Радиатор печки (салонного отопителя): как устроен и какие неисправности случаются

string(10) «error stat»
Радиатор является ключевым важнейшим элементом в системе охлаждения ДВС. Его задача — передача избыточного тепла, возникающего при сгорании топлива, атмосферному воздуху. Устройства, напоминающие современный радиатор, имели даже самые ранние автомашины с ДВС, потому что в случае отсутствия специального элемента, обеспечивающего охлаждение силовых агрегатов, работа последних, как было установлено, оказалась просто невозможной. Автомобильный радиатор обеспечивает поддержание температуры работающего двигателя в определенных строго заданных рамках, предотвращая его перегрев и неизбежное в этом случае заклинивание.

История появления радиатора

Использовать систему охлаждения ДВС, в которой теплоносителем являлась вода, стали еще на заре автомобилестроения. Впервые радиатор установили на автомобиле Benz Velo, свободно продававшимся начиная с 1886 года. Эта техническая идея в дальнейшем была развита немецким предпринимателем Вильгельмом Майбахом, сконструировавшим охлаждающее устройство с сотами. Его разработку вскоре применили в конструкции автомобиля Mercedes 35HP (цифра «35» в его обозначении, должна была говорить, что его мощность в лошадиных силах равна 35). В дальнейшем, вплоть до нашего времени, конструкция радиатора охлаждения существенно не изменялась.

Первые водяные системы охлаждения для автомобильных двигателей не имели насосов (помп), принуждающих охлаждающую жидкость (ОЖ) к движению по замкнутому кругу, и работали по принципу термосифона. То есть, движение воды возникало из-за того, что при нагреве ее плотность уменьшалась, и она начинала перемещаться вверх. В результате подогретая жидкость попадало в охлаждающее устройство, проходя через его верхний патрубок.

Оказавшись внутри радиатора, вода становилась более прохладной, ее плотность возрастала, и она опускалась вниз, а пройдя нижний патрубок, снова проникала в рубашку двигателя. Но в связи с постоянным ростом мощности ДВС системы, использующие эффект термосифона, очень скоро стали не пригодными для более новых автомобилей. Они достаточно быстро были вытеснены решениями, включавшими жидкостные насосы (помпы) центробежного типа.

Принцип работы

Движущая сила в охлаждающей автомобильной системе — это помпа. Помповый насос постоянно гоняет жидкость по системе. Есть малый круг циркуляции, есть большой. Пока ОЖ не горячая, термостат ВАЗ закрыт и она циркулирует по малому кругу (рубашка охлаждения мотора). При нагреве, термостат открывает клапан и открывается большой круг (радиатор). Горячие поверхности ДВС (головка блока цилиндров, цилиндры) передают тепло жидкости, которая уходит в радиатор и передает тепло в атмосферу.

Устройство современного радиатора

Радиатор охлаждения ДВС, как правило, имеет два бачка (нижний и верхний), сердцевину, в которой охлаждается жидкость (антифриз или тосол), и несколько дополнительных деталей для крепления. Жидкость от охлаждающей рубашки двигателя поступает в радиатор, где ее температура понижается до требуемого значения, затем антифриз снова передается двигателю. Для изготовления сердцевины и бачков используются легкие металлы: или алюминий, или латунь. Благодаря их высокой теплопроводности они обеспечивают эффективное и быстрое охлаждение антифриза.

Сердцевина радиатора состоит из горизонтально расположенных металлических пластин, соединенных с полыми трубками, идущими вертикально вниз от верхнего бачка к нижнему бачку. Таким образом, при движении через сердцевину жидкость разбивается на несколько потоков, и происходит увеличение площади ее соприкосновения с воздухом атмосферы, ведущее к повышению интенсивности охлаждения.

Патрубки радиатора позволяют соединять бачки с рубашкой охлаждения двигателя. Нижний бачок имеет, как правило, сливной краник, через который можно слить жидкость. Подобным краником снабжена и рубашка двигателя. Антифриз заливается внутрь системы охлаждения через горловину верхнего бачка.

Функционирование систем охлаждения современных автомобилей происходит с учетом значения температуры:

• двигателя;
• охлаждающей жидкости;
• окружающей среды;
• масла и т. д.

Действие системы охлаждения можно объяснить следующим образом. Нагретая двигателем жидкость направляется насосом через патрубки в радиатор, в котором обеспечивается понижение ее температуры. После чего охлажденная жидкость (антифриз) снова подается в рубашку двигателя, и далее цикл повторяется.

Для повышения эффективности теплообмена на автомобилях перед радиатором устанавливается вентилятор иногда с механическим, но чаще с электрическим приводом, нагнетающий воздух в его сердцевину.

Сердцевины радиаторов автомашин могут быть:

• трубчато-пластинчатыми;
• трубчато-ленточными.

В первом случае охлаждающие трубки могут иметь расположение:

• шахматное;
• под углом;
• в ряд.

Ребра у радиаторов, относящихся к типу трубчато-пластинчатых, бывают либо плоскими, либо волнистыми, и могут иметь разный размер. Кроме того, для усиления теплопередачи на них иногда делают специальные турбулизаторы (просечки, отогнутые и образующие узкие проходы для воздуха).

У радиаторов, называемых, трубчато-ленточными, охлаждающие трубки всегда расположены в ряд, а для изготовления ленты их решеток используется медный лист толщиною от 0,05 миллиметра до 0,1 миллиметра. Чтобы усилить теплоотдачу с помощью завихрений, на ленте выполняют фигурные отверстия методом штамповки или создают отогнутые просечки.

Сегодня наибольшее распространение получили радиаторы охлаждения автомобиля, изготовленные на основе алюминиевых сплавов. Такие устройства дешевле и легче латунных аналогов, но уступают последним по надежности и сроку службы. Еще одним достоинством радиаторов из латуни является то, что они проще ремонтируются: их можно паять. В то время как радиатор системы охлаждения, известный как алюминиевый, более сложен в ремонте, так как его детали и конструктивные элементы соединяют между собой с использованием завальцовки и герметизирующих материалов.

Ремонт своими руками

Основная не трудная диагностика — это проверка уровня жидкости в бачке.

Порядок промывки радиатора:

1. Отсоединить нижний патрубок.
2. Заливать обычную воду через горловину. Желательно воду подавать под большим давление.
3. Некоторые делают разъединение радиатора, отпаивают верхний и нижний бачки радиатора, после чего чистят механическим путем.

Техника безопасности! Если двигатель горячий, открывать крышку радиатора запрещено, так как можно получить ожог кипятком или паром.

Від чого залежить ефективність охолодження?

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

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

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

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

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.

Продовжуємо життя радіатора: промивка зовні і всередині

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Конструкція радіатора

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

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

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

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

Технічні вимоги

Для нормальної роботи радіатор повинен відповідати досить високим вимогам:

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

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

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

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

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

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

Что лучше: ремонтировать или менять

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

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

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