Радиатор системы охлаждения

Радиатор – один из основных элементов системы водяного охлаждения, рассеивающий в воздухе тепло, отведенное от двигателя охлаждающей жидкостью.

История создания радиатора системы охлаждения

Считается, что впервые концепция радиатора была применена на первом поступившем в 1886 году в свободную продажу серийном автомобиле Benz Velo. В дальнейшем идею развил Вильгельм Майбах, придумавший сотовый радиатор и применивший его в конструкции автомобиля Mercedes 35HP. Радиатор схожего вида применяется в системе охлаждения и в наши дни.

На всех пробках радиатора, вне зависимости от марки автомобиля, всегда есть предупреждение о том, что открывать радиатор при высокой температуре антифриза запрещено

В наиболее ранних системах охлаждения двигателя отсутствовала помпа или, иначе, водяной насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию агента (в те времена это была обычная вода). Без водяного насоса охлаждающая жидкость попадала в радиатор за счет эффекта термосифона. Как известно из курса физики, плотность воды падает при разгореве, и она начинает стремиться вверх. Поднявшись, вода попадала в радиатор через верхний патрубок. В радиаторе вода охлаждалась, плотность ее вырастала, она опускалась в нижнюю часть радиатора и попадала в двигатель через нижний патрубок. Однако с увеличением мощности автомобилей системы на основе эффекта термосифона быстро исчерпали себя по причине низкого КПД, и возобладали системы, построенные на основе центробежного насоса.

Использование радиатора в системе охлаждения

Задача радиатора – отводить тепло от двигателя в атмосферу, охлаждая жидкость, которая проходит сквозь него. Для обеспечения наилучшего отвода тепла его обычно монтируют в том месте, где он лучше всего обдувается набегающим потоком воздуха во время движения автомобиля – за радиаторной решеткой в передней части автомобиля. Даже если двигатель автомобиля расположен сзади, радиатор, как правило, устанавливается на то же место, что и у обычных автомобилей, а система циркуляции охлаждающей жидкости протягивается к двигателю.

В конструкции некоторых автомобилей перед радиатором установлены жалюзи. Это приспособление позволяет прикрывать радиатор зимой, снижая отвод тепла, используемого для обогрева салона

Есть и альтернативные места установки – к примеру, в случае с заднерасположенным двигателем. Нередко при такой компоновке радиатор устанавливают вдоль боковой стенки (или вдоль двух стенок, если радиатора два). Поток набегающего воздуха в таком случае организован из воздухозаборников, установленных в задней части автомобиля на боковых стенках багажника.

Конструкция радиатора

Состоит радиатор из двух бачков, верхнего и нижнего, к которым присоединены патрубки системы охлаждения, и сердцевины - основного теплообменного элемента. Бачки бывают пластиковыми и металлическими. Основная часть сердцевины представляет собой набор бесшовных трубок из латуни или алюминия с толщиной стенок до 0,15 миллиметров, соединяющих верхний и нижний патрубки. Каждая трубка покрыта оребрением - тонкими гофрированными "в гармошку" лентами из меди или алюминия. Алюминиевые радиаторы отличаются меньшим весом, но быстрее разрушаются по причине сложностей со сваркой этого металла или по причине механических воздействий. Чтобы сравняться с латунным радиатором по теплообменным свойствам, алюминиевый радиатор должен быть больше и толще.

В довоенных автомобилях применялись сотовые радиаторы, сделанные из отрезков латунных трубочек с пятиугольным сечением. Внутри трубок жидкость не циркулировала, и охлаждение осуществлялось исключительно контактом металлического оребрения с воздухом. 

Регулировка температуры охлаждающей жидкости

Основную функцию поддержания постоянной температуры в системе охлаждения выполняет термостат, распределяющий его движение по контурам, которые принято называть малым и большим кругом. Однако в жаркую погоду, когда поток идет по большому кругу, частью которого является радиатор, для эффективного отвода разогретого воздуха с целью поддержания постоянной температуры охлаждающей жидкости используется вентилятор или несколько вентиляторов, с механическим приводом (через вискомуфту) или с электроприводом. 

Дополнительный радиатор

С появлением двигателей, работающих в разных режимах, включающих форсированный, появилась необходимость в дополнительном устройстве охлаждения. Разработчики некоторых автомобильных концернов нашли выход в параллельной установке дополнительного радиатора со своим отдельным электрическим вентилятором. Распространенная ошибка владельцев – путать дополнительный радиатор с интеркулером, который используется для охлаждения воздуха в системе турбонаддува. Дополнительный радиатор охлаждения можно видеть в моторном отсеке автомобиля Audi 200 с турбированным двигателем.