Радиатор устройство: Радиатор системы охлаждения.

Содержание

Радиатор системы охлаждения.


Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения

Радиатор



Назначение и устройство радиатора

Радиатор предназначен для передачи теплоты от охлаждающей жидкости потоку воздуха, т. е. он является основным теплообменным узлом системы охлаждения двигателя.
Общее устройство радиатора жидкостной системы охлаждения двигателя представлено на рисунке 3.
Более подробно устройство радиатора показано на рисунках 1 и 2.

Верхний 9 (рис. 1,а) и нижний 15 бачки радиатора соединены с сердцевиной 12. В верхний бачок впаяны заливная горловина 8 с пробой 7 и патрубок для подсоединения гибкого шланга, который подводит нагретую охлаждающую жидкость к радиатору.
Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки.
В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 13.
К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки 6, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластины образуют каркас радиатора.

Основным теплообменным элементом радиатора является его сердцевина, состоящая из многочисленных трубок, соединенных в соты с помощью металлических пластин или лент. Трубки радиатора могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение. При этом чем меньше площадь проходного сечения и тоньше стенка трубки, тем выше ее теплообменная способность.
Для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм.

Сердцевины радиаторов автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми или трубчато-ленточными.
В трубчато-пластинчатых радиаторах охлаждающие трубки располагаются относительно потока воздуха в шахматном порядке в ряд или под углом (рис. 2,а-г). Пластины оребрения выполняются плоскими или волнистыми. Для усиления теплоотдачи на них могут быть выполнены специальные турбулизаторы в виде отогнутых просечек, которые образуют узкие и короткие воздушные каналы, расположенные под углом к потоку воздуха (рис. 2,д).

В трубчато-ленточных радиаторах (рис. 2,е) охлаждающие трубки располагаются в ряд. Ленту для решетки изготовляют из меди толщиной 0,05…0,1 мм. Для усиления теплоотдачи создают завихрения воздушного потока путем выполнения на ленте фигурных выштамповок или отогнутых просечек (рис. 2,ж).

В последнее время получили широкое распространение радиаторы из алюминиевого сплава, которые легче латунных и дешевле, однако их надежность и долговечность уступает радиаторам из латунных сплавов. Кроме того, латунные радиаторы проще ремонтировать при помощи пайки. Детали и элементы конструкции алюминиевых радиаторов соединяются обычно завальцовкой с применением герметизирующих материалов.

Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутами. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора без нарушения герметичности системы жидкостного охлаждения.

Пробка 7, закрывающая горловину 8 радиатора, состоит из корпуса 18 (рис. 1,б), парового

22 и воздушного 25 клапанов и запирающей пружины 21.

На стойке 20, с помощью которой к корпусу прикреплена запирающая пружина, установлен паровой клапан, прижатый пружиной 19. Воздушный клапан 25 прижимается пружиной 26 к седлу 27.
Плотное прилегание клапанов к седлам достигается установкой резиновых прокладок 23 и 24. При повреждении резиновых прокладок система охлаждения становится открытой и охлаждающая жидкость закипает при температуре 100 ˚С.
При исправных клапанах давление в системе несколько больше давления окружающей среды и температура кипения охлаждающей жидкости составляет

108…119 ˚С.

В случае закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При давлении 145…160 кПа открывается паровой клапан 22, преодолевая сопротивление пружины 19. Система охлаждения сообщается с атмосферой, и пар выходит из радиатора через пароотводящую трубку 17.
После охлаждения жидкости пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение.
При давлении 1…13 кПа открывается воздушный клапан 25 и в радиатор через отверстие 28, и клапан начинает поступать воздух из атмосферы. Паровой и воздушный клапаны предотвращают возможное повреждение радиатора вследствие высокого давления, как с внешней, так и с внутренней стороны.

В случае использования в системе охлаждения расширительного бачка, клапаны могут размещаться в его пробке.

Для регулирования потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, в системе охлаждения грузовых автомобилей и автобусов, а также легковых автомобилей устаревших конструкций применяют жалюзи с приводом из кабины водителя (рис. 1,а).
Жалюзи изготовляются из набора вертикальных или горизонтальных пластин-створок из оцинкованного железа, которые объединены рамкой и шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный (или групповой) поворот пластин вокруг оси. При перемещении рукоятки 4 вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются, и воздух свободно проходит между трубками радиатора, отбирая у них излишки теплоты. Для регулирования температурного режима рукоятку привода жалюзи можно установить на фиксаторе

5 в любом промежуточном положении.
В некоторых автомобилях применяются жалюзи в виде брезентовых или кожаных штор, подпружиненных в специальном тубусе и оснащенных механизмом подъема и опускания.

Современные легковые автомобили, как правило, не оснащаются жалюзи для регулирования воздушного потока к радиатору – чаще применяются системы автоматического включения и выключения вентилятора системы охлаждения с помощью электрических или гидравлических устройств. Это позволяет повысить комфорт управления автомобилем.

Эффективность обдува сердцевины радиатора воздухом повышается за счет применения направляющего кожуха – диффузора 16, который крепится к рамке радиатора и охватывает по кругу вентилятор системы охлаждения. Диффузор направляет воздушный поток через сердцевину, исключая его движение мимо радиатора.

***



Особенности эксплуатации радиаторов

Поскольку радиатор изготовляют из тонкостенных трубок и пластин, он является очень нежным и хрупким устройством. Поэтому при обслуживании и ремонте необходимо бережно обращаться с радиатором, чтобы не повредить детали сердцевины, патрубки или бачки.

В летний период времени водители нередко используют в качестве охлаждающей жидкости воду – она дешевле и эффективнее участвует в процессах теплообмена благодаря физическим свойствам. Но такая экономия может привести к повреждению и даже разрушению деталей и узлов двигателя.

Не следует забывать, что антифризы уменьшают образование накипи на стенках рубашки охлаждения блока и головки блока. Кроме того, в современных автомобилях низкозамерзающие жидкости зачастую служат не только для охлаждения двигателя, но и для смазки некоторых узлов, например, подшипников жидкостного насоса системы охлаждения. Вода такие функции выполнять не может.

При использовании воды в жидкостной системе охлаждения вместо низкозамерзающих жидкостей в холодный период времени года, ее следует тщательно удалять из радиатора и рубашки охлаждения двигателя при постановке автомобиля на хранение в не отапливаемых помещениях и на открытой стоянке. В противном случае замерзшая вода (как известно, вода расширяется при замерзании) может нарушить герметичность системы, повредив стыковые соединения деталей и даже разорвать трубки сердцевины и бачки радиатора, головку блока и блок-картер двигателя.

По этой причине необходимо убедиться, что вода полностью вытекла через открытые краники на блоке и радиаторе (крышка радиатора при этом должна быть снята), а затем продуть систему несколькими оборотами коленчатого вала при помощи стартера или даже на несколько секунд запустив двигатель без охлаждающей жидкости.
Краны после слива воды из системы охлаждения лучше оставить открытыми.

Иногда вода в системе охлаждения может привести к перегреву двигателя при запуске в очень холодное время года, если в системе охлаждения предусмотрены терморегулирующие клапаны – термостаты. В период прогрева двигателя термостат закрывает допуск охлаждающей жидкости в радиатор, и направляет ее по малому кругу. В это время часть воды, находящаяся в радиаторе двигателя, патрубках и гибких шлангах, а также в радиаторе отопителя кабины, остается неподвижной и может замерзнуть, образовав ледяные пробки в различных участках большого круга, чаще всего – в трубках радиатора и патрубках.
После прогрева двигателя и открывания клапана термостата в большой круг системы охлаждения эти пробки зачастую не удается растопить из-за отсутствия циркуляции воды, и она продолжает перемещаться лишь по малому кругу, нагреваясь все сильнее. Это может привести к перегреву двигателя. В таких случаях необходимо принять меры к ликвидации ледяных пробок в системе – автомобиль срочно поставить в теплый гараж, а патрубки и трубки радиатора проливать горячей водой, пока пробки не растают. Если при этом двигатель не заглушается, следует внимательно следить за его температурой.

Избежать подобных неприятностей можно используя в системе охлаждения специальные низкозамерзающие жидкости — антифризы.

***

Устройство жидкостного насоса


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Автомобильный радиатор системы жидкостного охлаждения

Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов жидкостной системы охлаждения. Основной задачей становится рассеивание в атмосферу тепла, которое было отведено от двигателя охлаждающей жидкостью. Радиатор системы охлаждения двигателя можно считать важнейшей деталью самого силового агрегата.

Устройства, похожие на современный радиатор, устанавливались на самых ранних версиях автомобилей с ДВС, так как без указанного элемента охлаждения работа силовой установки становится попросту невозможной.  Это устройство напрямую отвечает за поддержание нормальной рабочей температуры двигателя в строго отведенных рамках. Такая защита бережет мотор от перегрева, который неминуемо выведет практически любой двигатель внутреннего сгорания из строя.

Содержание статьи

История создания радиатора

Водяная система охлаждения появилась на заре двигателестроения. Впервые концепцию радиатора применили на первом серийном автомобиле под названием Benz Velo, который оказался в свободной продаже в 1886 году. Данную идею устройства продолжил развивать Вильгельм Майбах, который сконструировал изделие с сотами. Разработка нашла применение в конструкции модели Mercedes 35HP.  За последующие десятилетия и до наших дней устройство радиатора не претерпело глобальных изменений, оставшись практически в том же самом виде, что и во времена Майбаха.

Первые жидкостные системы охлаждения двигателя не имели водяного насоса (помпы), который заставлял охлаждающую жидкость (в самом начале это была простая вода) принудительно циркулировать в системе. Ранние разработки системы охлаждения ДВС опирались на эффект термосифона.

Благодаря такому эффекту охлаждающая жидкость попадала в радиатор. Эффект термосифона основывается на том, что плотность воды понижается при нагреве. Разогретая вода благодаря этому свойству устремляется вверх. В итоге нагретая жидкость оказывалась в устройстве, проникая туда посредством прохода через верхний патрубок.

Внутри радиатора происходило охлаждение воды, плотность жидкости снова возрастала. Это приводило к тому, что вода опускалась в нижнюю часть радиатора, а уже оттуда проникала обратно в рубашку двигателя через нижний патрубок. Главным недостатком систем с эффектом термосифона стало то, что они не могли обеспечить должного охлаждения на фоне постоянно растущей мощности ДВС. Такие системы достаточно быстро вытеснили решения, которые основывались на применении центробежного водяного насоса (помпы).

Радиатор в системе жидкостного охлаждения

Главной задачей элемента является отвод тепла от силовой установки в атмосферу путем охлаждения жидкости, которая проходит внутри по каналам. Для обеспечения лучшего отвода тепла устройство монтируется в таком месте, где отмечен наилучший обдув встречным воздушным потоком в процессе движения автомобиля. Типичным местом установки в подкапотном пространстве является область за радиаторной решеткой спереди автомобиля. Стоит отметить, что даже в автомобилях с задним расположением ДВС радиатор зачастую устанавливается спереди. Отличием становится прокладывание более длинных магистралей системы охлаждения к двигателю.

Существуют и другие места для монтажа устройства охлаждения, но встречаются реже. Автомобили с заднемоторной компоновкой могут иметь радиатор, который установлен вдоль боковой стенки. Такое решение можно встретить на спортивных автомобилях, которые имеют сразу два радиатора охлаждения, расположенные вдоль обеих стенок моторного отсека. Эффективный обдув воздухом реализован путем использования воздухозаборников. Указанный воздухозаборник располагают в задней части машины на боковых стенках.

 Устройство радиатора

а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.

  • Радиатор конструктивно имеет верхний (1) и нижний (7) бачок.  Эти бачки соединены между собой трубками (5) из латуни или алюминия. К этим трубкам посредством пайки прикреплены пластины (6), которые увеличивают площадь поверхностного охлаждения элемента. Через эту поверхность тепло отводится от охлаждающей жидкости и отдается в окружающую среду.
  • Верхний бачок имеет заливную горловину для заправки охлаждающей жидкостью. Горловина перекрывается пробкой (3). В этой пробке имеются паровой (11) и воздушный (12) клапаны.
  • Верхний бачок также имеет патрубок (2) для того, чтобы соединить радиатор с рубашкой охлаждения мотора. Такое соединение реализовано посредством резинового шланга.  Дополнительно имеется пароотводная трубка (4), а также датчик  электрического термометра (13).
  • Нижний бачок (7) имеет патрубок (8) для соединения устройства с насосом (помпой). Еще имеется  дополнительный кран, который способен обеспечить слив охлаждающей жидкости. На раме автомобиля радиатор крепится специальными крепежными деталями (9).

Так называемые сердцевины (пластины радиатора)  являются основными элементами теплообмена. В зависимости от типа сердцевины выделяют следующие типы радиаторов:

  1. трубчатые;
  2. пластинчатые;
  3. трубчато-ленточные и т.д.

