Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов 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 , 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.
Читайте в этой статье
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.
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/см 2 . Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см 2), 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 .
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.
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.
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.
Ремонт алюминиевых радиаторов всегда вызывал ажиотаж, как со стороны хозяев автомобилей, так и со стороны мастеров. Первые постоянно хотели устранить все неисправности, вторые заработать денег. В данной статье мы попробуем рассмотреть все аспекты ремонта алюминиевых радиаторов. Все нижеописанное в равной степени относится как к радиаторам охлаждения, так и к печным радиаторам.
Самые часто встречающиеся неисправности радиаторов:
- появление трещин на участке отводящих и подводящих труб радиаторов;
- нарушение герметичности трубок;
- нарушение герметичности уплотнителей;
- появление пробоин и трещин в результате механических повреждений;
- слабый проход жидкости, в результате засорения трубок.
Конструкция алюминиевых радиаторов
Вначале давайте рассмотрим конструкцию алюминиевых радиаторов и какие композитные материалы используются во время их производства. Первый вид - это традиционный алюминиевый радиатор с пластиковыми бачками , он может отличаться в зависимости от модели видом зажима бачков и изготовления сердцевины. Как правило, бачки зажимаются волновой вальцовкой или зубчиками.
Иногда может показаться, что отличие лишь в способе вальцовки, но это неверно. Не вдаваясь в подробности, отметим, что тип используемой прокладки между доньей радиатора и бачком накладывает определенные ограничения, или, говоря иначе, влечет за собой использование конкретного вида вальцовки. Теперь рассмотрим типы сердцевин.
Наборные
Наборные сердцевины делятся на:
- цельнопаянные;
- наборные (или сборные).
Цельнопаянные
Эти радиаторы более сложней в производстве, а, соответственно, и стоят они намного дороже сборных. Смысл сердцевины заключается в том, что она набирается, как и медная, но затем отправляется в специальную печь, с инертно-газовой средой и строго определенной температурой для спекания. Затем, когда сердцевина готова, к ней подсоединяют пластмассовые бачки с помощью волнового вальцевания. Естественно, в природе есть и комбинации вышеперечисленных способов.
Сборные
Как правило, сборные модели имеют в основе круглые трубки сечением 7-11 миллиметров, и наборные пластины теплоотвода, они не приварены к трубкам, а просто плотно надеты на них. Преимуществом данной конструкции является дешевизна, так как почти все работы происходят механическим способом, без помощи сварки. Но все же существует один вид сборных радиаторов, где трубки не вальцуются через силиконовые прокладки к металлической сетке, а припаиваются к алюминиевой. К этим радиаторам, в 99 процентов случаев, бачки подсоединены с помощью зубчатой вальцовки определенного вида.
Немного особняком находятся полностью алюминиевые радиаторы, в них и сердцевины, и бачки изготовлены из алюминия. Сердцевины этих радиаторов всегда изготовлены по цельнопаянной технологии .
Но, как ни удивительно, ни один радиатор охлаждения крупного изготовителя, не применяет эту технологию, так как на бачки может понадобиться столько же материала, как и непосредственно на сердцевину. Исключение имеют только эксклюзивные американские радиаторы, они производятся под заказ капризного хозяина «драга» или восстановленной «классики».
В нашей же стране, такая технология встречается или в печных радиаторах некоторых изготовителей (к примеру, Daewoo Nubira, Lanos), или в моделях откровенно китайского или отечественного изготовителя. Но эти два описанных варианта, хотя и дешевле медно-латунного радиатора, зато качество их сборки и проектирования полностью скопировано с латунных моделей, и наследует все «врожденные» недостатки. Помимо вышесказанного, нужно сказать и про алюминиевые печки, их бачки не приварены к сетке, как это должно быть, а приклеены, да еще с помощью клея, который опасно использовать даже к огородной лейке, не то, что к отопительному радиатору.
То есть, чтобы изготовить качественный алюминиевый радиатор, который, кроме хорошего теплоотвода, еще сможет выдержать механические и гидродинамические нагрузки продолжительное время, требуется тщательное проектирование, и использования сложного оборудования во время производства. А это удорожает стоимость конечного изделия, что сразу же переведет его из разряда лидеров, в сравнении с «медным» изделием, в уровень дорогостоящих аутсайдеров.
Так как, к примеру, у ГАЗели, при наших дорогах, латунный радиатор нечасто отъезжает без поломок 40000 Км, а это примерно год с ежедневной нагрузкой 100 Км. После капитального ремонта радиатора своими руками, время его жизни, в отличие от заводского, мы сможем увеличить в 2 раза, но проделать это с алюминиевым аналогом довольно сложно, и главное, не очень выгодно в финансовом плане. Здесь есть повод поразмыслить, нужно ли экономить при покупке между алюминиевым и латунным радиатором?
«Экзотика»
Как правило, мастера называют экзотикой печки и радиаторы, которые можно очень редко встретить. Как пример, можно привести отопительный прибор Опель Omega 1992 года
, он изготовлен из полностью пластиковой сетки (доньи) и бачков, выполненных монолитно, и подсоединены к наборной сердцевине, которая имеет овальные трубки, с приваренным турбулятором. Кроме этого примера, также есть ряд редко встречающихся разновидностей, но это, опять же, редкость.
Нужно заметить, что чем экзотичней радиатор находится на вашем автомобиле, тем трудней его отремонтировать автослесарям, и не только из-за сложности сочетания разных материалов, но еще и по причине, что опыт многих мастеров просто не дает возможности применить с первого раза проверенный и верный вариант ремонта. То есть, неопытный мастер выполнит ремонт наугад, одновременно узнавая тонкости, так сказать, тренируясь своими руками на вашем радиаторе, набивая себе опыт.
Пластиковые бачки
Как уже и выше упоминалось, пластмассовые бачки облегчают ве
с и удешевляют конструкцию. Но нужно оговориться, термин «пластиковый», рассматривая бачки, не очень корректен, так как в их основе находится полипропилен, а остальные добавки и примеси никто разглашать не будет, от этого зависит выживание в среде конкуренции. Здесь встречаются и армирование стекловолокном, и наполнители, и другие ухищрения.
По истечении определенного времени пластмассовые бачки пересыхают, основа пластмассы изменяется под воздействием постоянной температурной разности и они, становясь хрупкими, образуют течь. В этом случае наилучшим вариантом будет замена радиатора на новый, потому что замена бачка не всегда рентабельна. Но иногда, если рассматривать эксклюзивные модели, ничего не сделаешь, как отремонтировать трещины в бачке своими руками, но здесь появляется второй вопрос – какой вариант ремонта лучше?
Есть три основных варианта ремонта:
- замена бачка на металлический, который на место пластикового вваривается или впаивается;
- пайка бачка пластмассой;
- использование специальных полимеров.
Первый способ наиболее надежный, но и наиболее дорогостоящий, да и остается проблема со вторым бачком (так как их два в радиаторе). Если заменять два бачка, стоимость выйдет такой, что легче заказать новый, оригинальный радиатор, и все заверения мастеров, типа, радиатор будет вечным, нужно пропустить мимо ушей, так как у алюминиевой части тоже есть определенный ресурс, и он уменьшается одновременно с ресурсом пластмассовых бачков. Дорогая цена этих бачков объясняется тем, что их изготавливает не сам мастер, а промышленный завод, наподобие авиационного (КБ Антонова или ХАЗ), а мастер лишь вваривает его своими руками с помощью аргоновой сварки.
Следующие два способа более доступны, так как использование полимеров и пайка пластика и дешевле, и быстрей, и при эксплуатации уж очень старого радиатора даст возможность «перекантоваться» до приобретения нового, без больших капиталовложений. Но нужно сказать, что паять сложный состав полипропилена иногда даже опасно, можно сделать его еще более хрупким в участке пайки.
Ремонт сотовой части
Ремонт самих алюминиевых сот все время вызывал сильную головную боль, как у хозяев автомобилей, так и у мастеров. Главной причиной является, как иногда очень сложная, и почти неподдающаяся ремонту конструкция, так и довольно тонкий металл у радиаторов, не имеющих в конструкции так сказать, «слабых мест». Но рассмотрим все по порядку.
Сборные радиаторы
Первый вид, который мы опишем – это сборный радиатор автомобиля, который, как уже выше говорили недорогой, но его качественный ремонт требует довольно больших материальных вложений, но при этом руками профессионалов вполне возможет. Конструкция состоит из сотовой части
, которая, между прочим, если и ломается, то не часто, как правило, первыми выходят из строя резиновые уплотнители. Круглые соты фиксируются к сетке с помощью вальцовки, через резиновый уплотнитель, который в начале жизни пластичный.
Но это лишь сначала, и только при заливке качественного тосола, затем же прокладка превращается просто в страшное зрелище. К примеру, ресурс немецкого радиатора, который эксплуатируется на качественном тосоле, примерно 11-16 лет, советского – 7-11 лет, ресурс современного и китайского – иногда может быть от 20 минут до нескольких лет .
Если спайка центральной части этого радиатора (ну, протер, или пробил отверткой) возможна с помощью специальных припоев, то выгодно и качественно для обеих сторон, сделать ремонт «зловещего соединения» почти невозможно. Некоторые мастерские, в свое время разработали состав, который дает возможность припаять к стальной сетке алюминиевые соты, но, естественно, пользоваться им в ремонте, к примеру, изделий для ВАЗ-2107 нецелесообразно, этот вариант хорошо подходит лишь при ремонте «иномарок» .
Это уже более продвинутое изделие, которое и требует при ремонте продвинутого, и дорогостоящего вмешательства. Так как цельнопаянный агрегат почти не встретить в бюджетных автомобилях (к примеру, Daewoo Lanos устанавливает цельнопаянный вариант, при этом Daewoo Sens, наборной) чуть более дорогая стоимость ремонта почти все время себя оправдывает.
Осложнение пайки , к примеру, угловых пакетов сот объясняется тем, что различная толщина металла не дадут мастеру, даже профессионально обращающемуся с горелкой, расплавить припой, температура которого часто достигает 500-650 градусов, и в это же время не повредить пластмассовый бачок.
Снимать его для этого тоже нецелесообразно, при этом можно повредить заводское соединение, альтернативой является качественный фотополимер или полимер.
В качестве итога, хотелось бы сказать, что алюминиевые радиаторы автомобиля с их пластмассовыми бачками хоть и довольно сложны в ремонте, но при грамотном подходе, и качественных материалах дают возможность добиться отличных результатов.
Журнал «Движок» побывал на Производственном объединении «Авто-Радиатор» (ПОАР). Как в непростое для страны время живет и работает отечественное предприятие по производству автокомпонентов и каким видит свое будущее?
Начнем с краткой справки. ООО «ПО «Авто-Радиатор» создано в Санкт-Петербурге в 2010 году как предприятие по выпуску сборных алюминиевых радиаторов охлаждения двигателей и радиаторов отопления салона для легковых автомобилей, малотоннажных фургонов и микроавтобусов. Является официальным поставщиком на конвейеры АвтоВАЗа и GM-АвтоВАЗа. Также продукция поступает на вторичный рынок РФ и стран СНГ для всего семейства автомобилей Lada, ряда иномарок, а также семейства «Газель», автобусов ПАЗ, ЛиАЗ и других. На сегодняшний день предприятие
выпустило более 1 000 000 радиаторов.
Система менеджмента качества на предприятии соответствует требованиям ISO/TS 16949:2009. Инженеры ПОАР самостоятельно разрабатывают техническую документацию на радиаторы, полностью контролируя весь процесс создания (от мельчайших компонентов до тепло-физических характеристик самого изделия). Все уникальные решения и ноу-хау, разработанные на ПОАРе, защищены патентами полезной модели и изобретения.
На самом производстве первый участок линии — это сборка основной рабочей части (сердцевины) радиатора, где соединяются трубки и ламели. Здесь специальный станок забирает тонкую алюминиевую ленту, смотанную в рулон, а затем из нее по заданным размерам штамп вырубает ламели. Лента на 90% используется отечественная — ее поставляет компания «РУСАЛ». Станок — азиатского производства, так как подобного оборудования российская промышленность не предлагает. Вырубленные заготовки станок устанавливает вертикально, формируя их в единую «ленту-кассету», которая движется на «лоток» к оператору.
Здесь в «кассету» с ламелями вставляются заранее нарезанные под нужную длину трубки, и получается единая конструкция. Эта операция не автоматизирована — рабочий на линии устанавливает трубки вручную. Трубки закупаются импортные. Как нам рассказали в ПОАР, уже более трех лет не удается договориться об устраивающих все стороны поставках с отечественными производителями.
Следующий этап — закрепление ламелей на трубках. Сердцевина устанавливается на станок, где посредством металлических дорнов с коническими наконечниками «прошиваются» трубки будущего радиатора. Наконечник расширяет трубки, они увеличиваются в диаметре и жестко закрепляются в ламелях. Рабочая часть радиатора готова.
Изделия перемещаются на участок окончательной сборки. Здесь устанавливают донья, бачки, и поперечины. Они отечественного производства — поставки идут от предприятий из Ленобласти и Самары. Бачки и прочие компоненты (кольца, пробки, краны, гайки) используются как отечественного, так и импортного производства, в том числе и европейского.
И финальный этап — участок проверки и упаковки. Каждый радиатор тестируется на герметичность: под избыточным давлением в него нагнетается воздух и проверяется наличие утечки. Не прошедшие контроль изделия отбраковываются, остальные упаковываются в коробки. При этом каждому радиатору присваивается индивидуальный номер, содержащий все сведения об изделии — серию, дату и время производства.
Как уже было отмечено выше специалисты ПОАР самостоятельно разрабатывают новые изделия. Это позволяет контролировать и избегать ошибок уже на начальном этапе. Таким образом, удостоверившись в том, что компоненты соответствуют предъявленным требованиям, ПОАР полностью уверен в качестве выпускаемых изделий. Общее время от идеи до начала серийного производства новой модели радиатора с новыми комплектующими занимает около 10 месяцев.
Не обходится и без собственных инженерных решений. В частности, одним из новшеств, внедренным ПОАР у себя на производстве, стал геликоид. Он представляет собой спираль, которая устанавливается внутри трубок радиатора. Благодаря геликоиду поток жидкости в трубке закручивается по спирали, превращаясь из ламинарного в турбулентный. За счет этого жидкость равномерно перемешивается, не разделяясь послойно, и лучше отводит тепло. Подобная система давно применяется в различных областях техники, например на гидроэлектростанциях. В автостроении она используется для низко- и среднеоборотистых двигателей, где помпа зачастую прокачивает жидкость по системе с недостаточно высокой скоростью.
Радиаторы с геликоидом (слева) и с трубками овального сечения — современные технологии, внедренные ПОАР
В планах ПОАР — расширение ассортимента радиаторов с трубками овального сечения. Изделия такой конструкции уже освоены в серийном производстве. На сегодняшний день с технической точки зрения это наиболее эффективная конструкция. При этом в ближнесрочной перспективе расширение ассортимента таких радиаторов позволит ПОАР открыть поставки для вторичного рынка, охватив модели «Газель Next», а также ряд иномарок-«одноклассников», таких как Fiat Ducato, Peugeot Boxter, VW Crafter, MB
Sprinter, Ford Transit и др.
В 2017 году ПОАР планирует запустить в производство для вторичного рынка запчастей радиаторы для моделей Lada Vesta и Lada XRAY, а также для Renault Logan/Duster и Nissan Almera. Еще раньше, во втором полугодии 2016‑го, на предприятии начнут выпускать радиаторы для Hyundai Solaris и KIA Rio первого поколения.
Жамиль Жалалов, генеральный директор ПО «Авто-Радиатор»:
Мы — производители, а не упаковщики, и в этом наше преимущество. У нас полный контроль за качеством комплектующих и конечных изделий. Мы являемся поставщиками на конвейер и полностью соответствуем всем требованиям автопроизводителей — в этом наша гарантия.
Что касается поставок на конвейер, то сейчас радиаторы охлаждения ПОАР закрывают 100% поставок для Chevrolet Niva и Lada 4x4, а так-же около 50% поставок для Lada Priora. Что касается остальных тольяттинских моделей, то здесь, как рассказывают в ПОАР, пока очень трудно конкурировать с местным производством Valeo, снабжающим конвейер АвтоВАЗа. Тем не менее продвижение есть — на данный момент ведутся переговоры и готовится техническая документация для производства и поставки на GM-АвтоВАЗ радиатора отопителя для Chevrolet Niva. Также в этом году была отправлена первая партия радиаторов отопителя кабины на крупнейший конвейер большегрузной автомобильной техники ОАО «МАЗ».
Каков итог?
Экскурсия на ПОАР оставила о себе самые положительные впечатления. Предприятие некрупное, но очень цельное и сбалансированное. Здесь стремятся к развитию, но при этом не пытаются браться за все сразу, а предпочитают хорошо делать то, что умеют, не подводя партнеров. Понравилось стремление к импортозамещению, поиску и развитию отечественных поставщиков. Очень надеемся, что за такими предприятиями — будущее российского рынка автокомпонентов и среднего производственного бизнеса.
Роль радиатора в автомобилях мало чем отличается от роли радиатора в каких-либо других устройствах — он просто отводит лишнее тепло от двигателя. Радиатор является ключевым элементом системы охлаждения и его поломка практически полностью выводит ее из строя. Это чревато сильно перегреть мотор.
Исходя из тяжести поломки радиаторов автовладельци могут либо починить старый, либо купить новый. Зачастую ремонт не приводит ни к чему хорошему и через некоторое время радиатор снова начинает течь. Поэтому, если Вы не до конца уверенны в качестве ремонта или повреждения слишком велики, не пожалейте денег на новый радиатор охлаждения. Тем более живём мы уже не в СССР, дефицита запчастей нет. Такие запчасти можно найти в любом автомагазине.
Но прежде, чем покупать ознакомьтесь с видами радиаторов в автомобиль.
Виды автомобильных радиаторов
Первый — радиатор с круглыми трубками. Собираются они механическим способом. Основное достоинство — малая цена. Все остальное — сплошные недостатки — плохая теплоотдача круглых трубок, прихотливость к качественным прокладкам.
Второй — радиатор с овальными трубками. В принципе, здесь все то же самое, что и у первого только площадь охлаждения немного больше. Такой эффект достигается за счёт овальной формы трубок.
Третий — паяные радиаторы. Это совсем другой уровень продукции. За счёт пайки конструкция получается довольно прочной и надёжной. Однако цена таких радиаторов будет гораздо выше. Трубки, так же как и предыдущего вида — овальные.
Четвертый — последний вид радиаторов — полностью алюминиевые. Цена таких радиаторов ещё гораздо выше. За счёт полностью алюминиевой конструкции такие радиаторы очень хорошо отдают тепло, что является значительным плюсом. Однако есть и недостатки — алюминий подвержен коррозии и окислению. Радиаторы такого вида устанавливаются на дорогие иномарки топовых брендов.
Вот такие четыре вида радиаторов в автомобиль существует на сегодняшний день. Подбирайте тот вид, который подходит Вам и по цене и по качеству. Но, исходя из опыта, на запчастях лучше не экономить.
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.
