Водяной радиатор автомобиля размеры

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:

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:

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.

Источник статьи: http://www.autoars.ru/articles/?id=168

Все про радіатор системи охолодження двигуна

Система охолодження забезпечує оптимальну температуру роботи двигуна. Без такого «кондиціонера» автомобіль далеко не заїде: мотор без охолодження перегрівається і виходить з ладу. Для нормальної роботи потрібен адекватний тепловий режим, і інженери продумали всі дрібниці, щоб якомога ефективніше вирішити цю задачу.

Загальні поняття, призначення

В системі охолодження радіатор двигуна виконує роль основного теплообмінника: по його трубках проходить нагрітий антифриз, охолоджуючись потоком повітря. Для цієї мети радіатор розміщують в передній частині кузова, відразу за радіаторною решіткою, де можна використовувати зустрічний потік повітря від час руху. А для випадків, коли машина рухається по пробкам (повільно), за радіатором встановлюється вентилятор, що дає примусовий обдув. Таким чином, антифриз, проходячи через «стільники», охолоджується до температури 80-90°С, що забезпечує оптимальну роботу двигуна.

Схема системи охолодження двигуна

В найперших автомобілях використовувалася система охолодження з природною конвекцією: нагрітий антифриз (тоді застосовували просту воду) проходив по своєму шляху за рахунок різниці температур: більш гаряча рідина має меншу щільність, а більш холодна – велику, і за рахунок цієї різниці антифриз вільно проходив системою. Зараз, з розвитком швидкостей руху та навантажень на двигун, збільшується і потреба в охолодженні, тому антифриз циркулює за допомогою насоса, що забезпечує швидкість пересування по системі. Змінився і радіатор охолодження двигуна: крім трубок, на ньому з’явилися і ребра (пластинки) для більш якісного теплообміну. Але сам принцип залишився тим самим: гарячий антифриз надходить в верхню частину радіатора, проходить до низу, остигаючи по шляху, і знову надходить у систему охолодження.

Схема потоків рідини в радіаторі:
одноходовий (звичайний) — зліва, і триходовий (праворуч)

Види радіаторів

Радіатори відрізняються методом збору, матеріалом корпусу і додаткових компонентів.

В перших радіаторах компоненти з’єднувалися механічним шляхом. Така збірка досить дешева за собівартістю: для процесу не потрібно ні дороге устаткування, ні особливі технологічні потужності. Слабкою ланкою таких радіаторів були стики: були потрібні прокладки ущільнювачів, стійкі до антифризу і перепадів температур.

В перших моделях трубки були круглими в перерізі; недорогими, але з недостатнім коефіцієнтом тепловіддачі. Надалі радіатори стали робитися з овальних (сплюснутих) в перерізі трубок, які за рахунок більшої площі набагато краще охолоджували антифриз.

Наступне покоління радіаторів – мідні паяні, дорожчі порівняно зі збірними, але при цьому міцніші і краще віддають тепло. До того ж в зварних радіаторах не потрібні прокладки, крім місць з’єднання металевої частини з пластиковим бачком. Ще одним плюсом мідних конструкцій є можливість їх ремонтувати: пошкодження можна запаяти і використовувати радіатор далі.

У зв’язку з подорожчанням міді виробники стали використовувати більш дешевий алюміній.

Алюмінієві зварні – суцільнометалеві, із застосуванням новітніх методів зварювання, дуже міцні і надійні. Недолік такого радіатора можна побачити тільки в порівнянні з мідним: все ж таки алюміній гірше віддає тепло, але за рахунок площі охолодження нові радіатори цілком справляються з покладеним на них завданням.

В даний час практично всі випущені радіатори робляться з алюмінію, оскільки ціни на мідь ростуть, роблячи її нерентабельним матеріалом. Алюмінієві радіатори відрізняються високою міцністю, що дозволяє ставити їх в автомобілі з потужними двигунами, але при цьому дуже складно ремонтуються: аргонне зварювання, необхідне для запаювання пробоїн і тріщин, може виявитися неефективним, тому що у трубок товщина стінок менша за 1 мм.

