Radiator: uređaj i načelo rada

Radiator je jedan od ključnih i najvažnijih elemenata tekućeg sustava hlađenja. Glavni zadatak je raspršiti toplinu u atmosferu koja je rashladna tekućina prebačena iz motora. Radijator rashladnog sustava motora može se smatrati najvažnijim detaljem same snage.

Također preporučujemo čitanje članka koji razmatra izgradnju sustava za gorivo motora s unutarnjim izgaranjem. Iz ovog članka možete saznati o osnovnim elementima, mješavini i načelima sustava.

Uređaji slične moderne radijator instaliran u najranijim verzijama automobila s motorima s unutarnjim izgaranjem, kao i bez ove hlađenje elementa elektrane postaje nemoguće. Ovaj uređaj je izravno odgovoran za održavanje normalne radne temperature motora unutar strogo definiranih granica. Takva zaštita štiti motor od pregrijavanja, što neminovno dovesti gotovo bilo motor s unutarnjim izgaranjem ne uspije.

Povijest stvaranja radijatora

Sustav hlađenja vode pojavio se u zoru izgradnje motora.Prvi put koncept radijatora bio je korišten na prvom proizvodnom automobilu nazvanom Benz Velo, koji je 1886. godine bio na prodaju. Ova ideja uređaja nastavila je razvijati Wilhelma Maybacha, koja je dizajnirao proizvod sa saonicama. Razvoj je pronašao primjenu u dizajnu Mercedes 35HP. Tijekom sljedećih desetljeća i do sada, radijatorska jedinica nije prošla globalne promjene, preostala praktički u istom obliku kao u vrijeme Maybacha.

Prvi sustav tekućine za hlađenje motora nije imao pumpu za vodu (pumpa) koja je prisilila rashladnu tekućinu (na početku da je bila obična voda) prisilno cirkulira u sustavu. Rani razvoj sustava hlađenja ICE oslanjao se na učinak termosifona.

Zbog tog učinka tekućina za hlađenje ulazi u radijator. Učinak termosifona temelji se na činjenici da gustoća vode opada s grijanjem. Topla voda zahvaljujući ovom svojstvu prolazi prema gore. Kao rezultat toga, zagrijana tekućina bila je u uređaju, prolazeći kroz prolaz kroz gornju granu cijevi.

Unutar hladnjaka, voda je ohlađena, gustoća tekućine ponovno se povećala.To je dovelo do činjenice da je voda pala u donji dio radijatora, a od tamo je prodrla natrag u motorni jakni kroz donju granu cijevi. Glavni nedostatak sustava s utjecajem termosifona bio je da nisu mogli pružiti dostatno hlađenje na pozadini stalno povećane snage ICE. Takvi sustavi brzo su zamijenili rješenja koja su se temeljila na korištenju centrifugalne pumpe za vodu (pumpu).

Radijator u tekućem sustavu hlađenja

Glavni zadatak elementa je ukloniti toplinu iz elektrane u atmosferu hlađenjem tekućine koja prolazi kroz kanale. Kako bi se osiguralo bolje rasipanje topline, uređaj se montira na mjesto gdje je protustrujni protupožarni signal tijekom pokreta automobila otkrio najbolji protok zraka. Uobičajeno mjesto ugradnje u odjeljak motora je područje iza rešetke hladnjaka na prednjem dijelu automobila. Važno je napomenuti da čak iu automobilima sa stražnjim motorom, radijator se često postavlja prednji dio. Razlika je polaganje duljeg sustava za hlađenje boka na motor.

Postoje i druga mjesta za instaliranje rashladnog uređaja, ali su manje uobičajena. Automobili sa sustavom stražnjeg motora mogu imati radijator koji se postavlja uz bočni zid. Ovo rješenje može se naći na sportskim automobilima, koji imaju dva hladnjača, koji se nalaze duž obje zidove odjeljka motora. Učinkovito puhanje zraka ostvaruje se pomoću usisavanja zraka. Ovaj ulaz zraka nalazi se na stražnjoj strani stroja na bočnim zidovima.

Sklop hladnjaka

a je uređaj; b – parni ventil je otvoren; c – ventil je otvoren.

