Современные двигатели внутреннего сгорания в обязательном порядке оснащаются системами охлаждения. Наиболее прогрессивным является жидкостной тип. Это связано с тем, что в блоке цилиндров ДВС температура может достигать 1800-2000 С. При этом лишь часть тепла переводится в полезную работу, а оставшуюся невостребованной тепловую энергию необходимо выводить в атмосферу.

Чтобы обеспечить правильный отвод тепла и работоспособность отдельных узлов системы, необходимо знать устройство радиатора охлаждения двигателя и других элементов, включенных в данный процесс. Если не поддерживать их в рабочем положении, то это может быстро сказаться на выходе из строя силовой установки, а также повлечет за собой дорогостоящий ремонт мотора.

Значительное повышение температурного режима в цилиндрах мотора способно приводить к геометрической деформации деталей, выгоранию смазочных материалов и искажению технологических зазоров, установленных производителем. В итоге такие события способствуют существенному возрастанию износа сопрягающихся изделий. Повышается риск заклинивания или заедания.

Важно знать, что чрезмерно нагретый мотор способствует снижению коэффициента наполнения цилиндров всех типов силовых установок, а для бензиновых движков негативное влияние сказывается в виде уменьшения детонационного сгорания топливовоздушной смеси.

Также нежелательно переохлаждение силовой установки. Слишком холодный двигатель внутреннего сгорания теряет мощностные качества из-за тепловых потерь, ведь происходят такие процессы:

• смазка становится слишком вязкой;
• повышается трение;
• определенный объем топлива конденсируется, удаляя часть смазки с боковых внутренних поверхностей;
• из-за серных соединений появляются очаги коррозии.

Принцип работы радиатора охлаждения двигателя заключается в поддержании наиболее выгодного терморежима для установки. Важно это понимать.

Разнообразие конструкций

В транспортных средствах с ДВС встречаются такие типы охлаждения, как:

• воздушная;
• на основе жидкости;
• комбинированная.

Первый тип считается устаревшим. Он использовался на стареньких «Запорожцах», шум от которых был слышен за многие километры. Блок цилиндров изготавливался ребристым (увеличенная площадь отдачи), а на него направлялся поток воздуха от вентилятора.

Жидкостные системы применяются на всех современных моторах. В качестве циркулирующих жидкостей применяются специальные растворы, например, тосол с пониженной температурой замерзания.

В комбинированных системах разводки дополняется установленным вентилятором. Он запускается автоматически.

Жидкостные системы бывают открытыми, когда в циркуляции обеспечен доступ к внешней окружающей среде за счет применения пароотводной трубки. Закрытая схема не предполагает сообщение с окружающей средой, что позволяет внутри держать давление выше атмосферного. Второй тип за счет увеличения давления повышает температуру закипания. В результате жидкость может доходить до 110-120 С.

Существует три наиболее популярных варианта перемещения ОЖ:

1. Принудительный. Конструкция задействует насос, который насильно прогоняет антифриз по трубам.
2. Термосифонный. Перемещение ОЖ осуществляется благодаря разнице в плотности тосола, располагающегося внутри радиатора и того, который имеется в каналах рубашки. В процессе работы теплая масса от мотора уходит в верхнюю область, перемещаясь в радиаторный бачок. Там все остывает, ее коэффициент плотности увеличивается, что позволяет ей перемещаться вниз к входящим патрубкам рубашки двигателя.
3. Смешанный (комбинированный). У более перегретых элементов, например, ГБЦ снижают температуру принудительно с применением насоса, а рубашка мотора работает в термосифонном режиме.

Актуальная система

Отечественные и зарубежные системы охлаждения в подавляющем большинстве представляются закрытыми, где жидкости перемещаются принудительно. Основными их элементами служат:

• радиатор охлаждения;
• патрубки и соединительные шланги;
• рубашка (технологические каналы блока);
• водяная помпа;
• многолопастной вентилятор;
• термостат.

При работе силовой установки располагающийся антифриз в каналах рубашке получает от мотора тепло. Далее она перемещается по имеющимся каналам к радиатору, чтоб остывать, и возвращается по другим каналам обратно. Движению помогает располагающийся в системе насос, а охлаждению способствует расположенный за радиатором большой вентилятор. Интенсивность работы корректируется встроенным термостатом и своевременным автозапуском/автоостановкой вентилятора.

Долив необходимого объема антифриза осуществляется через специальную горловину в радиаторе. Также это можно делать посредством расширительного бачка. Как правило, в современных системах умещается около 6-12 л тосола. Заменить его удастся после полного слива, отвинтив крышку на блоке либо в нижней части радиаторного бачка .

Устройство и назначение радиатора системы охлаждения двигателя

Избыточное радиаторное тепло удаляется в окружающее пространство. Этому способствует его особая конструкция. Основными элементами изделия являются:

• верхний бачок;
• нижний бачок;
• сердцевина;
• элементы крепления.

Наиболее популярными материалами для изготовления радиаторов являются:

• медь;
• алюминий;
• медные сплавы;
• сплавы на основе алюминия.

Сердцевина изделия изготавливается в разном виде. Встречается трубчатый тип, бывает пластинчатый вариант, а также выпускается в сотовом виде. Чаще всего можно встретить трубчатую конструкцию. Внутри располагаются вертикальные трубки с сечением в виде овала либо круга. Они пропускаются сквозь ряды тонких пластин, установленных горизонтально. Они припаяны к обоим бачкам.

Важно знать! Присутствие пластинок способствует не только повышению жесткости конструкции, но и оказывает значительное позитивное влияние на теплоотдачу.

Предпочтительными являются трубки овального сечения. У них увеличена поверхность охлаждения, а это способствует быстрому теплообмену. Также, если случается нежелательное перемерзание жидкости, то овал лишь деформируется, а круг способен разорваться, разгерметизировав систему.

Реже встречаются пластинчатые варианты исполнения. В них ОЖ перемещается по объему, который сформирован двумя спаянными друг с другом фигурными пластинами. Нижняя торцевая часть и верхняя соединены с резервуарами. Охлаждающий воздух перемещается по внешней части пластин. Чтобы увеличить поверхность охлаждения, пластины изготовлены гофрированными. Таким образом удается скорей проводить остывание, чем у трубчатых аналогов.

Однако с пластинами больше встречаются недостатки. Они проявляются в быстром загрязнении, необходимости наличия большего числа спаянных участков, применении более тщательного ухода.

Сотовые конструкции сердцевин предполагают наличие горизонтальных круглых трубок для воздуха, которые снаружи омываются анитифризом. Для обеспечения комфортной спайки таких систем трубки развальцовываются на концах до шестиугольной формы. Такой формат обеспечивает большую, чем в аналогах охлаждающуюся поверхность.

Верхняя часть бочка, расположенного выше, оснащена припаянной горловиной. Снаружи она закрыта специальной пробкой с паровым клапаном. Также к бачку подходит небольшой патрубок, который нужно соединять с гибким шлангом. Через него подводится охлаждающая жидкость.

В нижнем бачке имеется отводящий патрубок с гибким шлангом. Для качественной фиксации использованы винтовые хомуты. Подобная конструкция позволяет иметь небольшое смещение блока относительно охладителя.

Пробка помогает изолировать систему от внешней среды. В ее конструкции присутствуют такие элементы:

• металлический корпус;
• паровой клапан;
• воздушный клапан;
• блокирующая пружина.

При возможном кипении системы охлаждения повышается уровень давления внутри всех резервуаров. По достижении определенного критического значения, которое установлено производителем, происходит открытие парового клапана, и избыточное давление стравливается в атмосферу. Это является нормальным событием.

В ином случае срабатывает воздушный клапан. После остановки автомобиля происходит охлаждение жидкости, во время которого пар конденсируется и в системе давление снижается ниже атмосферного. Избежать сдавливания трубок вовнутрь помогает впускной клапан с крышки радиатора. Он после открытия пропускает немного воздуха внутрь, обеспечивая баланс внутреннего и внешнего давления.

Компенсировать необходимый рабочий объем антифриза помогает наличие расширительного бачка. В нем должна сохраняться жидкость в установленном производителем количестве. Важно мониторить уровень жидкости в расширительной емкости.

В определенных моделях радиаторов отсутствует заливной патрубок. Добавлять антифриз до требуемого объема тогда следует через расширительный бак. Осуществляется контроль заполненности лишь на холодном моторе.

Наличие термостата

Важная роль в системе отводится также термостату. Он помогает скорей набрать нужную температуру двигателю и поддерживать ее в течение работы силовой установки.

Чаще всего их монтируют в рубашке охлаждения головки цилиндров по пути циркуляции жидкости от блока к верхнему радиаторному бачку. Применяются такие типы термостатов, которые отличаются по типу наполнителя:

• с твердым наполнителем;
• с жидким наполнителем.

В первой ситуации внутри элемента встроена медная небольшая емкость, внутренность которой заполнена наполнителем является масса из церезина и медного порошка. Верхняя часть герметизирована крышкой и отделена от емкости специальной диафрагмой. В верхней части стоит шток, оказывающий воздействие на встроенный клапан.

До повышенной температуры содержимое емкости находится в твердом виде, а клапан закрыт. Во время нагрева мотора содержимое полости плавится, с увеличением объема, воздействуя на спецдиафрагму, шток и раскрывает клапан.

Во второй ситуации в комплект термостата входит оригинальной формы цилиндр из латуни, корпус, шток и двойной клапан. Внутри полости имеется объем жидкости, которая закипает при 72-74 С. На холодном движке клапан закрыт, и тосол двигается по меньшему кругу. При нагреве обеспечивается расширение, и открытие клапана.

Меры безопасности

Водитель должен следить за температурой со своего места. Для этого у него имеется специальная шкала со стрелкой, которая должна находиться в среднем положении. Также при превышении порогового значения загорается соответствующий световой индикатор на панели приборов.

Не допускается движение со значительным превышением установленной температуры. Нужно остановиться и дождаться охлаждения жидкости. Запрещено открывать крышку на радиаторе при горячем двигателе, чтобы не получить ожог паром. Долив необходимо осуществлять лишь после полного остывания мотора.

Без необходимого объема антифриза нельзя продолжать движение. Нужно вызывать эвакуатор или буксировать авто до станции техобслуживания, чтобы не заклинил двигатель. Рекомендуем возить с собой емкость с несколькими литрами тосола, качество которого соответствует сезону года.

Свойства радиатора напрямую зависят от того, из какого материала он изготовлен. Рассмотрим самые популярные виды материалов, используемых в производстве радиаторов и отопительных приборов.

Алюминий

Металл из легкой группы, третий химический элемент в мире по распространенности. Алюминий хорошо поддается разным видам механической обработке и литью. Технические характеристики металла:

• высокая теплопроводность и электропроводность;
• металл не магнитится и не горит;
• отличные антикоррозийные свойства.

Устойчивость к коррозии создается за счет образующейся оксидной пленки, защищающей поверхность алюминия от негативных внешних воздействий.

Благодаря высокой пластичности металл используется в разных отраслях, уступая по объему применения лишь железу. Принимает любые формы, обладает долгим сроком службы. Это один из самых легких металлов в мире (почти в 3 раза легче железа), при этом алюминий очень прочен.

Он обладает высокой способностью к соединению с разными элементами, что позволяет получать широкий спектр сплавов. Даже если добавить в состав незначительное количество другого химического элемента, это серьезно изменит характеристики металла и расширит возможности его применения.

В чистом виде алюминий не встречается в природе. Основной объем мирового алюминия производится из бокситов – запасы этого минерала сосредоточены в разных уголках планеты. В России для производства металла используется нефелиновая руда, добываемая в карьерных условиях.

Алюминиевые радиаторы устойчивы к коррозии и обладают отличной теплопроводностью. Ввиду высокой пластичности металла радиаторы не рекомендуется устанавливать в местах, где оборудование может быть подвергнуто механическому повреждению. Для повышения устойчивости металла к внешним механическим воздействиям его поверхность может дополнительно обрабатываться специальной порошковой краской.

Сталь

Для производства радиаторов отопления обычно используется низкоуглеродистая сталь, обладающая высокой коррозийной устойчивостью. Предварительно стальные панели проходят процесс обезжиривания, их покрывают порошковой эмалью и подвергают термической обработке.

Преимущественные характеристики низкоуглеродистых сталей:

• пластичность (это позволяет подвергать материал деформации без риска образования трещин);
• отличная способность к сварке и обработке, слабое закаливание.

Основная область применения низкоуглеродистых сталей – это изготовление различных изделий холодной штамповкой. Для придания материалу дополнительных свойств в него добавляются специальные элементы, меняющие состав и характеристики стали: повышение устойчивости к коррозии, улучшение прочностных характеристик и т.д. Углеродистая сталь с дополнительными добавками называется легированной.

Существует несколько технологий производства стали, в основном для ее получения используется чугун и металлолом. Наиболее распространенная технология выплавки – это кислородно-конвертерный способ. К новейшим методам выплавки можно отнести электролиз.

Недостатками низкоуглеродистой стали по сравнению низколегированными видами являются более низкие прочностные характеристики и меньшая ударная вязкость.

Чугун

Чугун состоит из углерода и железа. Процентное соотношение углерода может составлять до 6% и более. На свойства материала влияет наличие примесей в составе: марганца, серы, кремния и др. В зависимости от количества примесей различают три основных вида чугуна:

• белый – в основном применяется для производства стали;
• серый – вязкий металл, хорошо поддающийся обработке, используется в машиностроении и производстве различных конструкций, работающих в условиях повышенной интенсивности;
• легированный – так называют чугун, в состав которого добавляют элементы для повышения его основных характеристик: прочности, износостойкости и т.д.

Чугун используется для производства литых конструкций и деталей, эксплуатируемых в условиях невысокой динамической нагрузки. Материал хорошо обрабатывается и стоит дешевле стали (этим объясняется доступная цена радиаторов отопления).

Первый радиатор был отлит из чугуна в середине XVIII века. Позднее оборудование получило широкое распространение в Европе и России и пользуется спросом до сих пор, несмотря на развитие технологий по производству радиаторов из других материалов.

Одно из преимуществ чугуна, которое сделало его популярным материалом для производства батарей отопления – это высокая стойкость к коррозии. После установки поверхность радиатора покрывается сухой ржавчиной, что тормозит дальнейшее проникновение коррозии.

Стенки радиаторов из чугуна очень толстые, это повышает вес и прочность изделия, а также значительно продляет срок его службы. Еще один плюс – это неприхотливость к теплоносителю. Наличие примесей в воде не вредит батарее изнутри, материал сложно повредить поэтому чугунные радиаторы обеспечивают стабильную работу отопительной системы на протяжении долгого времени, не требуя замены (до 50 лет).

Высокая масса радиаторов обеспечивает отличную теплоемкость и инерционность, сглаживая изменения температурного режима в помещении. При длительной эксплуатации (более 40 лет) может возникнуть разрушение чугунных ниппелей. За счет пористости и шершавости чугуна на внутренних стенках радиаторов со временем образуется налет, что приводит к потере теплоотдачи.

Латунь

Латунь - это сплав на основе цинка и меди. Состав цинка в сплаве может достигать 45%, он влияет на повышение технологических и механических свойств латуни, а также снижает стоимость материала (так как обладает более низкой ценой, чем медь).

Из латуни получают различные изделия, в том числе радиаторные трубки, которые отличает повышенная прочность, длительный срок службы, устойчивость к воздействию коррозии и способность к сварке.

Материал хорошо поддается обработке и обладает высокими механическими свойствами. По сравнению с бронзой, латунь обладает более высокой прочностью и стойкостью к коррозии. К основным недостаткам латуни можно отнести слабую устойчивость на открытом воздухе и в соленой воде.

Высокая влажность способна спровоцировать развитие коррозии латуни, поэтому на стадии производства материал обрабатывается и подвергается низкотемпературному обжигу. Латунь сохраняет пластичность даже при понижении температуры, не становясь хрупким.

Плавка латуни осуществляется в печах разного типа, наиболее распространена технология выплавки в индукционных печах. По технологии сплав не рекомендуется нагревать до слишком высоких температур, поскольку это может привести к возгоранию некоторых составляющих.

Медь

Использовать медь человечество начало еще в IV тысячелетии до нашей эры, это объясняется тем, что данный металл может встречаться в природе.

Температура плавления меди составляет 1083° С. Это мягкий и ковкий металл, хорошо проводящий электрический ток и обладающий отличной теплоемкостью. При отрицательной температуре металл повышает свои прочностные характеристики и пластичность.

Медь устойчива к коррозии, при эксплуатации в условиях высокой влажности и атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа поверхность металла покрывается специальным защитным налетом, имеющим зеленоватый оттенок. Данное покрытие называют патиной.

Практически 80% всей меди на планете выплавляют из сульфидных руд. Процесс включает в себя несколько процедур: отжиг, выплавка, рафинирование и др. Благодаря высоким теплопроводным свойствам металл используется для изготовления радиаторов отопления. Гибкость металла упрощает монтажные работы.

Существуют различные сплавы меди: бронза, латунь и т.д., повышающие качественные характеристики металла. Для получения сплавов в состав меди добавляют цинк, свинец, марганец и пр. Содержание самой меди в сплавах превышает 30%.

Медные радиаторы можно эксплуатировать при высоком атмосферном давлении, а максимальный температурный предел, который выдерживают батареи, составляет +150°. Устойчивость меди к воздействию многих химических активных веществ позволяет использовать в радиаторах разные виды теплоносителей, в том числе обычный бытовой антифриз.

К недостаткам металла можно отнести его высокую стоимость, что повышает цену радиаторов и ограничивает их широкое распространение.

Автомобильным радиаторам отводится роль охладителей двигателей и некоторых функциональных систем и устройств автомобиля. Благодаря радиаторам разогревается воздушный поток в отопительной, вентиляционной системах и системе кондиционирования.

Выход из строя радиатора системы охлаждения очень скоро приводит в негодность все транспортное средство. При поломке этого устройства в большем числе случаев требуется его полная замена, которую желательно производить со знанием дела. Как же подобрать наиболее оптимальный вариант покупки, отвечающий всем требованиям в условиях, когда каждый отдельный образец охладительного радиатора имеет свои неоспоримые достоинства и очевидные минусы? Помня о том, что, как и всё остальное, радиаторы для автомобилей не бывают идеальными, придется оценивать наиболее благоприятное и приемлемое сочетание плюсов и минусов.

Типы радиаторов охлаждения

Моделей радиаторов существует немало. Постараемся провести короткий анализ наиболее известных образцов:

1. Радиаторы, снабженные круглыми трубами. Главное их преимущество это, конечно же, низкая стоимость. Их сборка производится механическим способом. Отличие подобных изделий в том, что их площадь поверхности теплопередачи достаточно ограниченная, и они не будут работать с прокладками любого образца.
2. Радиаторы, оборудованные трубками овальной формы. Теплопередающая поверхность здесь, в сравнении с предыдущим образцом, несколько больше, при вполне приемлемой цене. Несколько подводит общая твердость и совсем незначительное число изготовителей, что создает определенные сложности.
3. Спекаемые радиаторы. Это совсем другой уровень качества, что сразу отражается на цене. Они и надежны и очень прочны при оптимальных размерах поверхности теплоотражения. Хорошо выдерживают нагрузки, создаваемые мощными и очень динамичными силовыми агрегатами.
4. Монолитно-алюминиевые радиаторы. Надо признать, что это продукт самого высокого качества, за который придется отдать значительную сумму. Подобными устройствами оборудованы не только высококлассные авто иностранного производства, но и многие обычные иномарки. Хотя алюминиевый радиатор стоит недешево, его может испортить коррозия.

Масляные радиаторы отвечают за поддержание нормальной температуры масла и обеспечивать как высокий, так и низкий уровень давления, что определяется их модификацией. Охлаждение масляного радиатора может выполняться естественным образом или искусственно. Во втором случае предусмотрена установка вентилятора, нагнетающего воздух, что в значительной мере повышает эффективность охладительной работы.

Сегодня радиаторы есть в каждом автомобиле, а в гиперкаре Bugatti Veyron их, например, целых десять! Мы расскажем, зачем нужна эта важная деталь, как эволюционировали радиаторы с конца XIX века по наше время, какие радиаторы следует выбирать для своего автомобиля и почему.

LUZAR Радиатор — это устройство для рассеивания в воздухе избыточного тепла — проще говоря, воздушный теплообменник, необходимый для поддержания определённого температурного режима. Радиатор охлаждения двигателя, к примеру, состоит из верхнего и нижнего бачков, а также рабочей части, в которой и происходит охлаждение жидкости. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нём до приемлемой температуры, после чего возвращается в двигатель. Рабочая часть радиатора изготавливается из лёгких металлов, которые имеют хорошую теплопроводность и обеспечивают эффективное охлаждение жидкости.

Как устроен радиатор?

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

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

Какие бывают радиаторы?

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

• Радиаторы охлаждения предназначены для теплообмена охлаждающей жидкости с окружающим воздухом и поддержания оптимальной температуры двигателя
• Радиаторы отопления предназначены для теплообмена охлаждающей жидкости с воздухом внутри салона и поддержания комфортной для пассажиров температуры
• Радиаторы кондиционера обеспечивают теплообмен хладагента системы кондиционирования с окружающей средой
• Радиаторы интеркулера обеспечивают промежуточное охлаждение наддувного воздуха на турбомоторах, повышая тем самым его плотность
• Радиаторы испарителя являются часть системы кондиционирования; они нужны для расширения хладагента и, соответственно, выделения холода в салон автомобиля
• Радиаторы масла обеспечивают охлаждения моторного и/или трансмиссионного масла (с целью снижения его текучести). Бывают водо-масляные и воздушно-масляные — в зависимости от принципа отвода тепла

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

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

Занимательная эволюция

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

Так появились первые радиаторы, которые, по сути, представляли собой змеевик из гнутой тонкостенной медной трубы, а на рубеже XX века его наделили рёбрами для лучшей работы. Но при дальнейшем увеличении мощности двигателей столь простые радиаторы стали неэффективны, в особенности из-за значительного гидравлического сопротивления. Поэтому в 1913 году появился первый образец пластинчатого паяного медно-латунного радиатора. Чуть позже изобрели конструкцию радиатора, в которой воздух проходил сквозь горизонтальные воздушные трубки внутри бачка.

От трубок к сотам

Количество этих трубок со временем увеличивалось и в итоге получился сотовый радиатор, который был широко распространён вплоть до середины 1930-х годов. Впрочем, были у такой конструкции и недостатки. Сотовые радиаторы довольно трудоёмки в производстве, обладают большими габаритами и массой. Непрерывный рост мощности двигателей и сокращение подкапотного пространства заставляли инженеров придумывать более сложные и компактные конструкции. К примеру, на радиаторах появляются латунные донья, в которые запаивают медные трубки, окружённые стальными пластинами.

Вследствие использования стальных пластин трубчато-пластинчатые радиаторы отличались весьма большим весом, слабым теплообменом, низкой вибрационной стойкостью и повышенной склонностью к коррозии. Как результат, вместо стальных пластин такие радиаторы получили медную ленту, что значительно повысило их теплоотдачу. К тому же, трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы обладали меньшей массой, чем стальные.

Сборные алюминиевые радиаторы стали разрабатывать в СССР во время «холодной войны». Медь являлась стратегическим продуктом и конструкторы заменили её алюминием, применяя как паяные, так и сборные конструкции. Первые попытки создания алюминиевых сборных радиаторов были предприняты на Ждановском радиаторном заводе, но оказались не вполне удачными, так как за основу была взята схема с плоскоовальными трубками, которые было тяжело уплотнять на торцах в месте соединения с доньями, из-за чего проект оказался непосильно сложным и дорогим. Вскоре его закрыли, а дальнейшим развитием конструкции стал радиатор из плоскоовальных трубок с закруглёнными концами, что позволило существенно улучшить качество уплотнения.

Тогда советский изобретатель М.С. Курневич решил, что в сборных радиаторах нужно делать трубку круглого сечения на всю длину, но, к сожалению, он ушёл из жизни прежде, чем успел сделать опытный образец. В 1970-х годах появились первые образцы паяных алюминиевых радиаторов, которые, однако, весьма неудовлетворительно справлялись с теплоотдачей, особенно в городском режиме, поэтому вскоре были заменены медно-латунными. Причиной слабой теплоотдачи являлось конструктивное исполнение алюминиевой ленты, шаг которой составлял около восьми миллиметров. Увы, сделать ячейки рабочей части ещё меньше не представлялось возможным из-за ограничений оборудования на производстве радиаторов.

Не такие, как все

Можно сказать, что эволюция автомобильных радиаторов заключалась в повышении их теплоотдачи при уменьшении габаритов и стоимости. Однако при этом история знает несколько довольно интересных экземпляров, которые по тем или иным причинам так и не стали серийными. Таким был, скажем, радиатор для тракторов, на котором крышки бачков фиксировались болтами, что обеспечивало отменную ремонтопригодность. Интересен и «безотходный» алюминиевый радиатор для грузовиков КамАЗ, в котором на охлаждающих трубках с помощью фрезы «ёлочкой» нарезалось оребрение.

