История автомобильных радиаторов

В процессе развития автомобилестроения появлялось много новых компонентов. Но некоторые детали присутствовали в конструкции «самоходных повозок» практически с начала их эксплуатации. Один из таких компонентов – автомобильный радиатор, история создания которых восходит к концу XIX – началу XX века.

Змеевики

До тех пор, пока двигатели были небольшой мощности, излишняя теплота рассеивалась прямо от двигателя и его узлов. При увеличении мощности стали применять первые радиаторы – в виде гладкостенной медной трубы, изогнутой в виде змеевика. В 1900 году было применено наружное оребрение этого змеевика.

«Сотовые» радиаторы

В 1913 году появился первый пластинчатый паяный медно-латуный радиатор. Параллельно ему появилась конструкция радиатора, в которой воздух проходил по горизонтальным воздушным трубкам внутри бачка, количество этих трубок со временем становилось все больше, пока не получился сотовый радиатор, который был распространен до середины 30-х годов.

Трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные радиаторы

Сотовые радиаторы достаточно трудоемки в производстве, громоздкие и тяжелые. Основной стимул развития автомобильных теплообменников – увеличение мощности двигателей и сокращение подкапотного пространства – заставил разрабатывать более сложные конструкции. У радиаторов появляются латунные донья, куда запаиваются медные трубки, окруженные стальными пластинами (трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы). Вследствие использования стальных пластин при производстве трубчато-пластинчатых радиаторов возникают множество недостатков такой конструкции – большой вес, минимальные показатели теплообмена, низкая коррозийная стойкость сердцевины, низкая вибрационная стойкость.

В дальнейшем своем развитии такие радиаторы получают медную ленту вместо стальных пластин (трубчато-пластинчатые медно-стальные радиаторы), что позволяет существенно увеличить их теплоотдачу. Такой радиатор весит гораздо меньше при значительном улучшении тепловых характеристик.

Сборные алюминиевые радиаторы

Сборные алюминиевые радиаторы стали разрабатываться в СССР во время «холодной войны». Так как медь являлась стратегическим сырьем, исследователи стали пытаться создать алюминиевые радиаторы паяной и сборной конструкции. Сборные радиаторы имеют меньшую теплоотдачу, но дешевле в производстве.

Первые попытки создания алюминиевых сборных радиаторов были предприняты на Мариупольском (Ждановском) радиаторном заводе для автомобиля ЗиС-120, но оказались не очень удачными, так как за основу была взята конструкция с плоскоовальными трубками. Плоскоовальные трубки было невероятно трудно уплотнять на торцах в месте соединения с доньями, из-за чего проект оказался очень дорогим и его скоро свернули. Радиаторов такого типа было сделано около 2 тысяч штук.

Паяные (несборные) алюминиевые радиаторы

Первые шаги к наиболее современным теплообменникам – алюминиевым паяным радиаторам – были сделаны в 70-х года XX века. Первые радиаторы такой конструкции изначально были разработаны для автомобилей ГАЗ 3102. К сожалению, первый опыт оказался неудачным – алюминиевый паяный радиатор не справлялся теплоотдачей, особенно в городском режиме, и поэтому скоро был заменен медно-латунным. Однако причиной его слабой теплоотдачи являлось конструктивное исполнение алюминиевой ленты – ее шаг составлял примерно 8мм. Причина такой крупноячеистой конструкции сердцевины тривиальна – на заводе, выпускающем эти радиаторы, не было технологической возможности делать меньший шаг охлаждающей ленты.

Интересные разработки в области автомобильных радиаторов

Все развитие автомобильных теплообменников стремилось к увеличению теплоотдачи при сохранении габаритов и одновременном уменьшении стоимости. Темпы развития автомобильных радиаторов определялись быстрыми темпами развития автомобильных двигателей – мощности моторов росли очень быстро, и охладить его становилось все труднее.

В попытках добиться результата создавались различные интересные типы радиаторов, по каким-либо причинам не вошедших в серию. Наиболее интересные образцы представлены ниже:

Автотракторный радиатор

Интерес вызывает способ закрепления крышки бачков – при помощи болтов. Такой радиатор является ремонтопригодным, что особо важно для сельской местности.

«Безотходный» алюминиевый радиатор

Разрабатывался Бурковым В.В. для автомобиля «КамАЗ». Представляет собой довольно оригинальную конструкцию; взамен охлаждающих пластин использовались отходы алюминиевого производства (фактически опилки). Такой радиатор оказался довольно сложным в изготовлении и поэтому не получил распространения.

Алюминиевый паяный радиатор отопителя

Использовался для автобусов ЛиАЗ. Особый интерес этот радиатор вызывает в связи с использованием съемных патрубков радиатора. Такое решение, скорее всего, принято для унификации изделия – в условиях невозможности точно указать угол, в каком требуется зафиксировать патрубки, необходим изменяемый угол.

Алюминиевый сборный радиатор охлаждения с плоскоовальной трубкой

Разработан для автомобилей PORSCHE. В то время как традиционный алюминиевый сборный радиатор имеет круглые охлаждающие трубки, радиатор с плоскоовальными трубками возвращает нас к первым попыткам создания сборного радиатора. Зачем создавать радиатор с плоскоовальными трубками? Площадь контакта набегающего потока воздуха с такой трубкой на 30% больше, чем с круглой – соответственно, и теплоотдача больше.

Комбинированные радиаторы охлаждения и отопления

При создании таких радиаторов использовались комбинации традиционных материалов – меди, латуни, алюминия, стали. Наиболее яркий пример – сборный радиатор с круглыми алюминиевыми охлаждающими трубками и медными пластинами.

Улучшение конструкции автомобильных радиаторов Luzar

Развитие автомобильных теплообменников не останавливается. Появление новых типов радиаторов, имеющих свои достоинства и недостатки, сопровождается многочисленными и подчас незаметными улучшениями конструкции, имеющими огромное значение для повышение КПД данного узла автомобиля.

Предлагаем ознакомиться с некоторыми инновациями, разработанными и внедренными в производство автомобильных радиаторов Luzar.
Улучшение теплоотдачи – применение пластиковых турбулизаторов внутри радиатора.

Такое усовершенствование конструкции позволило улучшить показатели теплоотдачи. Турбулизатор образует завихрения потока охлаждающей жидкости в радиаторе – благодаря этому жидкость быстрее отдает тепло.

Универсальные радиаторы – применение термостойкой герметичной заглушки на месте крепления датчика включения вентилятора
Автомобили семейство «ЛАДА Самара» и «ЛАДА Десятка» с карбюраторным двигателем комплектуются датчиком включения вентилятора, для которого в бачке радиатора предусматривается отверстие с резьбой. Автомобили этого семейства с инжекторным двигателем датчиком включения вентилятора не комплектуются. Радиатор охлаждения для такой модификации двигателя отверстия под датчик не имеет.
Кроме того, автомобили ВАЗ-2105 имеют принудительный постоянный привод вентилятора (вентилятор не имеет электродвигателя и крутится вместе с оборотами коленвала) – в радиаторах на таких автомобилях датчик также не используется. Аналогичный радиатор для автомобилей ВАЗ-2104 и ВАЗ-2107 имеет электровентилятор; радиатор для такого автомобиля предусматривает установку датчика включения вентилятора.

Применение термостойкой заглушки на месте крепления датчика позволило унифицировать шесть моделей радиаторов.
Универсальные радиаторы – двойные места крепления дефлектора (кожуха) радиатора

Данные радиаторы имеют универсальные места крепления дефлектора (кожуха) вентилятора, подходящие для автомобилей модификаций ВАЗ-2105 и ВАЗ-2107. Для автомобилей ВАЗ-2105 используются верхнее и нижнее места крепления дефлектора (кожуха) радиатора; для автомобилей ВАЗ-2107 и ВАЗ-2104 – среднее место крепления дефлектора.

Такое усовершенствование получили и алюминиевые, и медно-латунные радиаторы Luzar.

Универсальные радиаторы – применение термостойкой герметичной заглушки на местах крепления датчика включения вентилятора и датчика перегрева. Применено на алюминиевых и медно-латунных радиаторах для автомобилей «Волга» и «ГАЗель» – унифицируют применение такого радиатора на автомобилях с двигателями ЗМЗ-402 и ЗМЗ-406.