Бачки радиатора могут быть изготовлены из пластика или металла. Если взглянуть на устройство более детально, тогда  основная часть сердцевины, по сути, является набором бесшовных алюминиевых или латунных трубок. Трубки, соединяющие верхний и нижний патрубки, имеют толщину стенок до 0,15 миллиметра. Жидкость, проходящая через сердцевину радиатора охлаждения, расходится на большое количество микропотоков. Каждая такая трубка покрывается своеобразными ребрами, которые являются тонкой гофрированной медной или алюминиевой лентой.

Изделия из алюминия имеют меньший вес сравнительно с другими материалами изготовления, но склонны к ускоренному разрушению. Дело в том, что возникает ряд существенных сложностей при попытке сварки этого металла, а также алюминий плохо противостоит механическим повреждениям.

Для того чтобы алюминиевый продукт приблизился по качеству охлаждения к латунной конструкции,  его необходимо изготавливать большим по размеру и увеличивать толщину элемента. В начале эпохи автомобилестроения активно использовались сотовые радиаторы. Такое устройство было выполнено из небольших отрезков латунных трубок, которые имели пятиугольное сечение. Жидкость внутри таких трубок не циркулировала принудительно, а весь процесс охлаждения осуществлялся посредством контакта металлических ребер со встречным потоком воздуха. 

Вернемся к устройству современного радиатора. Паровой клапан, изображенный на рисунке, нагружается специальной пружиной (10). Пружина имеет упругость 1250—2000 г. Это позволяет нарастить давление в радиаторе охлаждения и повысить температуру закипания охлаждающей жидкости в жидкостной охлаждающей системе до отметки 110-119°С. Такое решение обеспечивает уменьшение объема охлаждающей жидкости во всей системе, что означает параллельное снижение массы двигателя. При этом сохраняется необходимая интенсивность охлаждения силового агрегата. Еще одним плюсом становится уменьшение потерь, под которыми следует понимать испарение охлаждающей жидкости. 

Воздушный клапан также нагружают пружиной, но более слабой по силе противодействия. Упругость такой пружины находится на отметке 50-100 г. Задачей воздушного клапана является пропуск воздуха внутрь устройства в том случае, если произошла конденсация охлаждающей жидкости после того, как она закипела и была охлаждена.

Другими словами, внутри системы за счет явления парообразования может возникнуть избыточное давление. Точка кипения охлаждающей жидкости соответственно ему повышается, при этом нет зависимости от атмосферного давления, так как давление сброса задается клапаном в крышке. Такое свойство системы охлаждения незаменимо в процессе езды по горной местности. По причине пониженного атмосферного давления в горах охлаждающая жидкость закипает быстрее, чем в обычных условиях. Данное решение установки воздушного клапана позволяет таким образом предотвратить разрушение радиатора. который может быть попросту раздавлен атмосферным давлением.

Пробка, оснащенная клапанами, обеспечивает открытие выпускного клапана в случае закипания охлаждающей жидкости внутри системы и возникновения избыточного давления, которое приблизительно находится на отметке 0,5 кг/см2. Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см2), что возникает в устройстве при остывании охлаждающей жидкости.

Таким образом, устройство пробки полностью изолирует систему охлаждения от внешней атмосферы. По этой причине описанную систему называют системой охлаждения закрытого типа.

В закрытой системе охлаждения для слива охлаждающей жидкости нужно открыть сливные краны и извлечь пробку радиатора. Чтобы спустить жидкость из водяной рубашки двигателя, в нижней части блока отдельно предусмотрен соответствующий кран для слива. Существует также система охлаждения открытого типа. В открытой системе горловина устройства охлаждения закрыта пробкой без клапанов. В такой системе вода закономерно кипит при температуре 100°С.

Регулировка температуры охлаждающей жидкости

За поддержание постоянной температуры в системе охлаждения  двигателя отвечает термостат. Данный элемент распределяет движение охлаждающей жидкости по контурам. Эти контуры называются малый и большой круг. Рубашку двигателя можно считать малым кругом, движение потока через радиатор-большой круг. Возникает такая ситуация, когда охлаждения  наружным воздухом при движении ОЖ по большому кругу в жаркую погоду или при нагрузках  оказывается недостаточно. Чтобы обеспечить эффективный отвод нагретого воздуха и поддерживать постоянную температуру охлаждающей жидкости дополнительно устанавливается один или целый ряд вентиляторов. Такие вентиляторы  могут иметь механический привод (вискомуфту) или электрический привод. 

 Регулирование теплового режима «шторкой»

Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания может быть оснащена двойным регулированием теплового режима. Первым регулятором выступает термостат, о котором мы уже говорили. Вторым терморегулирующим элементом становится шторка-жалюзи.

Устройства с двойным регулированием конструктивно имеют жалюзи, установленные непосредственно перед радиатором. Благодаря такому решению в сильные морозы радиатор можно прикрыть, уменьшив интенсивность обдува наружным воздухом. Отвод тепла снизится, а само тепло можно более эффективно использовать для поддержания рабочей температуры ДВС и интенсивного отопления салона автомобиля.

Жалюзи представляют собой пластины из металла, которые соединены между собой шарнирами. Эти шторки могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение перед устройством. Управление таким решением осуществляется рукояткой из салона автомобиля, а также может быть реализовано автоматически в отдельных конструкциях. Принцип действия механического устройства заключается в том, что задвигая или вытягивая рукоять в салоне, водитель осуществляет поворот пластин. Происходит изменение щели между жалюзи и происходит регулировка интенсивности обдува радиатора воздушными потоками. Результатом становится воздействие на температуру охлаждающей жидкости.

В условиях предельно низких температур на капот и радиаторную решетку дополнительно крепят специальный утеплительный чехол. Такой чехол изготовлен из водонепроницаемой пожаробезопасной ткани. Указанные меры способствуют поддержанию рабочего теплового режима двигателя в необходимых рамках.

Установка дополнительного радиатора

Появление мощных высокофорсированных атмосферных и турбодвигателей, которые работают в самых разных режимах нагрузки,  поставило перед разработчиками задачу установить дополнительные устройства охлаждения. Инженеры реализовали параллельную установку дополнительного радиатора. Такое решение получило свой отдельный электрический вентилятор. Не стоит путать дополнительный радиатор охлаждения с интеркулером, который устанавливается для охлаждения сжатого воздуха в системах с турбонагнетателем.

Принцип работы 

Для правильного функционирования современные жидкостные системы охлаждения в процессе работы учитывают множество важнейших параметров. Специальные датчики снимают показания температуры двигателя, температуры охлаждающей жидкости и моторного масла, температуры за бортом и т.д.

Если вкратце описывать принцип работы системы охлаждения, тогда  за точку отсчета стоит принять жидкостной насос. Этот элемент заставляет охлаждающую жидкость постоянно двигаться  и циркулировать по кругу. При этом проход через рубашку охлаждения двигателя (малый круг) позволяет жидкости омывать горячие стенки головки блока и цилиндров.  Когда температура охлаждающей жидкости растет, тогда при определенных показателях срабатывает термостат и открывает доступ жидкости в большой круг (радиатор). Так удается избежать перегрева двигателя и эффективно отдать жидкости избыточное тепло от нагретых деталей мотора. Когда горячая жидкость попадает в устройство охлаждения, от неё происходит отвод тепла в окружающую атмосферу. Полный цикл заканчивается, а охлажденная жидкость движется аналогично по новому циклу.

Вполне очевидно, что радиатор является своеобразным теплообменником, который обеспечивает эффективное охлаждение не самого мотора, а охлаждающей жидкости. Установка дополнительного вентилятора или жалюзи позволяет поддерживать температуру жидкости на оптимальном для работы мотора уровне как в экстремальный  холод, так и в сильную жару.

Диагностика и ремонт неисправностей радиатора своими руками

Главной диагностической процедурой является периодический контроль системы охлаждения двигателя на предмет утечек и снижения объема охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Контролировать количество жидкости можно визуально. Так как жидкость постоянно нагревается и охлаждается, со временем входящая в состав любой ОЖ вода частично выпаривается, что и приводит к общему снижению объема.

Если говорить о неисправностях радиатора, тогда основной является загрязнение его сот и каналов, а также их разрушение. Загрязнение приводит к тому, что циркуляция жидкости внутри устройства ухудшается, ОЖ при движении по большому кругу не успевает остыть. В таких условиях мощности вентилятора перестает хватать, так что перегрев двигателя неминуем.

Начинать ремонт радиатора охлаждения двигателя с загрязненными сотами стоит начинать с обычной промывки сердцевины проточной водой. Необходимо отсоединить нижний патрубок, а далее через горловину начинать заливать воду. Крайне желательно осуществлять промывку сот устройства охлаждения водой под давлением. В ряде случаев, когда радиатор сильно забит, его можно распаять и произвести демонтаж верхнего и нижнего бачков. После демонтажа становится возможным осуществить чистку сердцевины механическим способом.

В процессе эксплуатации верхний или нижний бачок, а также и сами соты начинают течь. Это происходит по причине использования низкосортных охлаждающих жидкостей, механических повреждений и т.д. Если подтекание незначительное, тогда можно попытаться засыпать или залить в радиатор специально предназначенное для временного устранения таких дефектов решение из автомагазина. К «дедовским» методам относят добавку большой порции горчичного порошка, который размокает и затягивает трещину. Как первый, так и второй способ не ремонтирует устройство полностью, а только позволяет устранить течь на время дороги до СТО и постановки автомашины на ремонт.

Помните, что когда двигатель горячий, открывать пробку радиатора опасно! Можно получить сильный ожог паром и горячей охлаждающей жидкостью. Перед тем как открыть пробку на горловине, нужно максимально широко накрыть саму пробку и область вокруг неё тканевым материалом, а уже потом отворачивать.

Что касается расширительного бачка, то пробку на нем при разогретом моторе нужно отвинчивать с аналогичной осторожностью. Слегка прокрутите пробку, но не до конца. Вы услышите характерный звук вырывающегося воздуха, похожий на тот, что возникает при открытии крышки на бутылке газированной воды. После такого стравливания крышку бачка можно постепенно открывать полностью и осуществлять контроль или долив охлаждающей жидкости.

Читайте также

Радиатор охлаждения двигателя


Радиатор системы охлаждения — устройство

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.

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.

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.

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:

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.

Радиатор: устройство и принцип работы

Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов жидкостной системы охлаждения. Основной задачей становится рассеивание в атмосферу тепла, которое было отведено от двигателя охлаждающей жидкостью. Радиатор системы охлаждения двигателя можно считать важнейшей деталью самого силового агрегата.

Устройства, похожие на современный радиатор, устанавливались на самых ранних версиях автомобилей с ДВС, так как без указанного элемента охлаждения работа силовой установки становится попросту невозможной.  Это устройство напрямую отвечает за поддержание нормальной рабочей температуры двигателя в строго отведенных рамках. Такая защита бережет мотор от перегрева, который неминуемо выведет практически любой двигатель внутреннего сгорания из строя.

История создания радиатора

Водяная система охлаждения появилась на заре двигателестроения. Впервые концепцию радиатора применили на первом серийном автомобиле под названием Benz Velo, который оказался в свободной продаже в 1886 году. Данную идею устройства продолжил развивать Вильгельм Майбах, который сконструировал изделие с сотами. Разработка нашла применение в конструкции модели Mercedes 35HP.  За последующие десятилетия и до наших дней устройство радиатора не претерпело глобальных изменений, оставшись практически в том же самом виде, что и во времена Майбаха.

Первые жидкостные системы охлаждения двигателя не имели водяного насоса (помпы), который заставлял охлаждающую жидкость (в самом начале это была простая вода) принудительно циркулировать в системе. Ранние разработки системы охлаждения ДВС опирались на эффект термосифона.

Благодаря такому эффекту охлаждающая жидкость попадала в радиатор. Эффект термосифона основывается на том, что плотность воды понижается при нагреве. Разогретая вода благодаря этому свойству устремляется вверх. В итоге нагретая жидкость оказывалась в устройстве, проникая туда посредством прохода через верхний патрубок.

Внутри радиатора происходило охлаждение воды, плотность жидкости снова возрастала. Это приводило к тому, что вода опускалась в нижнюю часть радиатора, а уже оттуда проникала обратно в рубашку двигателя через нижний патрубок. Главным недостатком систем с эффектом термосифона стало то, что они не могли обеспечить должного охлаждения на фоне постоянно растущей мощности ДВС. Такие системы достаточно быстро вытеснили решения, которые основывались на применении центробежного водяного насоса (помпы).

Радиатор в системе жидкостного охлаждения

Главной задачей элемента является отвод тепла от силовой установки в атмосферу путем охлаждения жидкости, которая проходит внутри по каналам. Для обеспечения лучшего отвода тепла устройство монтируется в таком месте, где отмечен наилучший обдув встречным воздушным потоком в процессе движения автомобиля. Типичным местом установки в подкапотном пространстве является область за радиаторной решеткой спереди автомобиля. Стоит отметить, что даже в автомобилях с задним расположением ДВС радиатор зачастую устанавливается спереди. Отличием становится прокладывание более длинных магистралей системы охлаждения к двигателю.

