Радиаторы — это теплообменники, используемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, главным образом в автомобилях, но также в самолетах с поршневыми двигателями, железнодорожных локомотивах, мотоциклах, стационарных электростанциях или при любом подобном использовании таких двигателей.
Двигатели внутреннего сгорания часто охлаждаются путем циркуляции жидкости, называемой охлаждающей жидкостью двигателя, через блок цилиндров и головку блока цилиндров, где она нагревается, затем через радиатор, где она теряет тепло в атмосферу, а затем возвращается в двигатель. Охлаждающая жидкость двигателя обычно имеет водную основу, но может быть также масляной. Обычно используется водяной насос для циркуляции охлаждающей жидкости двигателя, а также осевой вентилятор[1] для подачи воздуха через радиатор.
Автомобили и мотоциклыЗаливка охлаждающей жидкости в радиатор автомобиля
В автомобилях и мотоциклах с двигателем внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением радиатор соединен с каналами, проходящими через двигатель и головку блока цилиндров, по которым жидкость (охлаждающая жидкость) прокачивается насосом охлаждающей жидкости. Этой жидкостью может быть вода (в климате, где вода вряд ли замерзнет), но чаще всего это смесь воды и антифриза в пропорциях, соответствующих климату. Сам антифриз обычно представляет собой этиленгликоль или пропиленгликоль (с
небольшое количество ингибитора коррозии).
Типичная автомобильная система охлаждения включает в себя:
· ряд каналов, отлитых в блоке двигателя и головке блока цилиндров, окружающих камеры сгорания с циркулирующей жидкостью для отвода тепла;
· радиатор, состоящий из множества небольших трубок, снабженных сотами ребер для быстрого рассеивания тепла, который принимает и охлаждает горячую жидкость от двигателя;
· водяной насос, обычно центробежного типа, для циркуляции теплоносителя по системе;
· термостат для регулирования температуры путем изменения количества охлаждающей жидкости, поступающей в радиатор;
· вентилятор для подачи прохладного воздуха через радиатор.
В процессе сгорания выделяется большое количество тепла. Если позволить нагреву беспрепятственно увеличиваться, произойдет детонация, и компоненты снаружи двигателя выйдут из строя из-за чрезмерной температуры. Чтобы бороться с этим эффектом, охлаждающая жидкость циркулирует по двигателю, поглощая тепло. Как только охлаждающая жидкость впитается
тепло от двигателя продолжает поступать к радиатору. Радиатор передает тепло от охлаждающей жидкости проходящему воздуху.
Радиаторы также используются для охлаждения жидкостей автоматических трансмиссий, хладагента кондиционера, всасываемого воздуха, а иногда и для охлаждения моторного масла или жидкости гидроусилителя рулевого управления. Радиатор обычно устанавливается в таком месте, где к нему поступает поток воздуха от движения автомобиля вперед, например, за передней решеткой. Если двигатели установлены посередине или сзади, радиатор обычно устанавливают за передней решеткой, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха, хотя для этого требуются длинные трубы охлаждающей жидкости. В качестве альтернативы радиатор может забирать воздух из потока над верхней частью автомобиля или из боковой решетки. Для длинных транспортных средств, таких как автобусы, боковой поток воздуха наиболее распространен для охлаждения двигателя и трансмиссии, а верхний поток воздуха наиболее распространен для охлаждения кондиционера. Конструкция радиатора Автомобильные радиаторы состоят из пары металлических или пластиковых напорных бачков, соединенных между собой перемычкой. ядро со множеством узких проходов, что обеспечивает большую площадь поверхности по отношению к объему. Этот сердечник обычно состоит из сложенных друг на друга слоев металлического листа, спрессованных с образованием каналов и спаянных вместе. В течение многих лет радиаторы изготавливались из латунных или медных сердечников, припаянных к латунным коллекторам. Современные радиаторы имеют алюминиевые сердечники и часто позволяют сэкономить деньги и вес, используя пластиковые коллекторы с прокладками. Эта конструкция более подвержена поломкам и ее труднее ремонтировать, чем традиционные материалы.
Более ранним методом строительства был сотовый радиатор. Круглые трубки на концах были спрессованы в шестиугольники, затем сложены вместе и спаяны. Поскольку они соприкасались только своими концами, это образовало, по сути, твердый резервуар для воды, через который проходило множество воздушных трубок.[2]
В некоторых старинных автомобилях используются сердечники радиаторов, изготовленные из спиральной трубки, что является менее эффективной, но более простой конструкцией.