Схема пластинчастого дворядного (зліва)
і стрічкового трирядного (праворуч) радіаторів

Конструкція радіатора

Основними елементами радіатора є бачки і сполучні трубки, що знаходяться між ними. Бачки радіатора можуть розташовуватися з боків або зверху і знизу, залежно від моделі. Антифриз надходить в радіатор зверху і, опускаючись вниз, охолоджується.

Бачки робляться як пластиковими, так і металевими. Пластик легше і дешевше, але при пошкодженні вже не ремонтується. А метал, хоч має більш високу вартість, при необхідності можна «реанімувати» – заварити або запаяти тріщину або пробитий отвір.

Конструкція радіатора: 1. Бачок радіатора. 2. Охолоджувач рідини АКПП.
3. Прокладка. 4. Радіатор системи охолодження. 5. Бічна сполучна скоба.
6. Підстава каркаса. 7. Бачок оливного радіатора. 8. Оливний радіатор.
9. Віско-муфта вентилятора. 10. Вентилятор.

Для поліпшення теплообміну між трубками розташовуються додаткові елементи – пластини (в старих моделях) або алюмінієві гофровані смужки-стрічки (в сучасних радіаторах). Саме стрічкова конструкція поєднує в собі міцність і хорошу тепловіддачу, тож більшість радіаторів виготовляються за цією технологією.

Технічні вимоги

Для нормальної роботи радіатор повинен відповідати досить високим вимогам:

• Стійкість до корозії – антифризи містять агресивні речовини, які роз’їдають метал, приводячи радіатор в непридатність (етиленгліколь з часом набуває властивостей кислоти). Чим вища якість радіатора, тим довше він буде чинити опір окисленню;

• Герметичність під тиском. При проведенні випробувань на радіатор подається тиск 15 атм., що перевищує критичні показники при перегріванні антифризу;

• Віброміцність. Вібрація – один з ворогів техніки, а в рухомому автомобілі уникнути її неможливо. Радіатор повинен зберігати цілісність при вібрації 5-35 Гц, яка може виникати при русі по розбитій дорозі і роботі двигуна в режимі високого навантаження;

• Стійкість до перепадів температур. Робочий режим радіатора варіюється від -30 до + 100°С, причому зміни температури можуть відбуватися досить швидко. І метал, і всі шви повинні без шкоди витримувати такі коливання;

• Стійкість (якість) прокладок. Всі використовувані прокладки, що контактують з охолоджувальною рідиною, виготовлені із стійких до реактивів матеріалів, що не втрачають свої властивості під впливом агресивного хімії;

• Міцність на продавлювання – опірність зовнішнім впливам, що є однією з найпоширеніших причин пошкодження радіатора.

Додаткові опції

Залежно від конструкції, радіатор системи охолодження може доповнюватися окремими відсіком для охолодження оливи АКПП – така система дозволяє ефективно використовувати обдування радіатора, виконуючи дві функції одночасно. У технічних характеристиках зазвичай вказано, призначений радіатор для додаткового охолодження трансмісійно оливи, або на АКПП доведеться встановлювати окреме охолодження.

Для автомобілів, в яких встановлений кондиціонер, потрібно підбирати відповідний радіатор: він буде трохи тоншим, а кріплення зроблені в розрахунку на дещо більшу відстань до передньої стінки.

Від чого залежить ефективність охолодження?

Система охолодження сама по собі відмінно продумана і не вимагає додаткових маніпуляцій. Термостат відстежує температуру, розподільний клапан регулює напрямок потоку охолоджувальної рідини, а розширювальний бачок перешкоджає потраплянную повітря до системи. Але в спеку, та ще й під навантаженням, двигун все одно може перегрітися, якщо охолодження недостатньо добре працює. Від чого залежить ефективність?