Или паяный алюминиевый радиатор отопителя для автобусов ЛиАЗ, который отличался съёмными патрубками в целях унификации. Немецкая компания Porsche еще в 2004 году показала образец алюминиевого сборного радиатора охлаждения с плоскоовальными трубками, у которых площадь контакта воздуха на 30% больше, чем у круглых трубок. Соответственно выше и теплоотдача такого радиатора. И только в 2014 году такие радиаторы были освоены компанией в России. Рекордсменом по количеству радиаторов является Bugatti Veyron. В процессе его разработки инженеры столкнулись с необходимостью обеспечить могучему восьмилитровому мотору W16 мощностью 1001 лошадиную силу достойное охлаждение. Ведь уникальный гиперкар должен был не только носиться со скоростью свыше 400 км/ч, но и толкаться в пробках. Получилось это лишь на шестом прототипе, когда количество радиаторов системы охлаждения выросло до… десяти. Для интереса посчитайте количество радиаторов у себя дома — у Bugatti их больше, не так ли? Ничего удивительного: Veyron с его стоимостью в два миллиона долларов стоит явно дороже вашей квартиры. Бывали даже комбинированные радиаторы охлаждения и отопления. При их создании использовались комбинации таких материалов, как медь, латунь, алюминий и сталь. В результате получался сборный радиатор с круглыми алюминиевыми охлаждающими трубками и медными пластинами — согласитесь, довольно экзотическая конструкция.

Радиатор нашего времени

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

Технологические возможности компании позволяют выпускать радиаторы различных типов — охлаждения и отопления, причём по различным технологиям — алюминиевые сборные трубчато-пластинчатые (технология Sophico), алюминиевые паяные трубчато-ленточные (технология Nocolok), медно-латунные трубчато-ленточные, а также радиаторы модернизированной технологии Sophico с плоскоовальными трубками. обладает собственными инженерным, конструкторским и научно-исследовательским отделами, а также испытательными лабораториями, что позволяет осуществлять полный цикл создания продукции от этапа проектирования до серийного выпуска. Вы только посмотрите, как делают эти радиаторы, как тщательно их собирают!

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

В ассортименте компании имеются следующие радиаторы:

• Сборный радиатор охлаждения и отопления алюминиевой трубчато-пластинчатой конструкции

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

• Паяный радиатор охлаждения и отопления алюминиевой трубчато-ленточной конструкции

Производство таких автомобильных радиаторов происходит по технологии Nocolok, получившей свое название от специального припоя, применяющегося при пайке алюминия. Технология их производства включает этапы сборки сердцевины, флюсования и нанесения припоя, предварительного нагрева, пайки в азотной среде и мгновенного остужения. В результате обработки пакет из плоскоовальных трубок и гофрированной ленты превращается в прочную цельнометаллическую сердцевину, а последний этап производства радиатора — соединение сердцевины с бачками.

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

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

• Паяный радиатор кондиционера алюминиевой конструкции

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

Неоспоримые преимущества

Но почему радиаторы лучше, чем продукция конкурентов? Тут всё просто и потому убедительно. Что важнее всего для радиатора? Его теплоотдача. В радиаторах LUZAR количество трубок, толщина и оребрение как минимум не уступают характеристикам оригинальной продукции, а порой и превосходят её. LUZAR полностью соответствуют требованиям автопроизводителей, ведь они поставляются на конвейер для первичной комплектации многих автомобилей!

Гарантия на радиаторы составляет два года, а значит, с ресурсом у них всё в порядке. На заводе готовые радиаторы подвергают стендовым испытаниям, в которые входит вибронагрузка и соляной туман. Учёные из Висконсинского университета в Мадисоне (США) работают над созданием радиатора, который можно будет печатать на 3D-принтере. В отличие от привычных теплообменников, он сможет похвастать максимально эффективной геометрической формой, которую сегодня невозможно реализовать из-за ограничений классического заводского оборудования. Но самое любопытное, что исследователи рассматривают в качестве материала для печати… пластик. Как известно, он обладает слабой теплопроводностью, однако американцы не сдаются и надеются завоевать рынок радиаторов, добавив в пластик керамику или графен. Пока не получилось. Некоторые автовладельцы боятся использовать неоригинальные детали, потому что иногда они не соответствуют геометрическим параметрам автомобиля и для их установки в лучшем случае требуются недюжинные усилия и запас крепких выражений. Так вот, радиаторы лишены этой проблемы — работоспособность продукции проверяется в составе узла системы охлаждения или кондиционирования в сборе. Да-да, радиатор берут и устанавливают в соответствующий автомобиль, чтобы в этом убедиться.

Выбирай с умом

В каталоге LUZAR можно подобрать подходящие радиаторы как для отечественных автомобилей, так и для большинства иномарок — например, Volkswagen, Chevrolet, Hyundai, Kia, Lexus, Mercedes-Benz, BMW, Audi и многих других. И, что особенно приятно, по вполне приемлемой цене. Что ещё нужно в наш период затяжного кризиса?

Нет, серьёзно — экономить на такой важной детали, как радиатор, мы уж точно не рекомендуем никому. Вы ведь не хотите сократить жизнь мотору своего автомобиля перегревом головки блока цилиндров или ездить зимой словно в холодильнике, потому что из «печки» никак не пойдёт тёплый воздух? Если есть возможность установить в свой автомобиль радиатор, который как минимум не хуже заводского, но обойдётся вам гораздо дешевле, грех этим не воспользоваться.

И ещё. Как известно, починить протекающий радиатор можно с помощью сырого яйца, разбив его прямо в горловину. Сварившись в кипятке, яйцо временно закупорит место утечки. Говорят, вместо яйца можно использовать чёрный молотый перец, муку или даже горчицу. А можно просто установить радиатор и забыть про эксцентричные эксперименты.

Берите на заметку!

Статья о том, как ремонтировать радиатор охлаждения машины - причины неисправностей, методы устранения проблем. В конце статьи - видео о профессиональном ремонте радиатора.

Для предотвращения перегрева двигателя и отвода тепла в окружающую среду используется радиатор охлаждения (теплообменник), который является основным компонентом охлаждающей системы автомобиля. Исправный и в надлежащем состоянии (чистый) радиатор поддерживает оптимальную рабочую температуру в двигателе, позволяя ему работать на полную мощность.

Однако радиатор, как и все другие элементы автомобиля, может выходить из строя и прекращать выполнять свою функцию. Но при этом вовсе не обязательно сразу обращаться в автосервис для ремонта. Как показывает практика, в большинстве случаев неисправность теплообменника можно устранить самостоятельно. Для этого нужно всего лишь, выявить причину поломки и знать способы ее устранения.

Причин, вызывающих проблемы с радиатором, не так уж много, и условно их можно разделить на три вида:

• механические повреждения;
• неправильная эксплуатация;
• естественный износ при эксплуатации.

Можно добавить еще и заводской брак, но эта причина встречается крайне редко. В большинстве случаев указанные выше причины приводят к одному последствию – нарушению герметичности радиатора. То есть, он попросту начинает протекать.

Но есть и другой «результат» поломки, который скорее можно отнести к неправильной эксплуатации – загрязнение теплообменных пластин . Проще говоря, радиатор загрязняется настолько, что перестает обмениваться теплом с окружающей средой, так как налипший и засохший слой грязи (пыль, насекомые, тополиный пух) препятствует отделению тепла от теплообменных пластин.

В данной ситуации вряд ли уместно говорить о ремонте, потому как проблема решается простой промывкой пластин радиатора струей проточной воды. Кстати, грязь может образоваться не только снаружи радиатора, но и внутри него в виде засоров, накипи и коррозийных отложений.

Механические повреждения

Повредить радиатор механически с последующим нарушением герметичности может как небольшой камень, случайно вылетевший из-под колеса автомобиля, так и серьезное ДТП с лобовым столкновением. Также к механическим повреждениям можно отнести и неумелое обслуживание радиатора неопытным автовладельцем, когда он случайно повреждает корпус, теплообменные элементы или другие детали.

Неправильная эксплуатация

Неправильность эксплуатации может заключаться не только в несвоевременной очистке и помывке радиатора, но и в использовании низкокачественной охлаждающей жидкости.

Низкое качество жидкости может привести к ее замерзанию и «размораживанию» радиатора даже при небольшом морозе, с последующим нарушением герметичности. Либо состав низкокачественной жидкости может быть настолько агрессивен, что разъедает металл. А это со временем приводит к тому же дефекту – разгерметизации и протечкам.

Естественный износ при эксплуатации

В автомобиле, как и в другой технике, нет ничего вечного. И радиатор охлаждения - тоже не исключение. Он и его сопутствующие детали также подвержены в процессе эксплуатации коррозии, разрушению, засорам.

Типичные неисправности радиатора можно разделить на два типа: внешние и внутренние.

Внешние:

• нарушение герметичности трубок для доставки охлаждающей жидкости в радиаторные бачки;
• образование трещин на трубках радиатора для подвода/отвода охлаждающей жидкости;
• нарушение герметичности резиновых уплотнителей.

Внутренние:

• образование в проводящих трубках засоров, препятствующих достаточному охлаждению жидкости.

Прежде чем начать ремонтировать радиатор, нужно определить характер и место самой неисправности. Почти все внешние неисправности радиатора (кроме обычного загрязнения) заключаются в нарушении его герметичности, а значит, должна быть утечка охлаждающей жидкости.

Обнаружить факт утечки жидкости из радиатора можно, внимательно осмотрев сам прибор и место под ним. Однако первым признаком протекания радиатора обычно бывают не следы просочившейся жидкости, а снижение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке.

Интенсивность вытекания жидкости из радиатора может быть разной, и на начальной стадии визуально незаметной, но быстрое снижение уровня жидкости в бачке замечается почти сразу. Ведь снижение уровня тосола или антифриза приводит к перегреву двигателя, о чем незамедлительно просигнализирует специальный датчик температуры на водительской панели приборов.

Для точного определения места утечки жидкости можно воспользоваться двумя способами. При этом потребуется полностью слить охлаждающую жидкость из радиатора, а сам радиатор отсоединить, вытащить из машины и тщательно промыть.

1. Необходимо заглушить (закрыть) все входные отверстия радиатора и оставить только одно. Через оставленное отверстие залить в радиатор воду. Через это же открытое отверстие с помощью насоса или компрессора создать избыточное давление в радиаторе. Из отверстия в поврежденном месте начнет выходить струйка воды.
2. Также снятый, пустой и чистый радиатор, но уже со всеми заглушенными входными отверстиями, полностью погрузить в подходящую емкость с водой. Из отверстий в поврежденных местах будет наблюдаться выход пузырьков воздуха. Если воздух выходить не будет – создать избыточное давление в радиаторе насосом или компрессором.

Существует несколько способов ремонта радиатора, но не все они доступны и подходят для самостоятельного «гаражного» или «полевого» ремонта. Ниже мы рассмотрим наиболее простые и распространенные способы самостоятельного ремонта в простых условиях, без специального профессионального оборудования.

