Радіатори охолоджування і опалювання

Центральна деталь системи охолоджування - автомобільний радіатор. Функції радіатора - забезпечувати теплообмін рідини, що охолоджує, і навколишнього повітря і підтримувати необхідну температуру двигуна. Сучасні автомобілі комплектуються алюмінієвими радіаторами, які, маючи необхідні технічні параметри, по деяких параметрах перевершують мідні аналоги (вага, вартість, герметичність, стійкість до перепадів тиску). Про конструкцію мідних радіаторів дивитеся нижче.

Навантаження, які доводиться витримувати радіатору, дуже високі. По-перше, це тиск рідини, що охолоджує, який може доходити до 0,2 МПа (200 кг/см2). Щоб витримати такий тиск, місця з'єднання трубок радіатора з пластинами мають бути максимально герметичні з чималим запасом міцності.

По-друге, це навантаження, пов'язані з перепадом тиску. Адже короткочасні навантаження з різною інтенсивністю надають більший руйнівний ефект, ніж інтенсивніший, але постійний тиск.

По-третє, це перепад температури рідини, що охолоджує. На великих зворотах температура двигуна може досягати дуже високих значень - до +125 °C. Відповідно і матеріал, з яких зроблені деталі радіатора, повинен витримувати такі температури.

Алюмінієві збірні радіатори

Більшість сучасних автомобільних радіаторів виготовляються за оригінальною технологією фірми "СОФІКО" (Франція), які першими розробили технологію виробництва збірних алюмінієвих теплообмінників.

Алюмінієві збірні радіатори охолоджування і опалювання складаються з серцевини, зібраної з алюмінієвих трубок і пакету алюмінієвих пластин, ден, прокладок ущільнювачів і бачків, розділові пластини в яких забезпечують циркуляцію рідини усередині радіатора. Для підвищення тепловіддачі усередині трубок радіаторів встановлюються турбулізатори. Така конструкція забезпечує найкращі показники в підтримці необхідної температури рідини, що охолоджує.

Опишемо технологію виробництва таких радіаторів (процес описаний коротко).

• Етап 1: алюмінієва стрічка проходить через штамп, який вирубує в стрічці отвори для трубок і малюнок, що забезпечує завихорення повітря і, отже, кращий теплообмін;
• Етап 2: після вирубки отримані алюмінієві пластини збираються в пакети з алюмінієвими трубками;
• Етап 3: всередину трубок вставляються спеціальні пластикові гвинтоподібні турбулізатори (на радіаторах деяких виробників), які утворюють завихорення води усередині трубок і підвищують тепловіддачу.
• Етап 4: пакет алюмінієвих пластин в зборі з трубками з'єднуються з денами (сталеві опорні пластини, що мають отвори для трубок і вирубку по периметру для вальцювання). Алюмінієві трубки вставляються в дена і "розвальцьовувалися" (розгинаються краї); при цьому процесі для досягнення кращої герметичності передбачені термостійкі прокладки із спеціальної гуми;
• Етап 5: отримана заготівка (пакет трубок і пластин в зборі з денами) з'єднується з пластиковими бачками методом вальцювання - розгинаються краї сталевих ден (вже описана вирубка по периметру);
• Етап 6: радіатор приймає цілісний вигляд. Нормальний технологічний процес включає 100% перевірку на герметичність кожного радіатора під впливом надлишкового тиску (вище, ніж звичайний тиск в системі охолоджування автомобіля). Далі готовий радіатор упаковується з метою збереження при транспортування.

Окремі деталі збірних радіаторів, виготовлених за технологією "СОФІКО", також мають свою специфіку:

Бачки радіаторів виготовляються із спеціального термостійкого пластика високої міцності (стеклонаполненного поліаміду (армаміда) методом литва під тиск. Цей матеріал дозволяє витримувати високий тиск і температуру рідини, що охолоджує.

Дена, що сполучають трубки з бачками, виготовлені з листової сталі з антикорозійним покриттям для захисту від агресивного середовища активних присадок рідини, що охолоджує.

Для прокладок ущільнювачів застосовується спеціальна гума, що витримує тривалу дію високих до +125 °C і низьких до -40 °C температур в середовищі рідини, що охолоджує (антифризу).

Алюмінієві трубки і пластини. Матеріал, з якого виготовлений алюмінієвий прокат, має бути високої якості; розміри трубок мають допуски - ± 0,05мм, товщина стінок - 0,35мм (!) - це забезпечує кращий теплообмін рідини, що охолоджує.

Мідно-латунні паяні радіатори

Другими по вживаності (і першими по даті народження) є мідно-латунні паяні радіатори. Виробництво таких радіаторів включає також етапи паяння.

Опишемо технологію виробництва мідно-латунних радіаторів (процес описаний коротко)...

• Етап 1: мідна стрічка складається у вигляді "гармошки" - така форма забезпечує більший контакт з повітрям і, отже, більший теплообмін;
• Етап 2: плоськоовальниє трубки разом із стрічками з'єднуються з денами  (опорними пластинами, імеющиемі отвори для трубок і ребра жорсткості для подальшого з'єднання з бачками). У місцях з'єднання накладається спеціальний припій;
• Етап 3: отримана заготівка (пакет трубок і стрічок в зборі з денами) поміщається в піч, де пакет спаюється;
• Етап 4: Пакет з'єднується з металевими бачками також методом паяння;
• Етап 5: радіатор приймає цілісний вигляд. Нормальний технологічний процес включає 100% перевірку на герметичність кожного радіатора під впливом надлишкового тиску (вище, ніж звичайний тиск в системі охолоджування автомобіля). Далі готовий радіатор упаковується з метою збереження при транспортування.

Мідно-латунні радіатори бувають як стрічковими, так і пластинчастими - коли замість стрічки застосовується пластини (в основному виготовлені із сталі). Вживання пластин замість стрічки - відгомін минулого (самі превиє радіатори виготовлялися за такою технологією). Радіатори з пластинами мають істотно більшу вагу в порівнянні із стрічковими і меншу тепловіддачу. Проте пластинчасті радіатори до сих виробляються і знаходять свого покупця, залучаючи (за рахунок більшої ваги) міцністю, що здається.

Поліпшення характеристик мідно-латунних радіаторів можна підвищуючи відсоток вмісту міді, яка володіє кращою тепловіддачею в порівнянні з латунню і сталлю.

На якість робить найбезпосередніший вплив технологія паяння і використовуваний припій - веди автомобіль і разом з ним радіатор схильний до постійних вібрацій, і місця паяння першими починають руйнуватися.

Застосовуються різні типи стрічок, що розрізняються завтовшки і кутом згину "гармошки". Існує також технологія "Спліттер-фін", що дозволяє виготовляти надтонкі дрібні стрічки з дуже гострими кутами, які розміщуються між трубками парами.

Алюмінієві паяні радіатори

У сучасному автопроме весь більший розвиток отримує технологія алюмінієвих паяних радіаторів. Такі радіатори виготовляються за технологією "НОКОЛОК", що отримала свою назву від розробника технології спеціального припою, що застосовується при паянні алюмінію. Технологія їх виробництва схожа з мідно-латунними радіаторами.

Можливість використання в таких радіаторах плоськоовальной трубки дозволяє підвищити їх теплоодачу із збереженням всіх переваг алюмінієвих радіаторів.

На сьогоднішній день на думку експертів алюмінієві паяні радіатори є лідерами по технічних характеристиках і споживчих властивостях.