значит, нужно снаружи очистить радиатор от мусора.
Если, наоборот, радиатор холоден и сверху, и снизу, то это признак того, что загрязнённые трубки не дают горячей жидкости перетекать по маршруту и полноценно охлаждать двигатель.
Протекания уплотнителей, образование трещин в патрубках, неисправность насоса и контролирующих устройств также могут дать о себе знать. В частности, если при прогреве двигателя температурный датчик на это никак не реагирует, то дело явно в термостате.
Неисправной крышке расширительного бачка с расположенным на ней клапаном можно подобрать замену, или попытаться их отремонтировать, например, усилив пружины.
Радиатор может выйти из строя и вследствие ДТП, при котором наиболее уязвимыми местами автомобиля, как правило, являются передняя и боковая его части. В случае фронтального повреждения, автовладельцу с большой вероятностью придётся ставить не только новые бампер с фарами, но и другой радиатор.
Итак, в основном к поломке радиатора приводят:
- дорожно-транспортное происшествие;
- механические воздействия – например, от дорожных камней;
- замерзание охладителя;
- внутреннее загрязнение трубок радиатора;
- разуплотнение в местах стыка металлических и пластиковых элементов;
- старение металла.
Как сообщалось выше, неисправный термостат не предоставит автовладельцу достоверных данных о температуре. Кроме того, продолжительная эксплуатация автомобиля со сломанным радиатором грозит перегревом двигателя.
При менее печальном исходе доведённый до точки кипения антифриз создаёт газовые пузыри, препятствующие его движению. Эта проблема исправляется проще, так как не требуется ремонт самого мотора.
Основные признаки неисправностей
Поводом для беспокойства об исправности радиатора и принятия решения о его срочном ремонте представлены следующие признаки:
- Протекание ОЖ. Определяется правильно проведенным внешним осмотром площадки парковки автомобиля, а также контролем уровня ОЖ. Если узел дал течь или нарушена герметичность соединений, на месте стоянки остаются характерные пятна тосола.
- Температура двигателя не снижается. Об этом можно судить по частому включению вентилятора, горячем впускном и выпускном патрубке.
- Температура ДВС повышена, но узел охлаждения даже не прогревается. Причина – засоренность трубок радиатора. Они могут забиваться в результате смешивания несовместимых видов антифриза и проточной воды с солями или проникновения масла.
Важно! При любых неисправностях охлаждающей системы двигателя внутреннего сгорания пользоваться автомобилем не рекомендуют, а сделать ремонт нужно обязательно. Устранение незначительных нарушений герметичности можно провести своими руками, но связанный с конструктивным вмешательством, без профессиональной подготовки и специального инструмента, делать самостоятельно не рекомендуют.
Способы ремонта радиатора охлаждения
В зависимости от сложности ситуации возникновения неисправности, определяют меры для ее устранения. Они могут носить временный или поверхностный характер, но впоследствии обязательно проведение капитального ремонта.
Жидкость для ремонта радиатора
При обнаружении небольшой течи можно воспользоваться специальными химическими составами. Они имеют различные названия – герметик, восстанавливающая жидкость, восстановительный порошок. Их помещают в радиатор машины, и с течением небольшого времени, корпус станет вновь герметичным.
Обращают внимание на качественный состав, информацию о том, сколько заливать и как хорошо зарекомендовал себя производитель.
Такая мера не может считаться основным ремонтом – через время течь может возобновиться, и придется задуматься о серьезном вмешательстве.
Холодная сварка
С появлением пластичного материала, как «холодная сварка», упростилась задача «бытового» ремонта – при обнаружении нарушений на стыках трубок или бачках, она использовалась повсеместно. Условием эффективности «сварки» тщательная чистка места применения с последующим обезжириванием. Недостаток представлен временем использования и невозможности применения в замкнутых системах с большим давлением.
Эпоксидный клей
Не меньшее распространение для ремонта сот в гаражных условиях получила эпоксидная смола. Устранять можно как небольшие, так и значительные площади, но эффективность отвода тепла снизиться.
Своей рукой нужно почистить место медной окиси, обезжирить, залить клей, предварительно смешав смолу и затвердитель в пропорциях, рекомендованных производителем. Выравнивают плоскость шпателем.
Пайка радиатора охлаждения
Пайка – надежный ремонт, который обеспечит эксплуатацию отреставрированного узла. Пайку невозможно провести без базовых знаний, а также инструмента и принадлежностей, в их числе:
- паяльник;
- газовая горелка или паяльная лампа;
- кислота;
- припой;
- мелкозернистая наждачная бумага.
Если повреждения получили бачки, щели пропаивают, трубки – при наличии запасных, меняют на исправные.
Что происходит когда включается радиатор?
- Термостат в передней части двигателя определяет, когда двигатель достигает неприемлемой температуры. Это приводит к выделению воды и охлаждающей жидкости,которые удерживаются в радиаторе.
- Эта жидкая комбинация поглощает тепло, выделяемое трением двигателя и сгоревшим топливом. Затем она отправляется обратно в сам радиатор. Площадь поверхности достаточно велика, чтобы позволить охлаждающей жидкости остыть. Кроме того, вентилятор, расположенный рядом с ним, помогает еще больше охладить охлаждающую жидкость.
- Воздух снаружи автомобиля поступает через вентиляционные отверстия, обеспечивая дополнительную охлаждающую мощность. Охлаждающая жидкость отправляется обратно в двигатель, чтобы забрать больше тепла. И так по кругу.
Ремонт радиатора охлаждения двигателя своими руками
Устранение неисправностей разделяют на этапы, в том числе демонтаж узла, восстановление его внешнего вида и внутреннего состояния, непосредственный ремонт, установка на штатное место со стандартной проверкой работоспособности.
Подготовка к ремонту
Подготовительные мероприятия представлены следующим:
- Автомобиль устанавливают на ровной площадке под навесом или в гараже. Попадание внутрь охладительной системы пыли или природных осадков спровоцируют последующие неисправности.
- Отключают электрическое питание, сняв «минусовую» клемму с аккумуляторной батареи.
- Под днище устанавливают емкость и сливают ОЖ через краны блока цилиндров и радиатора. Если конструкцией не предусмотрены – потребуется снятие нижнего патрубка.
- На разъемах отключают провода вентилятора и датчика температуры, отсоединяют патрубки.
- Откручивают болты, предупреждая нарушения резьбы. Понадобятся ключи с размером головки подходящего размера. Снимают радиатор. Монтаж после ремонта производят в обратной последовательности. Охлаждающую жидкость лучше поменять на новую.
Важно! Во избежание термических ожогов при сливе антифриза необходимо выждать время для остывания мотора и элементов навесного оборудования.
Промывка снаружи и внутри
Для того чтобы провести точную диагностику повреждений проводят наружную и чистку внутренних каналов. Для этого понадобиться источник воды под давлением или воздушный компрессор. Порядок работ представлен:
- вводной и выводящий жидкость патрубки, а также посадочное место датчика температуры, глушат пробками;
- жесткой щеткой под струей воды отчищают от внешних загрязнений;
- для устранения внутренних отложений и грязи используют сертифицированную чистящую жидкость, залив ее внутрь радиатора на время, указанное производителем;
- сливают химический состав, полость промывают проточной водой.
После проведения чистки делают диагностику повреждений и проверяют качество соединений элементов конструкции.
Важно! Очиститель и воду необходимо сливать в специально выделенную для этих целей, емкость. Их попадание на руки, другие открытые участки тела или в почву крайне нежелательно.
Ремонт сотовой части
При выявлении механических повреждений сот возможны следующие варианты устранения неисправностей:
- Микроскопичные повреждения удаляют с помощью технологии применения эпоксидного клея или «холодной сварки».
- Тонкие трещины достаточно зачистить от окиси, обезжирить и пропаять. Для работы используют мощный электрический паяльник или разогреваемый газовой горелкой. Необходимо проявить особую осторожность при работе у основания соты – высокая температура может спровоцировать распайку конструкции.
- При значительных повреждениях сотовую трубки часть вырезают, а оставшиеся концы загибают и пропаивают. Если удалены 1-2 соты, КПД радиатора не уменьшится.
Важно! После ремонта рекомендуют проверить качество пайки, создав внутреннее водяное давление несколько большее, чем предусмотренное техническими характеристиками изделия.
Сборные радиаторы
Неисправности этого вида изделий, как правило, не касаются сотовой части. Из строя выходят уплотнительные резиновые прокладки, используемые в процессе закрепления трубок вальцовкой. При условии использования качественного антифриза срок службы прокладок в узлах западных производителей представлен 10 – 16 годами, отечественных моделях не превышает 11 лет, а экземплярах восточных производителей не прогнозируемый.
Ввиду дороговизны специальных припоев для пайки и кропотливости работы, специалисты ремонтируют преимущественно иностранные изделия, чинить радиатор, например, на «жигулях» просто нецелесообразно.
Цельнопаянные радиаторы
Поскольку цельнопаянные варианты узлов охлаждения не устанавливают на автомобили бюджетного сегмента, относятся к категории дорогих, их ремонт себя всегда оправдывает. Специалисты при самостоятельном ремонте акцентируют внимание на следующем:
- сложности пайки угловых пакетов трубок – разница толщина металла не затрудняет равное прогревание стыкуемых поверхностей;
- проведение работ с особой осторожностью в местах прилегания металла к пластиковым бачкам – неаккуратное использование паяльника приведет к дополнительным повреждениям;
- целесообразности нарушения целостности вальцовки бачков, а если такая необходимость безусловна, то подсоединение производить на фотополимеры.
При всей сложности работ, новый радиатор будет стоить гораздо дороже расходов на приобретение материалов для ремонта и потраченного времени, чтобы аккуратно запаять повреждения.
Как узнать о поломке?
Короче говоря, ваш радиатор играет жизненно важную роль в отводе тепла от вашего двигателя—тем самым обеспечивая правильную работу двигателя без риска внезапной поломки. Со временем, конечно, различные проблемы могут помешать системе охлаждения работать должным образом. Одна из распространенных проблем заключается в том, что термостат, из которого охлаждающая жидкость поступает в двигатель, засоряется и больше не открывается. Это существенная проблема: это означает, что двигатель может перегреться и в конечном итоге сломаться, если вы не исправите проблему сразу же.
Еще более распространенной причиной поломки системы охлаждения является утечка; утечка может привести к тому, что уровень охлаждающей жидкости станет слишком низким, а это означает, что охлаждающей жидкости недостаточно, чтобы забрать тепло и удалить его должным образом.
