Радиатор отопителя для автомобилей ГАЗель-Бизнес

Устройство отопителя (печки) салона автомобиля

Первые автомобили предлагали своим водителям минимум комфорта — в те далекие времена сама возможность перемещаться без помощи лошадей была в новинку, и о комфорте думать не приходилось. Но с течением времени автомобили становились совершеннее, и инженеры стали уделять внимание не только техническим характеристикам транспортных средств, но и вопросам комфорта водителя и пассажиров. Поэтому сначала машины обзавелись закрытыми кузовами, защищающими от непогоды, а позднее — отопительными приборами, которые обеспечивали комфорт при езде в холодное время года.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ ПатриотРадиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Современный автомобиль представить без печки (отопителя) уже невозможно, особенно если автомобиль эксплуатируется в России. Наличие отопителя стало стандартом, эта функция на большинстве автомобилей предлагается по умолчанию.

На сегодняшний день в легковых и грузовых автомобилях, а также в небольших автобусах (ПАЗ, старых ЛАЗ и им подобных) используются отопители, отбирающие тепло от двигателя, и именно об этих наиболее распространенных печках пойдет речь дальше. В городских автобусах с задним расположением двигателя для обогрева салона чаще используются электрические отопители — здесь мы о них говорить не будем.

Типичный отопитель имеет несложную конструкцию. Он состоит из радиатора, соединенного с системой охлаждения двигателя, вентилятора, обеспечивающего обдув радиатора, системы воздуховодов, обеспечивающих подачу нагретого воздуха в салон, и ряда приборов управления и контроля. Компоненты отопителя устанавливаются под передней панелью салона автомобиля, либо, если речь идет об автобусе, в моторном отсеке.

Работает отопитель следующим образом. Охлаждающая жидкость из водяной рубашки двигателя поступает в радиатор отопителя, нагревая его. Тепло от радиатора отбирается потоком воздуха, который создается вентилятором. Далее этот поток нагретого воздуха по воздуховодам поступает в салон. Управление печкой производится изменением частоты вращения вентилятора, положением заслонки подачи на радиатор наружного воздуха, положением заслонок и жалюзи в воздуховодах под передней панелью и в салоне.

Основным компонентом автомобильного отопителя является радиатор.

Назначение и особенности работы

Радиатор автомобильного отопителя представляет собой теплообменник, организовывающий передачу тепла в салон. По своему принципу работы он похож на систему охлаждения двигателя. Подключение оборудования происходит параллельно с основным радиатором при помощи специальных шлангов, обеспечивающих приток и отвод жидкости.

Эффективность работы радиатора автомобильного отопителя достигается за счет использования системы фильтрации, которая помогает подавать в салон очищенный воздух. Интенсивность действия можно отрегулировать и настроить оптимальные параметры.

Назначение радиатора отопителя и его место в системе обогрева салона

Радиатор отопителя — это обычный теплообменник, который обеспечивает передачу тепла от теплоносителя к окружающему воздуху. Данный радиатор аналогичен основному радиатору системы охлаждения двигателя, он имеет ту же схему подключения и принцип работы.

Для функционирования отопителя необходим постоянный нагрев радиатора — это достигается его подключением к жидкостной системе охлаждения двигателя. Радиатор отопителя подключается к системе параллельно основному радиатору, для этого в выпускном патрубке двигателя или корпусе термостата, а также в подводящей трубе помпы предусмотрены специальные штуцеры — к ним присоединяются шланги для подачи и отвода охлаждающей жидкости.

Важно отметить, что радиатор отопителя включен в первый (малый) контур системы охлаждения двигателя, в то время, как основной радиатор охлаждения двигателя находится во втором (большом) контуре. То есть, при запуске холодного двигателя теплоноситель проходит только по водяной рубашке двигателя и радиатору отопителя, но не поступает в основной радиатор. Такое подключение дает возможность обогревать салон сразу после запуска двигателя.

Как и в основном радиаторе системы охлаждения, в радиаторе отопителя предусмотрена возможность подключения пароотводящей трубки, соединенной с расширительным бачком. Через данную трубку от радиатора отопителя отводится перегретая вода и пар в случае чрезмерного роста температуры.

Кстати, а почему нельзя обогревать салон автомобиля тем теплом, что выделяется на основном радиаторе охлаждения двигателя? Ведь это тепло — даровое, и оно бесполезно уходит в атмосферу, хотя можно было бы использовать для отопления. Все дело в том, что воздух, проходящий через основной радиатор, загрязнен пылью и различными примесями, и его подача в салон будет наносить вред. Наличие отдельного отопителя со своим радиатором и вентилятором позволяет использовать фильтр для очистки воздуха, а также легко регулировать температуру воздуха и интенсивность его нагрева. Все это можно было бы реализовать и на основе радиатора охлаждения двигателя, однако такой отопитель имел бы более сложную конструкцию и меньшую эффективность работы.

Модернизация радиатора системы водяного охлаждения (автопечки)

В основной массе самодельных систем водяного охлаждения в качестве радиатора используется радиатор от автомобильной печки. И если для работы по назначению он прекрасно подходит, то как радиатор водяного охлаждения имеет один очень большой недостаток – крайне малое расстояние между пластинами. На первый взгляд это прекрасно. Чем меньше расстояние между пластинами, тем большее их количество можно разместить и, следовательно, получить большую площадь поверхности. Чем больше площадь радиатора, тем большее количество тепла он сможет рассеять. Но не все так просто. Воздух имеет такие свойства как плотность и вязкость. Расстояние между медными пластинами моей автопечки 1 – 2мм. Что бы продуть такие щели нужен сильный поток воздуха. Сильный поток воздуха – это большие обороты вентилятора и, следовательно, высокий уровень шума. А, как известно, одним из преимуществ систем водяного охлаждения является низкий уровень шума. Этого преимущества мы себя и лишаем.

Имея большой опыт эксплуатации систем водяного охлаждения, я давно подметил, что производительность системы резко падает с уменьшением оборотов вентилятора. Конечно, не один я такой умный и наблюдательный, об этом много написано. Известно, что при недостаточных оборотах вентилятора и малых щелях радиатора образуется воздушная подушка, и вентилятор просто не «продувает» радиатор.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот
Фото1. Радиатор автопечки.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот
Фото2. Радиатор автопечки «на просвет»
На фотографии 2, я разместил сзади автопечки настольную лампу. Даже свет не пробивается сквозь такое частое оребрение.
Я давно разрабатывал метод увеличения расстояния между пластинами радиатора. Но все, что приходило мне в голову – это распаять радиатор, убрать лишнее и спаять снова. Но, зная свою феноменальную выдержку и невероятную усидчивость, даже не брался за такую работу. Слишком велик риск разрушения автопечки об угол, разбрасывания инструмента и обилия ненормативной лексики.

Нужен простой и по возможности необременительный метод переделки. Мне меньше стрессов и будет интереснее народу. Был еще вариант выдрать лишние листы медицинским зажимом, но опыт не удался.

Крутил я в руках автопечку, крутил. Рассматривал. И рассмотрел, что пластины припаяны не везде, в основном держатся «на трении». А где припаяны, то не сильно. Взял я обычную плоскую отвертку и попробовал раздвинуть пластины. Получилось. Курочить сразу не стал. Нужно сначала протестировать радиатор как есть, до переделки

Из подручных материалов смастерил диффузор и установил на него 120мм вентилятор. Смонтировал на радиатор.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Загерметизировал все ненужные щели малярной лентой (как изолента, только из бумаги). И подключил к своему системнику.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Как понятно из фотографии, корпус системника самодельный. Имеет встроенную систему водяного охлаждения. В качестве радиатора используется алюминиевая батарея отопления. И предусмотрена возможность подключения дополнительных радиаторов для тестирования. Батарея же в таких случаях отключается. Все эти включения и выключения производятся шаровыми кранами.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Про корпус и его начинку можно почитать на моей ПС. Но сейчас не об этом.

Конфигурация системника:

  • CPU – Athlon 64 3000+
  • MB – Epox 8KDA3I
  • RAM – 2 по 512Mb DDR500 Digma
  • Gpu – GeForce 5950
  • HDD – Samsung 160G
  • Power – EuroCase 480W

В качестве теплоносителя я использую чистый тосол. Делаю это только из-за того, что все другие сочетания дистиллированной воды со спиртом, этиленгликолем, тосолом вызывают со временем коррозию насоса Grundfos. Корпус у него чугунный. И вода в прозрачных шлангах делается неприятного грязно-коричневого цвета. Вода эффективнее тосола, это я проверял сам, и почитать об этом можно здесь – «Сравнение тосола и дистиллированной воды в системе водяного охлаждения.». Но я жертвую этими одним, двумя градусами во имя красоты. Дальше в статье я буду говорить «водяное охлаждение», не говорить же «тосольное»!

Тосолом я охлаждаю процессор, чипсет, графический процессор и память на видеокарте. Фиксировать я буду только температуру процессора по прилагаемой к материнской плате утилите USDM. Она удобна еще и тем, то выводит значение температуры процессора на встроенный в плату светодиодный индикатор. И температура всегда перед глазами. Греть систему я, как всегда, буду тестом 3DMark03. Этот тест греет всю систему целиком и процессор и видеокарту.

Включаем. Смотрим. Сначала вентилятор на автопечке работает от напряжения 10.5 вольт. Это из-за того, что вентиляторы я включаю через электронный реобас, собранный на КРЕН. Особенность схемы такова, что выше напряжения он не дает. Поработав часик в Word, смотрю температуру процессора. Она составила 31 градус. Запускаю 3DMark03. Жду час. Температура поднялась до 39 градусов. Система неразогнана.

С помощью реобаса понижаю напряжение на вентиляторе до 5 вольт. И продолжаю 3DMark03. По прошествии еще часа температура поднялась до 44-45 градусов. Показания все время менялись, то 44, то 45. Вообще показания индикатора часто меняются. Стоит выключить тест и за одну секунду показания уменьшаются на два-три градуса. Теперь гоню процессор: FSB 260, множитель 10, Vcore 1.7. Реально 1.75 – мать завышает напругу. Крутим тест дальше. Температура поднялась до 54-55 градусов.

Все, показания сняты, приступим к модернизации. Отвертку мне и молоток! Разбираю систему, снимаю автопечку. Беру отвертку, приступаю.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Как видно на фотографии, отверткой раздвигаю пластины. Делать это нужно осторожно и с двух сторон. Сначала я перестарался и проткнул трубку. Они спаяны из тонкого медного листа. Пришлось паять. Проверим, как получается.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Теперь свет видно и щель выходит 4 – 5мм. Раздвигаю листы через четыре. Через полчаса начинаю жалеть, что связался с этой железякой. Начинает подступать психоз. Занятие крайне нудное, но креплюсь изо всех сил. И вот он результат:

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

А на просвет, какая красота!

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Потом я подсчитал, сколько я расширил отверстий. Получилось 493, а с двух сторон 986. Кошмар! Но не будем о грустном. Жизнь продолжается. Всего-то и выкинул из нее пару часов. Собираем, включаем.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ Патриот

Сначала вентилятор работает от 10.5 вольт. Через час неспешной работы в Word смотрим температуру – 30 градусов. Всего на градус меньше! Стоило столько страдать. Но чтобы проверить все до конца, ставим напряжение на вентиляторе 5 вольт и работаем дальше. Заработавшись, забыл о времени и когда через пару часов взглянул на индикатор, не поверил своим глазам – 31 градус! Напомню, что до переделки на 5 вольтах температура поднималась до 39 градусов. Видимо при расстоянии между пластинами 4-5мм радиатор прекрасно продувается и на 5-ти вольтах! Восемь градусов выигрыш.

Теперь «погреем» систему 3DMark03. Через 35 минут температура начала колебаться 39-40 градусов и выше не росла. Ничего себе, такая же температура до модернизации была при питании вентилятора 10.5 вольт и шум от него был ощутим. А тут тишина и та же температура. Неплохо.

Теперь разгон. Не буду больше морочить голову читателям, скажу сразу результат – 48 градусов. Процессор с модернизированным радиатором стал холоднее на 7-8 градусов. Преимущество модернизированной печки налицо. Не ожидал такого эффекта. Для полноты картины надо сказать, что температура в комнате колебалась в пределах 21-23 градуса.

Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Типы радиаторов отопителя

Все радиаторы отопителя можно разделить на несколько типов по ряду характеристик.

По материалу изготовления существует два типа радиаторов:

• Алюминиевые; • Медные.

Радиаторы из меди — это классическое решение, которое сегодня используется все реже. Дело в том, что медный радиатор имеет гораздо более высокую стоимость, а большинство современных автомобилей проектируются и производятся исходя из соображений достижения минимальной себестоимости. Однако медные радиаторы имеют два неоспоримых преимущества — они обладают лучшей теплоотдачей и легко поддаются ремонту (при возникновении утечки такой радиатор можно запаять даже в домашних условиях).

Алюминиевые радиаторы обладают гораздо более доступной стоимостью, а также имеют низкий вес. Однако радиаторы из алюминия хуже противостоят механическим повреждениям и крайне сложно поддаются ремонту — восстановить его можно только с применением специального инструмента и расходных материалов. Поэтому иногда проще купить новый алюминиевый радиатор, чем ремонтировать старый.

По форме трубок радиаторы делятся на два вида:

• С круглыми трубками; • С плоскими (сплющенными) трубками.

Радиаторы с круглыми трубками наиболее просты в изготовлении и имеют низкую стоимость, однако они обладают относительно небольшой площадью поверхности, а значит, и меньшей эффективностью. Поэтому в таких радиаторах зачастую применяются специальные меры для повышения их КПД (например — установка завихрителей).

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ ПатриотРадиатор печки Sanden для автомобиля УАЗ Патриот

Радиаторы с плоскими трубками имеют большую площадь поверхности и, как следствие, лучшую эффективность работы. Однако это достигается усложнением и удорожанием конструкции.

Наконец, радиаторы отопителя можно разделить на две группы по плотности установки трубок:

• Двухрядные радиаторы; • Трехрядные радиаторы.

В двухрядных радиаторах трубки, как понятно из названия, установлены в два ряда, в трехрядных — в три ряда. Двухрядные радиаторы имеют меньшие габариты (небольшую толщину), однако за счет меньшего объема подводимая охлаждающая жидкость успевает отдать меньше тепла за единицу времени. В трехрядных радиаторах единовременно находится больше охлаждающей жидкости, которая проходит более длинный путь, поэтому они работаю эффективнее.

Все радиаторы отопителя, независимо от типа и назначения, имеют принципиально одинаковое устройство.

Устройство и работа радиатора отопителя

Основу радиатора печки составляет теплообменник — система параллельно установленных трубок, связанных рядом поперечных пластин (или ребер). Пластины образуют так называемые соты, имеющее большую площадь поверхности, что необходимо для более эффективного отвода тепла. Количество трубок и пластин, их взаимное расположение и плотность выбираются таким образом, чтобы обеспечивать максимально эффективную отдачу тепла при минимальном сопротивлении проходящего через всю эту конструкцию воздуха.

Справа и слева к теплообменнику монтируется три бачка — впускной, выпускной и бачок возврата. Впускной бачок соединен с впускным патрубком, в него подается горячая охлаждающая жидкость от двигателя и распределяется по трубкам теплообменника. Выпускной бачок собирает жидкость, прошедшую по всем трубкам, и выводит ее в выпускной патрубок. Бачок возврата необходим для разворота потока охлаждающей жидкости, прошедшей через первый ряд трубок теплообменника, и направления ее во второй ряд трубок.

В двухрядных радиаторах предусмотрен один впускной и один выпускной бачок, они расположены с одной стороны теплообменника, так как охлаждающая жидкость проходит через первый ряд трубок и возвращается через второй. Бачок возврата в таком радиаторе один, он установлен с обратной стороны от впускного и выпускного бачков.

В трехрядных радиаторах также по одному впускному и выпускному бачку, и два бачка возврата (так как здесь поток жидкости дважды меняет свое направление). При этом впускной и выпускной бачки расположены с противоположных сторон теплообменника, рядом с ними находятся и бачки возврата.

Именно расположение бачков и патрубков помогает быстро различать двухрядные и трехрядные радиаторы:

• У двухрядных впускной и выпускной патрубки находятся с одной стороны теплообменника; • У трехрядных впускной и выпускной патрубки расположены с противоположных сторон теплообменника.

В радиаторах с круглыми трубками теплообменника есть еще одна деталь — турбулизаторы (или завихрители), улучшающие теплообмен между охлаждающей жидкостью и стенками трубок при работе двигателя на холостом ходу. Турбулизаторы представляют собой пластиковые спирали, вставленные внутрь трубок (их за характерную форму часто называют лапшой). Благодаря турбулизаторам, в потоке жидкости образуются завихрения (турбулентные потоки), значительно увеличивающие объем жидкости, контактирующей с внутренними стенками трубок. В среднем, завихрители на треть повышают эффективность работы печки на холостом ходу двигателя, однако на более высоких оборотах эти детали практически не улучшаю работу радиатора.

Радиатор отопителя устроен крайне просто, однако и в нем могут возникать различные неисправности.

Неисправности радиаторов и способы их устранения

Для радиаторов отопителя характерны три типа неисправностей:

• Засорение каналов; • Утечка; • Засорение сот.

Наиболее серьезной неисправностью является утечка, возникшая вследствие механического повреждения (из-за удара или вибраций) или коррозии. Наиболее часто утечка возникает в местах соединения (припайки) трубок теплообменника к бачкам, однако трещины или пробоины могут возникать в трубках, бачках, в месте соединения патрубка с бачком и т.д.

Если утечка возникла в медном радиаторе, то проблема решается быстро и с небольшими затратами — радиатор необходимо просто снять и запаять. Если же потек алюминиевый радиатор, то в большинстве случаев (особенно есть речь идет об отечественном автомобиле) проще и дешевле купить новый радиатор. Алюминиевый радиатор можно запаять или заварить, но стоимость этой работы может быть равноценна покупке нового радиатора, а утечка может вскоре возобновиться.

Засорение каналов радиатора происходит не сразу, а постепенно, и нередко радиатор быстрее успевает потечь, чем засориться до полной непроходимости. О засорении радиатора свидетельствует ухудшение работы отопителя без каких-либо изменений со стороны других компонентов — вентилятора, заслонок и т.д. Отложения на внутренних стенках трубок теплообменника не дают жидкости полностью отдать тепло, а также снижают объем жидкости, проходящий через радиатор за единицу времени. Эту проблему можно попробовать решить с помощью специальных средств для очистки системы охлаждения двигателя, однако они не всегда работают с достаточной эффективностью. Поэтому, как и в случае утечки, засорившийся радиатор проще заменить.

Наиболее просто решается проблема с внешним засорением радиатора. Несмотря на наличие салонного фильтра, на радиаторе с течением времени осаждается пыль и иные загрязнения, которые уменьшают проходимость сот и площадь ребер. Также засорение сот может происходить вследствие неграмотного применения чистящих средств для отопителя, либо при использовании некачественных средств данного типа. Неисправность устраняется простой чисткой радиатора, однако в большинстве автомобилей проведение этой несложной операции может потребовать немалых затрат времени и сил — обычно радиатор расположен в труднодоступном месте, и чтобы подобраться к нему, приходится практически полностью разбирать переднюю панель (торпедо) и снимать множество деталей.

Таким образом, в большинстве случаев автовладельцу приходится покупать и ставить новый радиатор отопителя. И здесь очень важно не ошибиться с выбором.

Алюминиевые радиаторы

Справиться с заменой радиатора печки на Газели может и сам автовладелец, не обращаясь для этого за помощью в автосервис.

Но прежде чем поменять устройство, важно грамотно подойти к покупке элемента на замену старому. Одним из вариантов выступает алюминиевый печной радиатор.

Алюминиевые изделия выигрывают у своих медных конкурентов по показателям плотности. Плюс здесь используются радиаторные каналы с большей шириной, что увеличивает эффективность теплоотдачи.

Но нельзя забывать об очевидных недостатках. Устранить течь в алюминиевом радиаторе можно только снимая старый компонент, и устанавливая на его место новый. То есть алюминиевые изделия считаются неремонтопригодными. А заливка внутрь разных герметиков лишь ухудшает ситуации, сначала давая кратковременный положительный эффект, в дальнейшем забивая и засоряя всю систему охлаждения двигателя.

Ещё одним объективным недостатком алюминиевых конструкций можно считать быстрый нагрев с одновременно быстрым остыванием. Это точно говорит не в пользу материала. Хотя при необходимости быстро прогреть салон всё же небольшое преимущество на стороне алюминия. А поскольку долго дело алюминий держать не способен, такую характеристику стоит отнести именно к недостаткам.

Радиатор печки Delpi для автомобиля УАЗ ПатриотАлюминиевый радиатор
Алюминиевый радиатор отопителя

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *