Радиатор, ключевой элемент системы охлаждения двигателя автомобиля

Назначение радиатора

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

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

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

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

Общие понятия, назначение

В системе охлаждения радиатор двигателя выполняет роль основного теплообменника: по его трубкам проходит нагретый антифриз, остужаясь потоком воздуха. Для этой цели радиатор размещают в передней части кузова, сразу за радиаторной решеткой, где можно использовать встречный поток воздуха при движении. А для случаев, когда машина движется по пробкам (медленно), за радиатором устанавливается вентилятор, дающий принудительный обдув. Таким образом, антифриз, проходя через «соты», охлаждается до температуры 80-90°С, обеспечивающей оптимальную работу двигателя.

Схема системы охлаждения двигателя

В самых первых автомобилях использовалась система охлаждения с естественной конвекцией: нагретый антифриз (тогда применяли простую воду) проходил по своему пути за счет разницы температур: более горячая жидкость имеет меньшую плотность, а более холодная – большую, и за счет этой разницы антифриз свободно тек по системе. Сейчас, с развитием скоростей движения и нагрузок на мотор, увеличивается и потребность в охлаждении, поэтому антифриз циркулирует с помощью насоса, обеспечивающего скорость передвижения по системе. Изменился и радиатор охлаждения двигателя: помимо трубок, на нем появились и ребра (пластинки) для более качественного теплообмена. Но сам принцип остался прежним: горячий антифриз поступает в верхнюю часть радиатора, проходит до низа, остывая по пути, и снова поступает в систему охлаждения.

Как устроена система охлаждения двигателя

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

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

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

Важно

Все элементы тесно взаимодействуют друг с другом. Так после пуска мотора ОЖ циркулирует с помощью насоса по минимальному кругу — через блок и ГБЦ без прохождения радиатора.

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

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

Все радиаторы в автомобиле — виды, функции

Чистка радиатора — важная процедура для подготовки транспортного средства к летнему сезону. Слишком высокая температура и частое передвижение в пробках приводит к перегреву любой техники. В результате система охлаждения вынуждена работать под высокой нагрузкой. Поэтому уже после 5-7 лет эксплуатации нужно удалять грязь из сот радиатора. Для этого автомобилисты просто снимают главный охлаждающий элемент и промывают его проточной водой. Однако, не все знают, что в автомобиле предусмотрено несколько радиаторов. Они отвечают за разные функции, но все вместе занимаются охлаждением тех или иных элементов в конструкции транспортного средства. Если игнорировать их чистку, нельзя будет добиться штатной работы узлов автомобиля. Рассмотрим, где спрятаны эти радиаторы и как можно до них добраться.

Прокачкой жидкости по системе занимается насос-помпа, который создает приемлемое давление и предотвращает застаивание жидкости

Радиатор охлаждения. Главный элемент в системе охлаждения двигателя — радиатор. Он устанавливается в передней части моторного отсека и принимает на себя воздушный поток для охлаждения рабочей жидкости. В качестве хладагента в данной системе выступает антифриз. Эта жидкость циркулирует по контуру патрубков и каналов внутри мотора. Прокачкой жидкости по системе занимается насос-помпа, который создает приемлемое давление и предотвращает застаивание жидкости.

Если радиатор не обдувается и температура мотора повышается выше предельной нормы, в работу включается вентилятор. Уже после 5 лет эксплуатации передний радиатор прилично забивается грязью, насекомыми, листвой, химической пылью и прочим мусором. Поэтому его обдув естественным образом нарушается, а должного охлаждения антифриза не происходит. В результате главный радиатор нужно снимать и промывать по отдельности. Нельзя использовать для этой цели керхер, так как мощная струя может помять ячейки радиатора.

Главное достоинство данного радиатора заключается в том, что он из-за своего расположения почти никогда не загрязняется

Печка. Ещё один штатный радиатор располагается в печке. Он находится в автомобиле для того, чтобы прогревать салон, и некоторых случаях служит дополнительным охладителем антифриза. Если активировать печку на полную мощность, в пробках во время перегрева системы охлаждения можно снять лишнюю температуру с мотора. Однако, внутри автомобиля будет сидеть не комфортно из-за слишком высокой температуры. Главное достоинство данного радиатора заключается в том, что он, из-за своего расположения, почти никогда не загрязняется. Но со временем он всё же выходит из строя из-за появления течей.

Кондиционер. В климатической установке есть ещё один важный радиатор, который необходим для правильной работоспособности кондиционера. Данное устройство называется конденсатором, так как в нём конденсируются пары хладагента. Высокотемпературный фреон, который находится в состоянии газа, в данном охладителе переходит в состояние жидкости. При этом избыток тепла выбрасывается в атмосферу. Жидкий хладагент идёт напрямую в испаритель, где при резком уменьшении давления начинает расширяться и превращается в пар. При таком процессе происходит охлаждение поверхности испарителя и воздуха, который поступает в салон транспортного средства.

Эффективность охлаждения, которое обеспечивает кондиционер, зависит от возможности конденсатора передавать тепло, поэтому его засорение нельзя допускать. Конденсатор чистят без снятия с автомобиля. Для этого следует предварительно разобрать переднюю часть, снять бампер и прочие мешающие доступу элементы.

Во время работы в гидротрансформаторе масло повышает температуру и требует дополнительного охлаждения

Радиатор АКПП. Ещё один радиатор располагается в автоматической коробке передач для охлаждения внутреннего масла. Во время работы трансмиссии масло перекачивается насосом через фильтр и проходит гидрораспределитель, который перенаправляет его в механизм автоматической коробки и гидротрансформатор. Во время работы в гидротрансформаторе масло повышает температуру и требует дополнительного охлаждения. Поэтому по отдельной линии жидкость направляется во внешний охладитель. На некоторых моделях автомобилей он совмещается с главным радиатором. Но есть такие модели, у которых он стоит отдельно в нижней части моторного отсека.

Радиатор ГУРа. Гидроусилитель руля — ещё один узел, который нуждается в охлаждении. Внутри рабочее масло при активном маневрировании или при проезде бездорожья сильно нагревается и перестаёт эффективно работать. В результате могут появиться проблемы с управляемостью, поэтому в моторном отсеке расположен небольшой радиатор ГУРа. Он вынесен в нижнюю часть носовой части за бампером. В его конструкции не предусмотрены мелкие соты, поэтому он редко загрязняется. Однако, периодически следует проверять его состояние, чтобы контролировать герметичность и выявлять возможные утечки своевременно.

Он нужен в системе для того, чтобы понижать температуру сжатого воздуха

Интеркулер турбины. В турбированных силовых агрегатах используется дополнительный радиатор, который называется интеркулер. Он нужен в системе для того, чтобы понижать температуру сжатого воздуха. Воздух нагревается турбиной и под давлением проходит через радиатор, при этом он ещё больше уплотняется и создает необходимую для работы мотора консистенцию смеси. Более плотный воздух позволяет мотору с турбиной развивать большую мощность. Интеркулер ставится в передней части автомобиля за бампером или решёткой радиатора, чтобы не вставать на пути нагоняемого воздуха.

Охладитель под днищем. В некоторых дизельных автомобилях предусматривается отдельный радиатор в выхлопной системе. Это охладитель системы рециркуляции отработавших газов. Он необходим в конструкции для того, чтобы понижать температуру газов.

Итог. Многие полагают, что в транспортном средстве предусмотрен только один радиатор охлаждения. Однако, в автомобиле их может насчитываться более 5, и каждый из них нуждается в очистке.

Виды радиаторов

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

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

По количеству ходов бывает два варианта:

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

По материалу:

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

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

Охлаждающие жидкости

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

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

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

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

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

Повреждения, неисправности и ремонт

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

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

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

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

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

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

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

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

Профилактика и уход

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

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

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

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

Устройство и принцип действия радиатора охлаждения двигателя

Система охлаждения играет очень важную роль, так как именно она предотвращает перегревание двигателя автомобиля, которое неизбежно в процессе работы. Важнейшим элементом охлаждающей системы выступает радиатор, обеспечивающий эффективное охлаждение жидкости.

Система охлаждения автомобиля специально предназначена для того, чтобы охлаждать детали двигателя, которые нагреваются в процессе его работы. Современные автомобили имеют системы охлаждения, которые, помимо своей основной, выполняют целый ряд других важных функций:

– нагревают воздух в системе вентиляции, отопления и кондиционирования; – охлаждают масло в системе смазки; – охлаждают отработанные газы в системе рециркуляции отработанных газов; – охлаждают рабочую жидкость в автоматической коробке передач; – охлаждают воздух в системе турбонаддува.

На сегодняшний день существует несколько систем охлаждения двигателя: воздушная, жидкостная и комбинированная. В жидкостной системе тепло от разогретых элементов двигателя отводит поток жидкости, в воздушной системе — поток воздуха. В комбинированной системе воздушная и жидкостная системы объединяются.

Большинство современных автомобилей оборудованы жидкостной системой охлаждения, среди преимуществ которой можно выделить эффективное равномерное охлаждение. Кроме этого, жидкостная система охлаждения имеет невысокий уровень шума.

Независимо от того, какой тип двигателя имеет автомобиль — бензиновый или дизельный, конструкция систем охлаждения будет подобной. В состав системы охлаждения входят следующие элементы:

– радиатор системы охлаждения; – теплообменник отопителя; – масляный радиатор; – расширительный бачок; – термостат; – центробежный насос; – вентилятор радиатора; – патрубки; – элементы управления; – рубашка «охлаждения» двигателя.