• Конструкція радіатора: кількість рядів, форма трубок, структура. Як правило, радіатори роблять дво- або трирядними, залежно від вільного місця в підкапотному просторі. Зрозуміло, що чим більше рядів – тим краще охолодження, але і вага, і товщина радіатора будуть відповідно більшими. Форма трубок давно вже робиться овальною (сплющеною), що забезпечує більш якісний обдув повітрям, а значить, і охолодження. І, звичайно, гофра з тонкого металу, яка допомагає відводити тепло, теж має значення: пластинчасті радіатори поступово відходять у минуле, поступаючись місцем стрічковим;

• Додаткове обдування вентилятором. «Карлсон», як його називають автолюбителі, робиться з електричним приводом, оснащеним функцією увімкнення при підвищенні температури антифризу. Таким чином, додаткове охолодження однаково ефективно працює і на заміській дорозі, і в міських заторах;

• Чистота. Встановлений в самій передній точці, радіатор збирає на себе всю зустрічну бруд: пил, дрібні камінчики, вихлоп автомобілів, що йдуть попереду водяні бризки, мух і метеликів, сухі листочки. Якщо не стежити за чистотою радіатора, шар бруду на ньому сягає пари сантиметрів , що ніяк не сприяє ефективному охолодженню. Фахівці рекомендують періодично чистити решітку радіатора від сміття самостійно або в автосервісі.

Пошкодження радіатора: причини, профілактика

Ознакою поломки радіатора є поява протікання: калюжка антифризу під машиною насторожить будь-якого водія і змусить звернутися за діагностикою. Другий дзвіночок – перегрів двигуна, що може призвести до дорогого капітального ремонту. У цих випадках винуватцем проблеми може бути не тільки радіатор, але і інші компоненти системи охолодження.

Порушення герметичності радіатора може відбутися з кількох причин:

• механічне пошкодження через аварію;

• потрапляння на радіатор камінчиків і гілок, які мають досить велике прискорення, щоб пробити з’єднувальні трубки;

• корозія металевих частин, що виникає через використання неякісного антифризу або простої води;

• протікання патрубків через ослаблення сполучних хомутів;

• розходження швів через вібрації і природне зношення;

• тріщини бачків радіатора – одна з «хвороб» пластикових деталей;

• накип і відкладення в радіаторі, які забивають трубки;

• замерзання охолоджувальної рідини всередині радіатора.

Сучасні алюмінієві радіатори практично не підлягають ремонту: запаювання їх обійдеться в ту ж суму, що і придбання нового, а значить, ремонт має сенс тільки на рідкісних або дуже дорогих моделях. В інших випадках краще дотримуватися профілактичних заходів, щоб радіатор послужив якомога довше:

• покупка якісних виробів від європейських виробників;

• використання хорошого антифризу, який не залишає нашарувань на «сотах» і в інших частинах системи охолодження;

• своєчасний долив антифризу і заміна в разі необхідності (як і інші технічні рідини, він випаровується і деградує з часом);

• підбір радіатора відповідно до технічними характеристиками автомобіля, щоб при монтажі не було перекосів, ділянок напруги і зайвої вібрації;

• установка захисту на радіаторну решітку автомобіля, що в рази знижує ймовірність попадання всередину каменів і комах;

• періодичне ТО радіатора і всієї системи охолодження.

Продовжуємо життя радіатора: промивка зовні і всередині

Найпростіший спосіб збільшити термін нормальної експлуатації радіатора – періодично прибирати бруд з зовнішніх «сот» і відкладення на внутрішніх стінках порожнин.

Для промивання системи охолодження (з попутним заміною антифризу) необхідно:

• Дочекатися повного охолодження двигуна і зниження тиску в системі охолодження.

• Злити в окрему ємність антифриз через кран в нижній частині радіатора. Стан злитої рідини буде показником забрудненості системи: якщо антифриз чистий, то і всередині немає нальоту та іржі. Якщо ж в антифризі є бруд, осад або він «неправильного» кольору – систему охолодження краще промити.

• Залити дистильовану воду (саме дистильовану, інакше замість промивання можна отримати добрячу порцію накипу!) Для більшого ефекту в воду можна додати трохи (кілька грам) некислотного засобу від накипу, спеціалізованого або навіть і побутового. Агресивні засоби від накипу можуть пошкодити пластикові частини системи, спровокувати появу корозії на металевих елементах. Завести двигун на 15-20 хвилин.