Существуют и другие места для монтажа устройства охлаждения, но встречаются реже. Автомобили с заднемоторной компоновкой могут иметь радиатор, который установлен вдоль боковой стенки. Такое решение можно встретить на спортивных автомобилях, которые имеют сразу два радиатора охлаждения, расположенные вдоль обеих стенок моторного отсека. Эффективный обдув воздухом реализован путем использования воздухозаборников. Указанный воздухозаборник располагают в задней части машины на боковых стенках.

 Устройство радиатора

а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.

  • Радиатор конструктивно имеет верхний (1) и нижний (7) бачок.  Эти бачки соединены между собой трубками (5) из латуни или алюминия. К этим трубкам посредством пайки прикреплены пластины (6), которые увеличивают площадь поверхностного охлаждения элемента. Через эту поверхность тепло отводится от охлаждающей жидкости и отдается в окружающую среду.
  • Верхний бачок имеет заливную горловину для заправки охлаждающей жидкостью. Горловина перекрывается пробкой (3). В этой пробке имеются паровой (11) и воздушный (12) клапаны.
  • Верхний бачок также имеет патрубок (2) для того, чтобы соединить радиатор с рубашкой охлаждения мотора. Такое соединение реализовано посредством резинового шланга.  Дополнительно имеется пароотводная трубка (4), а также датчик  электрического термометра (13).
  • Нижний бачок (7) имеет патрубок (8) для соединения устройства с насосом (помпой). Еще имеется  дополнительный кран, который способен обеспечить слив охлаждающей жидкости. На раме автомобиля радиатор крепится специальными крепежными деталями (9).

Так называемые сердцевины (пластины радиатора)  являются основными элементами теплообмена. В зависимости от типа сердцевины выделяют следующие типы радиаторов:

  1. трубчатые;
  2. пластинчатые;
  3. трубчато-ленточные и т.д.

Бачки радиатора могут быть изготовлены из пластика или металла. Если взглянуть на устройство более детально, тогда  основная часть сердцевины, по сути, является набором бесшовных алюминиевых или латунных трубок. Трубки, соединяющие верхний и нижний патрубки, имеют толщину стенок до 0,15 миллиметра. Жидкость, проходящая через сердцевину радиатора охлаждения, расходится на большое количество микропотоков. Каждая такая трубка покрывается своеобразными ребрами, которые являются тонкой гофрированной медной или алюминиевой лентой.

Изделия из алюминия имеют меньший вес сравнительно с другими материалами изготовления, но склонны к ускоренному разрушению. Дело в том, что возникает ряд существенных сложностей при попытке сварки этого металла, а также алюминий плохо противостоит механическим повреждениям.

Для того чтобы алюминиевый продукт приблизился по качеству охлаждения к латунной конструкции,  его необходимо изготавливать большим по размеру и увеличивать толщину элемента. В начале эпохи автомобилестроения активно использовались сотовые радиаторы. Такое устройство было выполнено из небольших отрезков латунных трубок, которые имели пятиугольное сечение. Жидкость внутри таких трубок не циркулировала принудительно, а весь процесс охлаждения осуществлялся посредством контакта металлических ребер со встречным потоком воздуха. 

Вернемся к устройству современного радиатора. Паровой клапан, изображенный на рисунке, нагружается специальной пружиной (10). Пружина имеет упругость 1250—2000 г. Это позволяет нарастить давление в радиаторе охлаждения и повысить температуру закипания охлаждающей жидкости в жидкостной охлаждающей системе до отметки 110-119°С. Такое решение обеспечивает уменьшение объема охлаждающей жидкости во всей системе, что означает параллельное снижение массы двигателя. При этом сохраняется необходимая интенсивность охлаждения силового агрегата. Еще одним плюсом становится уменьшение потерь, под которыми следует понимать испарение охлаждающей жидкости. 

Воздушный клапан также нагружают пружиной, но более слабой по силе противодействия. Упругость такой пружины находится на отметке 50-100 г. Задачей воздушного клапана является пропуск воздуха внутрь устройства в том случае, если произошла конденсация охлаждающей жидкости после того, как она закипела и была охлаждена.

Другими словами, внутри системы за счет явления парообразования может возникнуть избыточное давление. Точка кипения охлаждающей жидкости соответственно ему повышается, при этом нет зависимости от атмосферного давления, так как давление сброса задается клапаном в крышке. Такое свойство системы охлаждения незаменимо в процессе езды по горной местности. По причине пониженного атмосферного давления в горах охлаждающая жидкость закипает быстрее, чем в обычных условиях. Данное решение установки воздушного клапана позволяет таким образом предотвратить разрушение радиатора. который может быть попросту раздавлен атмосферным давлением.

Пробка, оснащенная клапанами, обеспечивает открытие выпускного клапана в случае закипания охлаждающей жидкости внутри системы и возникновения избыточного давления, которое приблизительно находится на отметке 0,5 кг/см2. Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см2), что возникает в устройстве при остывании охлаждающей жидкости.

Таким образом, устройство пробки полностью изолирует систему охлаждения от внешней атмосферы. По этой причине описанную систему называют системой охлаждения закрытого типа.

В закрытой системе охлаждения для слива охлаждающей жидкости нужно открыть сливные краны и извлечь пробку радиатора. Чтобы спустить жидкость из водяной рубашки двигателя, в нижней части блока отдельно предусмотрен соответствующий кран для слива. Существует также система охлаждения открытого типа. В открытой системе горловина устройства охлаждения закрыта пробкой без клапанов. В такой системе вода закономерно кипит при температуре 100°С.

Регулировка температуры охлаждающей жидкости

За поддержание постоянной температуры в системе охлаждения  двигателя отвечает термостат. Данный элемент распределяет движение охлаждающей жидкости по контурам. Эти контуры называются малый и большой круг. Рубашку двигателя можно считать малым кругом, движение потока через радиатор-большой круг. Возникает такая ситуация, когда охлаждения  наружным воздухом при движении ОЖ по большому кругу в жаркую погоду или при нагрузках  оказывается недостаточно. Чтобы обеспечить эффективный отвод нагретого воздуха и поддерживать постоянную температуру охлаждающей жидкости дополнительно устанавливается один или целый ряд вентиляторов. Такие вентиляторы  могут иметь механический привод (вискомуфту) или электрический привод. 

 Регулирование теплового режима «шторкой»

Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания может быть оснащена двойным регулированием теплового режима. Первым регулятором выступает термостат, о котором мы уже говорили. Вторым терморегулирующим элементом становится шторка-жалюзи.

Устройства с двойным регулированием конструктивно имеют жалюзи, установленные непосредственно перед радиатором. Благодаря такому решению в сильные морозы радиатор можно прикрыть, уменьшив интенсивность обдува наружным воздухом. Отвод тепла снизится, а само тепло можно более эффективно использовать для поддержания рабочей температуры ДВС и интенсивного отопления салона автомобиля.

Жалюзи представляют собой пластины из металла, которые соединены между собой шарнирами. Эти шторки могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение перед устройством. Управление таким решением осуществляется рукояткой из салона автомобиля, а также может быть реализовано автоматически в отдельных конструкциях. Принцип действия механического устройства заключается в том, что задвигая или вытягивая рукоять в салоне, водитель осуществляет поворот пластин. Происходит изменение щели между жалюзи и происходит регулировка интенсивности обдува радиатора воздушными потоками. Результатом становится воздействие на температуру охлаждающей жидкости.

В условиях предельно низких температур на капот и радиаторную решетку дополнительно крепят специальный утеплительный чехол. Такой чехол изготовлен из водонепроницаемой пожаробезопасной ткани. Указанные меры способствуют поддержанию рабочего теплового режима двигателя в необходимых рамках.

Установка дополнительного радиатора

Появление мощных высокофорсированных атмосферных и турбодвигателей, которые работают в самых разных режимах нагрузки,  поставило перед разработчиками задачу установить дополнительные устройства охлаждения. Инженеры реализовали параллельную установку дополнительного радиатора. Такое решение получило свой отдельный электрический вентилятор. Не стоит путать дополнительный радиатор охлаждения с интеркулером, который устанавливается для охлаждения сжатого воздуха в системах с турбонагнетателем.

Принцип работы 

Для правильного функционирования современные жидкостные системы охлаждения в процессе работы учитывают множество важнейших параметров. Специальные датчики снимают показания температуры двигателя, температуры охлаждающей жидкости и моторного масла, температуры за бортом и т.д.

Если вкратце описывать принцип работы системы охлаждения, тогда  за точку отсчета стоит принять жидкостной насос. Этот элемент заставляет охлаждающую жидкость постоянно двигаться  и циркулировать по кругу. При этом проход через рубашку охлаждения двигателя (малый круг) позволяет жидкости омывать горячие стенки головки блока и цилиндров.  Когда температура охлаждающей жидкости растет, тогда при определенных показателях срабатывает термостат и открывает доступ жидкости в большой круг (радиатор). Так удается избежать перегрева двигателя и эффективно отдать жидкости избыточное тепло от нагретых деталей мотора. Когда горячая жидкость попадает в устройство охлаждения, от неё происходит отвод тепла в окружающую атмосферу. Полный цикл заканчивается, а охлажденная жидкость движется аналогично по новому циклу.

Вполне очевидно, что радиатор является своеобразным теплообменником, который обеспечивает эффективное охлаждение не самого мотора, а охлаждающей жидкости. Установка дополнительного вентилятора или жалюзи позволяет поддерживать температуру жидкости на оптимальном для работы мотора уровне как в экстремальный  холод, так и в сильную жару.

Диагностика и ремонт неисправностей радиатора своими руками

Главной диагностической процедурой является периодический контроль системы охлаждения двигателя на предмет утечек и снижения объема охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Контролировать количество жидкости можно визуально. Так как жидкость постоянно нагревается и охлаждается, со временем входящая в состав любой ОЖ вода частично выпаривается, что и приводит к общему снижению объема.

Если говорить о неисправностях радиатора, тогда основной является загрязнение его сот и каналов, а также их разрушение. Загрязнение приводит к тому, что циркуляция жидкости внутри устройства ухудшается, ОЖ при движении по большому кругу не успевает остыть. В таких условиях мощности вентилятора перестает хватать, так что перегрев двигателя неминуем.

Начинать ремонт радиатора охлаждения двигателя с загрязненными сотами стоит начинать с обычной промывки сердцевины проточной водой. Необходимо отсоединить нижний патрубок, а далее через горловину начинать заливать воду. Крайне желательно осуществлять промывку сот устройства охлаждения водой под давлением. В ряде случаев, когда радиатор сильно забит, его можно распаять и произвести демонтаж верхнего и нижнего бачков. После демонтажа становится возможным осуществить чистку сердцевины механическим способом.

В процессе эксплуатации верхний или нижний бачок, а также и сами соты начинают течь. Это происходит по причине использования низкосортных охлаждающих жидкостей, механических повреждений и т.д. Если подтекание незначительное, тогда можно попытаться засыпать или залить в радиатор специально предназначенное для временного устранения таких дефектов решение из автомагазина. К «дедовским» методам относят добавку большой порции горчичного порошка, который размокает и затягивает трещину. Как первый, так и второй способ не ремонтирует устройство полностью, а только позволяет устранить течь на время дороги до СТО и постановки автомашины на ремонт.

Помните, что когда двигатель горячий, открывать пробку радиатора опасно! Можно получить сильный ожог паром и горячей охлаждающей жидкостью. Перед тем как открыть пробку на горловине, нужно максимально широко накрыть саму пробку и область вокруг неё тканевым материалом, а уже потом отворачивать.

Что касается расширительного бачка, то пробку на нем при разогретом моторе нужно отвинчивать с аналогичной осторожностью. Слегка прокрутите пробку, но не до конца. Вы услышите характерный звук вырывающегося воздуха, похожий на тот, что возникает при открытии крышки на бутылке газированной воды. После такого стравливания крышку бачка можно постепенно открывать полностью и осуществлять контроль или долив охлаждающей жидкости.

Радиатор — Словарь автомеханика

Радиатор двигателя является частью охлаждающей системы автомобиля, предназначается для охлаждения циркулирующей в нем жидкости с помощью потока воздуха, создаваемого в процессе движения автомобиля и усиливаемого вентилятором.

фотогалерея:

Конструктивные особенности

Устройство радиатора охлаждения двигателя мало чем отличается от конструкции любого другого устройства с аналогичными функциями. Изготавливаются радиаторы преимущественно из меди и алюминия, как материалов прочных, удобных в ремонте и имеющих хорошие параметры теплоотдачи. Современный радиатор двигателя может быть:

  1. трубчатым;
  2. пластинчатым;
  3. иметь форму сот.

Между пластинами, сотами или трубами располагаются поперечные латунные полоски, делающие изделие более жестким, а также увеличивают площадь обдува, что повышает качество охлаждения. Постоянное круговое движение жидкого теплоносителя в системе обеспечивается специальным устройством – помпой. Все части системы соединяются между собой термостойкими патрубками, чаще всего прорезиненными.

В качестве теплоносителя, циркулирующего в радиаторе, чаще всего применяются всем известные составы, такие как антифриз или тосол, хотя многие автолюбители в теплое время заливают туда и простую дистиллированную воду. Жидкость заливается в специальный расширительный бачок, предназначаемый не только для повышения удобства наполнения, но и для обеспечения возможности расширения жидкости в системе, ведь ее объем варьируется в зависимости от температуры и давления.

Устройство радиатора охлаждения двигателя

Принудительное охлаждение радиатора осуществляется с помощью вентилятора. В современных автомобилях реализуется одна из двух концепций вентиляторов:

  • приводимые в движение коленвалом;
  • приводимые в движение отдельным электромотором.

Если первые работают постоянно, то вторые включаются автоматически только тогда, когда температура жидкости в системе охлаждения достигает критического значения. Например, такое случается при продолжительной стоянке заведенного автомобиля, когда естественный обдув радиатора встречным воздухом отсутствует.

Принцип действия

Радиатор системы охлаждения двигателя не является новым или высокотехнологичным устройством. Принцип его работы прост: тосол, циркулирующий в соприкосновении с цилиндрами двигателя, отбирает у них основную массу тепла, которое он переносит в радиатор двигателя. Теплоноситель циркулирует через радиатор тонкой струйкой по длинному и извилистому маршруту. Это позволяет воздуху хорошо обдувать соты или трубки с горячим тосолом, в некоторой степени охлаждая их. Далее остывший теплоноситель снова возвращается к цилиндрам, где опять нагревается, и процедура повторяется.

Многие модели грузовиков дополнительно оборудуются радиаторами, предназначенными для охлаждения моторного масла, что позволяет препятствовать разжижению смазки, которая таким образом не пригорает к узлам двигателя. Конструктивно он исполняется точно таким же, как водяной радиатор, разве что чаще всего имеет меньшие размеры.

Раз в год рекомендуется производит чистку радиатора.

Поломки и ремонт

Радиаторы охлаждения двигателя долговечны, но не являются неуязвимыми – они также периодически выходят из строя. Радиаторы двигателя могут загрязняться мусором и различными отложениями из системы охлаждения.

Они изнашиваются от воздействия агрессивных реагентов в условиях зимней эксплуатации автомобиля, часто пробиваются камнями и выходят из строя по другим причинам. Радиатор может пострадать из-за поломки другого элемента системы охлаждения (температурного датчика, помпы, клапана пробки и проч.).

Если радиатор поврежден, можно пойти двумя путями – заменить его или отремонтировать.

При незначительном повреждении радиатора его можно запаять, но при большой площади повреждения целесообразнее будет замена.

Согласно статистике в 80% случаев радиатор можно восстановить. Наиболее распространенная неисправность радиатора – засорение сот, из-за чего ухудшается циркуляция теплоносителя, что в последствии может привести к перегреву двигателя.

В таком случае достаточно промыть их под проточной водой. Нужно отсоединить радиатор внизу, а потом сверху направить в него как можно более мощную струю воды, что позволит вымыть все пробки.

Если радиатор начал протекать, существуют специальные герметики внешнего и внутреннего применения, позволяющие быстро устранить данную проблему.

Связанные термины

Система охлаждения двигателя — DRIVE2

Назначение и классификация систем охлажденияТемпература газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.

Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:— принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;— термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.

— комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ).

Закрытая система охлаждения с принудительной циркуляцией ОЖ

В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.

Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ.

Устройство радиатора

Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые.

Виды сердцевин радиаторов

Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору.

Устройство пробки радиатора

Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.

Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок.

Расширительный бачок

В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ

Насос ОЖ

Устройство насоса ОЖ

обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала — сальник.

Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не только автоматическое включение и выключение вентилятора, но и плавное изменение частоты его вращения в зависимости от температуры.

Вентилятор может приводиться не от коленвала двигателя, а отдельным электродвигателем. Такое подключение используется наиболее часто, так как позволяет довольно просто осуществлять автоматическое регулирование моментов включения и выключения с помощью термисторного датчика (его электрическое сопротивление изменяется в зависимости от нагрева). Если же работой системы охлаждения управляет контроллер двигателя, то появляется возможность изменения и частоты вращения. Кроме того, вентилятор «реагирует» и на режимы движения. Например, он включается на холостом ходу при езде в пробках для предотвращения перегрева и выключается при загородной езде на высокой скорости, когда естественного обдува радиатора вполне достаточно для его охлаждения.

В период пуска двигателя для уменьшения износа необходимо быстрее прогреть его до рабочей температуры и при дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру. Для ускорения прогрева двигателя и поддержания оптимальной его температуры служит термостат.

Термостат

Термостат устанавливают в рубашке охлаждения головки цилиндров на пути циркуляции жидкости из рубашки в верхний бачок радиатора. В системах охлаждения используются термостаты с жидкостным и с твердым наполнитетелем.Термостат с жидкостным наполнителем состоит из корпуса, гофрированного латунного цилиндра, штока и двойного клапана. Внутри гофрированного латунного цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70-75 градусов. Когда двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт и циркуляция происходит по малому кругу: насос ОЖ — рубашка охлаждения — термостат — насос.Термостат с твердым наполнителем состоит из корпуса, внутри которого помещен медный баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с церезином. Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и крышкой расположена диафрагма, сверху которой установлен шток, воздействующий на клапан. В непрогретом двигателе масса в баллоне находится в твердом состоянии, и клапан термостата закрыт под действием пружины. При прогреве двигателя масса в баллоне начинает плавиться, объем ее увеличивается и она давит на диафрагму и шток, открывая клапан.

Малый и большой круг охлаждения

Работа термостата

Контроль температуры ОЖ осуществляется по указателю температуры и при помощи сигнальной лампы перегрева двигателя на щитке приборов. Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики, ввернутые в верхний бачок радиатора и в рубашку охлаждения головки цилиндров.

Датчики системы охлаждения

В качестве теплоносителя может применяться вода (в устаревших конструкциях двигателей) или антифриз. Качество ОЖ, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем качество топлива и смазочных материалов.

Антифризы — охлаждающие жидкости для системы охлаждения автомобиля, не замерзающие при отрицательной температуре. Даже если температура внешней среды будет ниже минимальной рабочей температуры антифриза, он превратится не в лед, а в рыхлую массу. При дальнейшем понижении температуры эта масса затвердеет, не увеличившись в объеме и не повредив при этом двигатель. Основа антифризов — водный раствор этиленгликоля или пропиленгликоля. Пропиленгликолевая основа применяется реже. Ее главное отличие – безвредность для человека и окружающей среды, но и более высокая цена при тех же потребительских качествах. Этиленгликоль агрессивен к материалам двигателя, поэтому в него добавляют присадки. Всего их может быть до полутора десятков – противокоррозионных, антивспенивающих, стабилизирующих. Именно комплектом присадок и определяется качество и область применения антифриза. По типу присадок все антифризы делятся на три большие группы: неорганические, органические и гибридные.

Неорганические (или силикатные) – наиболее «древние» жидкости, в которых в качестве ингибиторов коррозии применяются силикаты, фосфаты, бораты, нитриты, амины, нитраты и их комбинации. К этой группе антифризов относится и широко распространенный у нас Тосол (хотя многие ошибочно считают его особым типом ОЖ). Главный их недостаток – малый срок службы из-за быстрого разрушения присадок. Пришедшие в негодность компоненты присадок образуют отложения в системе охлаждения, ухудшая теплообмен. Также возможно образование силикатных гелей (сгустков) в ОЖ.В наиболее современных органических (или карбоксилатных) антифризах используются присадки на основе солей карбоновых кислот. Такие антифризы, во-первых, образуют значительно более тонкую защитную пленку на поверхностях системы охлаждения, а во-вторых, ингибиторы действуют только в местах появления коррозии. Следовательно, присадки расходуются намного медленнее, тем самым существенно повышая срок службы антифриза.Промежуточное положение между органическими и неорганическими антифризами занимают гибридные. Их пакет присадок в основном включает соли карбоновых кислот, но и небольшую долю силикатов или фосфатов.Антифризы выпускаются либо в виде концентратов, либо в виде готовых к применению жидкостей. Концентрат перед применением нужно разбавить дистиллированной водой. Пропорция определяется необходимой минимальной температурой замерзания антифриза. Основа антифризов бесцветна, поэтому производители окрашивают их в разные цвета с помощью красителей. Это делается для облегчения контроля уровня антифриза и предупреждения о токсичности жидкостей. Совпадение цвета не всегда является свидетельством совместимости антифризов.

В современных двигателях система охлаждения двигателя может использоваться для охлаждения отработавших газов в системе их рециркуляции (EGR), охлаждения масла в автоматической коробке передач, охлаждения турбокомпрессора. Некоторые двигатели с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом имеют двухконтурную систему охлаждения. Один контур предназначен для охлаждения головки блока цилиндров, другой – блока цилиндров. В контуре, охлаждающем ГБЦ, поддерживается температура на 15-20 градусов ниже. Это позволяет улучшить наполнение камер сгорания и процесс смесеобразования, а также снизить риск возникновения детонации. Циркуляция жидкости в каждом из контуров регулируется отдельным термостатом.

Основные неисправности системы охлаждения

Внешними признаками неисправностей системы охлаждения является перегрев или переохлаждение двигателя. Перегрев двигателя возможен в результате следующих причин: недостаточное количество ОЖ, слабое натяжение или обрыв ремня насоса ОЖ, невключение муфты или электродвигателя вентилятора, заедание термостата в закрытом положении, отложение большого количества накипи, сильное загрязнение наружной поверхности радиатора, неисправность выпускного (парового) клапана пробки радиатора или расширительного бачка, неисправность насоса ОЖ.Заедание термостата в закрытом положении прекращает циркуляцию жидкости через радиатор. В этом случае двигатель перегревается, а радиатор остается холодным. Недостаточное количество ОЖ возможно в случае ее утечки или выкипания. Если уровень ОЖ понизился в результате выкипания – следует долить дистиллированной воды, если жидкость вытекла – доливается антифриз. Открывать пробку радиатора или расширительного бачка можно только когда ОЖ достаточно остынет (10-15 минут после остановки двигателя). В противном случае находящаяся под давлением ОЖ может выплеснуться и причинить ожоги. Вытекание жидкости происходит через неплотности в соединениях патрубков, трещин в радиаторе, расширительном бачке и рубашке охлаждения, при повреждении сальника насоса ОЖ, пробки радиатора или повреждении прокладки головки блока цилиндров. При эксплуатации автомобиля необходимо следить не только за уровнем, но и за состоянием антифриза. Если его цвет становится рыже-бурым, значит, детали системы уже коррозируют. Такой антифриз подлежит немедленной замене.

Переохлаждение двигателя может происходить из-за заедания термостата в открытом положении, а также при отсутствии утеплительных чехлов в зимнее время. Если закрытая система охлаждения негерметична, то повышенное давление в ней не создается и двигатель не прогревается до рабочей температуры. А раз двигатель не прогревается, ЭБУ постоянно обогащает смесь. Таким образом, негерметичная система охлаждения увеличивает расход топлива. Систематическая работа двигателя на обогащенной смеси приводит к разжижению масла, увеличению нагарообразования, быстрому выходу из строя каталитического нейтрализатора.

Выбор антифриза

Если у вас в дороге возникла неисправность, в результате которой уровень охлаждающей жидкости упал ниже допустимого, не расстраивайтесь. Долить можно любой антифриз или воду. Система охлаждения от этого хуже работать не станет. Кстати, не все современные автолюбители знают, что воду нужно заливать мягкую – она не образует накипи. Самая мягкая вода достается нам с неба в виде дождя или снега. А грунтовые воды из родников, колодцев и артезианских скважин категорически не рекомендуются для доливки в систему охлаждения – они образуют очень много накипи. Смягчить воду можно кипячением в течение 20-30 минут с последующим отстаиванием и фильтрованием. Жесткость воды в бытовых условиях легко оценить по пенообразованию при намыливании рук мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой пена быстро гаснет, и на руках остается сальный осадок. Как только экстренная ситуация, вынудившая вас долить «не ту» жидкость, минует, «коктейль» нужно слить, систему охлаждения промыть и залить «правильный» антифриз.Выбор начинаем с бренда – известный вас не подведет. Далее находим обозначение класса антифриза. Вот здесь чаще всего возникают затруднения. Попробуем прояснить ситуацию. Основой любого антифриза является водный раствор этиленгликоля, который не расширяется при замерзании и не образует твердой сплошной массы. Но этиленгликоль коррозионно агрессивен к металлам. Для защиты деталей системы охлаждения от коррозии применяется три вида присадок: на основе силикатов, на основе солей органических кислот и смешанные (гибридные) добавки к антифризам. Первый рецепт – самый древний. Яркий пример – наш «Тосол», который лукавая реклама иногда позиционирует как антифриз, идеально подходящий для отечественных автомобилей. Выпадение силикатов в осадок приводит к закупориванию тонких трубок радиатора. Поэтому этот вариант покупки даже не рассматриваем. В англоязычном варианте такие антифризы называются: Conventional coolants, IAT (Inorganic Acid Technology) или Тraditional coolants.Гибридные антифризы включают соли карбоновых кислот и небольшое количество силикатов или фосфатов. И хотя этот рецепт тоже свое отживает, но в течение трех лет эксплуатации обеспечивает достаточно приличную защиту от коррозии. Маркируются они: Нybrid coolants, HOAT (Hybrid Organic Acid Technology) или TL 774-C (G-11).Более современные – карбоксилатные антифризы. В их составе отсутствуют неорганические присадки. Срок их службы – не менее 5 лет. Обозначаются надписями или символами: Carboxilate coolants, OAT (Organic Acid Technology, TL 774-F (G12+).Несколько лет назад (в 2008 году) появился еще один вид антифриза, который в английском варианте обозначают Lobrid coolants, SOAT coolants или TL 774-G (G 12++). По составу они аналогичны карбоксилатным, но в них присутствует небольшое количество силикатов. Считается, что такой антифриз можно безболезненно смешивать с любым другим классом охлаждающих жидкостей.Некоторые производители указывают на этикетке состав присадок, что также позволяет идентифицировать тип антифриза. Отсутствие аминов, боратов, нитритов, силикатов и фосфатов говорит о том, что антифриз – карбоксилатный. Гибридные также не должны содержать ничего из этого списка, кроме силикатов, но их количество не должно превышать 500 мг/л.Хорошим признаком, подтверждающим несомненное качество антифриза, является надпись об одобрении автопроизводителей с номерами допусков. Такие допуска выдаются только после длительных испытаний жидкости на автомобилях указанной марки. Правдивость надписи на этикетке можно легко проверить, зайдя на официальный сайт автопроизводителя.А вот заявления типа «Соответствует спецификациям…» или «Отвечает требованиям…» — не более, чем обещания изготовителя антифриза, но не гарантия качества. Особенно это касается маркировок G11, G12+, G12++. Она введена концерном WV только для одобренных им жидкостей. Но так как у нас такие обозначения получили большое распространение, то некоторые производители указывают их на этикетках, не имея на это полного права. То есть, антифриз может оказаться и хорошим, а может и не очень – рулетка. Больше доверия в таких случаях заслуживают известные марки, о чем уже упоминалось выше.Надпись «Совместим со всеми…» лишь подтверждает то, о чем говорилось в начале статьи. Если по каким-то параметрам антифриз не подходит вашему двигателю, то его можно безболезненно использовать только для доливки.Антифриз может продаваться в виде концентрата или уже готовым для заливки. Что выбрать – зависит от климата той местности, где вы проживаете, и вашего желания возиться с машиной. Например, если зимы теплые, к чему заливать 40 – градусный состав? Лучше купить концентрат и разбавить его дистиллированной водой до нужной консистенции (пропорции для разных температур указаны на этикетке).

И последнее – цвет антифриза. Это свойство не играет абсолютно никакой роли. Сама по себе жидкость бесцветна и производитель при желании может раскрасить ее во все цвета радуги. А устойчивое заблуждение, что G11, G12+ или G12++ можно идентифицировать по одному лишь цвету, исходит от непрофессиональных реализаторов.



Наилучший ли выбор для систем обогрева? Особенности устройства биметаллических радиаторов отопления

Биметаллические радиаторы устойчиво занимают лидирующую позицию среди отопительных систем. Они оставили далеко позади чугунные, алюминиевые и стальные аналоги.

Производители успешно совмещают в этих изделиях все инновационные технологии, получая в итоге лёгкий, компактный и прочный, надёжный элемент отопления.

Основная идея этого устройства состоит в использовании двух видов металла с разными физическими и структурными свойствами. Материал корпуса обладает высокой теплоотдачей, а металл внутреннего каркаса более устойчив к коррозии и перепадам давления, часто возникающим в системе отопления.

Конструкция биметаллических радиаторов отопления

Основное отличие таких батарей — их оригинальное внутреннее устройство. Оно представляет собой стальной или медный каркас, который помещён в алюминиевую оболочку. Каркас состоит из вертикальных и горизонтальных труб, соединённых при помощи дуговой сварки и заполненных теплоносителем. При этом исключена возможность контакта теплоносителя с алюминиевыми деталями. Корпус радиатора имеет специальную форму, позволяющую получить максимальное количество тепла.

Фото 1. Схема устройства биметаллического радиатора отопления. Стрелками показаны составные части конструкции.

Использование в конструкции стального каркаса обусловлено следующими причинами:

  • Сталь не реагирует на перепады давления, периодически возникающие в системе отопления.
  • Для стыковых сварных соединений типа «сталь-сталь» характерна высокая прочность.
  • Сталь может контактировать с любым теплоносителем, она практически не подвержена химическим воздействиям.
  • Стальные элементы не подвержены коррозии.

Алюминиевая оснастка биметаллических радиаторов быстро реагирует на изменение температуры, тем самым обеспечивая эффективную теплоотдачу. Соответственно требуется меньшее количество теплоносителя, чем, например, при использовании чугунного радиатора. Эта особенность позволяет снизить габариты конструкции, сделать её более изящной, не сокращая тепловой поток.

Виды устройства биметаллических радиаторов

Все биметаллические батареи по конструкции можно разделить на две группы:

  • секционные — изготовлены из стального каркаса и алюминиевой оболочки;
  • цельные — сердечник из меди, покрытой алюминием.

Как устроены секционные батареи

Каждый сегмент батареи состоит из сердечника, по которому транспортируется теплоноситель.

Сердечник представляет собой две короткие стальные трубы, соединённые вертикальной колонкой небольшого диаметра.

На концах горизонтальных элементов имеется специальная резьба, при помощи которой секции совмещаются в единую конструкцию.

Каждый сердечник помещён в оболочку из алюминия со специально разработанной системой конвекционных лепестков для максимальной теплоотдачи.

Достоинство секционной конструкции — возможность соединять необходимое количество элементов для получения требуемой мощности.

Сталь не реагирует на перепады давления в системе отопления, не подвержена коррозии, обладает устойчивостью к воздействию химических примесей, встречающихся в теплоносителях. Алюминий прекрасно проводит тепло, поэтому секционные биметаллические радиаторы очень быстро обогревают помещение.

Цельные устройства

В данной конструкции вместо стальных деталей используются медные. В качестве оболочки применяется алюминий, который одновременно служит и теплообменником. Между собой медные элементы спаиваются, поэтому такая батарея не разбирается. Это не совсем удобно, однако, стоимость цельных биметаллических радиаторов гораздо выше, чем секционных.

Объясняется это тем, что медь обладает более высокой теплопроводностью и ещё меньше подвержена коррозии, чем сталь. Внутренняя поверхность медных труб более гладкая, поэтому не происходит накопления карбонатных отложений, следовательно, срок службы такого устройства будет ещё дольше.

Фото 2. Биметаллическая батарея отопления цельного типа. Конструкция закреплена на стене.

Вам также будет интересно:

Особенности оребрения

Для того чтобы максимально повысить площадь теплоотдачи батареи, используется оребрение.

Теплоотдача увеличивается в несколько раз, благодаря профилированию конвекционных каналов, проходящих между рёбрами радиатора, а также вводу в схему дополнительных алюминиевых рёбер специальной конфигурации. В результате площадь нагрева трубы возрастает в несколько раз, увеличивая продуктивность устройства.

Внимание! Подбирая размер радиатора, не забывайте о технических нормах: прибор должен быть установлен на расстоянии не менее 10 см от подоконника и 6 см от пола.

При помощи инженерных расчётов, подкреплённых практическими методами, производители сумели получить наиболее эффективную конструкцию для оптимального пути следования воздушного потока. В ней предусмотрен захват холодного воздуха, поступающего с нижней стороны устройства и равномерное распределение нагретого воздушного потока, полученного после обтекания горячих поверхностей.

Комплектующие: запорные устройства, фитинги и другие

Любые батареи нуждаются в дополнительных элементах, которые используются при установке или эксплуатации системы отопления. Биметаллические радиаторы не являются исключением.

Современные комплектующие подразделяются на три вида:

  • крепёжные элементы;
  • запорная арматура;
  • регулирующие устройства.

Кронштейны могут быть напольными и настенными, в зависимости от места установки радиатора. На каждые 3 секции предусмотрен верхний и нижний кронштейн. Напольные крепления применяются редко.

Запорные устройства (заглушки) служат для того, чтобы можно было перекрыть поток теплоносителя в случае необходимости. Они входят в комплект радиатора.

Задача регулирующих устройств — определение оптимального пути для теплоносителя. К ним принадлежат удлинитель потока и байпас.

Фитинги являются важной частью любой сети коммуникаций. Это крепёжная составляющая с двусторонней внутренней резьбой, которая служит для скрепления элементов трубопровода.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, на что обращать внимание при выборе биметаллического радиатора отопления.

Заключение

При выборе комплектующих надо помнить, что экономить на их качестве не стоит, это может привести к серьёзной аварии и выходу из строя всей системы отопления.

Преимущества биметаллических конструкций — их высокая теплоотдача, длительный срок службы, элегантный внешний вид.

описание и ремонт устройства, плюсы и минусы панельной батареи отопления, срок службы оборудования, а также виды моделей и причины их поломки

Когда тепло в помещении обеспечивает красивый обогреватель, это вдвойне приятно.

Наверное, поэтому в последние годы такой спрос на стальные радиаторы отопления.

Конструкция этих обогревателей позволяет подобрать оптимальную модель, подходящую по мощности и размеру к конкретному помещению и его дизайну.

Стальные радиаторы: описание

Прошли времена, когда все дома «снабжались» исключительно чугунными батареями, настолько же тяжелыми, насколько некрасивыми. Сегодня потребители могут выбирать радиаторы не только по их техническим характеристикам, но и по внешнему виду. Хотя их не такое уж разнообразие, но каждый решает самостоятельно, нужны им высокие конструкции или длинные, напольные или настенные, какого цвета или формы они должны быть.

Устройство стального радиатора отопления основано на штампованной листовой стали, если речь идет о панельных моделях, или секциях – в трубчатых. У каждой конструкции есть свои преимущества и недостатки, но как показывает практика, именно панельные варианты пользуются наибольшим спросом у населения. Связано это, скорее с их ценой, которая невысока, чем с эстетичным видом.

Устройство панельного радиатора отопления достаточно простое:

  1. Из высокопрочной тонкой (1.15-1.2 мм) стали создаются штампованные панели, внутренняя часть которых состоит из двух горизонтальных каналов и нескольких вертикальных. Они являются резервуаром, по которому теплоноситель распространяется по отопительной системе, попутно нагревая ее.
  2. Соединенные попарно панели являются отдельным элементом батареи, и от ее размера зависит уровень теплообмена всей конструкции.
  3. Каждое устройство снабжено необходимыми монтажными арматурами и окрашено.

Если сравнить первые советские стальные радиаторы отопления с их современными аналогами, то у них недостатков было намного больше чем достоинств. Например, низкий уровень мощности, подверженность коррозии и другие.

В наше время технологии позволяют не только обрабатывать сталь так, чтобы она не боялась теплоносителя, но и красить специальным составом, продлевая «жизнь» изделию.

Чтобы получить от панельной батареи максимум эффективности, ее лучше использовать в автономных отопительных системах.

Сколько воды в стальном радиаторе? Объем воды в стальных радиаторах отопления крайне невелик. С одной стороны это недостаток, так как по внутренним каналам панелей носитель не может передвигаться с достаточной скоростью из-за их узости, а с другой – достоинство, так как малое количество воды проще и быстрее нагреть. Это позволяет экономить до 35% энергоносителей.

Особенности батарей из стали

Если выбирать для монтажа стальные радиаторы отопления, плюсы и минусы каждой модели должны быть тщательно взвешены.

В начале о хорошем:

  1. Сталь – прекрасный проводник тепла, поэтому батареи из них считаются наиболее эффективными.
  2. Панельные радиаторы легко монтировать, так как они представляют собой цельную конструкцию. Это недостаток, если с ними случилась «беда» в виде протечки, так как придется менять всю панель, но при должной работе – это их преимущество, так как большая площадь конструкции лучше прогревается, чем каждая отдельная секция в трубчатых моделях.
  3. Благодаря добавлению теплообменников в некоторые типы панельных радиаторов, их мощность значительно возрастает, что вовсе не портит их привлекательный внешний вид.
  4. Существующие дизайнерские модели, производимые некоторыми зарубежными компаниями, можно вешать на стены, убрав трубы в пол, или ставить на стильные ножки. Под заказ изготавливаются даже угловые виды обогревателей, что позволяет экономить жизненно важное пространство помещения, при этом украшая его.

Если говорить о слабых сторонах стальных обогревателей, то их несколько, и все касаются работы в домах с централизованным отоплением.

В автономных системах эти недостатки не проявляются:

  1. Они плохо переносят перепады давления. Это связано с тем, что они приспособлены к напору от 6 до 9 атмосфер, тогда как в центральной системе отопления гидроудары могут достигать 13-15 атмосфер. Подобные «потрясения» могут просто разорвать панели.
  2. Если панели некачественно окрашены, то они подвергаются коррозии, что неизбежно происходит, когда из системы сливается вся вода на летний период. Поэтому так важно изучить параметры, указанные производителем в техпаспорте изделия.

Никто не запрещает монтировать стальные батареи в многоквартирных домах с центральным типом обогрева. Нужно произвести расчеты мощности с учетом теплопотерь и площади комнаты и подобрать конструкцию, подходящую по параметру. Просто следует быть готовым к тому, что срок службы стальных радиаторов отопления в таких условиях составляет 15 лет, тогда как в условиях автономного отопления – это 29 лет.

Стальные решетки для радиаторов — фото:

Виды моделей

Современный рынок предлагает широкий ассортимент моделей стальных батарей, но всех их можно условно разделить на несколько видов:

  1. Самыми популярными и эффективными являются панельные радиаторы, которые могут состоять из одной, двух или трех панелей и быть оснащены теплообменниками (или без них).
  2. Вертикальные обогреватели делятся на трубчатые и панельные. Они отличаются своим «ростом», так как их минимальная высота 1 м, тогда как у обычных она достигает 600 мм, а у высоких доходит до 900 мм. Эти виды стальных батарей выглядят стильно, греют чуть менее эффективно и стоят очень дорого. Особенно это касается дизайнерских моделей.
  3. Пластинчатые стальные радиаторы встречаются нечасто, и то в госучреждениях.

Как правило, большинство потребителей выбирают панельные виды обогревателей из-за их гармоничного соответствия качеству и цене, но, как и любые другие устройства, они не вечны и могут поломаться. Возможность аварии лучше предусмотреть, обращая внимания на «сигналы», которые подает система.

Причины поломки

Ремонт стальных радиаторов отопления мало кого обрадует, так как при серьезной поломке их придется заменить на новые панели, тогда как в секционных моделях достаточно открутить поломанную секцию и поставить другую.

Причиной поломки радиаторов являются:

  1. Изначально неправильно рассчитанная мощность и установка неподходящей конструкции приводит к ее поломке. Учитывать следует все – от диаметра труб рабочего давления до степени нагрева теплоносителя.
  2. Неправильное монтирование к трубам, что особенно дает о себе знать во время продувки системы или при гидроударах.
  3. Грязь в теплоносителе может стать причиной засорения каналов стального радиатора, что приведет к неравномерному нагреву панели.

Поводом к беспокойству являются щелчки в системе отопления и холодные панели. Они могут быть вызваны засорением каналов некачественным носителем. Самостоятельно ремонтировать стальную батарею не рекомендуется, так что в случае протечки нужно просто найти поврежденное место, временно закрыть трещину герметиком и вызвать аварийную службу. Подобную работу должен выполнять специалист, особенно если прорыв произошел в разгар сезона.

Как показывает многолетний потребительский опыт, стальные панельные радиаторы – это лучшее предложение на рынке, когда речь касается автономных систем обогрева.

Радиатор, система охлаждения двигателя автомобиля

Радиатор автомобиля— устройство, обеспечивающее прохождение охлаждающей жидкости (ОЖ) через мелкие трубки и резервуары для снижения температуры под действием воздушного потока и создания нормальных условий для работы двигателя. Ниже кратко рассмотрим назначение, устройство системы охлаждения и конструктивные особенности. Приведем виды, основные повреждения, способы ремонта и профилактики.

Назначение радиатора

Вопреки распространенному мнению, радиатор охлаждения автомобиля выполняет сразу несколько функций. В его задачи входит:

  • Отвод тепла от элементов изделия и его передача в атмосферу.
  • Предоставление возможности доливки и удаления ОЖ (антифриза, воды, тосола) с помощью специальных отверстий внизу и вверху.
  • Создание оптимального давления внутри системы, благодаря наличию клапана для сброса.

Главная функция радиатора состоит в теплообмене и снижении температуры ОЖ до безопасного уровня.

В зависимости от ситуации охлаждение происходит путем обдува встречным воздухом или вентилятором, который запускается при достижении определенной температуры. В зависимости от марки / модели автомобиля вентилятор может быть механическим, электрическим или гидравлическим. Наиболее востребованным считается второй вариант.

Как устроена система охлаждения двигателя 

При рассмотрении радиатора важно знать особенности системы охлаждения автомобиля, предназначенной для снижения температуры мотора до безопасного уровня. Кроме этого, в ее функции входит нагрев воздуха, охлаждение отработавших газов, потока в турбированном наддуве, а также масла в АКПП.
Конструктивно система охлаждения бывает жидкостной, воздушной или смешанной. Наиболее востребованным является первый вариант. Конструктивно она состоит из таких элементов:

  1. Радиатор. Главный узел, через который проходит ОЖ с целью снижения температуры.
  2. Помпа. Гарантирует циркуляцию рабочей ОЖ по системе. Бывает ременным, шестеренчатым или иных типов.
  3. Термостат. Необходим для регулирования процесса прохождения антифриза через радиатор. Может иметь три положения — закрытое, частично / полностью открытое.
  4. Вентилятор. Запускается для повышения эффективности обдува. Чаще всего необходим, когда машина движется на небольшой скорости и потока воздуха недостаточно для охлаждения.
  5. Датчик температуры. Контролирует температурный режим и дает команду на необходимости запуска дополнительного охлаждения.
  6. ЭБУ. Главный узел, который принимает сигналы и регулирует работу системы охлаждения двигателя автомобиля.

В зависимости от авто, в работе могут принимать участие и другие узлы, к примеру, реле охлаждения мотора, нагреватель термостат, управляющий узел вентилятора и т. д.

Это делается для более быстрого нагрева. Как только температурный показатель достигает 80-90 градусов Цельсия, срабатывает датчик и подает команду на открытие термостата.

При этом антифриз направляется через радиатор для поддержания нормальной температуры. Если двигатель продолжает нагреваться, подается сигнал на включение вентилятора, обеспечивающего дополнительный обдув.

Конструкция радиатора охлаждения

Читайте также: Зиловский карбюратора К-88А: регулировка, неисправности, уход

При обслуживании системы охлаждения необходимо знать конструктивные особенности радиатора. Он состоит из следующих элементов:

  • бачок снизу;
  • нижний патрубок;
  • кран слива ОЖ;
  • основная часть, состоящая из трубок и сот, через которые проходит антифриз;
  • бачок сверху;
  • верхний патрубок;
  • горловина для заливки ОЖ.

Антифриз попадает сверху, поле чего опускается по соединительным трубкам и сотам, обдувается воздухом и теряет температуру.

Для повышения эффективности процесса между трубками предусматриваются пластины (актуально для старых версий) или полоски-ленты из алюминия (для новых типов). Наиболее востребованным является ленточный вариант, обеспечивающий улучшенную отдачу тепла и повышенную прочность.

Виды радиаторов

Конструктивно рассматриваемые устройства отличаются по нескольким критериям: способ сборки, материал корпуса и дополнительные элементы. С учетом особенностей отличается и цена радиатора автомобиля.
По конструкции они бывают:

  • Трубчатые-пластинчатые.Состоят из трубок, внутри которых монтируются так называемые турбулизаторы. Это делается для удлинения пути ОЖ по радиатору и, соответственно, улучшенного охлаждения. Такие устройства имеют большую жесткость и минимальный процент брака.
  • Трубчато-ленточные (паяные). В отличие от прошлого вида все элементы соединяются с помощью пайки, что усложняет процесс обслуживания. Такие радиаторы имеют более высокую отдачу тепла и низкую цену.

По количеству ходов бывает два варианта:

  • Одноходовые. Жидкость проходит в одном направлении.
  • Двухходовые. Путь ОЖ более сложный. Сначала антифриз проходит по части трубок в одном направлении, а потом во втором отсеке меняет направление.

По материалу:

  • Медные. Более дорогостоящие. Отличаются повышенной прочностью и лучшей теплоотдачей. Легко ремонтируются с помощью пайки.
  • Латунные. В чистом виде встречаются редко. Чаще всего применяются медно-латунные конструкции.
  • Алюминиевые радиаторы автомобиля. Появились на фоне повышения стоимости меди. При изготовлении используются современные способы сварки, обеспечивающие повышенную надежность и прочность. Несмотря на худшую теплоотдачу, подобные изделия справляются с такой задачей.

Сегодня все автомобильные радиаторы для двигателя делаются из алюминия. Они имеют более низкую цену, но требуют особого подхода в ремонте. Для восстановления недостаточно обычной пайки, ведь она, как правило, имеет низкую эффективность. Чаще всего применяется аргонная сварка.

Охлаждающие жидкости

Внутри системы перемещается теплоноситель (жидкость), который при проходе через радиатор охлаждается и возвращается в мотор. Условно все ОЖ делятся на несколько видов:

  • Дистиллированная вода. Наиболее экономный вариант, не предусматривающий покупки дополнительного средства. Применяется в теплое время года, когда нет риска замерзания системы.
  • Тосол — старое название ОЖ, применяемой в СССР. Раньше такие составы заливались в «Жигули», но сегодня почти не применяются.
  • Антифризы — современные охлаждающие жидкости, в состав которых входят специальные присадки. Они отличаются по ресурсу, особенностям защиты от коррозии, наличием добавок и другими особенностями.

Условно антифризы бывают этиленгликолевые, карбоксильные, гибридные, лобридные и пропиленгликолевые. Они отличаются характеристикой, составом, набором добавок и характеристиками. К примеру, в этиленгликолевых составах применяются неорганические ингибиторы коррозии, а в карбоксильных — органические. Гибридные и лобридные имеются в составе органические и неорганические составляющие. Что касается пропиленгликолевых ОЖ, в них используется более безопасный пропиленгликоль.

Задача современных антифризов состоит в отводе тепла, защите от коррозии и чистке радиатора автомобиля от накопившихся внутри загрязнителей.

При этом антикоррозийная функция считается самой важной, а эффективность этой опции напрямую влияет на цену.  При выборе ОЖ необходимо ориентироваться на рекомендации производителя в привязке к марке автомобиля.

Повреждения, неисправности и ремонт

Радиатор нельзя назвать самым надежным узлом автомобиля. В процессе эксплуатации на него воздействует много негативных факторов, в том числе механических. К наиболее распространенным повреждениям можно отнести:

  • Загрязнение патрубков и центральной части. В таком случае может потребоваться промывка.
  • Повреждение вентилятора.
  • Накопление грязи и листьев снаружи изделия, из-за чего ухудшается теплоотдача.
  • Повреждение патрубков или самого радиатора с последующим вытеканием ОЖ из системы.
  • Коррозия внутренних элементов. 

При появлении любой из рассмотренных выше проблем высок риск перегрева мотора, поэтому нужен ремонт радиатора автомобиля. Признаком поломки может быть появление течи антифриза или быстрый перегрев мотора при умеренном режиме эксплуатации.

Наиболее сложный случай, когда двигатель «закипает», а из-под капота начинает идти пар. В таком случае необходимо остановиться и выждать время для охлаждения системы. Лишь после этого можно приступать к устранению неисправности. Если проблема произошла в дороге, сделайте следующее:

  • Проверьте герметичность соединения всех трубок.
  • Убедитесь в срабатывании вентилятора охлаждения.
  • Проверьте проводку реле и температурный датчик.
  • Долейте необходимый объем ОЖ. Будьте осторожны, ведь высок риск разбрызгивания раскаленной жидкости.

Ремонт лучше доверить профессионалам. Если нет возможности обратиться на СТО, можно использовать эпоксидную смолу или «холодную сварку». Предварительно необходимо слить ОЖ с системы и демонтировать устройство с машины для более удобного доступа.
Существуют и другие способы ремонта:

  • Сварка. Применяется при наличии небольшого повреждения. Подходит для медных или латунных устройств. Для работы требуется газовая горелка и обезжириватель. При выполнении аргоновой сварки на алюминиевом «охладителе» нужна алюминиевая проволока.
  • Замена. В ситуации, если трубка повреждена по всей длине, запаять радиатор автомобиля или заварить отверстие не получится. Единственный способ решения проблемы — замена старой трубки на новую.

Принимая решение о необходимости и способе ремонта необходимо оценить повреждение. В наиболее сложных случаях может потребоваться замена всего радиатора.

Профилактика и уход

Для продления срока службы изделия необходим правильный уход и регулярная профилактика. Важно понимать, что радиатор принимает на себя всю грязь и пыль поэтому периодически нуждается в промывке. Если ничего не предпринимать, устройство быстро забивается и перестает выполнять свои функции.

Главное средство профилактики — периодическая промывка системы охлаждения автомобиля и прочистка. Это можно сделать самому или поручить работу мастеру. 

 Этапы промывки системы охлаждения автомобиля 
 1. Дайте мотору остыть, зафиксируйте капот и наденьте специальные перчатки, не пропускающие воду
 2. Слейте из системы охлаждения антифриз и залейте внутрь дистиллированную воду
 3. Заведите мотор и оставьте его на 20-25 минут
 4. Слейте жидкость и повторите эту процедуру несколько раз для полной очистки системы. Действовать необходимо до тех пор, пока из системы не начнет выходить чистая вода
 5. В один из этапов добавьте в воду чистящее средств для лучшей очистки системы. В продаже можно найти специальные составы, к примеру, Winns Radiator Flush

 

 В процессе эксплуатации нельзя забывать, что радиатор может забиваться снаружи. В роли загрязнителей выступают листья, грязь, пыль и т. д. Для решения проблемы нужно демонтировать изделие и продуть его напором воздуха или промыть струей воды под большим давлением. Главное — не злоупотреблять с напором, чтобы избежать повреждения сот устройства. 

После этого в систему необходимо залить качественный антифриз с набором необходимых антикоррозийных присадок. Для устранения воздушных пробок отройте крышку на радиаторе и заведите мотору. Через некоторое время воздух выйдет сам, и останется только добавить ОЖ в систему.

Заключение

Важность радиатора системы охлаждения трудно переоценить, ведь от него напрямую зависит эффективность и ресурс работы самого двигателя. Во избежание затрат на ремонт радиатора охлаждения автомобиля или замену изделия важно вовремя проводить промывку и очистку изделия раз в два-три года или по мере загрязнения. Рекомендации по этому вопросу можно уточнить у производителя.

Система охлаждения двигателя автомобиля

Поиск запроса «радиатор, система охлаждения двигателя автомобиля» по информационным материалам и форуму

Устройство радиатора отопления

Радиаторы – это приборы, которые непосредственно подводят тепло к среде обогревания, то есть помещения. Устройство радиатора отопления влияет на работу по теплообмену между стенками прибора и воздухом обогреваемой комнаты. Существуют радиаторы алюминиевые, биметаллические, чугунные и стальные.

 

  1. Алюминиевые батареи состоят из секций (ребер). Это самый экономичный вид обогревательных радиаторов. У них высокая мощность обогрева помещений при малом весе. Использовать рекомендуется в закрытых помещениях.
  2. Биметаллические радиаторы – оптимальный вариант отопительного устройства для квартир с центральным отоплением, где очень высокое давление. Биметаллический радиатор выдерживает 18 атмосфер. В классике устройство состоит из стальных трубок и алюминиевого короба. Современный вид такого рода батарей состоит из панельного корпуса, в котором проходят металлические трубки. Они дали большой функциональный плюс в работе по теплоотдаче.
  3. Чугунные радиаторы – это привет из нашего советского прошлого. Чугун теплоустойчив, но его отрицательным моментом является большой вес. Но при всем этом, чугунные батареи хорошо обогревают помещение.
  4. Стальные радиаторы вмещают в список большой ряд представителей своего класса. Это панельные и секционные батареи, широко используемые в загородных коттеджах. Крупные мировые компании производят стальные трубчатые радиаторы. Благодаря их использованию хорошая теплоотдача происходит в закрытом помещении при учете высокого давления.

Радиатор изнутри

Мы выяснили, какие виды радиаторов существуют на рынке данной продукции. Не лишним будет узнать устройство радиатора отопления, по какому принципу он работает.

Алюминиевые радиаторы бывают трех видов: цельные (литые), экструдированные, то есть с набором секций (ребер), и в сочетании секций с литой конструкцией – комбинированные.

В полости каждой секции проходит по каналам теплоноситель и доставляет в помещение теплоэнергию. Давление в алюминиевых радиаторах достигает 12 атмосфер, а при опрессовке – 18. Каждая секция (ребро) радиатора во внутренней стороне покрыто оксидной пленкой.

Чугунные батареи имеют экструдированный монтаж, состоят из отдельных секций, приваренных друг к другу физическим (сварочным) путем. Вес чугунной батареи – это ее большой недостаток. Внутренняя поверхность чугунных радиаторов имеет шершавую, неровную структуру, которая накапливает на себе налет. А невозможность механической или автоматической чистки уменьшает теплоотдачу. В течение 40-50 лет межсекционные ниппели полностью разрушаются.

Перед началом работ нужно учесть все детали приобретаемых моделей. Материал каждого вида радиаторов несет в себе и положительные и отрицательные моменты. Устройство радиатора отопления – важная деталь, и от того, каким образом работает та или иная модификация, будет зависеть результат кропотливой и трудоемкой работы. Не говоря уже о финансовой составляющей установки.

Стальные радиаторы имеют более ровную поверхность изнутри. Метод сварки применяется точечный, поэтому риск разрушения ниппеля исключен. Стальные радиаторы выдерживают сильное давление и не поддаются коррозии.

И еще одна модель отопительного радиатора – масляный. Это герметичный корпус из металла, внутренняя полость которого залита минеральным маслом с нагревательным элементом. Максимальный уровень нагрева – 70 градусов.

При монтаже радиаторов, обязательным условием является серьезное отношение к делу, учитывая устройство радиатора отопления, а также все технические характеристики и инструкции.

Тонкопленочный интеллектуальный радиатор на основе

VO2 для улучшенного пассивного теплового контроля космических систем

Аннотация

MPB совместно с INRS и Magellan Aerospace улучшили характеристики своего тонкопленочного интеллектуального радиаторного устройства (SRD) для пассивного терморегулирования космических конструкций. Они основаны на специально подобранном переходе полупроводник / изолятор нанотехнологического диоксида ванадия (VO2), нанесенного лазерной абляцией или реактивным распылением на тонкие алюминиевые подложки. В настоящее время размер плитки составляет 4 см на 4 см.Тепловые радиаторы произвольной площади можно получить, прикрепив плитку к общей радиаторной панели с помощью подходящей термоэпоксидной смолы. Значения термоэмиттанса были оценены на основе измерений с помощью ИК-преобразования Фурье отражательной способности образца между 2,5 и 25 мкм. Обычно достигается возможность настройки эмиттанса (Δε) около 0,4, изменяющаяся от ε-low <0,36 при температурах ниже температуры перехода до ε-high> 0,76 выше температуры перехода. Панели SRD пассивно снижают теплопотери из пространственной конструкции при более низких температурах, одновременно обеспечивая улучшенный теплообмен с темным пространством при более высоких температурах, чтобы смягчить чистые колебания температуры.Отсутствие механических движущихся компонентов обеспечивает надежную долгосрочную работу. Относительно обширные наземные проверки включали испытания теплового переключения в условиях вакуума, вибрационные испытания алюминиевых радиаторов на основе сборки плиток и соответствующие радиационные испытания, относящиеся к использованию на геостационарной (ГСО) орбите. Характеристики SRD были подтверждены в термовакуумной камере с LN2-охлаждением с использованием различных тепловых нагрузок для температур SRD от -60 ° C до + 80 ° C.По сравнению со случаем излучателя с фиксированной излучательной способностью, при использовании пассивно настроенного излучателя SRD возможно гораздо меньшее изменение общей температуры системы. Летная демонстрация технологии SRD запланирована на предстоящий запуск космического корабля Kepler Communications. В этом документе обсуждаются технологический прогресс и наземная аттестация компонентов SRD, подлежащих проверке в космической среде на низкой околоземной орбите (НОО).

Разрешение на использование оборудования

— RF Устройство

FCC регулирует радиочастотные (RF) устройства, содержащиеся в электронно-электрических изделиях, которые способны излучать радиочастотную энергию посредством излучения, проводимости или других средств.Эти продукты могут создавать помехи радиослужбам, работающим в диапазоне радиочастот от 9 кГц до 3000 ГГц.

Почти все электронно-электрические изделия (устройства) способны излучать радиочастотную энергию. Большинство, но не все, из этих продуктов должны быть протестированы, чтобы продемонстрировать соответствие правилам FCC для каждого типа электрических функций, содержащихся в продукте. Как правило, продукты, которые по своей конструкции содержат схемы, работающие в радиочастотном спектре, должны демонстрировать соответствие с использованием применимой процедуры авторизации оборудования FCC (т.e., Декларация соответствия поставщика (SDoC) или Сертификация), как указано в правилах FCC, в зависимости от типа устройства. Продукт может содержать одно или несколько устройств с возможностью применения одной или обеих процедур авторизации оборудования. Радиочастотное устройство должно быть одобрено с использованием соответствующей процедуры авторизации оборудования, прежде чем его можно будет продавать, импортировать или использовать в США.

Следующие обсуждения и описания предназначены для того, чтобы помочь определить, регулируется ли продукт FCC и требует ли оно утверждения.Более сложный вопрос, который не рассматривается в этом документе, заключается в том, как классифицировать отдельное радиочастотное устройство (или несколько компонентов или устройств в конечном продукте) для определения конкретной части (частей) правил FCC, которые применяются, и конкретной процедуры авторизации оборудования. или процедуры, которые необходимо использовать для соответствия требованиям FCC. Это определение требует технического понимания продукта, а также знания правил FCC.

Некоторые основные инструкции о том, как получить разрешение на использование оборудования, приведены на странице разрешения на использование оборудования.

Радиочастотные устройства сгруппированы по следующим категориям:
ПОБОЧНЫЕ РАДИАТОРЫ
(Часть 15, Подчасть A)

Случайный излучатель (определенный в Разделе 15.3 (n)) — это электрическое устройство, которое не предназначено для преднамеренного использования, преднамеренной генерации или преднамеренного излучения радиочастотной энергии с частотой более 9 кГц. Однако случайный излучатель может производить побочные продукты радиоизлучения на частотах выше 9 кГц и вызывать радиопомехи. Изделие, которое классифицируется как случайное радиаторное устройство, не требует получения разрешения на использование оборудования.Тем не менее, случайный излучатель регулируется в соответствии с общими условиями эксплуатации Раздела 15.5, и при наличии вредных помех пользователь должен прекратить работу и устранить помехи. Производители и импортеры должны принимать правильные инженерные решения перед тем, как продавать и продавать эти продукты, чтобы свести к минимуму возможные помехи (Раздел 15.13).

Примеры продуктов, которые классифицируются как случайные излучатели, включают: двигатели переменного и постоянного тока, механические переключатели света, основные электрические электроинструменты (не содержащие цифровой логики).

НЕПРЕДНАМЕРЕННЫЕ РАДИАТОРЫ (Часть 15,
, подраздел , разделы B и G)

Непреднамеренный излучатель (определенный в Разделе 15.3 (z)) — это устройство, которое по своей конструкции использует цифровую логику или электрические сигналы, работающие на радиочастотах для использования в продукте, или посылает радиочастотные сигналы путем кондукции на связанное оборудование через соединительную проводку, но не предназначен для беспроводного излучения радиочастотной энергии посредством излучения или индукции.

Сегодня в большинстве электронно-электрических изделий используется цифровая логика, работающая в диапазоне от 9 кГц до 3000 ГГц, и они регулируются в соответствии с 47 CFR Part 15 Subpart B.

Примеры включают: кофейники, наручные часы, кассовые аппараты, персональные компьютеры, принтеры, телефоны, приемники для гаражных ворот, приемник беспроводных датчиков температуры, универсальный радиочастотный пульт дистанционного управления и тысячи других типов обычного электронно-электрического оборудования, основанного на цифровых технологиях. Это также включает в себя многие традиционные продукты, которые когда-то классифицировались как случайные радиаторы, такие как двигатели и основные электрические электроинструменты, которые теперь используют цифровую логику.

Продукты, которые содержат только цифровую логику, также могут быть освобождены от авторизации оборудования в соответствии с Разделом 15.103.

ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ РАДИАТОРЫ (Часть 15,
, подраздел , разделы с C по F и H)

Преднамеренный излучатель (определенный в Разделе 15.3 (o)) — это устройство, которое намеренно генерирует и излучает радиочастотную энергию посредством излучения или индукции, которое может эксплуатироваться без индивидуальной лицензии.

Примеры: беспроводные устройства открывания гаражных ворот, беспроводные микрофоны, универсальные радиочастотные устройства дистанционного управления, беспроводные телефоны, беспроводные системы сигнализации, передатчики Wi-Fi и радиоустройства Bluetooth.

ОБОРУДОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ, НАУЧНОЕ И МЕДИЦИНСКОЕ (Часть 18)

Когда электронно-электрические изделия используются для обеспечения радиочастотной энергии для других приложений, кроме телекоммуникационных, например, для создания физических, биологических или химических эффектов, таких как нагрев, ионизация газов, механические колебания и ускорение заряженных частиц, они устройства подпадают под действие правил FCC 47 CFR Part 18.

Примеры включают: люминесцентное освещение, галогенные балласты, аппараты для дуговой сварки, микроволновые печи и медицинские установки для диатермии.

Примечание. Обычное потребительское медицинское устройство обычно не подпадает под эту классификацию; скорее, Часть 18 применяется к медицинскому оборудованию только в том случае, если оно предназначено для выработки и использования радиочастотной энергии на местном уровне в медицинских или терапевтических целях.

ОБОРУДОВАНИЕ, РАБОТАЮЩЕЕ НА ЛИЦЕНЗИОННЫХ РАДИОСЛУЖБАХ

Продукты, которые используют лицензированный радиочастотный спектр, от фиксированных микроволновых каналов до сотовых телефонов и услуг мобильной широкополосной связи, считаются радиочастотными устройствами и подлежат разрешению на использование оборудования.

Примеры лицензированного радиооборудования, подлежащего сертификации, включают: маломощные телевизионные передатчики, сотовые телефоны / смартфоны, базовые станции, лицензированные двухточечные микроволновые радиостанции, частные наземные мобильные передатчики, авиационные и морские радиостанции.
Для получения дополнительной информации о лицензированных радиослужбах:

Распределение радиочастотного спектра, регулятивная ответственность за радиочастотный спектр разделена между Федеральной комиссией по связи (FCC) (негосударственное использование) и Национальным управлением по электросвязи и информации (NTIA) (использование правительственными агентствами).В настоящее время распределены только полосы частот от 9 кГц до 275 ГГц (, т. Е. , предназначенные для использования одной или несколькими наземными или космическими службами радиосвязи или для радиоастрономической службы при определенных условиях). OET ведет Таблицу распределения частот FCC, которая представляет собой компиляцию распределения частот. Таблица распределения частот FCC кодифицирована в Разделе 2.106 Правил Комиссии. Для более подробного описания перейдите к Таблице распределения частот.

Пассивный тонкопленочный интеллектуальный радиатор

с динамически изменяемыми параметрами на JSTOR

Абстрактный

В этой статье описывается новый подход к терморегулированию космических аппаратов, основанный на пассивном тонкопленочном интеллектуальном радиаторном устройстве (SRD), в котором используется изменяемая структура теплопередачи / излучателя. В SRD используется интегрированная тонкопленочная структура на основе V1-x-yMxNyOn, которая может быть применена к существующим тепловым радиаторам AI. SRD работает пассивно в ответ на изменение температуры космической конструкции.V1-x-yMxNyOn изменяется от изолирующего состояния, пропускающего ИК-излучение при более низких температурах, до полупроводникового состояния при более высоких температурах. Добавки M и N используются для настройки термооптических характеристик и температуры перехода пассивного SRD. Температуру перехода можно задавать в широком диапазоне от ниже -30 ° C до выше 68 ° C с использованием подходящих присадок. Была разработана запатентованная структура SRD, которая обеспечивает коэффициент излучения ниже 0,2 в темное пространство при более низких температурах, чтобы снизить требования к нагревателю.По мере того, как температура космического корабля превышает выбранную температуру перехода, коэффициент теплового излучения SRD в темное пространство увеличивается в 2,5-3 раза. Методология SRD с тонкой пленкой имеет значительные преимущества по сравнению с конкурирующими технологиями с точки зрения веса, стоимости, требований к мощности, механических характеристик. простота и надежность Также представлены предварительные результаты по активному электрохромному ДРД на основе системы VO₂.

Информация об издателе

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.

Определение радиатора от Merriam-Webster

ра · ди · а · тор | \ Rā-dē-ā-tər , диалектный ˈra- \

а : любое из различных устройств (например, ряд труб) для передачи тепла от текучей среды внутри к области или объекту снаружи.

б : передающая антенна

Экспериментальное исследование интеллектуального радиаторного устройства (SRD) для улучшенного пассивного теплового контроля спутников

Аннотация:

Эта диссертация представляет собой исследование производительности, выгод и коммерческой жизнеспособности. новой спутниковой технологии терморегулирования под названием Smart Radiator Device, или SRD, разработанный MPB Communications.SRD предлагается в качестве замены для традиционных радиаторов в некоторых приложениях космических аппаратов, особенно для компонентов с большим разбросом тепловых нагрузок. Эти отклонения могут быть вызваны внешними условиями, такие как длительные периоды затмений для лунных посадочных устройств или внутренние условия в результате компонента высокой мощности с низким коэффициентом заполнения. SRD обеспечивает улучшенную терморегулятор радиатора, так как он демонстрирует коэффициент излучения, зависящий от температуры профиль, обеспечивающий высокий уровень теплоотвода при высоких температурах и низкий уровень теплоотвода ставки при низких температурах.Ожидается, что эти изменения в отводе тепла влияют как на мощность выживающего нагревателя, необходимую для компонентов, так и на вариации в температура компонента на протяжении данной орбиты / цикла. Для этого исследования я сначала выполнил испытание в термовакуумной камере (TVAC) комплекта образцов SRD и сопоставил эти тестовые данные с результатами моделирования, которое я создал в программе NX Space Systems Thermal. Мне удалось сопоставить данные в моя требуемая погрешность 10C с максимальным и средним отклонением 7.21C и 3.57C соответственно. Опыт тестирования также привел меня к разработке набора лучших практик. для тестирования TVAC компонентов малых спутников. Чтобы оценить производительность SRD Я создал тепловые математические модели и симуляции малых космических аппаратов в трех тестовых сценариях. условия: спутник на низкой околоземной орбите, спутник на геостационарной орбите и лунный посадочный модуль. Использование этих симуляций для сравнения производительности SRD с традиционным радиатора Я обнаружил, что SRD привели к экономии энергии нагревателя на 24% до 219% для рассмотренных тестовых случаев.SRD также приводят к немного более высокой температуре. колебания, с размахом температуры увеличивается с 1,19 ° C до 2,90 ° C по сравнению с традиционный радиатор. В целом, эти результаты показывают, что SRD являются возможной и выгодной заменой традиционного радиатора при условии, что MPB Communications может внести необходимые улучшения в свойства SRD и производство процессы, чтобы сделать технологию коммерчески жизнеспособной.

Системы распределения тепла | Министерство энергетики

Паровое отопление — одна из старейших отопительных технологий.Процесс кипячения и конденсации воды в этом типе системы менее эффективен, чем в более современных системах, к тому же он обычно страдает значительным временем задержки между включением котла и теплом, поступающим в радиаторы. В результате паровые системы затрудняют реализацию стратегий управления, таких как система понижения температуры в ночное время.

В первых системах центрального отопления для зданий использовалось распределение пара, поскольку пар проходит по трубопроводу без использования насосов. Неизолированные паровые трубы часто отводят нежелательное тепло в незавершенные участки, что делает изоляцию труб из стекловолокна, которая может выдерживать высокие температуры, очень рентабельной.

Регулярное техническое обслуживание паровых радиаторов зависит от того, является ли радиатор однотрубной системой (труба, по которой подается пар, также возвращает конденсат) или двухтрубной системой (отдельная труба возвращает конденсат). В однотрубных системах на каждом радиаторе используются автоматические вентиляционные отверстия, которые стравливают воздух, когда пар заполняет систему, а затем автоматически закрываются, когда пар достигает вентиляционного отверстия. Забитый воздухозаборник не даст паровому радиатору нагреться. Открытое вентиляционное отверстие позволяет пару постоянно выходить в жилое пространство, повышая относительную влажность и расходуя топливо.Вентиляционные отверстия иногда можно очистить, закипев их в растворе воды и уксуса; однако обычно их необходимо заменить.

Паровые радиаторы могут деформировать пол, на котором они находятся, а при тепловом расширении и сжатии со временем в полу могут образоваться колеи. Оба эти эффекта могут вызвать наклон радиатора, что препятствует правильному сливу воды из радиатора, когда он остывает. Это вызовет стук при нагревании радиатора. Под радиаторами следует вставлять прокладки так, чтобы они слегка наклонялись к трубе в однотрубной системе или к конденсатоотводчику в двухтрубной системе.

В двухтрубных системах старые конденсатоотводчики часто застревают в открытом или закрытом положении, вызывая дисбаланс в распределительной системе. Если у вас возникли проблемы с некоторыми радиаторами, которые вырабатывают слишком много тепла, а другие — слишком мало, это может быть причиной. Лучше всего просто заменить все конденсатоотводчики в системе.

Паровые радиаторы, расположенные на наружных стенах, могут вызывать потерю тепла, излучая тепло через стену наружу. Чтобы предотвратить такую ​​потерю тепла, вы можете установить за радиаторами теплоотражатели.Отражатель должен быть направлен в сторону от стены и должен быть такого же размера или немного больше, чем радиатор. Периодически очищайте отражатели, чтобы обеспечить максимальное отражение тепла.

Как работают домашние радиаторы? | Home Matters

Радиаторы и их металлические змеевики знакомы многим. Но знаете ли вы, что есть разные типы или как работают радиаторы? Узнайте, как каждый из них обогревает дом.

Какой домашний радиатор лучше всего подходит для вас?

Термин «радиатор» появился в 1834 году, и с тех пор эти нагревательные устройства используются в школах, офисных зданиях и жилых домах.Хотя вы, возможно, знаете, что радиатор является жизненно важным компонентом некоторых систем отопления, вы можете не знать, как радиатор производит тепло и принесет ли он пользу вашему дому. Вот почему компания American Home Shield создала это краткое руководство о том, что заставляет радиаторы работать и почему они остаются популярным выбором для некоторых домовладельцев.

Как работают домашние радиаторы?

Радиаторы с их большими металлическими змеевиками могут быть знакомы. Но что делают эти катушки и как они выделяют тепло? По сути, в радиаторах по трубам циркулирует нагретое вещество.Как только это вещество передает свою тепловую энергию проводящему материалу, трубы становятся лучистыми нагревательными элементами. Как только вещество охлаждается, оно возвращается к исходному источнику тепла (во многих случаях в бойлер) для повторного нагрева. Однако не всем радиаторам для работы требуются жидкости. В частности, современные радиаторы обладают инновационными характеристиками, которые немного отличают их от своих более традиционных аналогов.

Какие бывают типы радиаторов?

  • Горячая вода. Это самый простой тип радиатора. Горячая вода заполняет металлический контейнер, а затем перемещается по устройству под действием силы тяжести, насоса или конвекционных потоков. По мере того, как он нагревает металлические трубы, вода охлаждается, опускается на дно и в конечном итоге выходит через слив радиатора.
  • Steam. В этих моделях пар заменяет горячую воду. Однако паровым радиаторам не требуется давление для циркуляции тепла. Хотя паровые радиаторы больше не использовались широко, их часто устанавливали в качестве отопительного решения для больших (или высоких) зданий.
  • Теплообменник с вентилятором. Вместо того, чтобы полагаться на лучистое тепло как таковое, эти системы работают, создавая цикл конвекции. Переключатель с регулируемой температурой регулирует электрический вентилятор, который обдувает теплообменник, циркулируя теплый воздух. Теплый воздух поднимается вверх, а холодный воздух втягивается в теплообменник, где он нагревается и т. Д. Несмотря на свою эффективность, теплообменники с вентилятором требуют как внешнего тепла, так и отдельного источника энергии.
  • Под полом. В этом решении по обогреву сеть труб или кабелей внутри пола вашего дома проводит тепло через пол, нагревая комнату как за счет излучения, так и за счет конвекции. Эта система лучше всего работает в помещениях с токопроводящим полом, например плиткой. Установка такого пола может увеличить расходы на использование такой системы.
  • Плинтус Отопление. Сначала в плинтусах вдоль пола устанавливаются трубы. Затем через них перекачивается или циркулирует горячая вода, эффективно превращая ваши стены в источник лучистого тепла.По сути, это технология традиционного водяного радиатора, только без открытых труб.
  • Плинтус электрический. Эти радиаторы очень дешевы, надежны и просты в установке. Низкопрофильные блоки, расположенные вдоль основания стены, обеспечивают циркуляцию теплого воздуха от компонента центрального отопления, окруженного излучающими ребрами. Это дает домовладельцам дополнительную степень контроля над распределением тепла в помещении.
  • Портативный. Есть две основных разновидности переносных радиаторов.Первый тип использует электрические элементы для нагрева проводящего твердого тела, например кварца. Второй основан на металлических трубках, заполненных маслом. Эти удобные автономные устройства можно легко переместить в пространство, чтобы расширить существующую систему отопления, устранить холодные точки или обеспечить тепло в редко используемых помещениях.

Как узнать, нужен ли мне радиатор?

Хотя радиаторы могут быть одним из старейших способов обогрева вашего дома, они по-прежнему остаются одними из самых эффективных. Если ваша текущая система отопления неэффективна или вызывает резкий рост ваших счетов за коммунальные услуги в зимний период, возможно, пришло время изучить другие варианты.Подумайте о защите радиатора с помощью домашней гарантии American Home Shield ® . Он охватывает до 21 основного компонента домашних систем и бытовых приборов, включая настенные обогреватели, напольные печи, тепловые насосы, водяные или паровые циркуляционные нагревательные элементы и электрические плинтусы. Свяжитесь с AHS сегодня, чтобы убедиться, что вы чувствуете себя комфортно круглый год.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *