Co je radiátor topení v autě?

Dokud byly motory nízkého výkonu, bylo přebytečné teplo odváděno přímo z motoru a jeho součástí. S nárůstem výkonu se začaly používat první radiátory – v podobě hladkostěnné měděné trubky, ohýbané do tvaru cívky. V roce 1900 byla pro tuto cívku použita vnější žebra.

Radiátory „voštinové“.

S dalším nárůstem výkonu motoru (přes 4 hp) se takto jednoduché chladiče staly neúčinnými, především kvůli příliš velkému hydraulickému odporu. V roce 1913 se objevil první deskový pájený měděno-mosazný radiátor. Paralelně se objevil design chladiče, ve kterém vzduch procházel vodorovnými vzduchovými trubicemi uvnitř nádrže, počet těchto trubek se postupem času zvětšoval, dokud nebyl vytvořen voštinový chladič, který byl běžný až do poloviny 30.

Schematické znázornění voštinového radiátoru

Trubkové a páskové radiátory

Voštinové radiátory jsou poměrně pracné na výrobu, jsou objemné a těžké. Hlavní podnět pro vývoj automobilových výměníků tepla – zvýšení výkonu motoru a zmenšení prostoru v motorovém prostoru – si vynutil vývoj složitějších konstrukcí. Radiátory mají mosazná dna, kde jsou utěsněny měděné trubky obklopené ocelovými pláty (trubkové radiátory z mědi a oceli). Vzhledem k použití ocelových plátů při výrobě deskových trubkových radiátorů vzniká mnoho nevýhod tohoto provedení – vysoká hmotnost, minimální rychlosti prostupu tepla, nízká korozní odolnost jádra, malá odolnost proti vibracím.

Fragment jádra trubkového radiátoru z mědi a oceli

Ve svém dalším vývoji dostávají taková otopná tělesa místo ocelových plátů měděnou pásku (trubkové měděnoocelové radiátory), což může výrazně zvýšit jejich přenos tepla. Takový radiátor váží mnohem méně s výrazným zlepšením tepelného výkonu.

Prefabrikované hliníkové radiátory

Prefabrikované hliníkové radiátory se začaly vyvíjet v SSSR během studené války. Protože měď byla strategickou surovinou, začali se výzkumníci pokoušet vytvořit hliníkové radiátory pájené a prefabrikované konstrukce. Prefabrikované radiátory mají nižší tepelný výkon, ale jsou levnější na výrobu.

První pokusy o vytvoření hliníkových prefabrikovaných radiátorů byly provedeny v závodě Mariupol (Zhdanovsky) pro automobil ZiS-120, ale nebyly příliš úspěšné, protože jako základ byl vzat design s plochými oválnými trubkami. Ploché oválné trubky bylo neuvěřitelně obtížné utěsnit na koncích, kde se setkaly se spodními částmi, takže projekt byl velmi drahý a brzy byl opuštěn. Bylo vyrobeno asi 2 tisíce radiátorů tohoto typu.

Následně tvůrce takového radiátoru Kurnevich dospěl k závěru, že je nutné vyrobit kruhovou trubku na celou délku prefabrikovaných radiátorů. Bohužel kvůli smrti nestihl vyrobit prototyp;

Myšlenku hliníkového prefabrikovaného radiátoru s kulatými trubkami později převzala francouzská společnost Sofico. Na tento vynález také získali patent, ačkoli takový radiátor byl poprvé vynalezen v Sovětském svazu!

Pájené (nemontované) hliníkové radiátory

První kroky k nejmodernějším výměníkům – hliníkovým pájeným radiátorům – byly učiněny v 70. letech 3102. století. První chladiče této konstrukce byly původně vyvinuty pro vozy GAZ 8 První experiment byl bohužel neúspěšný – pájený hliníkový chladič nezvládl přenos tepla, zejména v městském režimu, a proto byl brzy nahrazen měděno-mosazným. Důvodem jeho špatného přenosu tepla však byla konstrukce hliníkové pásky – její rozteč byla přibližně XNUMX mm. Důvod takto velkočlánkového jádra je triviální – v závodě, který tyto radiátory vyráběl, nebyla technologická příležitost udělat menší rozteč chladicího pásu.

Auto GAZ 3102 (malý „Chaika“)

Tím ale příběh automobilových chladičů nekončí. Jsme přesvědčeni, že v oblasti automobilových výměníků tepla nás čeká mnoho dalších objevů a inovací.

Zajímavý vývoj v oblasti automobilových chladičů

Celý vývoj automobilových výměníků se snažil o zvýšení přenosu tepla při zachování rozměrů a současném snížení nákladů. Tempo vývoje automobilových chladičů bylo určeno rychlým tempem vývoje automobilových motorů – výkon motoru velmi rychle rostl a bylo stále obtížnější jej chladit.

Ve snaze dosáhnout výsledků byly vytvořeny různé zajímavé typy radiátorů, které z nějakého důvodu nebyly zařazeny do série. Nejzajímavější vzorky jsou uvedeny níže:

– Automobilový chladič. Zajímavostí je způsob zajištění víka nádrží – víko je zajištěno šrouby. Tento radiátor je opravitelný, což je zvláště důležité pro venkovské oblasti.

– „bezodpadový“ hliníkový chladič pro vůz MAZ, vyvinutý V.V. Jedná se o poměrně originální design; Namísto chladicích desek nebo pásů byla žebra vyřezána do vzoru rybí kosti na chladicí trubce pomocí frézy. Ukázalo se, že tento radiátor je poměrně náročný na výrobu, a proto nebyl široce používán.

— hliníkové pájené topné těleso pro autobusy LiAZ. Tento radiátor je zvláště zajímavý díky použití odnímatelných trubek chladiče. Toto rozhodnutí bylo s největší pravděpodobností učiněno kvůli unifikaci produktu – vzhledem k nemožnosti přesně specifikovat úhel, pod kterým je potřeba trubky upevnit, je nutný proměnný úhel.

— hliníkový prefabrikovaný chladič s plochou oválnou trubkou pro vozy PORSCHE. Zatímco tradiční hliníkový prefabrikovaný radiátor má kulaté chladicí trubky, plochý oválný radiátor nás vrací k prvním pokusům o prefabrikovaný radiátor. Proč vytvořit radiátor s plochými oválnými trubkami? Kontaktní plocha vstupního proudu vzduchu s takovou trubicí je o 30% větší než s kulatou – v souladu s tím je přenos tepla větší.

— radiátory s bimetalovým jádrem. Při vytváření takových radiátorů byly použity kombinace tradičních materiálů – měď, mosaz, hliník, ocel. Nejvýraznějším příkladem je prefabrikovaný chladič s kulatými hliníkovými chladicími trubkami a měděnými deskami.

Materiály poskytuje LUZAR, výrobce automobilových chladičů

Pro reklamní účely*.

* Redaktoři Disku nejsou zodpovědní za obsah reklamních materiálů.

Čištění chladiče je nezbytnou podmínkou pro přípravu vašeho vozu na letní sezónu. Vysoké teploty a časté dopravní zácpy vedou k přehřívání zařízení. Chladicí systémy pracují při vysokém zatížení. Proto je po 5-7 letech provozu nutné odstranit nečistoty z radiátorů. Někdy je hlavní chladicí prvek odstraněn a omyt odděleně tekoucí vodou. Mezitím ne každý ví, že v autě je několik radiátorů. Jsou zodpovědné za chlazení oleje a jiných pracovních kapalin v různých systémech a bez jejich čištění není možné dosáhnout normálního provozu součástí stroje. Kde jsou tyto radiátory ukryté a jak se k nim dostat?

Chladicí chladič

Hlavním prvkem chladicího systému motoru je chladič instalovaný v přední části motorového prostoru. Přebírá proudění vzduchu, čímž ochlazuje pracovní tekutinu.

Chladicí kapalinou je nejčastěji nemrznoucí kapalina, která cirkuluje sítí potrubí a kanálů uvnitř motoru. Speciální čerpadlo pumpuje kapalinu, vytváří přijatelný tlak a zabraňuje stagnaci kapaliny.

Pokud k chladiči neproudí vzduch a teplota motoru stoupne nad normální hodnotu (například když auto uvízne v dopravní zácpě), ventilátor se zapne. Mezitím, po 5-7 letech provozu, se přední chladič zanese nečistotami, zbytky hmyzu, částečkami listí, chemickým prachem a jinými nečistotami. Proto je narušeno jeho proudění vzduchu a nedochází k řádnému ochlazení nemrznoucí směsi.

V důsledku toho musí být hlavní radiátor odstraněn a umýt samostatně. Navíc nemůžete použít Karcher, protože proud z rozprašovače může rozdrtit články chladiče.

Kamna

Další radiátor standardního chladicího systému je umístěn v kamnech. Slouží k vytápění interiéru a částečně slouží jako přídavný nemrznoucí chladič. Pokud zapnete topení na plný výkon, pak v dopravních zácpách, když se systém přehřívá, můžete částečně odstranit přebytečnou teplotu z motoru. Je pravda, že bude velmi nepříjemné sedět v kabině auta. Je dobré, že díky umístění uvnitř klimatizační jednotky se radiátor kamen nikdy neušpiní. Je pravda, že se může časem ztenčit a prosakovat.

Klimatizace

Klimatizační systém má další výkonný radiátor, který slouží k zajištění chodu klimatizace. Toto zařízení se nazývá kondenzátor, protože v něm kondenzují páry chladiva. Vysokoteplotní freon, který je v plynném stavu, se v tomto chladiči přemění na kapalinu a přebytečné teplo se uvolní do atmosféry. Kapalné chladivo, připravené k použití, vstupuje do výparníku, kde při prudkém poklesu tlaku expanduje a mění se v páru, přičemž ochlazuje povrch výparníku a vzduch vstupující do interiéru vozu. Účinnost chlazení poskytovaná klimatizací do značné míry závisí na schopnosti kondenzátoru přenášet teplo, takže zanášení je nepřijatelné. Kondenzátor se čistí bez demontáže z vozu, po první demontáži přední části a sejmutí nárazníku a dalších dílů, které překážejí v přístupu.

Chladič automatické převodovky

Další chladič je umístěn v automatické převodovce a slouží k chlazení provozního oleje. Když je převodovka v provozu, olej je čerpán přes filtr a vstupuje do hydraulického rozdělovače, který jej nasměruje do mechanismů automatické převodovky a měniče točivého momentu. Při práci v měniči točivého momentu se olej velmi zahřívá a vyžaduje dodatečné chlazení, takže prochází samostatným potrubím do externího chladiče. U některých vozů je kombinován s hlavním chladičem, u jiných modelů stojí samostatně ve spodní části motorového prostoru. Někdy je místo radiátoru výměník tepla, který je chlazen cirkulací nemrznoucí směsi.

Chladič posilovače řízení

Chlazení vyžaduje i posilovač řízení. Při aktivním manévrování nebo při projíždění terénem se pracovní olej přehřívá a přestává efektivně fungovat. Jsou problémy s ovladatelností. Proto je v motorovém prostoru vidět malý chladič posilovače řízení, který je umístěn ve spodní části přídě za nárazníkem. Nemá jemné buňky a jen zřídka se ušpiní. Je však také nutné jej čas od času zkontrolovat, abyste zkontrolovali těsnost a identifikovali možné úniky oleje.

Turbínový mezichladič

V pohonných jednotkách automobilů, které ke zvýšení výkonu využívají turbínu, se používá přídavný chladič: mezichladič. Je nutné snížit teplotu stlačeného vzduchu. Vzduch ohřátý turbínou prochází pod tlakem chladičem a dále se zhutňuje, čímž vzniká směs potřebná pro chod motoru. Hustší vzduch umožní přeplňovanému motoru produkovat větší výkon.

Mezichladiče jsou obvykle instalovány v přední části vozu, hned za nárazníkem nebo mřížkou chladiče, aby stály v cestě proti proudu vzduchu.

Chladič pod dnem

Některá naftová auta mají dokonce vlastní chladič ve výfukovém systému. Jedná se o chladič recirkulace výfukových plynů. Slouží ke snížení teploty plynů a jejich návratu zpět do spalovací komory. Když se výfukové plyny mísí s přiváděným vzduchem, snižuje se hladina kyslíkové směsi pro spalování, čímž se snižuje tvorba oxidů dusíku přibližně o 30 %. Chladič recirkulačního systému snižuje teplotu výfukových plynů až o 100 stupňů.