  • Radijator ima strukturu gornjeg (1) i donjeg (7) spremnika. Ovi spremnici su spojeni zajedno pomoću cijevi (5) od mjedi ili aluminija. Na ove cijevi, pomoću lemljenja, pričvršćene su ploče (6) koje povećavaju područje površinskog hlađenja elementa. Kroz ovu površinu, toplina se uklanja iz rashladne tekućine i ispušta se u okoliš.
  • Glavni spremnik ima vrat za punjenje za punjenje s rashladnom tekućinom. Vrat je prekriven čepom (3). U ovom utoru nalaze se pare (11) i ventili (12).
  • Gornji spremnik također ima mlaznicu (2) kako bi se radiator spojio s hladnjakom motora. Takva se veza ostvaruje pomoću gumene cijevi. Osim toga, postoji parna cijev (4), kao i električni termometar (13).
  • Donji spremnik (7) ima graničnu cijev (8) za spajanje uređaja na pumpu (pumpu). Tu je i dodatni dodir, koji je u mogućnosti pružiti odvod rashladne tekućine. Na okviru automobila, radijator je fiksiran s posebnim zatvaračima (9).

Tzv. Jezgre (ploče radijatora) glavni su elementi izmjene topline. Ovisno o vrsti jezgre, razlikuju se sljedeće vrste radijatora:

  1. cijevni;
  2. ploča;
  3. cijevna traka itd.

Spremnici radijatora mogu biti izrađeni od plastike ili metala. Ako detaljnije pogledate uređaj, glavni dio jezgre zapravo je skup bešavnih aluminijskih ili mjedenih cijevi. Cijevi koje spajaju gornje i donje grane imaju debljinu stjenke do 0,15 milimetara. Tekućina koja prolazi kroz jezgru radijatorskog hladnjaka divergira se u veliki broj mikrofloka.Svaka takva cijev je prekrivena jedinstvenim rebrima, koje su tanka valovita bakrena ili aluminijska vrpca.

Proizvodi od aluminija imaju manje težine od ostalih materijala za proizvodnju, ali su skloni ubrzanom uništenju. Činjenica je da se pojavljuju brojne značajne poteškoće u pokušaju zavarivanja ovog metala, a aluminij ne podnosi mehanička oštećenja.

Kako bi aluminijski proizvod mogao pristupiti kvaliteti hlađenja prema strukturi mjedi, mora biti velika u veličini i povećati debljinu elementa. Na početku doba automobilske industrije aktivno su korišteni stanični radijatori. Takav je uređaj napravljen od malih komada mjedenih cijevi, s peterokutnim dijelom. Tekućina unutar takvih cijevi nije se kružila snažno, a cijeli proces hlađenja obavljao se kontaktiranjem metalnih lamela s protustrujom zraka.

Vratimo se na uređaj suvremenog radijatora. Parni ventil prikazan na slici je napunjen posebnom oprugom (10). Proljeće ima elastičnost od 1250-2000 g.To omogućuje da se poveća tlak u hladnjaku za hlađenje i za poboljšanje vrenja tekućine rashladnog sredstva u sustavu hlađenja na razinu 110-119 ° C Ova otopina omogućuje smanjenje količine rashladne tekućine u cijelom sustavu, što znači usporedno smanjenje težine motora. Istodobno ostaje potreban intenzitet hlađenja jedinice snage. Druga prednost je smanjenje gubitaka, pri čemu se treba razumjeti isparavanje tekućine za hlađenje.

Zračni ventil je također napunjen s oprugom, ali slabiji od sile protuteže. Elastičnost takve proljeće kreće oko 50-100 zračnog ventila je predmet ovog uređaja unutar zračnog prolaza u slučaju da je rashladna tekućina nakon Došlo je do kondenzacije kao što je kuhana i ohladi.

Drugim riječima, u sustavu može doći do prekomjernog pritiska zbog pojave isparavanja. Vrelište rashladnog sredstva se povećava prema tome da ga, na taj način ne ovisnost o atmosferskim tlakom, od tlaka ventila definiranog u poklopcu. Ova svojstva rashladnog sustava su neophodna u procesu vožnje kroz planinski teren.Zbog smanjenog atmosferskog tlaka u planinama, tekućina za hlađenje se vrši brže nego u normalnim uvjetima. Ovo rješenje instalacije zračnog ventila sprječava uništavanje radijatora. koji se jednostavno može slomiti atmosferskim tlakom.

Utikač, opremljen ventilima, osigurava otvaranje ispušnog ventila u slučaju da se tekućina za hlađenje kuje u unutrašnjosti sustava i dolazi do prekomjernog pritiska koji je približno 0,5 kg / cm2, Para se ispušta u parnu cijev. Ulazni ventil pruža pristup zraku kada je unutarnji tlak ispod atmosferskog tlaka (ispod 1 kg / cm2), koji se pojavljuje u uređaju kada se rashladna tekućina ohladi.

Stoga uređaj za utiču potpuno izolira sustav hlađenja od vanjske atmosfere. Zbog toga se opisani sustav naziva zatvorenim sustavom hlađenja.

U zatvorenom sustavu hlađenja za odvod tekućine za hlađenje potrebno je otvarati odvodne cijevi i izvaditi čep radijatora. Za ispuštanje vode iz vodene jakne motora, odvojeno odvodni ventil se nalazi odvojeno na dnu uređaja. Tu je i otvoreni sustav hlađenja.U otvorenom sustavu, vrat rashladnog uređaja zatvoren je zaustavljačem bez ventila. U takvom sustavu, voda prirodno curi na temperaturi od 100 ° C.

Podešavanje temperature rashladne tekućine

Održavanje stalne temperature u sustavu hlađenja motora odgovornost je termostata. Ovaj element distribuira kretanje tekućine za hlađenje duž kontura. Te konture nazivaju se mali i veliki krug. Kotač motora može se smatrati malim krugom, tijek protoka kroz radijator je veliki krug. Postoji situacija u kojoj hlađenje s vanjskim zrakom tijekom kretanja rashladnog sredstva u velikom krugu u vrućem vremenu ili s opterećenjem nije dovoljno. Kako bi se osiguralo učinkovito uklanjanje zagrijavanog zraka i održava konstantnu temperaturu rashladnog sredstva, dodatno je ugrađen jedan ili više ventilatora. Takvi ventilatori mogu imati mehanički pogon (visco-spajanje) ili električni pogon.

Regulacija toplinskog režima "zatvarača"

Tekući sustav hlađenja motora s unutarnjim izgaranjem može biti opremljen dvostrukom termičkom regulacijom.Prvi regulator je termostat, o kojem smo već govorili. Drugi termoregulacijski element je slijepa zavjesa.

Uređaji s dvostrukom regulacijom konstruktivno imaju sjenila postavljena izravno ispred radijatora. Zahvaljujući ovom rješenju u teškim mrazima, radijator se može prekriti, smanjujući intenzitet strujanja zraka vanjskim zrakom. Uklanjanje topline će se smanjiti, a sama toplina može se učinkovitije koristiti za održavanje radne temperature motora s unutarnjim sagorijevanjem i intenzivno zagrijavanje unutrašnjosti vozila.

Blindovi su metalne ploče koje su povezane šarkama. Ove zavjese mogu imati vertikalni ili vodoravni raspored ispred uređaja. Upravljanje ovim rješenjem provodi se ručkom iz unutrašnjosti automobila, a može se i automatski realizirati u zasebnim konstrukcijama. Princip rada mehaničkog uređaja je da zatvaranje ručke ili povlačenjem u kabini, vozač obavlja rotaciju ploča. Promjena jaz između sjenila i tu je prilagodba intenziteta puše protoka hladnjaka zraka.Rezultat je utjecaj na temperaturu rashladnog sredstva.

U uvjetima ekstremno niskih temperatura, na poklopac i radijatorski grill pričvršćen je poseban termalni poklopac. Ovaj slučaj je izrađen od vodonepropusnog vatrostalnog materijala. Ove mjere doprinose održavanju radnih toplinskih uvjeta motora unutar potrebnih granica.

Ugradnja dodatnog radijatora

Pojava moćnih jakim atmosferskim i turbo motorima koji djeluju u različitim uvjetima opterećenja, postavio dizajnera zadatak instalirati dodatni uređaj za hlađenje. Inženjeri su proveli paralelnu instalaciju dodatnog radijatora. Ovo rješenje ima vlastiti električni ventilator. Ne smije se miješati s radijator za hlađenje s intercoolerom koji je instaliran za hlađenje stlačenog zraka u turbo motorima.

Načelo rada

Za pravilno funkcioniranje, moderni sustavi za hlađenje tekućinama uzimaju u obzir mnoge važne parametre tijekom rada. Posebni senzori uzimaju očitanja temperature motora, temperature rashladnog sredstva i motornog ulja, temperature na brodu i sl.

Ako ukratko opišemo načelo sustava hlađenja, tada treba uzeti tekuću pumpu kao referentnu točku. Ovaj element uzrokuje da se rashladna tekućina neprestano pomica i cirkulira u krugu. U tom slučaju prolazak kroz hladnjak s motorom (mali krug) dopušta tekućini da opere vruće stijenke glave bloka i cilindara. Kada se temperatura rashladne tekućine diže, tada na određenim vrijednostima termostat djeluje i otvara pristup tekućini u velikom krugu (radijator). Tako je moguće izbjeći pregrijavanje motora i učinkovito isporučiti višak topline iz grijanih dijelova motora na tekućinu. Kada vruća tekućina ulazi u uređaj za hlađenje, oslobađa toplinu okolnoj atmosferi. Cijeli ciklus završava, a hlađena tekućina se pomiče na sličan način u novom ciklusu.

Očito je da je radijator vrsta izmjenjivača topline koja osigurava učinkovito hlađenje ne od motora, već tekućine za hlađenje. Instalacija dodatnog ventilatora ili ventila omogućava održavanje temperature tekućine na optimalnoj razini za rad motora iu ekstremnoj hladnoći iu ekstremnoj vrućini.

Dijagnoza i popravak kvarova radijatora vlastitim rukama

Glavni dijagnostički postupak je periodično praćenje rashladnog sustava motora zbog propuštanja i smanjenje volumena rashladnog sredstva u ekspanzijskom spremniku. Kontrola količine tekućine može biti vizualno. Budući da se tekućina stalno grije i hladi, vremenom se voda koja je dio nekog rashladnog sredstva djelomično isparila što dovodi do općeg smanjenja volumena.

Ako govorimo o neispravnosti radijatora, glavna stvar je onečišćenje njegovih pahuljica i kanala, kao i njihovo uništenje. Zagađivanje dovodi do toga da se cirkulacija tekućine unutar uređaja pogorša, rashladna tekućina nema vremena da se ohladi kad se vozi na velikoj kružnici. U takvim uvjetima, snaga ventilatora prestaje biti dovoljna, tako da je pregrijavanje motora neposredno.

Za početak popravljanja radijatorskog hladnjaka motora s kontaminiranim špicerom, vrijedi početi s rutinskim pranje jezgre s tekućom vodom. Potrebno je odvojiti donju grančicu, a zatim ispuniti vodu kroz vrat. Vrlo je poželjno ispirati saćastu rashladnu napravu s vodom pod tlakom. U nekim slučajevima, kada je radijator jako začepljen,može se odvrnuti i demontirati gornje i donje spremnike. Nakon demontaže, moguće je mehanički očistiti jezgru.

Tijekom rada gornji ili donji spremnik, kao i sami saće, počinju teći. To je zbog upotrebe rashladne tekućine niske razine, mehaničkih oštećenja itd. Ako je curenje beznačajno, možete pokušati zaspati ili uliti u radijatore rješenje posebno dizajnirano za privremeno uklanjanje takvih nedostataka iz autoputa. Metode "djed" uključuju dodavanje velikog udjela senfa u prahu, koji umočava i zateže pukotinu. I prva i druga metoda ne kompletno popravljaju uređaj, već dopuštaju samo uklanjanje curenja tijekom ceste do benzinske postaje i postavljanje automobila radi popravaka.

Zapamtite da je, kad je motor vruć, otvaranje poklopca hladnjaka opasno! Može se dobiti snažno sagorijevanje pare i vrućeg rashladnog sredstva. Prije otvaranja pluta na vratu, morate pokriti što je moguće više samog pluta i područja oko nje s tkivnim materijalom, a zatim ga isključite.

Što se tiče ekspanzijskog spremnika, tada je utikač s vrućim motorom treba odmotati s sličnim oprezom. Lagano pomaknite utikač, ali ne do kraja. Čut ćete karakterističan zvuk bijega zraka, sličan onome koji se pojavljuje kada otvorite poklopac na bocu sode vode. Nakon ovog krvarenja, poklopac se može postepeno otvoriti i kontrolirati ili nadopuniti rashladnu tekućinu.