• Злити воду з миючим засобом, залити чисту воду і знову завести машину. Повторювати промивку до тих пір, поки вода, що зливається з радіатора, не стане абсолютно прозорою.

• Відкрити кришку радіатора і залити свіжий антифриз. Завести двигун, щоб усунути повітряні пробки, при цьому рівень антифризу трохи знизиться. Долити до потрібного рівня і закрити кришку.

Щоб помити радіатор зовні, його необхідно демонтувати. Зазвичай очищення проводять струменем води (не дуже сильним, щоб не пошкодити стільники), м’якою щіткою і неагресивним миючим засобом. Видаливши «шубу», що наросла на радіаторі, можна в рази поліпшити його тепловіддачу, а значить, і ефективність системи в цілому.

Якщо немає впевненості в тому, що своїми силами вдасться зняти / поставити радіатор правильно, краще довірити цю роботу майстрам на СТО.

Холодне зварювання, гірчиця і інша домашня кулінарія

Бажання заощадити може стати відмінним джерелом доходу для продавців всіляких засобів для самостійного ремонту. Історії відомі випадки, коли самостійне лагодження радіатора принесло відчутну користь, але це скоріше виключення з правил: насправді для ремонту потрібна хороша техніка, якісні матеріали та, звичайно, професійні навички.

При виявленні протікання радіатора автовласники нерідко намагаються провести ремонт власноруч, наприклад, придбаним за 50 гривень «холодним зварюванням». Є і більш екзотичні рецепти: засипати в систему охолодження суху гірчицю або тютюновий порошок, вилити туди сире яйце. Теоретично, рослинний порошок повинен набрякнути і «заклеїти» місце протікання, а яєчний білок – згорнутися від високої температури і послужити своєрідною пробкою. Судячи з результатів, такі рецепти активно поширюються тими самими майстрами, які потім пропонують послуги з прочищення і ремонту радіаторів. Адже яєчному білку ніхто не пояснює, де саме йому потрібно згорнутися, і, крім запаювання, доведеться робити ще і повну чистку.

Суха гірчиця в системі охолодження

Те ж стосується і покупних герметиків, які відрізняються від домашніх рецептів тільки ціною.

Ремонт подібними засобами, крім витраченого часу і сил, небезпечний непередбачуваними наслідками: багато матеріалів, які використовуються в якості латок, не витримують високих температур, і при нагріванні до 90-100°С стають м’якими, після чого поступово відшаровуються. Крім того, в місці ремонту залишається мікротріщини, в яких буде утворюватися корозія, а значить, розмір отвору буде поступово збільшуватися.

Який радіатор краще?

Про це запитання зламана не одна сотня копій: у кожного автолюбителя свою думку з цього приводу.

В основному вибір йде між мідно-латунними і алюмінієвими, кожен з яких має свої переваги: ​​мідь краще віддає тепло і підлягає ремонту, а алюміній легший, довговічніший і дешевший. Питання грошей часто має вирішальне значення: якщо алюмінієвий радіатор може прослужити 10-12 років (у мідного термін експлуатації на пару років менше), то немає сенсу переплачувати за більш дорогий матеріал – багато хто на одній машині стільки не їздить. З іншого боку, економити на якості теж не потрібно: китайські радіатори живуть 3-4 роки і ремонту не підлягають взагалі.

Вага радіаторів відрізняється істотно: близько 5 кг алюмінієвий проти

15 кг мідного – значна різниця, особливо для малолітражних автомобілів.

З упевненістю можна сказати: краще орієнтуватися не на матеріали виготовлення, а на сумісність з автомобілем, якість і репутацію виробника. Всі сучасні радіатори виконують свої функції на «відмінно», якщо дотримуватися правил експлуатації.

Про те, як вибрати новий радіатор охолодження двигуна, читайте наш » Гід покупця».

Источник статьи: http://dok.ua/stati-i-obzory/oxlazhdenie_i_otoplenie/142/radiator-sistemy-ohlazhdeniya-dvigatelya