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:
- трубчатые;
- пластинчатые;
- 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
Система охлаждения. Радиатор и его принцип работы
Как только водитель поворачивает ключ зажигания, сразу запускается процесс подогрева двигателя до оптимальной рабочей температуры. Чтобы мотор бесперебойно работал и не перегревался, в машинах предусмотрена система охлаждения. В ней важным элементом является радиатор. Из статьи Вы узнаете, какие функции выполняет система охлаждения, какие есть виды системы охлаждения, а также устройство и принцип работы радиатора.
Система охлаждения
Во время работы мотора, все детали нагреваются и помимо основной функции, система охлаждает:
- масло в системе смазки;
- воздух в системе турбонаддува;
- отработанные газы в системе рециркуляции отработанных газов;
- жидкость в АКП.
А также система охлаждения нагревает воздух в системе вентиляции, кондиционирования и отопления.
Систему охлаждения можно разделить на несколько видов:
- воздушная – тепло от нагретых деталей отводит поток воздуха;
- жидкостная — тепло от нагретых деталей отводит поток жидкости;
- комбинированная — тепло от нагретых деталей отводит поток воздуха и жидкости.
В основном машины оборудуют жидкостной системой из-за равномерного охлаждения и низкого уровня шума.
В состав системы входят:
- радиатор;
- расширительный бачок;
- теплообменник отопителя;
- термостат;
- масляный радиатор;
- патрубки;
- вентилятор;
- центробежный насос;
- рубашка «охлаждения» мотора;
- элементы управления.
Конструкция системы охлаждения остается неизменной, даже если вместо бензинового мотора будет стоять дизельный.
Устройство радиатора
Радиатор системы охлаждения поддерживает рабочую температуру двигателя и защищает его от перегрева. Без радиатора силовой агрегат функционировать не сможет.
Внешне радиатор состоит из верхнего и нижнего баков, сердцевины и деталей крепления. Сплав латунь – отличный теплопроводник, поэтому элементы радиатора изготавливают из этого материала.
Сердцевина состоит из плоских вертикальных трубок, которые припаяны к тонким поперечным пластинам. Охлаждающая жидкость поступает в сердцевину, а затем растекается на множество потоков. Из-за большой площади соприкосновения жидкости со стенками трубок, процесс охлаждения становится интенсивнее.
С помощью патрубков баки радиатора соединяются с рубашкой охлаждения. Нижний бак имеет краник для слива жидкости, а чтобы спускать воду из водяной рубашки, снизу также есть краник.
Охлаждающую жидкость заливают в систему через горловину бака. Жидкостная система отличается присутствием регулирования теплового режима: шторкой и термостатом. Шторка – это такое полотно, где один конец крепится на сматывающем механизме монтированный в барабан, а другой неподвижно соединен снизу радиатора.
Принцип работы
Система охлаждения предназначена для контроля температуры двигателя, масла, жидкости, снаружи салона и т.д. Каков же принцип работы радиатора?
Жидкостный насос заставляет охлаждающую жидкость циркулировать по кругу и омывать нагревшиеся стенки головки блока и цилиндров. От нагревшихся запчастей отходит тепло и мотор не перегревается. Затем огненная жидкость протекает в радиатор и он помогает отвести тепло в окружающую среду. Процесс заканчивается, но охлажденная жидкость проходит все сначала.
Получается, что радиатор выступает в роли теплообменника и охлаждает жидкость. Для того, чтобы улучшить работу радиатора перед мотором крепят автомобильный вентилятор. С помощью датчика он запускается автоматически как только рабочая температура заходит за допустимые границы. С ним теплообмен увеличивается в несколько раз.
Без радиатора система охлаждения не сможет существовать, а соответственно и машина далеко не уедет. Если в системе произойдет сбой, то лучше Вы это заметите первым. Поэтому время от времени поглядывайте на приборку и следите за температурой. А запчасти для системы охлаждения Вы можете купить на нашем сайте в разделе «Категория запчастей».
Радиатор охлаждения двигателя: устройство и принцип работы, рекомендации по эксплуатации
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.
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.
Можно ли смешивать антифриз и тосол или добавлять в них воду?
Как известно, антифризом называют охлаждающую жидкость для ДВС. Есть много различных составов антифризов, имеющих кроме отличий в цвете и цене, также и разные температурные режимы.
Тосол также является разновидностью антифриза. Но заливать тосол в автомобили зарубежного производства не рекомендуется, так как тосол, являясь чрезвычайно едкой жидкостью, может повредить не только шланги, но и патрубки, и пластиковые датчики, установленные в системах охлаждения иномарок.
Смешивать тосол с антифризом нельзя, в том числе и потому, что при взаимодействии этих химических веществ, может образоваться осадок, способный забить радиатор автомобиля, в результате чего неизбежно произойдет перегрев мотора.
Добавлять воду в тосол и в антифриз (особенно если он в виде концентрата) можно. Главное обеспечивать необходимое соотношение компонентов, которое зависит от того, насколько низкая температура воздуха «за бортом». Летом в жару h3O понемногу испаряется из антифриза, поэтому полезно небольшое добавление дистиллированной воды, чтобы понизить концентрацию действующего вещества до нормального значения. Зимой же сильно разбавленный антифриз может замерзнуть уже и при пяти градусах мороза. При этом всегда нужно добавлять тосол в тосол, а антифриз в антифриз, и цвет добавляемой жидкости должен совпадать с цветом жидкости уже залитой в систему охлаждения.
Итак, если у вас наблюдается иногда перегрев или даже кипение двигателя или вы просто хотите чтобы ваш двигатель никогда не «заглох» по «непонятным причинам», то, прежде всего, изучите систему охлаждения ДВС и устройство радиатора охлаждения автомобиля. И тогда вы не попадете в ситуацию с отказом двигателя своего авто в самый неподходящий момент.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Радиатор охлаждения двигателя. Основы и принцип работы
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:
- продольно;
- поперечно.
Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.
Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.
В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.
В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.
Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.
Выводы
Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.
Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.
Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.
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.
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:
- трубчатым;
- пластинчатым;
- 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
Устройство автомобильного радиатора. Как промыть радиатор
Устройство и работа радиатора
Ни один двигатель внутреннего сгорания не обходится без системы охлаждения. Она не позволяет перегреть мотор во время эксплуатации автомобиля. На современных автомобилях наибольшее распространение получила жидкостная система охлаждения. Среди ее преимуществ – эффективное и равномерное охлаждение двигателя, уменьшение шумности работы.
Автомобильный радиатор
Одним из важнейших элементов данной конструкции является радиатор. Его задача – эффективно охлаждать жидкость, отводя при этом тепло в окружающую среду. Некое подобие современного радиатора устанавливалось даже на самых ранних автомобилях с ДВС.
Радиатор охлаждения двигателя, как правило, состоит из верхнего и нижнего бачков, сердцевины, где происходит непосредственно охлаждение жидкости, и деталей крепления. Жидкость, поступающая в радиатор из водяной рубашки двигателя, охлаждается в нем до требуемой температуры, после чего снова возвращается к двигателю. Корпус бачков и сердцевина радиатора изготавливаются из легких металлов, таких как латунь или алюминий. Благодаря их хорошей теплопроводности обеспечивается эффективное охлаждение жидкости.
Сердцевину радиатора составляют плоские металлические пластины, которые вертикально пронизывают полые трубки, соединяющие верхний и нижний бачки. Таким образом, жидкость через сердцевину проходит множеством потоков, в результате чего увеличивается площадь и интенсивность охлаждения.
Схема радиатора
Патрубки радиатора соединяют бачки с водяной рубашкой двигателя. В нижнем бачке имеется краник, который предназначен для слива жидкости. Такой же краник установлен и на двигателе. Жидкость в систему охлаждения заливается через горловину, расположенную на верхнем бачке радиатора.
В системах охлаждения, которые имеют современные автомобили, учитывается множество параметров, таких как температура двигателя, масла, охлаждающей жидкости, окружающей среды и т. д.
Действие жидкостной системы охлаждения состоит в следующем. Насос постоянно и непрерывно обеспечивает циркуляцию жидкости. Благодаря этому омываются стенки цилиндров и головки блока, от них отводится тепло. Нагретая жидкость направляется по патрубкам в радиатор, где обеспечивается отвод теплоты в окружающую среду. После этого охлажденная жидкость возвращается в рубашку охлаждения двигателя и цикл повторяется.
Чтобы повысить эффективность работы всей системы охлаждения, дополнительно перед двигателем устанавливается вентилятор, который нагнетает воздух на поверхность радиатора. В результате процесс теплообмена сильно ускоряется.
В подавляющем большинстве на автомобили устанавливается вентилятор радиатора с электроприводом, который запускается автоматически благодаря управляющему датчику, когда температура охлаждающей жидкости становится слишком высокой. Вентилятор вместе с радиатором охлаждения устанавливаются перед двигателем.
Последствия перегрева двигателя
- Слабый перегрев – двигатель 5-10 минут работает при повышенной температуре. Такое может случиться из-за поломки вентилятора или водяного насоса, однако водитель своевременно замечает перегрев и останавливает двигатель. Последствия такого перегрева минимальны – могут слегка подплавиться поршни, а многие современные двигатели и вовсе этого не заметят.
- Средний перегрев – работа двигателя при повышенной температуре более 20 минут. Причиной такого перегрева может стать одна из вышеперечисленных или любая другая. Чаще всего при средней степени перегрева начинает «вести» головку блока цилиндров (искривляются посадочные поверхности, образуются трещины), пробивает прокладку головки блока, сальники начинают пропускать масло, могут разрушаться поршни.
- Сильный перегрев – крайняя степень перегрева, чреватая самыми тяжелыми последствиями, вплоть до заклинивания и разрушения двигателя. При сильном перегреве начинают плавиться поршни, алюминий прилипает к стенкам цилиндров, двигатель начинает подклинивать. Головка блока начинает деформироваться, вылетают клапанные седла, появляется звонкий стук в верхней части двигателя. Моторное масло при таких температурах теряет свои свойства, смазка трущихся поверхностей фактически прекращается, шатунные вкладыши проворачиваются и в результате двигатель заклинивает.
Одно из последствий перегрева двигателя — прогар поршня
Для предотвращения перегрева двигателя необходимо следить за показаниями датчика температуры, а также поддерживать систему охлаждения в чистоте и исправном состоянии.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Радиатор охлаждения, демонтаж, снятие с авто…
Очистка и промывка радиатора автомобиля
Для промывки радиатора необходимо полностью слить охлаждающую жидкость. После этого система охлаждения заполняется чистой водой (желательно дистиллированной). При промывке радиатора воду следует лить в заливную горловину радиатора.
Чем промыть радиатор автомобиля? Очень часто в воду при промывке добавляют каустическую соду для более эффективной очистки внутренних поверхностей. Пропорция, в которой необходимо приготавливать смесь – 50 грамм соды на 1 литр чистой воды.
Теперь нужно запустить двигатель, дать ему поработать на холостом ходу порядка 10-15 минут.
Средство для промывки радиатора
Существуют также специальные химические средства для очистки радиаторов, например, всем известный «Hi-Gear». Они также добавляются в воду, которой промывается радиатор. Благодаря своей высокой концентрации они позволяют значительно ускорить весь процесс. С их помощью радиатор промывается всего около 7 минут, однако при использовании подобных химикатов нужно четко следовать инструкции, иначе можно повредить внутренние поверхности системы охлаждения.
Для того чтобы слить воду из системы, на нижнем бачке радиатора и блоке цилиндров есть специальные краники. При сливе жидкости заливную горловину следует держать открытой. После того, как жидкость слита, заливается новая порция, и процесс промывки продолжается до тех пор, пока из радиатора не будет сливаться чистая вода.
После окончания промывки вся вода сливается, и система промывается обычной чистой водой 4-5 раз.
Зачастую причиной перегрева двигателя автомобиля являются загрязнения наружной поверхности радиатора. Это может быть пыль, гряз, пух, останки различных насекомых и т. д.
Чтобы очистить радиатор снаружи, его продувают или промывают. Чистка радиатора сжатым воздухом может осуществляться непосредственно на автомобиле, однако такой способ малоэффективен. Промывают радиатор снаружи чаще всего водой под давлением с помощью обычных мини-моек, например, всем известный «Керхер». Однако здесь будьте аккуратны с давлением – слишком сильный напор способен повредить мягкие соты радиатора.
Водные процедуры для радиатора никогда не повредят
По завершении промывки радиатора система охлаждения заполняется свежей жидкостью. Для того чтобы избавиться от завоздушивания системы, следует открыть пробку радиатора, завести двигатель и дать ему поработать несколько минут. Лишний воздух выйдет, а вам лишь останется долить необходимое количество охлаждающей жидкости.
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
Как работают вентиляторы радиатора, объяснение менее чем за 5 минут
Электрические вентиляторы
Осмотр вентилятора
Для проверки состояния муфты вентилятора двигатель должен быть «ВЫКЛЮЧЕН». Осмотрите сцепление на наличие утечек в передней или задней части устройства (входной вал и контроль температуры пружина растяжения.) При обнаружении утечки муфта вентилятора вышла из строя и требует замены. Затем возьмите лопасть вентилятора и поверните ее, лопасть вентилятора должна «раскрутиться», если вы не может повернуть лопасть вентилятора, муфта заблокирована или наблюдается чрезмерный люфт требуется замена.Электродвигатель вентилятора также должен «свободно вращаться», если сопротивление наблюдается отказ двигателя вентилятора и требуется его замена.
Вентилятор сцепления может выйти из строя одним из двух способов: он может заблокировать вентилятор на сцеплении. вызывая плохой пробег, производя шум звук, как будто рядом с вами взлетает самолет. Или силиконовая смазка может начинают протекать, из-за чего муфта вентилятора не блокируется, позволяя вентилятору «свободно вращаться», не втягивать воздух через радиатор при необходимости.Чтобы проверить это условие двигатель должен быть выключен, осмотрите муфту вентилятора на предмет утечек спереди или сзади блока (входной вал и пружина расширения с регулируемой температурой). Если утечка муфта вентилятора вышла из строя и требует замены. Далее берем лопасть вентилятора и поверните его, лопасть вентилятора должна освободиться, если вы не можете повернуть лопасть вентилятора, сцепление заблокировано и требует замены.
Полезная информация
Вентилятор охлаждения двигателя предназначен для перемещения воздуха через радиатор, когда автомобиль движется с меньшей скоростью или остановился.Этот воздушный поток отводит тепло от охлаждающей жидкости. создается двигателем, использующим радиатор в качестве проводника. Вентилятор охлаждения двигателя температура регулируется, чтобы работать только при необходимости. Все двигатели имеют предпочтительный режим работы температура и необходимость прогрева для работы с максимальной эффективностью. Температура выше нормальное состояние, даже на короткое время, может привести к выходу из строя внутренних деталей двигателя.
СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ
Иногда после выключения двигателя слышен звук вентилятора. Это нормально и выполняется для снижения температуры двигателя до приемлемого уровня.Как правило, электрические вентиляторы активируются вскоре после включения кондиционера, это делается для отвода лишнего тепла, производимого в конденсаторе, пока кондиционер находится в эксплуатации.
Вентиляторы охлаждения двигателя регулируются по температуре и работают только при необходимости. Все двигатели иметь предпочтительную рабочую температуру, которая требует периода прогрева для работы при максимальной эффективности. Температуры выше нормы могут вызвать повреждение внутренних деталей двигателя. потерпеть неудачу.Если вентилятор охлаждения не работает, охлаждающая жидкость двигателя сохраняет тепло, заставляя двигатель работать горячим и в конечном итоге перегрев.
История
Первый вентилятор с муфтой сцепления был разработан в конце 1960-х годов и находился в серийном производстве. к началу 1970-х гг. Этот вентилятор со сцеплением был разработан для экономии энергии и снижения выбросов. Перед вентилятором сцепления в двигателе использовался фиксированный вентилятор, который прикручен к двигателю. Этот прямой тип вентилятора не только неэффективен, лишний шум, что было нежелательно.Вентилятор сцепления может отключаться, когда не используется, что позволяет двигателю работать более эффективно, снижая шум вентилятора.
.Как работают радиаторы? — Радиатор обогревателей
Как работают нагреватели радиатора?
- Радиаторы забирают тепло от воды или пара и используют это тепло для нагрева окружающего воздуха. Таким образом их можно эффективно использовать для обогрева комнаты.
- Радиаторы изготавливаются из металла, потому что он отлично проводит тепло. Горячая вода или пар проходит через радиатор, и внешние ребра со временем естественно нагреваются. По мере того как эти плавники нагреваются, нагревается и окружающий воздух.
Радиаторы — один из самых старых и эффективных способов отопления дома. Они до сих пор используются в зданиях по всему миру, и есть лишь несколько более эффективных вариантов. Радиаторы по-прежнему востребованы из-за их простоты и их способности равномерно и комфортно обогревать пространство. Чтобы получить максимальную отдачу от радиаторной системы отопления или решить, подходят ли вам радиаторы, важно понимать, как они работают.
— Радиатор теплообмена
Если вы когда-нибудь смотрели на радиатор отопления, то заметите, что большинство из них сильно сложено.Они имеют множество складок и сделаны из какого-то металла, например чугуна. Складки или складки предназначены для увеличения площади поверхности, чтобы металл контактировал с большим количеством воздуха.
— Естественная циркуляция воздуха
Для радиатора домашнего отопления редко бывает какой-либо вентилятор, потому что он просто не нужен. По мере того как воздух, окружающий радиатор, нагревается, он поднимается вверх и убирается с дороги, и на его место приходит новый более прохладный воздух. Вокруг радиатора образуется вращающийся поток воздуха, в результате чего весь воздух в комнате медленно нагревается.
Как работают паровые радиаторы?
Паровые радиаторы — один из старейших типов радиаторов, широко используемый до сих пор. Паровые радиаторы подключаются к котлу, который нагревает воду. Котел нагревает воду, пока она не превратится в пар. Затем пар поднимается по вертикальной трубе к радиатору, где тепловая энергия передается через ребра. Когда тепло уходит из пара, он медленно начинает превращаться обратно в воду.В конце концов пар становится водой и снова стекает в бойлер для нагрева.
Цикл нагрева и охлаждения повторяется снова и снова, чтобы тепло распределялось по всему дому.
Как работают радиаторы горячей воды?
Водяные радиаторы работают так же, как паровые радиаторы, за исключением того, что в них не создается давление, создаваемое паром, и используется более активный подход к перемещению тепла. Каждый радиатор в системе горячего водоснабжения имеет вход и выход.Входной патрубок предназначен для забора горячей воды, а выходной — для обратного выхода воды. Во время работы системы вода где-то нагревается в водонагревателе. Оно очень горячее, но до кипения не доходит.
После того, как вода достигнет желаемой температуры, она откачивается из обогревателя и проходит через все радиаторы в доме. Когда вода проходит через каждый радиатор, она теряет часть своего тепла. Наконец, становится слишком холодно, чтобы эффективно нагреть радиатор, и он снова возвращается в обогреватель для повторного нагрева.Чтобы обогреть дом, цикл выполняется каждый раз, когда необходимо повысить температуру. Нагреватель и насос обычно связаны с термостатом, чтобы они знали, когда начинать. Это гарантирует, что они будут работать только тогда, когда необходимо обеспечить тепло остальной части дома.
Балансировка радиаторной системы отопления
В отличие от других систем отопления, таких как принудительная вентиляция, где баланс встроен в оригинальную конструкцию блока, радиаторы необходимо уравновесить, чтобы обеспечить хороший уровень теплоотдачи от всех блоков.Этот баланс достигается за счет контроля скорости протекания горячей воды через каждый радиатор. Чем медленнее вода течет через радиатор, тем больше тепла выделяется. Если он протекает через систему быстрее, вода отдает меньше тепла.
Радиаторы, работающие должным образом, должны испускать температуру около 10 градусов Цельсия от одного конца до другого, прежде чем перейти к следующему радиатору в вашем доме. Проверить это очень просто. Просто оставьте термометр на впускной трубе радиатора, когда вода течет через него, чтобы увидеть, какая температура, а затем наденьте его на выпускную трубу, чтобы увидеть, какова температура воды на выходе.Если температура опускается более чем на 10 градусов по Цельсию, вода слишком долго проходит через радиатор и отдает слишком много тепла в это место. Чтобы решить эту проблему, нужно немного приоткрыть вентиль, чтобы вода быстрее стекала в радиатор. Если капель недостаточно, значит, вода течет слишком быстро, и клапан нужно немного прикрыть.
Балансировка системы жизненно важна, когда вы пытаетесь создать комфортное жилое пространство. Если один радиатор отопления излучает слишком много тепла, а другие — недостаточно, в результате по всему дому будет жарко и холодно.Найдите время, чтобы все сбалансировать, чтобы вы могли получить максимальную отдачу от радиаторной системы.
Как чистить радиаторы
Радиаторы необходимо содержать в чистоте по всему дому, чтобы вы могли получить от них максимальную пользу. Поскольку тепло передается от воды или пара в радиаторе к воздуху снаружи, очень важно, чтобы передача тепла происходила беспрепятственно. Любая грязь или пыль, которая собирается на ребрах или пластине радиатора, служит изолятором и препятствует передаче тепла изнутри радиатора в воздух снаружи.
Просто протирайте радиаторы еженедельно, чтобы на них не скапливалась грязь и мусор. Их можно мыть в большинстве случаев простой водой или мягким мыльным раствором, если вы пытаетесь удалить более сложные вещества. Чистые радиаторы намного эффективнее грязных, и если потратить время на то, чтобы стереть грязь, вы со временем сэкономите деньги.
.Сохранение прохлады вашего автомобиля: объяснение деталей радиатора
Самым большим компонентом системы охлаждения вашего автомобиля является радиатор, но знаете ли вы, что радиатор также подключен к вашей коробке передач, а в некоторых случаях и к системе смазки двигателя? Внутри радиатора находятся меньшие детали радиатора, которые также помогают охлаждать трансмиссионную жидкость и моторное масло.
Основные части радиатора состоят из двух баков с набором трубок, соединенных тонкими ребрами, которые излучают тепло от трубок.Когда воздух проходит через ребра, тепло уносится, снижая температуру жидкости, проходящей через трубки. В современных автомобилях используются алюминиевые радиаторы, в большинстве своем с пластиковыми боковыми баками, но есть также медные и латунные радиаторы. Алюминий используется потому, что он легкий, а трубки можно сделать тоньше, что позволяет радиатору иметь больше сердечников (наборов трубок), чем сопоставимый медный радиатор. Это то, что делает алюминиевый радиатор более эффективным, медь на самом деле проводит тепло лучше, чем алюминий, но дополнительный сердечник увеличивает охлаждающую способность.Алюминий также дешевле в производстве.
Резервуары для воспоминаний
По обе стороны от охлаждающего ядра находятся два резервуара. Некоторые из них пластиковые, некоторые из алюминия или латуни. К сердечнику привариваются алюминиевые или латунные резервуары, а пластиковые резервуары крепятся язычками и уплотнением. Баки вмещают теплоноситель, один — сторона всасывания, другой — выпуск. Большинство современных радиаторов имеют поперечный поток, то есть охлаждающая жидкость течет с одной стороны на другую. В некоторых агрегатах используется двухступенчатый поперечный поток, при котором баки разделены пополам, заставляя охлаждающую жидкость проходить через радиатор дважды, увеличивая охлаждающую способность радиатора.Многие старые автомобили, выпущенные до 1970-х годов, используют радиаторы с вертикальным потоком, в которых охлаждающая жидкость попадает в верхнюю часть радиатора и стекает в нижний бак. Это менее эффективно и мало используется с конца 1960-х годов.
Медные и латунные радиаторы имеют металлические баки, спаянные вместе. У некоторых алюминиевых радиаторов также есть сварные баки. Большинство современных радиаторов имеют пластиковые баки, удерживаемые металлическими язычками. Вы можете снять резервуары для обслуживания, но это НЕ проект DIY.Компоненты сердечника
Сам сердечник состоит из плоских трубок, соединенных сеткой тонких ребер.Воздух проталкивается или вытягивается через ребра, отводя тепло от трубок. Каждый набор трубок и ребер называется рядом или сердечником. Большинство алюминиевых радиаторов имеют четыре сердечника, тогда как медные / латунные радиаторы обычно имеют два сердечника. Медно-латунные сердечники почти в два раза толще алюминия, и, хотя медь и латунь являются лучшими проводниками тепла, возможность добавления большего количества сердечников с алюминием делает алюминиевые сердечники более эффективными при штабелировании.
Ядро — это комплект охлаждающих трубок и ребер.Этот однорядный алюминиевый сердечник имеет изрядное скопление песка, этот радиатор нужно было чаще промывать. Овальные отверстия — это места, где охлаждающая жидкость попадает в трубки.Cooler Than Nothing
В наши дни почти каждый современный автомобиль имеет автоматическую коробку передач. Для нормальной работы трансмиссионная жидкость должна быть охлаждена. Если трансмиссия будет работать без охладителя, она быстро достигнет 300 градусов, что приведет к разрушению жидкости, а затем и трансмиссии. Вы можете использовать автономный охладитель трансмиссии, но трансмиссия вашего автомобиля на самом деле работает лучше при температуре около 160-200 градусов, чем в холодном состоянии.Поместив охладитель жидкости внутри радиатора, охлаждающая жидкость двигателя помогает быстрее нагреть трансмиссию и поддерживает постоянную температуру лучше, чем автономная. Однако, если вы буксируете, дополнительный охладитель, используемый в дополнение к радиаторному охладителю трансмиссии, поможет предохранить трансмиссию от перегрева. Охлаждающие трубки охладителя трансмиссии обычно расположены внутри одного из баков.
На боковой стороне бака у большинства автомобилей есть отверстия для трансмиссионной жидкости.Они выглядят так, и для фиксации лески на месте используются зажимы для проволоки. Сменный радиатор, который мы установили на этот автомобиль, поставлялся с инструментами для снятия пластиковых проводов, они позволяют легко вытащить провода, и они многоразовые. Это зажим для проволоки, не потеряйте его. Если вы воспользуетесь пластиковым инструментом, зажим останется в фитинге, поэтому не беспокойтесь о том, чтобы их неправильно вставить.Масляный раствор
Как и охладитель трансмиссии, некоторые автомобили имеют охладитель масла, установленный в баках.Это чаще всего используется для грузовиков и высокопроизводительных автомобилей, но не исключительно. Охлаждение моторного масла увеличивает производительность, долговечность двигателя и увеличивает интервалы замены масла. Когда масло нагревается, оно начинает разрушаться. Там, где трансмиссионная жидкость может достигать 300 градусов перед разрушением, моторное масло начинает этот процесс при температуре 240 градусов, что очень близко к рабочим температурам 200-220 градусов для современных двигателей. Снижение температуры масла имеет решающее значение, особенно для двигателей с высокими нагрузками, таких как грузовики и высокопроизводительные автомобили.Эти охлаждающие трубки также обычно находятся в одном из резервуаров с охлаждающей жидкостью.
Внутри бака вспомогательные охладители масла и трансмиссионной жидкости выглядят так. Внутри радиатора места не так много. Места соединения фурнитуры — обычное место для трещин.В резерве
Почти в каждом современном автомобиле используется резервный бак, который служит переливным бачком и точкой заправки радиатора. До этих баков был переливной бачок, который удерживал лишнюю воду в случае продувки из крышки радиатора, но охлаждающая жидкость не возвращалась в радиатор, поэтому охлаждающая жидкость оставалась низкой.Со временем это превратилось в стратегию, при которой резервуар-накопитель забирает излишек охлаждающей жидкости, когда вода расширяется при нагревании, и возвращает ее обратно в систему охлаждения по мере охлаждения охлаждающей жидкости. Это предотвращает старую проблему потери охлаждающей жидкости.
Резервуар удерживает охлаждающую жидкость, поскольку охлаждающая жидкость расширяется и сжимается в течение всего цикла охлаждения.Если вам нужно заменить стандартный радиатор или обновить его, чтобы увеличить охлаждающую способность, для вашего автомобиля доступен радиатор подходящего размера.Просто убедитесь, что вход и выход находятся в нужном месте и имеют правильный размер. Радиаторы с прямой заменой практически для каждого автомобиля можно приобрести в местном магазине NAPA AUTO PARTS.
Ознакомьтесь со всеми продуктами для обогрева и охлаждения
Как работают ПК с жидкостным охлаждением | HowStuffWorks
Независимо от того, используете ли вы настольный или портативный компьютер, есть большая вероятность, что, если вы остановите то, что делаете, и внимательно прислушаетесь, вы услышите жужжание маленького вентилятора. Если ваш компьютер оснащен видеокартой высокого класса и большой вычислительной мощностью, вы можете даже услышать больше одной.
В большинстве компьютеров вентиляторы довольно хорошо поддерживают охлаждение электронных компонентов. Но для людей, которые хотят использовать высокопроизводительное оборудование или заставить свои ПК работать быстрее, у вентилятора может не хватить мощности для этой работы.Если компьютер выделяет слишком много тепла, лучшим решением может быть жидкостное охлаждение , также известное как водяное охлаждение . Может показаться немного нелогичным помещать жидкости рядом с хрупким электронным оборудованием, но охлаждение водой намного эффективнее, чем охлаждение воздухом.
Объявление
Система жидкостного охлаждения для ПК во многом похожа на систему охлаждения автомобиля. Оба используют основной принцип термодинамики — тепло перемещается от более теплых объектов к более холодным.По мере того, как более холодный объект становится теплее, более теплый объект становится холоднее. Вы можете испытать этот принцип на собственном опыте, положив руку на прохладное место на столе на несколько секунд. Когда вы поднимаете руку, ваша ладонь будет немного прохладнее, а место, где была ваша рука, будет немного теплее.
Жидкостное охлаждение — очень распространенный процесс. Система охлаждения автомобиля обеспечивает циркуляцию воды, обычно смешанной с антифризом , через двигатель. Горячие поверхности в двигателе нагревают воду, охлаждаясь при этом.
Этот контент несовместим с этим устройством.
Вода циркулирует от двигателя к радиатору , системе ребер и трубок с большой площадью внешней поверхности. Тепло переходит от горячей воды к радиатору, в результате чего вода остывает. Затем холодная вода возвращается к двигателю. В то же время вентилятор перемещает воздух за пределы радиатора. Радиатор нагревает воздух, одновременно охлаждая его.Таким образом, тепло двигателя выходит из системы охлаждения в окружающий воздух. Если бы поверхности радиатора не контактировали с воздухом и не рассеивали тепло, система просто перемещала бы тепло, а не избавлялась от него.
Двигатель автомобиля выделяет тепло как побочный продукт сгорания топлива. Компоненты компьютера, с другой стороны, выделяют тепло как побочный продукт движения электронов. Микросхемы компьютера заполнены электрическими транзисторами, которые в основном представляют собой электрические переключатели, которые либо включены, либо выключены.Когда транзисторы меняют свое состояние между включенным и выключенным, электричество перемещается по микрочипу. Чем больше транзисторов содержит микросхема и чем быстрее они меняют состояние, тем горячее становится микросхема. Как и в автомобильном двигателе, если чип станет слишком горячим, он выйдет из строя.
.