Co to jest grzejnik i jakie funkcje spełnia?

Co to jest grzejnik i do czego służy?

Chłodnica to część samochodu, która jest instalowana w komorze silnika. Zapewnia stałe chłodzenie silnika.

Jak to działa, do czego służy, jakie są typy grzejników, dlaczego zawodzą, jak o nie dbać i jak dobrać najlepszą modyfikację? Rozważmy bardziej szczegółowo wszystkie niuanse.

Pojęcia ogólne, cel

Podczas eksploatacji samochodu nagrzewają się wszystkie jego elementy mechaniczne. W niektórych przedziałach liczba ta osiąga ponad sto stopni. A jednostką główną, która szybko ulegnie awarii z powodu wysokiej temperatury, jest silnik.

Ruchome części silnika muszą być chłodzone, aby zapobiec ich zniszczeniu. W tym celu inżynierowie każdego producenta samochodów opracowują i instalują układ chłodzenia.

_

Chłodnica to metalowy wymiennik ciepła wypełniony wewnątrz płynem niezamarzającym (lub niezamarzającym). Połączone są z nim gumowe rury, które są przymocowane do odpowiednich szyjek silnika.

Chłodzenie silnika działa zgodnie z następującą zasadą. Uruchomiony silnik spalinowy obraca wirnik pompy wodnej. Dzięki temu w układzie zaczyna krążyć płyn niezamarzający (małym kółkiem). Gdy temperatura cieczy osiągnie 80-90 stopni, zadziała termostat i otwiera się duży krąg cyrkulacyjny. Pozwala to na szybsze rozgrzanie silnika do żądanej temperatury.

Poniższa animacja 3D wyraźnie pokazuje, jak działa system:

Układ chłodzenia silnika samochodu. Urządzenie ogólne. Animacja 3D.

Schematy montażowe grzejnika aluminiowego

Należy zauważyć, że podłączenie aluminiowych grzejników można wykonać według różnych schematów. Baterie aluminiowe nadają się do okablowania jednorurowego i dwururowego. W tej ostatniej wersji rury zasilające i powrotne są połączone równolegle, są połączone przez końcowe urządzenie systemu grzewczego.

Istnieją takie sposoby podłączenia aluminiowych grzejników: boczne, ukośne i dolne. Każdy ze schematów różni się nie tylko technologią instalacji baterii, ale także jakością wymiany ciepła.

Połączenie ukośne

Najbardziej powszechnym i skutecznym sposobem jest połączenie ukośne. W tym przypadku utrata ciepła nie przekracza 2%. Idealny do sprzętu o dużej liczbie sekcji. Rurociąg wylotowy jest połączony z dolnym. Rura zasilająca jest podłączona do górnej rury odgałęzionej. Ta metoda jest stosowana w dwururowych systemach zaopatrzenia w ciepło.

Połączenie boczne

Przy podłączeniu bocznym rura zasilająca podłączana jest od góry, a rura tłoczna od dołu. Instalacja odbywa się na rurach odgałęzionych, które znajdują się po jednej stronie. W niższej wersji podłączenie wykonuje się do odgałęzień, które znajdują się w dolnej części baterii. To prawda, że ​​moc cieplna w tym przypadku jest o 15% niższa niż moc znamionowa urządzenia.

Przed podłączeniem aluminiowego grzejnika urządzenie należy odpowiednio zmontować. Producent szczegółowo opisuje technologię montażu i cechy montażowe w instrukcjach dołączonych do sprzętu.

Po co to w samochodzie

Silnik samochodu działa na zasadzie spalania paliwa w cylindrach. W rezultacie wszystkie części stają się bardzo gorące. Kiedy temperatura metalowych elementów wzrasta, rozszerzają się. Jeśli nie zostaną schłodzone, doprowadzi to do różnych problemów w jednostce napędowej, na przykład pęknięć w głowicy cylindrów, w płaszczu chłodzącym, deformacji głowicy cylindrów, nadmiernej rozszerzalności cieplnej tłoków i tak dalej. Ignorowanie takich problemów doprowadzi do kosztownych napraw ICE.

W celu ustabilizowania temperatury wszystkie silniki spalinowe w swojej konstrukcji posiadają płaszcz chłodzący, przez który przepływa ciecz za pomocą pompy. Podgrzewany płyn niezamarzający jest podawany autostradą do chłodnicy samochodu. W nim ciecz jest schładzana, a następnie przepływa z powrotem do silnika. Proces ten pozwala na utrzymanie temperatury roboczej silnika spalinowego.

Gdyby w projekcie układu chłodzenia nie było chłodnicy, płyn w nim szybko się zagotował. W samochodzie ta część jest zainstalowana w przedniej części komory silnika. Jest to konieczne, aby więcej zimnego powietrza dostało się do jego samolotu.

Sprawność wymienników ciepła zależy od następujących czynników:

• liczba rurek - im więcej, tym lepiej chłodzi się płyn niezamarzający;
• przekrój rur - owalny kształt zwiększa powierzchnię kontaktu z powietrzem, co zwiększa przewodzenie ciepła;
• wymuszony nadmuch - szczególnie przydatny w trybie jazdy miejskiej;
• czystość - im więcej zanieczyszczeń znajduje się między żebrami wymiennika ciepła, tym trudniej będzie świeżemu powietrzu dostać się do gorących rur.

Chłodnice silnika spalinowego [edytuj | edytuj kod]

W silniku spalinowym chłodnica jest wymiennikiem ciepła, który integruje dwa obwody układu chłodzenia. Zasadniczo stosuje się kratki do chłodnic rurowych i rurowych. W chłodnicy do przepływu chłodziwa stosuje się szew lub rurki ciągnione z mosiądzu o grubości do 0,15 mm. Stosowane są również grzejniki aluminiowe: są tańsze i lżejsze, ale właściwości wymiany ciepła, wszystkie inne rzeczy są równe (wymiary, powierzchnia wymiany ciepła itp.), A niezawodność są niższe.

W lokomotywach spalinowych podobne urządzenie nosi nazwę „lodówki”.

Chłodnica samochodowa, której urządzenie obejmuje dwa zbiorniki - górny i dolny, a także rurki między nimi, pełni podstawową funkcję i jest odpowiedzialna za zapobieganie przegrzaniu silnika. Jak to się dzieje i jakie typy tego węzła możemy znaleźć w naszych maszynach, omówimy trochę poniżej.

Konstrukcja grzejnika

Materiał, z którego wykonane są grzejniki samochodowe to metal (aluminium lub miedź). Ścianki wymiennika ciepła są bardzo cienkie, dzięki czemu płyn niezamarzający szybko oddaje swoją temperaturę i chłodzi.

Konstrukcja grzejnika składa się z cienkich rurek zespawanych ze sobą w kształcie prostokąta. Element ten jest zamontowany na dwóch zbiornikach (jeden na wlocie, drugi na wylocie). Dodatkowo na rurki naciągnięte są płytki, co zwiększa powierzchnię wymiany ciepła. Powietrze przepływa między żebrami i szybko chłodzi powierzchnię części.

Wszystkie wymienniki ciepła mają dwa otwory: wlot i wylot. Rury systemu są do nich podłączone. Aby spuścić ciecz z wnęki, wymiennik ciepła jest wyposażony w korek zainstalowany w dolnej części konstrukcji.

Jeśli samochód jedzie po autostradzie, przepływ powietrza jest wystarczający do naturalnego schłodzenia płynu niezamarzającego (dmuchanie żeber). W przypadku ruchu w mieście przepływ powietrza nie jest tak intensywny. W tym celu w układzie chłodzenia za chłodnicą zainstalowany jest duży wentylator. W starszych modelach samochodów był napędzany bezpośrednio silnikiem. Nowoczesne maszyny wyposażone są w system kontroli temperatury przeciwzamrożeniowej oraz w razie potrzeby wymuszony przepływ powietrza.

Jak powstają grzejniki - zobacz poniższy film:

Jak powstają grzejniki samochodowe

Domowe grzejniki olejowe

Grzejnik olejowy (olejowy) to przenośna bateria grzewcza. Urządzenie: w szczelnej obudowie znajduje się cewka elektryczna, obudowa wypełniona jest olejem mineralnym. Temperatura powierzchni nagrzewnicy oleju nie przekracza 150 ° C. Ciepło jest przekazywane z cewki do oleju, następnie z oleju do ciała iz ciała do powietrza.Urządzenia tego typu są niezawodne, trwałe, ciche, zdolne do długotrwałego zatrzymywania ciepła po przerwie w dostawie prądu, a ponadto są uważane za bardzo bezpieczne. Główne zalety chłodnic oleju to niska cena, mobilność i niski poziom hałasu. Wady tradycyjnego grzejnika olejowego obejmują długi czas nagrzewania (10-20 minut).

Nowoczesne nagrzewnice olejowe posiadają następujący zestaw funkcji:

• Kilka trybów pracy.
• Funkcja kontroli klimatu
• Włącznik / wyłącznik czasowy, grzejnik ogrzeje pomieszczenie przez określony czas.
• Funkcja ochrony przed przegrzaniem.
• Drut samoskrętny.
• Zdalne sterowanie nagrzewnicą oleju.
• Wieszak do suszenia rzeczy.

Rodzaje grzejników

Istnieje kilka rodzajów wymienników ciepła. Każdy z nich jest przeznaczony do własnego celu, ale działają na tej samej zasadzie - płyn w nich krąży, aby zapewnić wymianę ciepła. Wymienniki ciepła stosowane są w następujących układach pojazdów:

• chłodzenie;
• ogrzewanie;
• klimatyczny.

W przemyśle motoryzacyjnym najczęściej stosowane są dwie kategorie grzejników.

1. Lamelowe rurkowe. To najczęstsza modyfikacja występująca w starszych samochodach. Znajdujący się w nich wymiennik ciepła składa się z poziomo ułożonych rur (przekrój okrągły), na które naciągnięte są cienkie płytki. Najczęściej są wykonane ze stopu aluminium. Te modyfikacje zostały zainstalowane w starszych pojazdach. Główną wadą jest słaba wymiana ciepła ze względu na mały obszar kontaktu z przepływającym powietrzem.
2. Taśma cylindryczna. Używają długich rurek (sekcja owalna), składanych w zwojach. Materiał użyty do ich produkcji to stop miedzi i mosiądzu lub aluminium. Takie modyfikacje są instalowane w wielu nowoczesnych samochodach. Modele miedziane mają doskonałą przewodność cieplną, ale są bardzo drogie. Dlatego częściej układ chłodzenia jest wyposażony w aluminiowe odpowiedniki.

Wśród pierwszej kategorii są jeszcze dwa typy grzejników. Są to modele jednoprzebiegowe i wieloprzebiegowe. Różnią się od siebie zasadą cyrkulacji.

• Jednokierunkowa. Płyn chłodzący wpływa do wnęki wymiennika ciepła z jednej strony i jest równomiernie rozprowadzany po wszystkich rurach. Mają znaczną wadę: płyn niezamarzający we wnęce jest rozprowadzany nierównomiernie, przez co traci się wydajność wymiany ciepła.
• Wieloprzebiegowy. Elementy chłodzące są podzielone na kilka sekcji. Taka konstrukcja zwiększa całkowitą długość linii, co poprawia proces wymiany ciepła.

Urządzenie grzejnikowe

urządzenie; b - zawór parowy jest otwarty; c - zawór powietrza jest otwarty.

• Grzejnik ma konstrukcyjnie górny (1) i dolny (7) zbiornik. Zbiorniki te są połączone ze sobą rurami (5) wykonanymi z mosiądzu lub aluminium. Płytki (6) są mocowane do tych rurek metodą lutowania, co zwiększa powierzchnię chłodzenia elementu. Poprzez tę powierzchnię ciepło jest usuwane z chłodziwa i uwalniane do otoczenia.
• Górny zbiornik posiada szyjkę wlewową do napełniania chłodziwa. Szyjka zamykana jest korkiem (3). Ta wtyczka zawiera zawór pary (11) i powietrza (12).
• Górny zbiornik ma również rurkę (2) do podłączenia chłodnicy do płaszcza chłodzącego silnika. To połączenie jest realizowane za pomocą gumowego węża. Dodatkowo znajduje się rura wylotowa pary (4), a także czujnik termometru elektrycznego (13).
• Zbiornik dolny (7) posiada odgałęzienie (8) do połączenia urządzenia z pompą (pompą). Istnieje również dodatkowy kran, który jest w stanie spuścić chłodziwo. Chłodnica mocowana jest do ramy pojazdu za pomocą specjalnych łączników (9).

Uszkodzenia grzejników: przyczyny, zapobieganie

Jak każda część, chłodnica w samochodzie również może ulec awarii.Oto pięć głównych powodów.

1. Uszkodzenie mechaniczne. Ponieważ ta część jest zainstalowana z przodu pojazdu, często spadają na nią ciała obce. Na przykład mogą to być kamienie z samochodu znajdującego się z przodu. Nawet niewielkie zderzenie z samochodem może spowodować uszkodzenie chłodnicy, co zagrozi szczelności układu chłodzenia.
2. Utlenianie metalu. Chociaż wszystkie elementy wymiennika ciepła są wykonane z materiałów nierdzewnych, grzejniki nie są chronione przed osadzaniem się kamienia w ich wnękach. Ze względu na zastosowanie niskiej jakości chłodziwa metalowe części silnika mogą się utleniać, co zatyka linię i zapobiega swobodnemu obiegowi płynu niezamarzającego.
3. Naturalne zużycie. Ciągłe nagrzewanie i chłodzenie prowadzi do „zmęczenia” metalu, co zmniejsza jego wytrzymałość. Wibracje w komorze silnika niszczą szwy łączące, co może prowadzić do nieszczelności.
4. Nadmierne ciśnienie w układzie. Jeśli na zbiorniku wyrównawczym zostanie zainstalowany korek złej jakości, z czasem zawór bezpieczeństwa przestanie działać. Ze względu na podgrzanie płynu niezamarzającego do temperatury powyżej 100 stopni objętość w układzie wzrasta. Najczęściej szwy na elementach plastikowych różnią się. Ale ściany starego wymiennika ciepła z czasem stają się cieńsze, co prowadzi do obniżenia ciśnienia i wycieków.
5. Zamarzanie chłodziwa. Może się to zdarzyć w przypadku użycia niewłaściwego płynu niezamarzającego lub zwykłej wody. W zimnie woda krystalizuje i rozszerza się. Z tego powodu na ścianach rur pojawiają się pęknięcia.

Większości z tych problemów można zapobiec stosując metody profilaktyczne. Aby przedłużyć serwis chłodnicy, właściciel samochodu może podjąć następujące kroki.

• Nie napełniaj systemu zwykłą wodą. W nagłych przypadkach możesz użyć destylatu, ale w najbliższej przyszłości musisz zmienić go na płyn niezamarzający. Ta ciecz wrze w temperaturach powyżej 115 stopni. Dodatkowo zawiera smar, który ma korzystny wpływ na wirnik pompy i inne metalowe części układu.
• Zmieniaj płyn niezamarzający w odpowiednim czasie, a gdy poziom spadnie, dodaj go. Wymiana musi być wykonana co najmniej 50-70 000 km. przebieg (dla płynu niezamarzającego ten przedział wynosi od 150 tysięcy). Ale jeśli płyn chłodzący zmienił kolor i stał się czarny, jest to wyraźny sygnał do konserwacji systemu.
• Zamontuj chłodnicę dostosowaną do danego modelu samochodu.
• Wykonaj rutynową konserwację całego układu chłodzenia.
• Utrzymywać żebra wymiennika ciepła w czystości.
• Podczas wymiany płynu niezamarzającego należy okresowo przepłukiwać wewnętrzne ściany wężownicy.

Co jest lepsze: napraw lub zmień

Wszystkich kierowców można z grubsza podzielić na dwie kategorie. Pierwsi uważają, że uszkodzoną część należy wymienić na nową. Ci drudzy są pewni, że wszystko da się naprawić. A naprawianie grzejników jest częstym tematem kontrowersji.

Internet jest pełen wszelkiego rodzaju porad, jak samodzielnie naprawić wyciek. Niektórzy używają specjalnych związków. Inni wypełniają system środkami mostkującymi pęknięcia. Czasami niektóre metody pomagają na chwilę przedłużyć żywotność części. Ale w większości przypadków te techniki tylko zatykają układ chłodzenia.

Naprawianie modeli miedzianych ma sens, ponieważ są one dość łatwe do lutowania. W przypadku analogów aluminiowych sytuacja jest inna. Można je lutować, ale będzie to wymagało kosztownego spawania. Dlatego koszt naprawy nieszczelnego grzejnika będzie prawie identyczny z ceną nowej części. Tylko w przypadku drogiego modelu wymiennika ciepła warto zgodzić się na tę procedurę.

W większości przypadków naprawy są tylko środkiem tymczasowym, ponieważ w układzie chłodzenia stale narasta wysokie ciśnienie, co prowadzi do wielokrotnego obniżania ciśnienia w układzie. Jeśli przeprowadzisz konserwację i czyszczenie systemu na czas, często nie będziesz musiał zmieniać chłodnicy.Dlatego, gdy jakaś część się zepsuje i cenny płyn chłodzący wyleje się na ziemię, lepiej wymienić to urządzenie, niż ciągle wyrzucać pieniądze na zakup kolejnego kanistra.

Jak poprawnie działać?

Jednym z najważniejszych warunków prawidłowej pracy grzejnika jest utrzymanie go w czystości oraz zapobieganie nadmiernemu ciśnieniu w układzie. Drugi czynnik zależy od korka zbiornika wyrównawczego.

Pierwsza procedura może przedłużyć żywotność tego komponentu. Należy to jednak zrobić poprawnie.

• Producent kategorycznie zabrania ponownego wykorzystania zużytego płynu chłodzącego. Nawet jeśli go wyczyścisz, stracił już swoje właściwości, a zatem będzie już bezużyteczny.
• Jeśli płyn niezamarzający jest bardzo zabrudzony, przed wlaniem nowego do układu należy go przepłukać wodą destylowaną (w żadnym wypadku nie używać zwykłej wody). Nie zawiera soli i zanieczyszczeń, które mogą gromadzić się wewnątrz wężownicy i zmniejszać wydajność chłodzenia.
• Podczas czyszczenia na zewnątrz należy wziąć pod uwagę, że żebra wymiennika ciepła są bardzo cienkie i dlatego nawet niewielkie siły mogą je wygiąć. W konsekwencji zakłóci to naturalne przedmuchiwanie rur chłodnicy. Jeśli zabieg wykonywany jest za pomocą mini-myjki, należy wyregulować małą główkę. Strumień powinien być skierowany prostopadle do żeberek, aby zapobiec przedostawaniu się nagromadzonego brudu do wymiennika ciepła. Wtedy nie można go w żaden sposób oczyścić.

Który grzejnik jest lepszy?

W większości przypadków odpowiedź na to pytanie zależy od materialnych możliwości kierowcy. Modele miedziano-mosiężne nadają się do niedrogich napraw. W porównaniu z analogami aluminium mają lepsze właściwości przewodzenia ciepła (współczynnik przenikania ciepła miedzi wynosi 401 W / (m * K), a aluminium - 202-236). Jednak koszt nowej części jest bardzo wysoki ze względu na cenę miedzi. I jeszcze jedna wada - duża waga (około 15 kilogramów).

Grzejniki aluminiowe są tańsze, lżejsze w porównaniu do wersji miedzianych (około 5 kg), a ich żywotność jest dłuższa. Ale nie można ich odpowiednio naprawić.

Jest inna opcja - kupić model chiński. Są znacznie tańsze niż oryginalne części do konkretnego samochodu. Jedynym głównym problemem większości z nich jest ich krótka żywotność. Jeśli grzejnik aluminiowy radzi sobie ze swoimi funkcjami przez 10-12 lat, chiński odpowiednik jest trzy razy mniejszy (4-5 lat).

Szczegółowe informacje na temat awarii i konserwacji grzejników można znaleźć w następującym filmie:

Chłodnica silnika. Awarie. Czyszczenie.

Oceń publikację

Aluminiowe urządzenie akumulatorowe

Biorąc pod uwagę urządzenie aluminiowego grzejnika, należy zauważyć, że konstrukcja baterii może być solidna lub sekcyjna.
Grzejnik aluminiowy segmentowy składa się z 3-4 oddzielnych sekcji. Z reguły tytan, krzem, cynk są dodawane do aluminium. Te metale sprawiają, że produkt jest trwalszy i odporniejszy na rozdarcia i korozję. Wszystkie sekcje są połączone ze sobą za pomocą gwintowanego złącza. Do uszczelnienia połączenia służą uszczelki silikonowe. Wnętrze grzejników jest pokryte powłoką polimerową, która zapobiega pęknięciu baterii.

Pełne grzejniki aluminiowe składają się z profili. Profile wykonane są metodą wytłaczania.

Do grzejników aluminiowych nie są dodawane żadne dodatkowe metale.

Co nadaje plastyczności materiałowi. Profile są łączone ze sobą poprzez spawanie. To połączenie jest bardzo trwałe i niezawodne. Podobnie jak modele segmentowe, jednoczęściowe modele grzejników pokryte są wewnątrz warstwą polimeru.

W zależności od metody produkcji wyróżnia się grzejniki odlewane metodą wytłaczania oraz produkty anodowane (wykonane z aluminium o podwyższonej czystości).

Charakterystyka techniczna grzejników aluminiowych

Ze względu na wysokie parametry techniczne wielu decyduje się na zakup grzejnika aluminiowego do ogrzewania mieszkania. Główne parametry techniczne to:

1. ciśnienie operacyjne. Jest w zakresie od 10 do 15 atmosfer. W mieszkaniach ciśnienie robocze może przekraczać normę 3-4 razy. Pod tym względem takie grzejniki są rzadko instalowane w domach miejskich. Ale w przypadku domów prywatnych - taki grzejnik byłby idealnym rozwiązaniem;
2. test ciśnienia. Jest w zakresie od 20 do 50 atmosfer;
3. współczynnik przenikania ciepła. W przypadku sekcji standardowej wynosi 82-212 W;
4. maksymalna temperatura płynu chłodzącego może osiągnąć +120 stopni;
5. jedna sekcja może ważyć od 1 do 1,5 kg;
6. pojemność każdej sekcji wynosi od 0,25 do 0,46 l;
7. odległość między osiami może wynosić 20, 35, 50 cm Istnieją modele, dla których ten parametr może osiągnąć 80 cm.

Producent wskazuje parametry dla każdego modelu grzejnika w paszporcie urządzenia. Biorąc pod uwagę parametry techniczne grzejników aluminiowych, ich cena jest dość rozsądna i zależy od rodzaju baterii, liczby sekcji i producenta.

Zalety i wady grzejników aluminiowych

Zanim kupisz aluminiowe grzejniki, musisz zastanowić się, jakie zalety i wady ma to urządzenie.
Główną zaletę baterii aluminiowej można nazwać zwartością i znacznie mniejszą wagą niż systemy żeliwne. Więcej o żeliwnych grzejnikach przeczytasz tutaj. Sprzęt nagrzewa się bardzo szybko i doskonale oddaje ciepło do pomieszczenia. Żywotność jest dość długa. Dodatkowym atutem jest podział na sekcje - istnieje możliwość dobrania wymaganej długości baterii. Należy zauważyć, że cena grzejników aluminiowych jest podana za sekcję. Ułatwia to obliczenie przybliżonego kosztu urządzenia sekcyjnego.

Ponieważ sprzęt jest mały i lekki, jest łatwy w instalacji. Montaż można przeprowadzić nawet na ścianie z płyt gipsowo-kartonowych. Nowoczesne modele wyglądają estetycznie i stylowo. Aluminium jest łatwe w obróbce. Pozwala to producentom eksperymentować z projektowaniem baterii. Możesz wybrać opcję dla każdego wnętrza. Przede wszystkim grzejniki aluminiowe nadają się do autonomicznych systemów grzewczych. Pomimo wysokich parametrów technicznych i wielu zalet cena aluminiowych akumulatorów grzewczych jest dość przystępna.

Wady grzejników aluminiowych obejmują niską odporność na korozję. Może to znacznie wpłynąć na ogólny stan baterii. Aluminium jest z natury dość aktywnym metalem. Jeśli warstwa tlenku pokrywająca powierzchnię zostanie uszkodzona, warstwa ochronna zostanie zniszczona z powodu uwolnienia wodoru. Aby poprawić właściwości antykorozyjne, stosuje się powłokę polimerową. Jeśli akumulator nie ma powłoki polimerowej, nie wolno zakręcać zaworów na rurach zasilających. W przeciwnym razie ciśnienie może rozerwać baterię.

Obecnie baterie aluminiowe zajmują wiodącą pozycję w sprzedaży sprzętu grzewczego.

Wiele osób woli kupować tego typu urządzenie grzewcze ze względu na stosunkowo niski koszt. W przypadku grzejników aluminiowych średnia cena za sekcję wynosi około 230-300 rubli.