Конечно, если вы заметили жидкость под вашим припаркованным автомобилем и заподозрили утечку, очень важно, чтобы автомобиль был немедленно осмотрен и обслужен.
Какой радиатор лучше
Выбирая радиатор, необходимо опираться на рекомендации производителя автомобиля (параметры можно посмотреть на шильдике изделия). Конструкторы рассчитывают предельные нагрузки на все системы автомобиля, в том числе охлаждения. Избыточные возможности узлов при эксплуатации не используются, но приводят к дополнительным затратам.
Если владелец принимает решение о рестайлинге с модернизацией основных узлов, то при приобретении нового радиатора необходимо убедиться, что предложенная продавцом разновидность соответствует:
- Размерам выделенного под узел места подкапотного пространства.
- Входной и выпускной патрубки находятся в комфортных для подключения к системе местах, соответствуют диаметру штатных труб.
- Кронштейны крепления обеспечивают посадку и жесткую установку на предусмотренное для узла место.
- Материал и элементы не имеют видимых дефектов.
- В описании представлены параметры (рабочие давление, режим эксплуатации и прочее), соответствующие эксплуатационным характеристикам автомобиля.
- Возможно ли совмещение приобретаемого узла с радиатором охлаждения кондиционера или АКПП, если они предусмотрены.
Помочь при выборе радиатора поможет ознакомление с видеоматериалом об особенностях их производства:
Неоспоримые преимущества
Но почему радиаторы лучше, чем продукция конкурентов? Тут всё просто и потому убедительно. Что важнее всего для радиатора? Его теплоотдача. В радиаторах LUZAR количество трубок, толщина и оребрение как минимум не уступают характеристикам оригинальной продукции, а порой и превосходят её. LUZAR полностью соответствуют требованиям автопроизводителей, ведь они поставляются на конвейер для первичной комплектации многих автомобилей!
Ячейки автомобильного радиатора
Гарантия на радиаторы составляет два года, а значит, с ресурсом у них всё в порядке. На заводе готовые радиаторы подвергают стендовым испытаниям, в которые входит вибронагрузка и соляной туман. Учёные из Висконсинского университета в Мадисоне (США) работают над созданием радиатора, который можно будет печатать на 3D-принтере.
В отличие от привычных теплообменников, он сможет похвастать максимально эффективной геометрической формой, которую сегодня невозможно реализовать из-за ограничений классического заводского оборудования. Но самое любопытное, что исследователи рассматривают в качестве материала для печати… пластик. Как известно, он обладает слабой теплопроводностью, однако американцы не сдаются и надеются завоевать рынок радиаторов, добавив в пластик керамику или графен.
Пока не получилось. Некоторые автовладельцы боятся использовать неоригинальные детали, потому что иногда они не соответствуют геометрическим параметрам автомобиля и для их установки в лучшем случае требуются недюжинные усилия и запас крепких выражений. Так вот, радиаторы лишены этой проблемы — работоспособность продукции проверяется в составе узла системы охлаждения или кондиционирования в сборе. Да-да, радиатор берут и устанавливают в соответствующий автомобиль, чтобы в этом убедиться.
Как работает радиатор охлаждения двигателя
При работе двигателя автомобиля каждый цилиндр постоянно повышает свою температуру за счет детонации подаваемого топлива. Если температуру не понижать, постоянные микровзрывы приведут к доведению мотора до критической температуры, превышение которой разрушит силовой агрегат.
Чтобы предотвратить это, устанавливается система охлаждения двигателя автомобиля. В представленной статье мы рассмотрим все базовые сведения о данном узле.
Система охлаждения: что такое
Многие автолюбители задаются вопросом – система охлаждения: что такое?
Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:
- нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
- охлаждение масла в системе смазки;
- охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
- охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
- охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.
В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.
Устройство и назначение радиатора системы охлаждения двигателя
Избыточное радиаторное тепло удаляется в окружающее пространство. Этому способствует его особая конструкция. Основными элементами изделия являются:
- верхний бачок;
- нижний бачок;
- сердцевина;
- элементы крепления.
Наиболее популярными материалами для изготовления радиаторов являются:
- медь;
- алюминий;
- медные сплавы;
- сплавы на основе алюминия.
Сердцевина изделия изготавливается в разном виде. Встречается трубчатый тип, бывает пластинчатый вариант, а также выпускается в сотовом виде. Чаще всего можно встретить трубчатую конструкцию. Внутри располагаются вертикальные трубки с сечением в виде овала либо круга. Они пропускаются сквозь ряды тонких пластин, установленных горизонтально. Они припаяны к обоим бачкам.
Важно знать! Присутствие пластинок способствует не только повышению жесткости конструкции, но и оказывает значительное позитивное влияние на теплоотдачу.
Предпочтительными являются трубки овального сечения. У них увеличена поверхность охлаждения, а это способствует быстрому теплообмену. Также, если случается нежелательное перемерзание жидкости, то овал лишь деформируется, а круг способен разорваться, разгерметизировав систему.
Реже встречаются пластинчатые варианты исполнения. В них ОЖ перемещается по объему, который сформирован двумя спаянными друг с другом фигурными пластинами. Нижняя торцевая часть и верхняя соединены с резервуарами. Охлаждающий воздух перемещается по внешней части пластин. Чтобы увеличить поверхность охлаждения, пластины изготовлены гофрированными. Таким образом удается скорей проводить остывание, чем у трубчатых аналогов.
Однако с пластинами больше встречаются недостатки. Они проявляются в быстром загрязнении, необходимости наличия большего числа спаянных участков, применении более тщательного ухода.
Сотовые конструкции сердцевин предполагают наличие горизонтальных круглых трубок для воздуха, которые снаружи омываются анитифризом. Для обеспечения комфортной спайки таких систем трубки развальцовываются на концах до шестиугольной формы. Такой формат обеспечивает большую, чем в аналогах охлаждающуюся поверхность.
Верхняя часть бочка, расположенного выше, оснащена припаянной горловиной. Снаружи она закрыта специальной пробкой с паровым клапаном. Также к бачку подходит небольшой патрубок, который нужно соединять с гибким шлангом. Через него подводится охлаждающая жидкость.
В нижнем бачке имеется отводящий патрубок с гибким шлангом. Для качественной фиксации использованы винтовые хомуты. Подобная конструкция позволяет иметь небольшое смещение блока относительно охладителя.
Предназначение и разновидности
Отвод тепла — далеко не единственное назначение системы охлаждения двигателя. Она дополнительно отвечает за выполнение ряда иных задач:
- нагрев воздушной массы для отопления салона транспортного средства;
- уменьшение времени ожидания, необходимого для доведения мотора до рабочей температуры;
- уменьшение температуры смазочных материалов, используемых для ДВС;
- если применяется рециркуляция —уменьшается температура выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания;
- если присутствует автоматическая КПП — охлаждается смазка, расположенная внутри.
Схема системы охлаждения двигателя напрямую зависит от того, каким является ее способ функционирования и принцип работы. Соответственно, принято классифицировать узел на несколько категорий:
- жидкостное — тепло отводится за счет постоянной циркуляции техжидкости;
- воздушное— при применении рассматриваемойсхемы систем охлаждения двигателей тепло будет отводиться циркулируемым воздухом;
- комбинированное — включает в себя применение 1-го и 2-го варианта одновременно.
Практика показывает, что комбинированный вариант является наиболее эффективным, обеспечивая стабильную работу мотора в целом.
Чугун
Чугун состоит из углерода и железа. Процентное соотношение углерода может составлять до 6% и более. На свойства материала влияет наличие примесей в составе: марганца, серы, кремния и др. В зависимости от количества примесей различают три основных вида чугуна:
- белый – в основном применяется для производства стали;
- серый – вязкий металл, хорошо поддающийся обработке, используется в машиностроении и производстве различных конструкций, работающих в условиях повышенной интенсивности;
- легированный – так называют чугун, в состав которого добавляют элементы для повышения его основных характеристик: прочности, износостойкости и т.д.
Чугун используется для производства литых конструкций и деталей, эксплуатируемых в условиях невысокой динамической нагрузки. Материал хорошо обрабатывается и стоит дешевле стали (этим объясняется доступная цена радиаторов отопления).
Первый радиатор был отлит из чугуна в середине XVIII века. Позднее оборудование получило широкое распространение в Европе и России и пользуется спросом до сих пор, несмотря на развитие технологий по производству радиаторов из других материалов.
Одно из преимуществ чугуна, которое сделало его популярным материалом для производства батарей отопления – это высокая стойкость к коррозии. После установки поверхность радиатора покрывается сухой ржавчиной, что тормозит дальнейшее проникновение коррозии.
Стенки радиаторов из чугуна очень толстые, это повышает вес и прочность изделия, а также значительно продляет срок его службы. Еще один плюс – это неприхотливость к теплоносителю. Наличие примесей в воде не вредит батарее изнутри, материал сложно повредить поэтому чугунные радиаторы обеспечивают стабильную работу отопительной системы на протяжении долгого времени, не требуя замены (до 50 лет).
Высокая масса радиаторов обеспечивает отличную теплоемкость и инерционность, сглаживая изменения температурного режима в помещении. При длительной эксплуатации (более 40 лет) может возникнуть разрушение чугунных ниппелей. За счет пористости и шершавости чугуна на внутренних стенках радиаторов со временем образуется налет, что приводит к потере теплоотдачи.
Устройство
Рассматривая конструкцию, по которой создана система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, можно заметить, что здесь практически отсутствует бак, в котором происходит хранение жидкости. В данном случае такой элемент конструкции не нужен, потому что жидкость постоянно находится в каналах/полостях ДВС и радиаторе.
Хотя бачок все же присутствует — его называют расширительным. Главная задача этой детали — комфортный залив рабочей жидкости в систему, а также возможность залива дополнительного количества жидкости, если ее герметичность по тем или иным причинам нарушена.
На картинке ниже можно посмотреть на устройство системы охлаждения двигателя.
Начнем ознакомление с водяного насоса, именуемого в народе «помпой». Это своеобразная мельница, в которой жидкость циркулирует по каналам ДВС под давлением. Конечной целью данной конструкции является проход воды через полости, расположенные в блоке мотора. Последние, исходя из компоновки двигателя автомобиля, могут быть разными.
Именно в цилиндрах присутствует максимально высокая температура, которая передается на другие детали. При отводе тепловой энергии охлаждается блок цилиндров, но сам антифриз нагревается. Соответственно, работа системы охлаждения двигателя обеспечивает выполнение простых физпроцессов, позволяющих уравнять температуру. Далее рабочая жидкость протекает по другим узлам мотора и проникает в радиатор.
С конструктивной точки зрения, радиатор охлаждения двигателя являет собой решетку, образованную из большого количества небольших вертикальных каналов, на поверхности которых находятся поперечные пластины. Устройство радиатора охлаждения двигателя может быть разным, исходя из того, насколько большой объем двигателя и насколько часто ему приходится набирать обороты.
Естественно, в спортивных моторах радиатор двигателя имеет увеличенные размеры. Возрастает и площадь обдува.Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя? Большого количества сот, монтажных креплений, а также бачка, в который заливается антифриз. Он постепенно стекает вниз, в результате чего происходит охлаждение. В конструкции предусматривается наличие емкости снизу, которая снова передает антифриз в водяной насос.
Радиатор системы охлаждения двигателя эффективно справляется со своей задачей благодаря большому количеству каналов. Обеспечение качественного результата его работы также гарантируется за счет постоянного обдува корпуса воздушным потоком. Именно поэтому деталь практически всегда монтируется на «морде» авто.
Но даже этого порой может оказаться недостаточно, особенно тогда, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии. Поэтому с целью охлаждения дизельного двигателя (как и бензинового, в целом) используется специальный вентилятор. Он закреплен между мотором и радиаторным узлом, помогая усилить циркуляцию воздушной массы.
Чтобы гарантировать надежную работу системы, надо убедиться в исправном состоянии радиатора. Многие задаются вопросом — как проверить радиатор охлаждения двигателя? Сделать это достаточно просто — нужно быть уверенным в отсутствии повреждений каналов, а на асфальте должны отсутствовать следы течи из-за разгерметизации.
Проверять радиатор охлаждения двигателя надо перед каждой поездкой. Невыполнение этого требования может привести к детонации мотора, приводящей к невозможности восстановить его работоспособность.
Выше мы разобрались с тем, из чего состоит система охлаждения двигателя большинства транспортных средств. Но есть также и другая функция, которую выполняет система — это прогрев силового агрегата. Несмотря на ее противоречивость названию, при эксплуатации авто в зимнее время низкая температура сильно затрудняет процесс запуска мотора.
Охлаждение двигателя происходит немного хуже из-за мороза и повышенной влажности, топливо распыляется более проблематично, а технические жидкости страдают от повышения вязкости. Чтобы гарантировать нормальный принцип работы системы охлаждения двигателя, придется быстрее ее разогреть. Достичь требуемого эффекта позволяет работающий термостат. Он блокирует попадание антифриза в радиаторные соты.
Минуя данный узел, она перетекает опять в водяной насос, нагревая цилиндры. Термостат самостоятельно совершает подачу антифриза при достижении температуры 70-80 градусов Цельсия (исходя из настроек блока управления и компоновки силового агрегата). Патрубок, открытый в процессе разогрева, сразу же закрывается.
Последним прибором, благодаря которому работает схема охлаждения двигателя, является температурный датчик. Его обычно устанавливают в салоне транспортного средства. Водитель постоянно получает актуальную информацию о температуре мотора в режиме реального времени. При отклонении показателей от нормы владелец авто сможет быстро принять меры по локализации и ремонту поломки.
Практика показывает, что система охлаждения дизельного двигателя наиболее часто выходит из строя в связи с нарушением герметичности. В такой ситуации температура сразу повышается, потому что антифриза в системе становится меньше, и имеющегося объема недостаточно для полноценной работы.
Устройство радиатора
Радиатор состоит из металлических многослойных пластин и трубочек. Благодаря такому устройству у прибора увеличивается площадь соприкосновения с атмосферным воздухом. Сам же прибор расположен чаще всего в передней части машины под капотом. Во время движения автомобиля радиатор способен пропускать через себя много воздуха.
Радиатор имеет несколько основных элементов. В первую очередь — это сердцевина. Она составляет охлаждающий отсек. Также у конструкции есть бачки (коробочки) с патрубками. Есть у них вид верхний и нижний. Радиаторы имеют в сердцевине овальные трубки из латуни. Они расположены в шахматном порядке. Трубки соединены с ребрами.
Верхняя коробка имеет горловину, а нижняя – кран. Он сливает жидкость для охлаждения. Она проходит через весь двигатель, забирая излишнее тепло и вынося его в радиатор. Здесь антифриз снова охлаждается.
Принцип работы
Принцип работы системы охлаждения двигателя постоянно контролируется штатнымблоком управления силовым агрегатом. В нынешних моделях транспортных средств детали охлаждения проверяются специальным математическим алгоритмом, позволяющим принимать во внимание самые разные параметры работы не только мотора, но и сопутствующих систем.
Отталкиваясь от того, как работает система охлаждения двигателя в нормальном режиме при исправных деталях, система стремится поддерживать их на нормальном уровне. Поэтому электроника включает или выключает на некоторое время те или иные элементы.
Чтобы более подробно узнать, как работает система охлаждения двигателя, рекомендуем посмотреть схему ниже.
Поскольку антифриз принудительно протекает по системе, за него отвечает центробежный насос. Благодаря ему техжидкость прокачивается посредством «рубашки». При выполнении данной работы применение систем охлаждения позволяет добиться охлаждения мотора и нагрева антифриза. Исходя из типа мотора и его схемы, жидкость протекает:
- продольно;
- поперечно.
Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.
Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.
В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.
В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.
Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.
Выводы
Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.
Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.
Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.
как охлаждается радиатор автомобиля
Если в автомобиле хороший мощный двигатель и хороши все другие узлы, но нет радиатора системы охлаждения, то это стоячий автомобиль, который нельзя эксплуатировать. Радиатор охлаждения — устройство, которое предназначено для отведения тепла от находящейся внутри жидкости в окружающую среду.
История создания
Первые образцы водяных радиаторов охлаждения были без насоса (помпы). Жидкость циркулировала самостоятельно. Конструктивно охлаждающие устройства создавались таким образом, чтобы создавался эффект термосифона (труба с жидкостью в трубе с вакуумом.
За счет эффекта термосифона жидкость охлаждения попадала в радиатор. В термосифоне происходит следующие физические явления: если вода нагревается, значит плотность ее уменьшается. Вода с уменьшенной плотностью поднимается вверх. Нагретая жидкость, которая поднималась вверх, оказывалась в устройстве проходя через верхний патрубок.
А в самом радиаторе температура жидкости уменьшалась, а плотность увеличивалась. Прохладная утяжеленная жидкость опускалась вниз и через патрубок заходила в рубашку охлаждения ДВС.
Основной минус радиатора с термосифоном в том, что такое устройство плохо начало справляться с охлаждением моторов повышенной мощности. Далее, конструкторы изобрели помпу для поддержания циркуляции в двигателях любых мощностей.
Устройство радиатора охлаждения
Основная функция этого устройства — отведение тепла от нагретых веществ. Это можно обеспечить конструктивной особенностью радиатора и материалами из чего он сделан. Также, для создания наилучшего эффекта охлаждения, место монтажа должно быть таким, где устройство встречается с большим потоком воздушного сопротивления. Поэтому на всех автомобилях, вне зависимости от марки и модели, радиатор системы охлаждения устанавливается спереди перед двигателем и, поэтому элементы кузова перед радиатором делают щелевым (решетка радиатора).
Есть автомобили, в которых мотор устанавливается сзади. Даже при таком расположении ДВС, радиатор ставят спереди. Единственное, приходится прокладываться длинные магистрали для циркуляции жидкости. На спортивных авто можно встретить конструкцию, когда ДВС и радиатор находятся сзади, но по бокам кузова есть воздухозаборники.
Из чего состоит радиатор системы охлаждения
Конструкция автомобильного радиатора может быть нескольких видов, но основная схема такая, как представлена на рисунке.
Пластины 6 — это сердцевина радиатора. Основной элемент теплообменного процесса. Основная часть сердцевин — это бесшовные трубки с толщиной 0,15 мм. Вокруг трубки есть медная или алюминиевая лента. Горячая жидкость проходит через труби и охлаждается.
Преимущество алюминия, как материала для изготовления радиатора только в маленьком весе, по сравнению радиаторов из других металлов. В остальном, алюминиевый радиатор уступает по долговечности, быстрее подвергается износу.
Классификация по типу сердцевин:
Материалы бачков:
Устройство парового 11 и воздушного 12 клапанов радиатора:
Функция воздушного клапана — пропускать воздух внутрь радиатора, если охлаждающая жидкость (вода, тосол, антифриз) закипела и остыла, и появился конденсат.
На пробке есть клапаны. При закипании охлаждающей жидкости (ОЖ) открывается выпускной клапан на крышке. Пар при этом выводится через пароотводную трубу. Когда в радиаторе жидкость остывает, давление падает и, если давление в радиаторе стало ниже атмосферного 1 Атм (килограмм на 1 квадратный сантиметр), то открывается впускной клапан и запускает воздух, чтобы не создавался вакуум.
Если радиатор с клапанной крышкой, то систему эту называют системой охлаждения закрытого типа, так как оно не зависит от внешнего атмосферного давления на улице.
Чтобы слить ОЖ из системы охлаждения закрытого типа, надо открутить сливной болт или открыт краник, и открыть крышку. Для полного слива жидкости из системы охлаждения двигателя, в на блоке цилиндров есть специальный сливной болт под ключ на 13 (ВАЗ).
Если радиатор с крышкой без клапанов, то система охлаждения называется открытого типа. В такой системе вода, как и положено по законам физики, кипит при +100 градусов.
Принцип работы
Движущая сила в охлаждающей автомобильной системе — это помпа. Помповый насос постоянно гоняет жидкость по системе. Есть малый круг циркуляции, есть большой. Пока ОЖ не горячая, термостат ВАЗ закрыт и она циркулирует по малому кругу (рубашка охлаждения мотора). При нагреве, термостат открывает клапан и открывается большой круг (радиатор). Горячие поверхности ДВС (головка блока цилиндров, цилиндры) передают тепло жидкости, которая уходит в радиатор и передает тепло в атмосферу. 
Ремонт своими руками
Основная не трудная диагностика — это проверка уровня жидкости в бачке. 
Если долго не менять ОЖ (чем качественная, тем ее можно реже менять), появляется налет на внутренних стенках каналов. 
Загрязненные каналы уменьшают площадь сечения и затрудняю циркуляцию.
Порядок промывки радиатора:
Техника безопасности! Если двигатель горячий, открывать крышку радиатора запрещено, так как можно получить ожог кипятком или паром.
Видео
О системе охлаждения автомобилей.
Причины перегрева ДВС.
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)
Всё про радиатор системы охлаждения двигателя
Система охлаждения обеспечивает оптимальную температуру работы двигателя. Без такого «кондиционера» автомобиль далеко не уедет: мотор без охлаждения перегревается и выходит из строя. Для нормальной работы нужен адекватный тепловой режим, и инженеры продумали все мелочи, чтобы как можно эффективней решить эту задачу.
Общие понятия, назначение
В системе охлаждения радиатор двигателя выполняет роль основного теплообменника: по его трубкам проходит нагретый антифриз, остужаясь потоком воздуха. Для этой цели радиатор размещают в передней части кузова, сразу за радиаторной решеткой, где можно использовать встречный поток воздуха при движении. А для случаев, когда машина движется по пробкам (медленно), за радиатором устанавливается вентилятор, дающий принудительный обдув. Таким образом, антифриз, проходя через «соты», охлаждается до температуры 80-90°С, обеспечивающей оптимальную работу двигателя.
Схема системы охлаждения двигателя
В самых первых автомобилях использовалась система охлаждения с естественной конвекцией: нагретый антифриз (тогда применяли простую воду) проходил по своему пути за счет разницы температур: более горячая жидкость имеет меньшую плотность, а более холодная – большую, и за счет этой разницы антифриз свободно тек по системе. Сейчас, с развитием скоростей движения и нагрузок на мотор, увеличивается и потребность в охлаждении, поэтому антифриз циркулирует с помощью насоса, обеспечивающего скорость передвижения по системе. Изменился и радиатор охлаждения двигателя: помимо трубок, на нем появились и ребра (пластинки) для более качественного теплообмена. Но сам принцип остался прежним: горячий антифриз поступает в верхнюю часть радиатора, проходит до низа, остывая по пути, и снова поступает в систему охлаждения.
Виды радиаторов
Радиаторы отличаются методом сборки, материалом корпуса и дополнительных компонентов.
В первых радиаторах компоненты соединялись механическим путем. Такая сборка достаточно дешева по себестоимости: для процесса не нужно ни дорогостоящее оборудование, ни особые технологические мощности. Слабым звеном таких радиаторов были стыки: требовались уплотнительные прокладки, стойкие к антифризу и перепадам температур.
В первых моделях трубки были круглыми в сечении; недорогими, но имеющими недостаточный коэффициент теплоотдачи. В дальнейшем радиаторы стали делаться из овальных (сплющенных) в сечении трубок, которые за счет большей площади намного лучше охлаждали антифриз.
Следующее поколение радиаторов – медные паяные, более дорогие по сравнению со сборными, но при этом более прочные и лучше отдающие тепло. К тому же в сварных радиаторах не нужны прокладки кроме мест соединения металлической части с пластиковым бачком. Еще одним плюсом медных конструкций является возможность их ремонтировать: повреждения можно запаять и использовать радиатор дальше.
В связи с подорожанием меди изготовители стали использовать более дешевый алюминий.
Алюминиевые сварные – цельнометаллические, с применением новейших методов сварки, очень прочные и надежные. Недостаток такого радиатора можно увидеть только по сравнению с медным: все-таки алюминий хуже отдает тепло, но за счет площади охлаждения новые радиаторы вполне справляются с возложенной на них задачей.
В настоящее время практически все выпускаемые радиаторы делаются из алюминия, поскольку цены на медь растут, делая ее нерентабельным материалом. Алюминиевые радиаторы отличаются высокой прочностью, что позволяет ставить их в автомобили с мощными двигателями, но при этом очень сложно ремонтируются: аргонная сварка, необходимая для запаивания пробоин и трещин, может оказаться неэффективной, т.к. у трубок толщина стенок меньше 1 мм.
Схема пластинчатого двухрядного (слева)
и ленточного трехрядного (справа) радиаторов
Конструкция радиатора
Основными элементами радиатора являются бачки и находящиеся между ними соединительные трубки. Бачки радиатора могут располагаться по бокам или сверху и снизу, в зависимости от модели. Антифриз поступает в радиатор сверху и, опускаясь вниз, охлаждается.
Бачки делаются как пластиковыми, так и металлическими. Пластик легче и дешевле, но при повреждении уже не ремонтируются. А металл, хоть имеет более высокую стоимость, при необходимости можно «реанимировать» – заварить или запаять трещину или пробитое отверстие.
Конструкция радиатора: 1. Бачок радиатора. 2. Охладитель жидкости АКПП.
3. Прокладка. 4. Радиатор системы охлаждения. 5. Боковая соединительная скоба.
6. Основание каркаса. 7. Бачок масляного радиатора. 8. Масляный радиатор.
9. Виско-муфта вентилятора. 10. Вентилятор.
Для улучшения теплообмена между трубками располагаются дополнительные элементы – пластины (в старых моделях) или алюминиевые гофрированные полоски-ленты (в современных радиаторах). Именно ленточная конструкция сочетает в себе прочность и хорошую теплоотдачу, так что большинство радиаторов изготавливаются по этой технологии.
Технические требования
Для нормальной работы радиатор должен соответствовать достаточно высоким требованиям:
Дополнительные опции
В зависимости от конструкции, радиатор системы охлаждения может дополняться отдельным отсеком для охлаждения масла АКПП – такая система позволяет эффективно использовать обдув радиатора, выполняя две функции одновременно. В технических характеристиках обычно указано, предназначен радиатор для дополнительного охлаждения трансмиссионного масла, или на АКПП придется устанавливать отдельное охлаждение.
Для автомобилей, в которых установлен кондиционер, нужно подбирать соответствующий радиатор: он будет немного тоньше, а крепления сделаны в расчете на несколько большее расстояние до передней стенки.
От чего зависит эффективность охлаждения?
Система охлаждения сама по себе отлично продумана и не требует дополнительных манипуляций. Термостат отслеживает температуру, распределительный клапан регулирует направление потока охлаждающей жидкости, а расширительный бачок препятствует завоздушиванию системы. Но в жару, да еще и под нагрузкой, двигатель всё равно может перегреться, если охлаждение недостаточно хорошо работает. От чего зависит эффективность?
Повреждения радиатора: причины, профилактика
Признаком поломки радиатора является появление протечек: лужица антифриза под машиной насторожит любого водителя и заставит обратиться за диагностикой. Второй настораживающий звоночек – перегрев двигателя, что чревато дорогостоящим капитальным ремонтом. В этих случаях виновником проблемы может быть не только радиатор, но и другие компоненты системы охлаждения.
Нарушение герметичности радиатора может произойти по нескольким причинам:
Современные алюминиевые радиаторы практически не подлежат ремонту: запайка их обойдется в ту же сумму, что и покупка нового, а значит, ремонт имеет смысл только на редких или очень дорогих моделях. В остальных случаях лучше соблюдать профилактические меры, чтобы радиатор послужил как можно дольше:
Продлеваем жизнь радиатору: промывка снаружи и внутри
Самый простой способ увеличить срок нормальной эксплуатации радиатора – периодически убирать грязь с наружных «сот» и отложения на внутренних стенках полостей.
Для промывки системы охлаждения (с попутной заменой антифриза) необходимо:
Чтобы помыть радиатор снаружи, его необходимо демонтировать. Обычно очистку проводят струей воды (не слишком сильной, чтобы не повредить соты), мягкой щеткой и неагрессивным моющим средством. Удалив «шубу», наросшую на радиаторе, можно в разы улучшить его теплоотдачу, а значит, и эффективность системы в целом.
Если нет уверенности в том, что своими силами удастся снять/поставить радиатор правильно, лучше доверить эту работу мастерам на СТО.
Холодная сварка, горчица и другая домашняя кулинария
Желание сэкономить может стать отличным источником дохода для продавцов всевозможных средств для самостоятельного ремонта. Истории известны случаи, когда самостоятельная починка радиатора принесла ощутимую пользу, но это скорей исключения из правил: на самом деле для ремонта нужна хорошая техника, качественные материалы и, конечно, профессиональные навыки.
При обнаружении протечек радиатора автовладельцы нередко пытаются провести ремонт собственноручно, например, купленной за 50 гривен «холодной сваркой». Есть и более экзотические рецепты: засыпать в систему охлаждения сухую горчицу или табачный порошок, вылить туда сырое яйцо. Теоретически, растительный порошок должен разбухнуть и «заклеить» течь, а яичный белок – свернуться от высокой температуры и послужить своеобразной пробкой. Судя по результатам, такие рецепты активно распространяются теми самыми мастерами, которые затем предлагают услуги по прочистке и ремонту радиаторов. Ведь яичному белку никто не объясняет, где именно ему нужно свернуться, и, помимо запайки, придется делать еще и полную чистку.
Сухая горчица в системе охлаждения
То же касается и покупных герметиков, которые отличаются от домашних рецептов только ценой.
Ремонт подобными средствами, помимо потраченного времени и сил, опасен непредсказуемыми последствиями: многие материалы, используемые в качестве заплаток, не выдерживают высоких температур, и при нагревании до 90-100°С становятся мягкими, после чего постепенно отслаиваются. Кроме того, в месте ремонта остается микротечь, в которой будет образовываться коррозия, а значит, размер отверстия будет постепенно увеличиваться.
Какой радиатор лучше?
Об этот вопрос сломана не одна сотня копий: у каждого автолюбителя свое мнение на этот счет.
В основном выбор идет из медно-латунных и алюминиевых, каждый из которых имеет свои преимущества: медь лучше отдает тепло и подлежит ремонту, а алюминий легче, долговечней и дешевле. Вопрос денег зачастую имеет решающее значение: если алюминиевый радиатор может прослужить 10-12 лет (у медного срок эксплуатации на пару лет меньше), то нет смысла переплачивать за более дорогой материал – многие на одной машине столько не ездят. С другой стороны, экономить на качестве тоже не нужно: китайские радиаторы живут 3-4 года и какому-либо ремонту не подлежат вообще.
Вес радиаторов отличается существенно: около 5 кг алюминиевый против
15 кг медного – значительная разница, особенно для малолитражных автомобилей.
С уверенностью можно сказать: лучше ориентироваться не на материалы изготовления, а на совместимость с автомобилем, качество и репутацию производителя. Все современные радиаторы выполняют свои функции на «отлично», если соблюдать правила эксплуатации.
О том, как выбрать новый радиатор охлаждения двигателя, читайте наш «Гид покупателя».