Из какого металла сделан радиатор автомобиля
Обновлено: 28.09.2024
Свойства радиатора напрямую зависят от того, из какого материала он изготовлен. Рассмотрим самые популярные виды материалов, используемых в производстве радиаторов и отопительных приборов.
Алюминий
Металл из легкой группы, третий химический элемент в мире по распространенности. Алюминий хорошо поддается разным видам механической обработке и литью. Технические характеристики металла:
- высокая теплопроводность и электропроводность;
- металл не магнитится и не горит;
- отличные антикоррозийные свойства.
Устойчивость к коррозии создается за счет образующейся оксидной пленки, защищающей поверхность алюминия от негативных внешних воздействий.
Благодаря высокой пластичности металл используется в разных отраслях, уступая по объему применения лишь железу. Принимает любые формы, обладает долгим сроком службы. Это один из самых легких металлов в мире (почти в 3 раза легче железа), при этом алюминий очень прочен.
Он обладает высокой способностью к соединению с разными элементами, что позволяет получать широкий спектр сплавов. Даже если добавить в состав незначительное количество другого химического элемента, это серьезно изменит характеристики металла и расширит возможности его применения.
В чистом виде алюминий не встречается в природе. Основной объем мирового алюминия производится из бокситов – запасы этого минерала сосредоточены в разных уголках планеты. В России для производства металла используется нефелиновая руда, добываемая в карьерных условиях.
Алюминиевые радиаторы устойчивы к коррозии и обладают отличной теплопроводностью. Ввиду высокой пластичности металла радиаторы не рекомендуется устанавливать в местах, где оборудование может быть подвергнуто механическому повреждению. Для повышения устойчивости металла к внешним механическим воздействиям его поверхность может дополнительно обрабатываться специальной порошковой краской.
Сталь
Для производства радиаторов отопления обычно используется низкоуглеродистая сталь, обладающая высокой коррозийной устойчивостью. Предварительно стальные панели проходят процесс обезжиривания, их покрывают порошковой эмалью и подвергают термической обработке.
Преимущественные характеристики низкоуглеродистых сталей:
- пластичность (это позволяет подвергать материал деформации без риска образования трещин);
- отличная способность к сварке и обработке, слабое закаливание.
Основная область применения низкоуглеродистых сталей – это изготовление различных изделий холодной штамповкой. Для придания материалу дополнительных свойств в него добавляются специальные элементы, меняющие состав и характеристики стали: повышение устойчивости к коррозии, улучшение прочностных характеристик и т.д. Углеродистая сталь с дополнительными добавками называется легированной.
Существует несколько технологий производства стали, в основном для ее получения используется чугун и металлолом. Наиболее распространенная технология выплавки – это кислородно-конвертерный способ. К новейшим методам выплавки можно отнести электролиз.
Недостатками низкоуглеродистой стали по сравнению низколегированными видами являются более низкие прочностные характеристики и меньшая ударная вязкость.
Чугун
Чугун состоит из углерода и железа. Процентное соотношение углерода может составлять до 6% и более. На свойства материала влияет наличие примесей в составе: марганца, серы, кремния и др. В зависимости от количества примесей различают три основных вида чугуна:
- белый – в основном применяется для производства стали;
- серый – вязкий металл, хорошо поддающийся обработке, используется в машиностроении и производстве различных конструкций, работающих в условиях повышенной интенсивности;
- легированный – так называют чугун, в состав которого добавляют элементы для повышения его основных характеристик: прочности, износостойкости и т.д.
Чугун используется для производства литых конструкций и деталей, эксплуатируемых в условиях невысокой динамической нагрузки. Материал хорошо обрабатывается и стоит дешевле стали (этим объясняется доступная цена радиаторов отопления).
Первый радиатор был отлит из чугуна в середине XVIII века. Позднее оборудование получило широкое распространение в Европе и России и пользуется спросом до сих пор, несмотря на развитие технологий по производству радиаторов из других материалов.
Одно из преимуществ чугуна, которое сделало его популярным материалом для производства батарей отопления – это высокая стойкость к коррозии. После установки поверхность радиатора покрывается сухой ржавчиной, что тормозит дальнейшее проникновение коррозии.
Стенки радиаторов из чугуна очень толстые, это повышает вес и прочность изделия, а также значительно продляет срок его службы. Еще один плюс – это неприхотливость к теплоносителю. Наличие примесей в воде не вредит батарее изнутри, материал сложно повредить поэтому чугунные радиаторы обеспечивают стабильную работу отопительной системы на протяжении долгого времени, не требуя замены (до 50 лет).
Высокая масса радиаторов обеспечивает отличную теплоемкость и инерционность, сглаживая изменения температурного режима в помещении. При длительной эксплуатации (более 40 лет) может возникнуть разрушение чугунных ниппелей. За счет пористости и шершавости чугуна на внутренних стенках радиаторов со временем образуется налет, что приводит к потере теплоотдачи.
Латунь
Латунь – это сплав на основе цинка и меди. Состав цинка в сплаве может достигать 45%, он влияет на повышение технологических и механических свойств латуни, а также снижает стоимость материала (так как обладает более низкой ценой, чем медь).
Из латуни получают различные изделия, в том числе радиаторные трубки, которые отличает повышенная прочность, длительный срок службы, устойчивость к воздействию коррозии и способность к сварке.
Материал хорошо поддается обработке и обладает высокими механическими свойствами. По сравнению с бронзой, латунь обладает более высокой прочностью и стойкостью к коррозии. К основным недостаткам латуни можно отнести слабую устойчивость на открытом воздухе и в соленой воде.
Высокая влажность способна спровоцировать развитие коррозии латуни, поэтому на стадии производства материал обрабатывается и подвергается низкотемпературному обжигу. Латунь сохраняет пластичность даже при понижении температуры, не становясь хрупким.
Плавка латуни осуществляется в печах разного типа, наиболее распространена технология выплавки в индукционных печах. По технологии сплав не рекомендуется нагревать до слишком высоких температур, поскольку это может привести к возгоранию некоторых составляющих.
Использовать медь человечество начало еще в IV тысячелетии до нашей эры, это объясняется тем, что данный металл может встречаться в природе.
Температура плавления меди составляет 1083° С. Это мягкий и ковкий металл, хорошо проводящий электрический ток и обладающий отличной теплоемкостью. При отрицательной температуре металл повышает свои прочностные характеристики и пластичность.
Медь устойчива к коррозии, при эксплуатации в условиях высокой влажности и атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа поверхность металла покрывается специальным защитным налетом, имеющим зеленоватый оттенок. Данное покрытие называют патиной.
Практически 80% всей меди на планете выплавляют из сульфидных руд. Процесс включает в себя несколько процедур: отжиг, выплавка, рафинирование и др. Благодаря высоким теплопроводным свойствам металл используется для изготовления радиаторов отопления. Гибкость металла упрощает монтажные работы.
Существуют различные сплавы меди: бронза, латунь и т.д., повышающие качественные характеристики металла. Для получения сплавов в состав меди добавляют цинк, свинец, марганец и пр. Содержание самой меди в сплавах превышает 30%.
Медные радиаторы можно эксплуатировать при высоком атмосферном давлении, а максимальный температурный предел, который выдерживают батареи, составляет +150°. Устойчивость меди к воздействию многих химических активных веществ позволяет использовать в радиаторах разные виды теплоносителей, в том числе обычный бытовой антифриз.
К недостаткам металла можно отнести его высокую стоимость, что повышает цену радиаторов и ограничивает их широкое распространение.
Радиатор автомобильный, устройство которого включает в себя два бачка – верхний и нижний, а также трубки между ними, выполняет важнейшую функцию и отвечает за предотвращение перегрева двигателя. Как же это происходит, и какие виды этого узла мы можем найти в наших машинах, поговорим чуть ниже.
Автомобильный медный радиатор, или алюминиевый?
Радиатор нагревает воздух в системах отопления, кондиционирования и вентиляции. Охлаждает в системе рециркуляции отработанные газы, масло, которое находится в системе смазки, воздух системы турбонаддува и рабочую жидкость в случае с автоматической КПП. Существует несколько видов систем охлаждения: жидкостная, воздушная и комбинированная. В первом случае охлаждение происходит за счет потока жидкости, во втором –посредством воздуха, ну, а в третьем, соответственно, идет объединение воздушной и жидкостной систем.
Наиболее распространенным материалом, из которого изготавливается сердцевина современных радиаторов, является алюминий. Это обосновано тем, что автомобильные алюминиевые радиаторы охлаждения очень легкие, а их стоимость значительно ниже, чем медных. Однако они обладают очень малой теплопроводностью и подвержены коррозии. Автомобильный медный радиатор имеет больше достоинств, среди них: устойчивость к коррозии, высокий КПД, отличная теплопроводность. Также он является более прочным и, соответственно, долговечным. Но главный недостаток – высокая стоимость.
Еще до недавнего времени пользовались спросом радиаторы, сделанные из стали, однако из-за ее низкой теплопроводности, которая в четыре раза меньше, чем у алюминия, эти варианты сегодня практически нигде не встречаются.
Жидкостной и масляный радиатор для авто?
Безусловно, огромное значение имеют свойства материала, но это далеко не все, так как более важными факторами, отвечающими за хорошую работу, являются конструктивные особенности и устройство радиатора автомобиля. Чаще всего, в автомобилях устанавливают жидкостные агрегаты. Посредством насоса жидкость циркулирует в замкнутом контуре, тем самым охлаждая стенки цилиндра и осуществляя отвод тепла от элементов двигателя.
Нашел свое применение и масляный радиатор для авто, который отвечает за охлаждение масла. Они могут быть как высокого, так и низкого давления, а система охлаждения может быть искусственной или естественной. В первом случае установлен дополнительный вентилятор, который обеспечивает воздушный поток, и тем самым охлаждение происходит намного быстрее.
Автомобильный масляный радиатор с естественной системой охлаждения, безусловно, уступает по эффективности своему аналогу. Технология их изготовления довольно трудоемкая, поэтому этим занимаются только лишь оригинальные производители, но при этом всем и срок их службы немалый. Однако, если масляный радиатор автомобиля пришел в негодность, то, скорей всего, его необходимо заменить, т.к. ремонту они не подлежат.
Радиатор автомобильный – конструкция системы теплоотдачи
Что касается их конструкции, то они делятся на следующие виды: трубочные и спаянные. Варианты с круглыми трубками представляют собой агрегат, собранный из панелей с нанизанными на них круглыми алюминиевыми трубками. Главным их достоинством является приемлемая ценовая политика из-за малой себестоимости. К недостаткам же можно отнести низкую прочность, небольшую теплопередающую поверхность и потребность в высококачественных прокладках, которые не всегда можно найти.
Радиаторы с овальными трубками, находящиеся в средней ценовой категории, чуть лучше в эксплуатации. Это возможно из-за овального разреза, благодаря которому увеличивается площадь, отдающая тепло. Недостатки: малая прочность, потребность в прокладках высокого качества. Спаянные же радиаторы, которые отличаются более высокой прочностью и теплоотдачей, обладают еще и стоимостью, что по карману далеко не каждому. Таким образом, не столь важно, какой автомобильный радиатор, алюминиевый или медный, вы выбрали, главное – грамотное сочетание устройства и материала радиатора.
Радиаторы охлаждения и отопления, можно поделить на две группы, первая — это медно-латунная группа, а вторая – это алюминии-пластиковая. Разделение конечно же очень условное, поскольку существует довольно много вариаций, вроде пластик + медь или медь + алюминий + пластмасса. Например, исключительно медных радиаторов не бывает, всегда присутствует латунь, медь и иногда сталь. Далеко не каждый автолюбитель знает, что радиаторы на ВАЗ «классику» имеют сердцевину сот состоящую из латунных трубок и стальных теплоотводов, и только экспортные варианты «классических» радиаторов имели медные теплоотводы, для использования машин в жарких странах.
В свою очередь алюминиевые радиаторы делятся еще на две дополнительные группы это цельнопаянные, в которых вся конструкция (бачки + сердцевина сот) или только сердцевина (соты) сплавлены между собой, тогда когда наборные радиаторы изготавливаются без применения сварки, исключительно механическим путем, методом развальцовки.
Поскольку у меди и латуни тепловая передача значительно эффективнее алюминия, такие радиаторы предпочтительней, тем более что всегда есть возможность ремонта в отдаленных от крупных городов районах (например, колхоз или ПГТ). Платой за высокое КПД почти драгоценного металла становится цена конечного продукта, которая более чем в два раза превышает алюминиевый аналог. В последнее время, многие производители переходят на использование алюминиевых радиаторов в своих авто (это дешевле), но некоторые, например японские производители, остаются верны традициям качества и по сей день выпускают медные радиаторы печек и медные радиаторы охлаждения. Там же где требуется высокое КПД радиатора, которое кстати выражается в Киловаттах, производители стараются применять только медные радиаторы, взять например грузовые автомобили MAN, SCANIA, DAFF или наши КРАЗы, КАМАЗы и т.п.
В последнее время, также набирают обороты и сочетания стальных облуженных бочков медных радиаторов, которые не идут ни в какое сравнение по долговечности с латунными, и кто бы вы думали именно «грешит»? правильно, отечественный производитель. Но если на сайтах производителя об этом честно заявлено, то на базаре, при покупке нового радиатора вы не разберетесь что к чему.
Алюминиевые радиаторы находят свое применение в легковых и грузовых автомобилях, но в виду того, что выполнены из плохопаяющихся материалов не получили широкого и профессионального обслуживания. За редкими исключениями, находятся специалисты, разработавшие свои технологии по ремонту алюминиевой части сот и пластиковых бочков, но опять таки же, технологии ремонта различаются от мастера к мастеру как техникой так и качеством. Сварка аргоном сотовой части малоэффективна, поскольку толщина сот редко превышает четверть миллиметра, поэтому основным видом такого ремонта становится пайка горелкой и работа специальными клеями.
Трудно сказать какой именно радиатор лучше, поскольку и у тех и у других есть свои достоинства и недостатки. Например, медные радиаторы и печки более эффективны, тогда когда алюминиевые изделия более дешевые и легкие (если вес машины критичен). Кроме того не стоит считать что у всех алюминиевых радиаторов низкий КПД, напротив, японские образцы (тяжело сказать как они этого добиваются) бывают в два раза тоньше и меньше по площади медного аналога производства СНГ, но в два раза эффективней. Если же говорить о китайских и отечественных производителях, то китайские алюминиевые радиаторы вообще не выдерживают никакой критики, а отечественные образцы не блещут качеством материалов и КПД.
Срок же эксплуатации радиаторов сильно зависит от таких факторов как окружающая среда использования автомобиля (у океана и моря алюминиевые радиаторы долго не живут, так же как и соль с дороги им на пользу не идет), качество используемой охлаждающей жидкости, общий побег машины и многих других. Но в целом и общем, медные радиаторы служат несколько дольше своих алюмине-пластиковых братьев, поскольку в них нет пластиковых и резиновых деталей, которые со временем пересыхают и растрескиваются.
Из какого металла сделан радиатор охлаждения в автомобиле?
Во время работы двигателя происходит значительный нагрев всех деталей. Это происходит из-за сгорания топлива в цилиндрах. Чтобы предотвратить перегрев элементов мотора, нужен радиатор охлаждения. Он может быть изготовлен из различных материалов. Какой материал лучше выбрать и в чем особенности каждого вида? Ответим на эти вопросы в статье.
Наибольшей популярностью у автомобилистов пользуются алюминиевые радиаторы. Вес таких радиаторов незначительный. Это и есть основная причина распространенности его использования. Алюминий — недорогой. Поэтому выбор этого материала помогает сэкономить средства. Высокая теплопроводность и устойчивость к коррозии являются неоспоримым преимуществом перед другими материалами.
Но стоит учитывать и тот факт, что алюминий достаточно пластичен. По этой причине его нужно беречь от механических воздействий для предотвращения деформаций. Для увеличения сроков службы можно выбрать радиаторы из алюминия, обработанного специальной краской.
На современном автомобильном рынке представлены радиаторы различных брендов. Можно найти модели на любой вкус. Практически все радиаторы, которые доступны на современном рынке, сделаны из алюминия. Отличаются только разной формой сот.
Медные радиаторы охлаждения также распространены среди автомобилистов. Они имеют высокий уровень теплопроводности, увеличивая КПД детали. Антикоррозийные свойства и большая прочность делают медно-латунные радиаторы долговечными. Однако, из-за стоимости этот материал часто отпугивает как покупателей, так и производителей и они делают выбор в пользу алюминия.
Медный радиатор лучше подлежит ремонту, но срок его службы на пару лет меньше, чем у алюминиевых аналогов. Еще один момент, на который стоит обратить внимание при выборе между этими материалами — вес изделия. Медный радиатор примерно раза в три тяжелее. Этот фактор играет большую роль для принятия решения.
Медь становится прочнее при отрицательных температурах, что важно для эксплуатации радиаторов на европейской территории. Даже эксплуатация при высокой влажности редко приводит к коррозии за счет образования специальной защитной пленки. Максимальная температура, которую выдерживают радиаторы из меди — 150 градусов. На рынке они менее популярны, чем алюминиевые, но ещё используются на некоторых автомобилях.
Итак, разобрав основные характеристики медных и алюминиевых радиаторов, можно сделать определенные выводы. Выбирать материал детали стоит исходя из финансовых возможностей. Медь стоит дороже, но при этом их проще и дешевле ремонтировать. Коэффициент теплоотдачи медного радиатора почти в два раза выше алюминиевого. Значительная разница в весе (15 кг медный и 5 кг алюминиевый) также отпугивает автовладельцев. Но, учитывая прочность этого металла, на вес можно закрыть глаза.
Помимо материала стоит обращать внимание и на совместимость радиатора охлаждения с автомобилем, производителя и отзывы. Так как все радиаторы выполняют свою функцию хорошо. По этой причине, перед тем, как сделать выбор в пользу того или иного материала, стоит тщательно изучить автомобильные рынок и мнения опытных автолюбителей.
Радиаторы охлаждения ДВС. Конструкционные особенности. Взгляд изнутри.Часть первая
Внимание!Длинопост! Очень многа букав!
Мотаясь по просторам тырнетов, очень часто наталкиваюсь на статьи по поиску и замене радиаторов на автомобилях, в коих идут бурные ( и не очень) их конструкционных особенностях, материалах изготовления и технологических решений по производству.
К сожалению, информации подобного типа в сети крайне мало. Технологические циклы производства в наше время никто не предоставляет просто так( если вы понимаете, о чем я)) Менеджмент и маркетинг предоставляет покупателю информацию только о достоинствах той или иной технологии изготовления радиаторов. И часто эта информация, пропущенная через фильтр рекламы, становится всего лишь красивой оберткой))
В данном посте я попробую рассказать о большинстве технологий изготовления радиаторов, опишу их плюсы и минусы, а так же приведу немного теоретических выкладок. И так, поехали!))
Википедия на запрос "Радиатор", выдает одним из пунктов:
Радиатор ДВС
В двигателе внутреннего сгорания радиатор является теплообменником, объединяющим два контура системы охлаждения. В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. В радиаторе для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм. Используются и алюминиевые радиаторы: они дешевле и легче, но теплообменные свойства, при прочих равных условиях (размеры, площадь теплообмена и т. п.), и надёжность ниже.
Не будем углубляться в дебри ссылок, и типы систем охлаждения.Принципиальное устройство малого /большого контура, назначение помпы не знает, думаю, только ленивый(для королей лени-гугл в помощь)) Возьмем одну-"Замкнутая, жидкостная система охлаждения"
Итак, конструкционно, любой радиатор состоит из охлаждающей сердцевины, резервуаров( бачков, банок) и различного навесного и крепежного оборудования. Расположение радиатора в подкапотном пространстве бывает:
вертикальное-когда резервуары(далее-банки), располагаются друг над другом(горизонтально), радиатор имеет заливную горловину с крышкой-клапаном;
и горизонтальное-когда банки располагаются друг напротив друга (вертикально), заливная горловина отсутствуют, на расширительный бачок антифриз уходит по пара-воздушному штуцеру, расположенному в верхней части одной из банок.
Немного разберем цитату, приведённую выше.В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. Данное выражение относится к, так называемым, радиаторам, изготовленным по "классической" технологии.
Слева показан трубчато-пластинчатая сердцевина, так называемое "плоское оребрение".Справа, соответственно, трубчато-ленточная сердцевина ("ленточное"оребрение). Чаще всего материалом для обоих способов служит латунь.
Чтобы не говорил вам продавец, ЧИСТУЮ медь не один производитель не будет использовать-слишком мягкая и быстро окисляется. Под фразой МЕДЬ, производитель обычно имеет в виду, что чем меньше содержание цинка в используемом сплаве, тем больше сплав ближе к состоянию ЧИСТОЙ МЕДИ.
Не буду описывать принцип технологии, по этой ссылке
процесс описан очень подробно.Теперь о плюсах и минусах.
Медь (и сплавы на ее основе) на третьем месте по теплопроводности, что обеспечивает эффективный теплосъём с охлаждающей сердцевины.
Принципиальная схема изготовления отработана производителями до мелочей, изготовления аналога радиатора(под замену оригинала) по данной технологии обеспечивает надежность работы изделия без каких-либо расчетов. Да, производители тупо копируют изделия друг у друга, и в 99% случаев аналог по эффективности не уступает оригиналу))). Поэтому, а также в связи с доступностью материала, "классическая" технология до сих пор ее используесят в изготовлении радиаторов.
Слабыми местами данной конструкции являются:
1.место пайки охлаждающих трубок с основанием-чаще всего радиатор начинает течь по углам, припой от вибрационных и динамических воздействиях "отщелкивается".
2.процесс пайки-полностью автоматизировать процесс пайки не возможно, поэтому сердцевины паяются (частично) в ручную что вводит человеческий фактор в производство, и как следствие, возможный брак.На видео, кстати, показана не полная пропайка трубок, которая чаще всего и приводит к образованию течей.
3.банки для таких радиаторов чаще всего изготавливаются из латуни, методом штамповки. А штамповка является дорогим удовольствием, так как требует изготовление матриц под КАЖДУЮ модель радиатора, а так же наличие как можно большего числа прессов-не будешь же ты переставлять и отстраивать пресс каждый раз под новый заказ))Кстати, поэтому некоторые производители изготавливают вместо латунных бачков-стальные.Их тоже можно применять, НО, сталь ооочень быстро корродирует и забивает в последствии трубки радиатора ржой)
4.ну и цена на материалы делает цену на конечный продукт выше, чем, например, на алюминиевые радиаторы)
Тем не менее, данную технологию применяют до сих пор( по опыту скажу-в оборонке только-только алюминий начал приходить на смену медяхе), некоторые автолюбители пытаются купить себе на заказ медный радиатор взамен алюмишки. Ну тут хозяин барин))
Многие акцентоводы сталкивались с радиаторами, у которых сердцевина выполнена в виде круглых трубок, смонтированных через резинки в "ванночки"(билят, мужики, это не ванночки, это основание!)Ну "донья", на худой конец))
Говоря скупым языком технаря-сердцевина в таких радиаторах монтируется с помощью радиально-уплотнительных втулок. Такой способ изначально подразумевает, что сердцевина целиком( или отдельные охлаждающие трубки) возможно поменять, в случае повреждения сердцевины. При этом вскрытие всего радиатора не требуется.
Да идея хороша, и она не нова. Первые образцы радиаторов на радиально-уплотнительных были разработаны в послевоенные годы. Принцип быстрой замены сердцевины, без снятия всего радиатора, в полевых условиях( в теории) стал главным козырем маркетологов. Огромным плюсом также являлось то, что сердцевина, за счет использования этих самых втулок, меньше подвергалась вибрационным нагрузкам, что повышает ее срок службы.Но.
Как всегда есть НО!) Первые образцы использовали круглую трубку, а не плоско-овальную, как в "классической" технологии.
Немного выкладок-при использовании круглой трубки, схема расположения рядная, при обдуве, поток воздуха создает " турбулентное" завихрение за обдуваемой трубкой, так называемую "мертвую тень", в которой не происходит охлаждение трубки.А, учитывая рядное расположение, теплосъем происходит только с боковых стенок трубок, соответственно рабочая(полезная) площадь теплосъема уменьшается.
Поэтому производители стали использовать шахматную схему расположения трубок. Что, в свою очередь, уменьшало количество теплообменных каналов при равных габаритах.Как пример, именно поэтому радиаторы на круглых трубках и втулках не работают на наших акцентах-меньше пропускная способность, меньшее количество теплообменных каналов(в сравнении с оригиналом), и как следствие, меньший теплосъем всего изделия в целом.Скученность подкапотного пространства не позволяет изготовить аналог по такой технологии без увеличения габаритов радиатора))
Более поздний варианты использует сплющенную круглую трубку, чтобы исключить эффект "мертвой тени". Схемы расположения трубок в таком случае различные
Чаще всего данную технологию применяют на тяжелой спец-технике: грейдеры, карьерные самосвалы, буровые и компрессорные установки, где габаритные размеры радиатора менее ограничены.Но, на такой серьезной технике радиаторы расчитываются и подбираются на основе лабораторных испытаний, расчетах теплового баланса работы двигателя.
.здесь плюсы технологии перекрывают минусы, так как аксиома "время-деньги" здесь основополагающая))
Развитие промышленности открыло новые горизонты, и на смену медно-латунным радиаторам постепенно начали приходить алюминиевые.
Одна из технологий, применяемых до сих пор, является ТАСПО. Аббревиатура переводится как теплообменные аппараты с подрезным оребрением. Что это значит, мы сейчас разберем.
На офф сайте белорусской компании ТАСПО достаточно подробно описана история компании с регалиями, и коротееенько технология))Ну эт как у всех))Попробую описать чуть подробнее))
Цитата: ".изготовление отдельно оребренных плоских многоканальных труб безотходным методом подрезания и отгиба тонких слоев металла с поверхности заготовки с последующей сборкой теплообменников с помощью клеевых составов, пайки или аргоно-дуговой сварки". Говоря русским языком, производитель берет алюминиевую трубку(на ней чуть позже остановимся) и из "тела" трубки как бы " поднимает" оребрение.
Одно из главных достоинств той технологии-это алюминиевая трубка, изготовленная методом экструзии.Трубка получается бесшовной, в теории-способной выдерживать давление свыше 25 БАР. Вся загвоздка-в способе оребрения. Для "поднятия" оребрения из "тела" трубки требуется особый спец.инструмент, который, в свою очередь" требует очень тонкой настройки на станки. Если интересно-отвечу в комментах, а пока-пара фото старых описаний данной технологии)
Про "медные" радиаторы
В этой записи я хочу показать, из чего все таки сделан так называемый медный радиатор. Как раз на соболе "медный" радиатор приказал долго жить. Вот его то и пустим на наглядное пособие. Начнем с того что определим какого цвета медь и латунь. Извиняюсь за качество фоток, фотика не было с собой, только телефон.
На фото ниже я специально зачистил медный наконечник кабеля и латунную гайку с кислородного баллона.
Теперь зачистим подопытный радиатор, а точнее трубку по которой течет охлаждающая жидкость. Опа, а она желтая.
Для сравнения приложим медный наконечник к радиатору
На фото понятно что трубки радиатора совсем не медные а латунные. Медными в таких радиаторах только соты, или гармошка. Кто как их называет. На фото видно разница цветов
Так же для сравнения сфоткал радиатор и латунную гайку. обе хреновины желтого цвета.
На следующем фото я зачистил рабочую поверхность радиатора. Не совсем четко конечно видно, но в живую прекрасно видно, что трубки желтые (латунные) а соты оранжевые (медные).
Так же вскрыл бачки, а они пластиковые, и видно какой ширины трубки.
К стате, соты и трубки спаяны оловом. Выходит в одном радиаторе три разных металла, большую часть занимает латунь. Когда в свою очередь в алюминиевом радиаторе, возьмем к примеру паяный по технологий Nocolok, а не сборный как на тазах, весь радиатор состоит из алюминия. И соты с трубками спаяны тоже алюминием. Они даже не то чтобы спаяны, а соединяются в единое целое путем спекания. Более подробно об этой технологий тут.
И все таки какой же радиатор лучше охлаждает? Перейдем к физике, а точнее посмотрим по таблице теплопроводности металлов, у какого металла коэфицент теплопроводности выше.
Фанаты медных радиаторов сейчас воскликнут, у меди выше всех коэфицент! Не спорю, НО, трубочки то латунные спайваются оловом, какая тут нахер теплопроводность? Когда опять таки у алюминия Nocolok один металл и его коэфицент минимум 202Вт, и это в два раза выше чем у латуни.
Для сравнения: радиатор на соболь Nocolok 2х рядный имеет теплоотдачу 75кВт. и тот же радиатор "медный" 2х рядный имеет теплоотдачу всего 45 кВт.
К чему я все это пишу, а к тому что медных радиаторов НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Даже взять цену алюминиевого радиатора и "медного", алюминий почти в два раза дешевле. Хотя на приемке медь в 4 раза дороже алюминия. Т.е если изготовить радиатор из чистой меди, он будет суперский, но цена в 4-5 раз дороже алюминиевого и будет составлять примерно 20000р. Мой итог таков берите хороший алюминий и не ведитесь на рассказы продаванов, которым лишь бы продать. Всем достойного охлаждения, и шершавенькой под колесами!
Пока!
Как делают радиаторы
Нидерланды — не та страна, которая ассоциируется у большинства с производством автомобильных компонентов. Вместе с тем, именно здесь, в городке Милль, работает одна из восьми фабрик компании, штаб-квартира и инженерный отдел NRF — одного из мировых лидеров в выпуске различных теплообменников для автомобилей, спецтехники, железнодорожных локомотивов, морских судов и индустриального сектора. Остальные заводы — в Испании, Франции и Индии. Все работают по единому стандарту качества и в совокупности производят свыше двух миллионов радиаторов в год.
Для тех, кому лень читать и кто хочет увидеть больше деталей, я приготовил 11-минутный видеоролик о том, как делают радиаторы:
Компания была основана в 1927 году в Амстердаме как мастерская по ремонту радиаторов, спустя несколько лет началось собственное производство. В 1954 году была открыта фабрика в Милле.
Найти ее за зарослями цветущих кустарников где-то посередине утыканной ветряными мельницами благополучной сельской глубинки оказалось непросто, но в итоге мне это удалось.
Вид на фабрику NRF с другой стороны. Старый медный цех — с треугольными стеклами на крыше, остальные цеха построены позже
Посетителей встречает красивый металлический барельеф на кирпичной стене — и различные образцы выпускаемой продукции.
На предприятии два больших цеха. В одном производят алюминиевые радиаторы, в другом — медно-латунные.
Да-да, классическая технология пайки радиаторов из меди и латуни все еще востребована в специальной технике и сельском хозяйстве. Вдобавок, тут выпускают оригинальные радиаторы для снятых с производства европейских тракторов. Цех медно-латунных радиаторов — очень теплый и ламповый, но не только потому, что тут и там горят ацетиленовые горелки.
На стенах — старые инструменты, фотографии из семейного архива, сами заводчане в основном средних лет. В цеху царит семейная атмосфера. Она в целом есть на всей фабрике, но тут — особенно.
В еще одном цеху производят так называемые бокс-кулеры — радиаторы охлаждения для судовых двигателей. Их изобрели инженеры NRF в конце пятидесятых годов прошлого века. Они быстро стали стандартом для индустрии и с тех пор в технологии производства мало что изменилось. Голландская компания до сих пор мировой лидер в производстве бокс-кулеров — ими оснащают даже перспективные беспилотные контейнеровозы и танкеры.
Но давайте вернемся к теме поста — изготовлению автомобильных алюминиевых радиаторов.
Транспортировочные операции выполняются вручную. При этом в алюминиевом цеху вся техника работает под управлением компьютеров. Также приняты техники кайдзен, которые подразумевают непрерывное совершенствование процесса на основе предложений сотрудников
Существует две принципиально разных технологии производства радиатора. Это механическая сборка и пайка. Сборные радиаторы чаще всего доступны только на вторичном рынке, в то время как с завода большинство автомобилей комплектуются паяными радиаторами.
В первом случае, радиатор изготавливается полностью механическим способом. Через отверстия в пакете из лент гофрированной алюминиевой фольги вручную вставляются трубки. Пакет слегка поджимается, на трубки устанавливают боковые пластины-коллекторы, после чего которые затем дорнуются для лучшей фиксации. На коллекторы устанавливаются полипропиленовые или полиамидные пластиковые бачки, усики пластины зажимаются на пластике. Вот и все, радиатор готов. Быстро, просто, дешево.
Низкая стоимость и есть главное преимущество механических радиаторов. Они могут быть в несколько раз дешевле паяного. При этом у них есть и целый ряд серьезных недостатков:
— Круглая форма трубок не обеспечивает нужной турбулизации потока охлаждающей жидкости.
— Эффективность теплоотдачи хромает. Трубки выделяют намного больше тепла, чем рёбра из-за отсутствия жесткой связи между трубками и ребрами. По удельной емкости такие радиаторы вдвое хуже паяных.
— Ребра легко заминаются.
— Радиатор способен выдержать меньшее давление.
— Рабочая температура двигателя, который охлаждается механически-собранным радиатором неизбежно увеличивается. Справятся ли с ней вентиляторы, большой вопрос. Появляется риск детонации, перегрева и так далее вплоть до выхода двигателя из строя — особенно в жару и при высокой нагрузке.
На фабрике NRF в Милле делают только паяные радиаторы. Они поставляются на конвейеры BMW, Porsche, DAF, Iveco, GINAF, Liebherr, Claas, Fendt, Damen, VDL и других автопроизводителей.
Трубчато-ленточный паяный радиатор состоит из четырёх компонентов: плоскоовальные трубки, ребра охлаждения, боковые коллекторы (доньи) и бачки.
Плоскоовальные трубки, алюминиевый лист в рулонах или пластинах — все, что нужно для изготовления сердцевины радиатора
Все эти детали изготавливаются из алюминия, но в случае с бачками возможна «пластиковая» опция. Вместо простых плоскоовальных трубок в промышленных теплообменниках могут применяться трубки с турбулизаторами — завихрителями потока охлаждающей жидкости, либо пластины с размещенными между ними турбулизаторами (здесь — гофрированная алюминиевая лента).
Плоскоовальные трубки и пластины поступают на фабрику уже в готовом виде, в шестиметровых коробках. Их поверхность заранее покрыта припоем, необходимым для пайки. Их нарезают на нужную длину под спецификацию конкретной модели теплообменника. Затем в случае с пластинами они покрываются флюсом на специальной машине — сначала с одной, а затем с другой стороны. Флюс необходим прежде всего для равномерного распределения ранее нанесенного припоя в момент пайки.
Изготовление гофрированной ленты рёбер охлаждения происходит на формовочных машинах, в которые подается из рулона алюминиевый лист нужной ширины толщиной 0.2 мм.
В результате формовки получается прочная конструкция, которая имеет высокие показатели жесткости как в продольном, так и в поперечном направлении. Гофрированная лента также нарезается на нужную длину.
На формовочных машинах изготавливают как ребра охлаждения для трубчатых радиаторов, так и похожие на них турбулизаторы для пластинчатых радиаторов
Боковые коллекторы изготавливаются из алюминиевых пластин двумя основными способами, в зависимости от спецификаций изделия — лазерная резка и прессование, либо совокупность этих процессов.
Лазерная резка выполняется на станке с ЧПУ по соответствующей изделию программе. Прессование происходит при участии оператора, который размещает заготовку на прессе
Далее на специальном стенде, на котором оператор стоит на подъемной платформе, происходит сборка радиаторного пакета.
Слоеный пирог — гофрированная лента, трубка, снова лента, снова трубка… Стенд необходим для точной сборки, он же выполняет роль пресса для поджатия пакета.
Гидравлическая составляющая необходима прежде всего для сборки больших индустриальных радиаторов, но и маленькие собирают тут же. На этой линии, кстати, больше всего женщин. Услышав русский язык, одна из них заулыбалась — девушка с косой приехала работать на голландский завод из Литвы.
После сборки пакета радиатора, его переносят со стенда и устанавливают боковые коллекторы. Это происходит вручную, при помощи опрессовки и тяжелого резинового молотка, поэтому назвать специалиста оператором тут никак не получается: в этой вроде бы простой операции легко ошибиться и замять трубки, и радиатор будет испорчен.
После установки коллекторов, радиатор почти готов к пайке.
Вверху — подсобранные масляные радиаторы для мотора BMW S65. Внизу слева этот же радиатор с уже приваренным бачком. Справа — готовый радиатор для Porsche
Почти — потому что если по конструкции предусмотрены металлические бачки, их устанавливают до пайки методом сварки.
Нам повезло, и мы наблюдали за процессом приваривания бачков на оригинальные масляные радиаторы для двигателя BMW S65B44 — 444-сильного атмосферного V8 от модели M3 в кузове E90/E92/E93. BMW размещает заказ на их производство раз в году, и в последние годы это не более 200 экземпляров. Рядом лежат похожие радиаторы для Porsche. На бачках — клеймо легендарной немецкой радиаторной марки Längerer & Reich. Субподряд! TIG-сварка происходит в среде инертного газа.
Комплекс печей для пайки наиболее габаритных радиаторов — например, для тепловозов или индустриальной техники
Пайка радиаторов происходит в печи. В зависимости от типа теплообменника, используются печи различных типов. Большие радиаторы по конвейеру направляют в огромную печь, где они запекаются вертикально в течение 2-3 часов при температуре от 600 до 700 градусов Цельсия.
Те, что поменьше, направляются на проходящую вдоль почти всего цеха линию, по которой радиатор перемещается подобно пицце на роликовых направляющих.
На первом снимке подсобранный радиаторный пакет направляется в печь. На втором снимке проходит промежуточное флюсование. На нижних снимках — радиатор после пайки
На первой установке конвейера печи происходит очистка радиатора, потом он попадает в специальную камеру, где на поверхность равномерно наносится флюс путем разбрызгивания. После этого радиатор подсушивается и выползает на участок контроля, где при необходимости оператор наносит дополнительное количество флюса. Далее в течение пары часов радиатор движется по печи. Происходит термохимическая реакция, флюс и припой расплавляются, и на выходе мы имеем практически готовый радиатор, в котором все его компоненты представляют собой единое целое.
Теперь можно установить пластиковые бачки, если это предусмотрено конструкцией. К сожалению, в день моего визита на фабрику никто не выполнял такой операции. Скажу только, что на NRF для производства бачков применяют только первичное сырьё — переработанный пластик не используется.
Затем радиатор необходимо проверить на герметичность. Этой проверке подвергаются все изделия без исключения. Радиатор вновь устанавливается на стенд и опускается в ванну с водой. В него подается воздух под давлением в полторы атмосферы, и оператор визуально следит за тем, чтобы нигде не струились пузырьки воздуха. Проверка занимает несколько минут. Если все хорошо, мастер берет металлический штамп и выбивает на радиаторе свое клеймо.
Масляные радиаторы рассчитаны на большее давление, поэтому их проверяют на автоматическом стенде. В них подается жидкость под давлением 16 атмосфер, и если все в порядке, станок сам ставит соответствующее клеймо.
При разговоре о тестировании стоит упомянуть и заводскую лабораторию, которая служит в основном для тестирования прототипов новых продуктов. Тестируют их по разному. Мне, например, показали тест новой модели радиатора для локомотива — давление в нём каждую секунду менялось от 0 до 2.5 атмосфер. В спецификации на изделие сказано про 148 000 таких циклов, а по протоколу испытания видно, что этот радиатор прошел без разрушения более трех миллионов циклов.
В соседнем помещении смонтирована своеобразная аэродинамическая труба — стенд для оценки теплотехнических параметров радиаторов. Вокруг него —переплетение труб и проводов. Радиатор устанавливается на напорную камеру, в хвосте установки размещается мощный вентилятор.
Перед радиатором размещаются датчики температуры, которые позволяют отслеживать изменение температуры воздуха. Программа испытаний управляется компьютером, что также позволяет максимально точно оценивать эффективность работы радиатора при различных условиях.
После проверки на герметичность, радиатор подсушивается и направляется на участок упаковки.
Упаковка тут происходит практически полностью вручную, без суеты и спешки, с использованием большого количества картона. К радиаторам с логотипом EasyFit прилагают и необходимый набор крепежей и прокладок для упрощения установки.На сегодняшний день установочными наборами комплектуется примерно 2000 наименований производимой продукции.
Складской комплекс в Голландии. На нижних снимках — радиатор системы кондиционирования с крепежом EasyFit
Поскольку у марки 8 заводов по всему миру, в 18 странах включая Голландию есть собственные дистрибьюторские центры. Один из них в получасе езды от завода. Здесь на площади без малого 9000 квадратных метров оборудовано свыше 13 000 мест для палетт. Единовременно на складе хранится до 400 000 коробок с продукцией. В этом центре обрабатывают заказы для западноевропейских стран. Продукция для России отгружается с похожего склада в Польше.
Вот так делают автомобильные радиаторы на заводе в Голландии. Буду рад вашим комментариям и дополнениям!
Читайте также: