Радиаторы системы охлаждения ДВС
Радиатор автомобильной системы охлаждения представляет собой теплообменник, предназначенный для эффективного отвода тепла от двигателя в жидкостной системе закрытого типа.
Современный автомобильный радиатор выполнен из алюминиевых трубок, установленных обычно в два ряда, соединенных герметично с бачками радиатора из прочного пластика. Поскольку радиатор работает в закрытой системе, давление жидкости в нем может достигать двух атмосфер, а температура – 125 ºC, поэтому при его изготовлении главным условием обеспечения надежности является герметичность всех соединений. Возможность поддержания высокой температуры (выше 100 ºС) в радиаторе закрытой системы позволяет повысить его теплоотдачу по сравнению с открытой системой, и уменьшить габариты, что очень важно для конструкции автомобиля.
Работа радиатора происходит в экстремальных условиях. Во-первых, он подвергается большому давлению и высокой температуре, во-вторых, сборная конструкция находится под действием постоянных вибрационных, ударных и инерционных нагрузок при движении автомобиля, в-третьих, перепады температур ( до 100 ºС за несколько минут) и давления производят намного большее разрушающее воздействие на его соединения, чем экстремальные величины этих же параметров в статическом режиме.
Для изготовления сборных радиаторов используются алюминиевые теплорассеивающие ленты с вырубленными штампом отверстиями, надеваемые на алюминиевые трубки. Трубки с лентами заводятся обоими концами в отверстия на стальных доньях (опорные пластины с вырубкой по периметру для соединения с бачками) и завальцовываются через специальные резиновые термостойкие уплотнительные прокладки, способные обеспечить герметичность в течение длительного времени. Подобным образом донья в сборе с трубками соединяются через резиновые уплотнители с бачками, имеющими в зависимости от конструкции необходимые присоединительные патрубки, отверстия для температурных датчиков и сливной пробки.
Для улучшения теплоотдачи алюминиевыми трубками с ленточными теплоотводами в них до сборки с бачками вводят пластиковые турбулизаторы, которые закручивают протекающую жидкость и, таким образом, увеличивают теплоотдачу радиатора.
Готовые радиаторы тщательно испытываются на герметичность повышенным давлением. Пластиковые бачки изготавливаются из специального высокопрочного термостойкого пластика армамида – стеклонаполненного полиамида – методом литья под давлением. Стальные донья бачков, в которые вставлены алюминиевые трубки, имеют антикоррозионное покрытие для защиты их от агрессивных присадок охлаждающей жидкости. Алюминиевый прокат также должен быть очень высокого качества, допуски на толщину стенок трубки не должны превышать 350 мкм, а допуски на их размеры – 50 мкм.
Сегодня существуют и медно-латунные радиаторы, которые были изобретены до сборных алюминиевых, вытеснивших медные как дорогие, трудоемкие и устаревшие. Все трубки, донья и бачки изготавливаются из меди и латуни – ее сплава с цинком. При изготовлении собирается конструкция из плоских трубок, чередующихся с медной лентой в виде гармошки, и латунных доньев. В места герметизации вводится специальный припой и флюс, и вся конструкция помещается в печь, где припой оплавляется и надежно соединяет спаиваемые детали. Также припаиваются латунные бачки к доньям. После изготовления конструкция красится в черный цвет и проверяется на герметичность. Медно-латунные радиаторы считаются менее технологичными и более дорогими.
В последнее время все большее развитие получают паяные алюминиевые радиаторы, изготавливаемые по технологии «НОКОЛОК», получившей свое название от имени изобретенного специального припоя, используемого для пайки алюминия. Высокая технологичность разработки и возможность использования трубок не круглого, а плоскоовального сечения, увеличивающего на 30 % теплоотдачу, позволяют получить радиатор еще более высокого качества, чем сборный алюминиевый. Эксперты считают сегодня такие радиаторы лидерами по эксплуатационным свойствам и техническим характеристикам.