Ремонт радиатора с помощью герметиков

Внешний ремонт герметиком

Для наружного ремонта радиатора охлаждения часто используют термостойкий клей-герметик с металлическим порошком. Такой состав нередко называют «холодной сваркой» или «металлогерметиком». В продаже такие герметики могут предлагаться уже готовыми к применению или в качестве отдельных компонентов, которые потом нужно будет смешивать до получения однородной массы.

Ремонт радиатора с использованием внешнего клея-герметика достаточно эффективен, но только при условии соблюдения соответствующих технологических требований на каждом этапе работы:

• охлаждающая жидкость должна быть полностью слита из радиатора;
• наружная поверхность, предназначенная для ремонта, должна быть тщательно обезжирена и слегка обработана надфилем или наждачной шкуркой до образования легко шероховатой поверхности;
• для заделки больших отверстий (более 2 мм) можно использовать металлические заплатки с также обезжиренной и обработанной поверхностью.

Герметик наносится вокруг отверстия (трещины). Начальное затвердевание происходит в течение 2-3 минут, а полное – в течение суток. Через 24 часа изделием можно будет пользоваться.

Преимущество металлогерметика в том, что его коэффициент температурного расширения близок к коэффициенту металла, и если все сделано правильно, то заклеенный радиатор сможет прослужить еще несколько лет.

Внутренний ремонт химическим герметиком

«Химические герметики» иногда еще называют «жидкостью для восстановления радиатора» или «порошковым восстановителем». Соответственно, такие герметики бывают порошковые и жидкие.

Сразу отметим, что с помощью химического герметика с заливкой внутрь радиатора можно устранять только незначительные протечки (не более 2 мм) и только временно. По сути, это экстренная мера, чтобы дотянуть до гаража или СТО.

Устранение течи с помощью герметика (изнутри) – процесс не сложный. Герметик заливают в систему охлаждения, после чего он контактирует с воздухом и создает полимерную пробку, которая закупоривает отверстие в месте протечки.

Однако у этого метода есть серьезный недостаток – герметик засоряет систему охлаждения , после чего требуется полная промывка системы (и кондиционера с печкой тоже). Поэтому внутреннее использование герметика целесообразно только в экстренном случае, когда устранить протечку требуется срочно. Ездить с таким герметиком можно не более 100 км.

Ремонт радиаторов охлаждения с помощью паяльника (пайка)

Ремонт радиаторов с помощью пайки считается не только более надежным, но и более сложным и трудоемким. Однако данный способ самостоятельного ремонта подходит не для всех радиаторов. Например, его лучше не использовать для ремонта радиаторов, изготовленных из алюминиевых сплавов, которые очень плохо поддаются ремонту в обычных условиях. Такие радиаторы лучше, проще и быстрее заклеивать металлогерметиком. Наиболее пригодными для ремонта паяльником в домашних условиях считаются приборы из латуни.

Ремонт латунных радиаторов с помощью паяльника

Для запаивания радиатора из латуни потребуются:

• паяльник мощностью не менее 50 Вт;
• паяльная кислота (раствор кислоты и цинка) – для очистки металла от окиси;
• порошок буры (флюс) – для нейтрализации оксидной пленки и лучшего растекания жидкого припоя;
• припой.
• металлощетка, наждачная бумага или надфиль.

Поверхность для нанесения паевого слоя должна быть предварительно очищена от грязи и пыли. Металлической щеткой удаляются признаки коррозии и окисления. Рабочая поверхность обрабатывается наждачной шкуркой (или надфилем) до блеска, для улучшения адгезии (сцепки) металла с припоем. Наконечник паяльника должен быть чистым и не иметь остатков старого припоя и окалины. Непосредственно перед началом пайки рабочую поверхность необходимо прогреть.

Сначала на поврежденную поверхность наносится толстый слой флюса, затем по этой поверхности с флюсом паяльником распределяется жидкий припой. Пайку рекомендуется выполнять круговыми движениями, как бы втирая жидкий припой в трещину (отверстие).

Важно! Пайку можно проводить только на некотором расстоянии от заводского шва, так как латунь обладает высокой теплопроводностью и может расплавить заводской шов.

Процесс пайки радиатора не так прост, как кажется на первый взгляд. Если у вас нет достаточных минимальных навыков работы с паяльником или вы не уверены в своих силах, то лучше обратитесь к специалисту.

Ремонт радиатора методом заглушки поврежденных трубок

Если радиатор охлаждения имеет обширное повреждение, но при этом оно локализовано (то есть, находится в одном месте), то проблему можно решить заглушкой поврежденных трубок.

Обычно поврежденные трубки плотно пережимают (сплющивают) плоскогубцами с двух сторон как можно ближе к поврежденному месту. Таким простым способом перекрывается утечка охлаждающей жидкости из дефектных отверстий.

Как правило, такие радикальные действия предпринимают в «полевых» условиях, когда нет другого выхода из ситуации. При этом следует помнить, что эксплуатировать автомобиль после такого радикального ремонта долго нельзя, а количество заглушенных трубок не должно превышать 3-4 штук.

Заключение

Самые последние модели автомобилей все чаще комплектуются радиаторами охлаждения с пластмассовыми бочками и центральной частью, изготовленной из алюминиевого сплава. Следует помнить, что на ремонт таких радиаторов не надо тратить время, так как они вообще не подлежат ремонту - их необходимо сразу менять.

Видео о профессиональном ремонте радиатора: