O que é um radiador e quais as funções que ele desempenha?

O que é um radiador e para que serve?

Um radiador é uma parte de um carro que é instalada no compartimento do motor. Ele fornece resfriamento constante do motor.

Como funciona, para que serve, que tipos de radiadores existem, por que falha, como cuidar e como escolher a melhor modificação? Vamos lidar com todas as nuances com mais detalhes.

Conceitos gerais, propósito

Durante o funcionamento do carro, todos os seus componentes mecânicos aquecem. Em alguns compartimentos, esse valor chega a mais de cem graus. E a unidade principal, que irá falhar rapidamente devido à alta temperatura, é o motor.

As partes móveis do motor devem ser resfriadas para evitar deterioração. Para isso, os engenheiros de cada montadora desenvolvem e instalam um sistema de refrigeração.

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O radiador de resfriamento é um trocador de calor de metal preenchido com anticongelante (ou anticongelante) em seu interior. Tubos de borracha são conectados a ele, os quais são fixados aos gargalos do motor correspondentes.

O resfriamento do motor funciona de acordo com o seguinte princípio. O motor de combustão interna ligado gira o impulsor da bomba de água. Graças a isso, o anticongelante começa a circular no sistema (em um pequeno círculo). Quando a temperatura do líquido atinge 80-90 graus, o termostato é acionado e um grande círculo de circulação se abre. Isso permite que o motor aqueça mais rapidamente até a temperatura desejada.

A seguinte animação 3D demonstra claramente como o sistema funciona:

Sistema de refrigeração do motor do carro. Dispositivo geral. Animação 3D.

Diagramas de instalação de um radiador de alumínio

Deve-se notar que a conexão de radiadores de aquecimento de alumínio pode ser realizada de acordo com diferentes esquemas. As baterias de alumínio são adequadas para cabeamento de um ou dois tubos. Na última versão, os tubos de alimentação e retorno são conectados em paralelo, eles são conectados através do dispositivo final do sistema de aquecimento.

Existem maneiras de conectar radiadores de aquecimento de alumínio: lateral, diagonal e inferior. Cada um dos esquemas difere não apenas na tecnologia de instalação da bateria, mas também na qualidade da transferência de calor.

Conexão diagonal

A forma mais comum e eficaz é a conexão diagonal. Neste caso, a perda de calor não excede 2%. Ideal para equipamentos com grande número de seções. A tubulação de saída é conectada à inferior. O tubo de alimentação é conectado ao tubo de ramificação superior. Este método é usado para sistemas de fornecimento de calor de dois tubos.

Conexão lateral

Com a conexão lateral, o tubo de alimentação é conectado por cima e o tubo de descarga é conectado por baixo. A instalação é realizada nas tubulações ramificadas, que estão localizadas em um lado. Na versão inferior, a conexão é feita aos tubos ramificados, localizados na parte inferior da bateria. É verdade que a saída de calor, neste caso, é 15% menor do que a potência nominal do dispositivo.

Antes de conectar um radiador de alumínio, o dispositivo deve ser devidamente montado. O fabricante descreve em detalhes a tecnologia de instalação e os recursos de montagem nas instruções que acompanham o equipamento.

Para que é isso no carro

O motor do carro funciona queimando combustível nos cilindros. Como resultado, todas as peças ficam muito quentes. Quando a temperatura dos elementos metálicos aumenta, eles se expandem. Se eles não forem resfriados, isso levará a vários problemas na unidade de potência, por exemplo, rachaduras na cabeça do cilindro, na camisa de resfriamento, deformação da cabeça do cilindro, expansão térmica excessiva dos pistões e assim por diante. Ignorar esses problemas levará a reparos de ICE caros.

Para estabilizar a temperatura, todos os motores de combustão interna em seu projeto possuem uma camisa de resfriamento por onde circula o fluido com o auxílio de uma bomba. O anticongelante aquecido é alimentado pela rodovia até o radiador do carro. Nele, o líquido é resfriado e então flui de volta para o motor. Este processo permite manter a temperatura de operação do motor de combustão interna.

Se não houvesse nenhum radiador no projeto do sistema de resfriamento, o líquido nele ferveria rapidamente. No carro, essa parte é instalada na frente do compartimento do motor. Isso é necessário para que mais ar frio entre em seu plano.

A eficiência dos trocadores de calor depende dos seguintes fatores:

• o número de tubos - quanto mais houver, melhor o anticongelante esfriará;
• seção transversal dos tubos - formato oval aumenta a área de contato com o ar, o que aumenta a transferência de calor;
• fluxo de ar forçado - especialmente útil no modo de direção urbana;
• limpeza - quanto mais detritos houver entre as aletas do trocador de calor, mais difícil será para o ar fresco entrar nos tubos quentes.

Radiadores de motor de combustão interna [editar | editar código]

Em um motor de combustão interna, o radiador é um trocador de calor que integra os dois circuitos do sistema de refrigeração. Basicamente, são utilizadas grades de radiador de placa tubular e fita tubular. No radiador, para a passagem do refrigerante, são utilizados tubos de costura ou trefilados feitos de fita de latão com espessura de até 0,15 mm. Os radiadores de alumínio também são usados: eles são mais baratos e mais leves, mas as propriedades de troca de calor, todas as outras coisas sendo iguais (dimensões, área de troca de calor, etc.), e a confiabilidade são menores.

Em locomotivas a diesel, um dispositivo semelhante é chamado de "geladeira".

Um radiador de automóvel, cujo dispositivo inclui dois tanques - um superior e outro inferior, bem como tubos entre eles, desempenha uma função essencial e é responsável por evitar o sobreaquecimento do motor. Como isso acontece, e quais tipos de nó podemos encontrar em nossas máquinas, falaremos um pouco a seguir.

Projeto do radiador

O material com o qual são feitos os radiadores de automóveis é o metal (alumínio ou cobre). As paredes do trocador de calor são muito finas, por isso o anticongelante libera rapidamente sua temperatura e esfria.

O design do radiador consiste em tubos finos soldados entre si na forma de um retângulo. Este elemento é montado em dois tanques (um na entrada e outro na saída). Além disso, as placas são enfiadas nos tubos, o que aumenta a área de transferência de calor. O ar passa entre as costelas e resfria rapidamente a superfície da peça.

Todos os trocadores de calor possuem duas aberturas: entrada e saída. Os tubos do sistema são conectados a eles. Para drenar o líquido da cavidade, o trocador de calor é equipado com um tampão instalado na parte inferior da estrutura.

Se o carro estiver dirigindo em uma rodovia, há fluxo de ar suficiente para resfriar o anticongelante naturalmente (soprando nas costelas). No caso do trânsito na cidade, o fluxo de ar não é tão intenso. Para isso, um grande ventilador é instalado no sistema de refrigeração atrás do radiador. Em modelos de carros mais antigos, ele era acionado diretamente por um motor. As máquinas modernas são equipadas com um sistema de controle de temperatura anticongelante e, se necessário, inclui fluxo de ar forçado.

Como os radiadores são feitos - veja o seguinte vídeo:

Como os radiadores de carro são feitos

Radiadores de óleo domésticos

Um radiador cheio de óleo (cheio de óleo) é uma bateria de aquecimento móvel. Dispositivo: uma bobina elétrica está localizada dentro da caixa selada, a caixa é preenchida com óleo mineral. A temperatura da superfície do aquecedor de óleo não excede 150 ° C. O calor é transferido da bobina para o óleo, depois do óleo para o corpo e do corpo para o ar.Dispositivos deste tipo são confiáveis, duráveis, silenciosos, capazes de reter calor por muito tempo após uma queda de energia e, além disso, são considerados muito seguros. As principais vantagens dos resfriadores de óleo são baixo preço, mobilidade e baixo nível de ruído. As desvantagens de um aquecedor a óleo tradicional incluem um longo tempo de aquecimento (10-20 minutos).

Os aquecedores de óleo modernos têm o seguinte conjunto de funções:

• Vários modos de operação.
• Função de controle do clima
• On / off timer, o radiador vai aquecer a sala por um certo tempo.
• Função de proteção de superaquecimento.
• Fio de torção automática.
• Controle remoto para aquecedor de óleo.
• Cabide para secar coisas.

Tipos de radiadores

Existem vários tipos de trocadores de calor. Cada um deles é projetado para uma finalidade própria, mas funcionam de acordo com o mesmo princípio - o fluido circula dentro deles para garantir a troca de calor. Trocadores de calor são usados ​​nos seguintes sistemas de veículos:

• resfriamento;
• aquecimento;
• climático.

Existem duas categorias de radiadores mais comumente usados ​​na indústria automotiva.

1. Lamelar tubular. Esta é a modificação mais comum encontrada em carros mais antigos. O trocador de calor neles consiste em tubos localizados horizontalmente (seção circular), nos quais placas finas são enfiadas. Na maioria das vezes, eles são feitos de uma liga de alumínio. Essas modificações foram instaladas em veículos mais antigos. A principal desvantagem é a baixa transferência de calor devido à pequena área de contato com o fluxo de ar.
2. Fita tubular. Eles usam tubos longos (seção oval), dobrados em forma de bobina. O material usado para sua fabricação é uma liga de cobre e latão ou alumínio. Essas modificações são instaladas em muitos carros modernos. Os modelos de cobre têm excelente condutividade térmica, mas são muito caros. Portanto, mais frequentemente o sistema de refrigeração é equipado com contrapartes de alumínio.

Entre a primeira categoria, existem mais dois tipos de radiadores. Estes são modelos de passagem única e várias passagens. Eles diferem uns dos outros no princípio da circulação.

• Mão única. O refrigerante entra na cavidade do trocador de calor por um lado e é distribuído uniformemente por todos os tubos. Eles têm uma desvantagem significativa: o anticongelante na cavidade é distribuído de maneira irregular, o que faz com que a eficiência da troca de calor seja perdida.
• Multi-passagem. Os elementos de resfriamento são divididos em várias seções. Este projeto aumenta o comprimento total da linha, o que melhora o processo de transferência de calor.

Dispositivo radiador

um dispositivo; b - a válvula de vapor está aberta; c - a válvula de ar está aberta.

• O radiador tem estruturalmente um reservatório superior (1) e inferior (7). Esses tanques são conectados entre si por tubos (5) de latão ou alumínio. As placas (6) são fixadas a esses tubos por soldagem, o que aumenta a área de resfriamento da superfície do elemento. Através desta superfície, o calor é removido do refrigerante e liberado no meio ambiente.
• O reservatório superior tem um gargalo para encher com refrigerante. O pescoço é fechado com um tampão (3). Este bujão contém uma válvula de vapor (11) e uma de ar (12).
• O reservatório superior também possui um tubo (2) para conectar o radiador à camisa de resfriamento do motor. Esta conexão é realizada por meio de uma mangueira de borracha. Adicionalmente, existe um tubo de saída de vapor (4), bem como um sensor termômetro elétrico (13).
• O tanque inferior (7) possui um tubo ramificado (8) para conectar o dispositivo a uma bomba (bomba). Existe também uma torneira adicional capaz de drenar o líquido refrigerante. O radiador é fixado ao chassi do veículo com fixadores especiais (9).

Danos aos radiadores: causas, prevenção

Como qualquer peça, o radiador do carro também pode falhar.Aqui estão cinco razões principais.

1. Dano mecânico. Uma vez que esta peça é instalada na frente do veículo, objetos estranhos freqüentemente caem sobre ela. Por exemplo, podem ser pedras de um carro na frente. Mesmo uma pequena colisão de um carro pode danificar o radiador, o que comprometerá a estanqueidade do sistema de refrigeração.
2. Oxidação de metal. Embora todos os elementos do trocador de calor sejam feitos de materiais inoxidáveis, os radiadores não são protegidos contra o acúmulo de incrustações dentro de suas cavidades. Devido ao uso de refrigerante de baixa qualidade, as partes metálicas do motor podem oxidar, o que entope a linha e impede a livre circulação do anticongelante.
3. Desgaste natural. O aquecimento e o resfriamento constantes levam à "fadiga" do metal, o que reduz sua resistência. As vibrações no compartimento do motor destroem as costuras de conexão, o que pode causar vazamento.
4. Pressão de linha excessiva. Se um bujão de baixa qualidade for instalado no tanque de expansão, com o tempo, a válvula de alívio de pressão para de funcionar. Devido ao aquecimento do anticongelante a uma temperatura acima de 100 graus, o volume do sistema aumenta. Na maioria das vezes, as costuras em elementos plásticos divergem. Mas as paredes do antigo trocador de calor tornam-se mais finas com o tempo, o que leva à despressurização e vazamentos.
5. Congelamento do refrigerante. Isso pode acontecer no caso de usar o anticongelante errado ou água pura. No frio, a água se cristaliza e se expande. A partir disso, aparecem rachaduras nas paredes dos tubos.

A maioria desses problemas pode ser evitada com a aplicação de métodos preventivos. Para prolongar o serviço do radiador, o proprietário do carro pode tomar as seguintes medidas.

• Não encha o sistema com água normal. Em caso de emergência, você pode usar destilado, mas em um futuro próximo, você precisará alterá-lo para anticongelante. Este líquido ferve em temperaturas acima de 115 graus. Além disso, contém lubrificante, que tem um efeito benéfico no impulsor da bomba e em outras partes metálicas do sistema.
• Troque o anticongelante em tempo hábil e, quando o nível diminuir, adicione-o. A substituição deve ser feita pelo menos 50-70.000 km. quilometragem (para anticongelante, esse intervalo é de 150 mil). Mas se o refrigerante mudou de cor e ficou preto, este é um sinal claro para a manutenção do sistema.
• Instale um radiador feito para o modelo de carro fornecido.
• Execute a manutenção de rotina em todo o sistema de resfriamento.
• Mantenha as aletas do trocador de calor limpas.
• Durante a substituição do anticongelante, lave periodicamente as paredes internas da bobina.

O que é melhor: reparar ou alterar

Todos os motoristas podem ser divididos em duas categorias. Os primeiros acreditam que uma peça com defeito precisa ser substituída por uma nova. Estes últimos têm certeza de que tudo pode ser consertado. E consertar radiadores é um tópico frequente de controvérsia.

A Internet está repleta de todos os tipos de conselhos sobre como consertar o vazamento por conta própria. Alguns usam compostos especiais. Outros preenchem o sistema com agentes de ponte de crack. Às vezes, alguns métodos ajudam a prolongar a vida útil da peça por um tempo. Mas, na maioria dos casos, essas técnicas apenas obstruem o sistema de resfriamento.

Faz sentido consertar modelos de cobre, porque são fáceis de soldar. No caso dos análogos de alumínio, a situação é diferente. Eles podem ser soldados, mas isso envolverá uma soldagem cara. Portanto, o custo de consertar um radiador com vazamento será quase idêntico ao preço de uma peça nova. Faz sentido concordar com este procedimento apenas no caso de um modelo caro de trocador de calor.

Na maioria dos casos, os reparos são apenas uma medida temporária, porque a alta pressão se acumula constantemente no sistema de resfriamento, o que levará à despressurização repetida da linha. Se você realizar a manutenção e limpeza do sistema em tempo hábil, geralmente não precisará trocar o radiador.Portanto, quando uma peça quebra e o precioso líquido refrigerante é derramado no solo, é melhor substituir esta unidade do que jogar dinheiro fora constantemente para comprar outro recipiente.

Como operar corretamente?

Uma das condições mais importantes para o correto funcionamento de um radiador é mantê-lo limpo e evitar pressão excessiva no sistema. O segundo fator depende da tampa do tanque de expansão.

O primeiro procedimento pode estender a vida útil desse componente. No entanto, isso deve ser feito corretamente.

• O fabricante proíbe categoricamente a reutilização do refrigerante usado. Mesmo se você limpá-lo, ele já perdeu suas propriedades e, portanto, já será inútil.
• Se o anticongelante estiver muito sujo, antes de colocar um novo no sistema, ele deve ser enxaguado com água destilada (em nenhum caso use água comum). Não contém sais e impurezas que podem se acumular dentro da bobina e reduzir a eficiência do resfriamento.
• Ao limpar a parte externa, é importante levar em consideração que as aletas do trocador de calor são muito finas e, portanto, mesmo pequenas forças podem dobrá-las. Posteriormente, isso irá interferir no sopro natural dos tubos do radiador. Se o procedimento for realizado com uma mini-lavadora, será necessário ajustar um cabeçote pequeno. O jato deve ser direcionado perpendicularmente às aletas para evitar que a sujeira acumulada entre no trocador de calor. Então, não pode ser purificado de forma alguma.

Qual radiador é melhor?

Na maioria dos casos, a resposta a esta pergunta depende das capacidades materiais do motorista. Modelos de cobre-latão se prestam a reparos baratos. Em comparação com análogos de alumínio, eles têm melhores propriedades de transferência de calor (o coeficiente de transferência de calor do cobre é 401 W / (m * K) e do alumínio - 202-236). Porém, o custo de uma peça nova é muito alto devido ao preço do cobre. E mais uma desvantagem - muito peso (cerca de 15 kg).

Os radiadores de alumínio são mais baratos, mais leves em comparação com as versões de cobre (cerca de 5 kg) e têm uma vida útil mais longa. Mas eles não podem ser reparados adequadamente.

Existe outra opção - comprar um modelo chinês. Eles são muito mais baratos do que a peça original de um carro específico. O principal problema da maioria deles é a curta vida útil. Se um radiador de alumínio aguenta suas funções por 10-12 anos, o análogo chinês é três vezes menos (4-5 anos).

Para obter detalhes sobre avarias e manutenção de radiadores, consulte o seguinte vídeo:

Radiador de refrigeração do motor. Mau funcionamento. Limpeza.

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Dispositivo de bateria de alumínio

Considerando o dispositivo de um radiador de aquecimento de alumínio, deve-se observar que o design da bateria pode ser sólido ou seccional.
O aquecedor secional de alumínio consiste em 3-4 seções separadas. Via de regra, titânio, silício e zinco são adicionados ao alumínio. Esses metais tornam o produto mais durável e resistente a rasgos e corrosão. Todas as seções são conectadas entre si por meio de um conector rosqueado. Gaxetas de silicone são usadas para vedar a conexão. O interior dos radiadores é revestido com polímero para evitar a possibilidade de ruptura da bateria.

Os radiadores de alumínio sólido consistem em perfis. Os perfis são feitos por extrusão.

Nenhum metal adicional é adicionado aos radiadores de alumínio.

O que dá plasticidade ao material. Os perfis são ligados entre si por soldagem. Esta conexão é altamente durável e confiável. Como os seccionais, os modelos de uma única peça de radiadores são cobertos com uma camada de polímero em seu interior.

Dependendo do método de produção, existem radiadores por fundição, por extrusão e produtos anodizados (em alumínio de maior pureza).

Características técnicas dos radiadores de alumínio

Tendo em vista as elevadas características técnicas, muitos decidem comprar um radiador de alumínio para aquecimento de um apartamento. Os principais parâmetros técnicos incluem:

1. pressão de operação. Está na faixa de 10 a 15 atmosferas. Em apartamentos residenciais, a pressão de trabalho pode exceder a norma em 3-4 vezes. Nesse sentido, esses radiadores raramente são instalados em residências urbanas. Mas para casas particulares - esse aquecedor seria a solução ideal;
2. teste de pressão. Está na faixa de 20 a 50 atmosferas;
3. coeficiente de transferência de calor. Para a seção padrão, é 82-212 W;
4. a temperatura máxima do refrigerante pode chegar a +120 graus;
5. uma seção pode pesar de 1 a 1,5 kg;
6. a capacidade de cada seção é de 0,25 a 0,46 l;
7. a distância entre os eixos pode ser de 20, 35, 50 cm, existem modelos para os quais este parâmetro pode chegar a 80 cm.

O fabricante indica os parâmetros para cada modelo do radiador no passaporte do dispositivo. Considerando as características técnicas dos radiadores de alumínio, o preço para eles é bastante razoável e depende do tipo de bateria, do número de seções e do fabricante.

Vantagens e desvantagens dos radiadores de alumínio

Antes de comprar radiadores de aquecimento de alumínio, você precisa considerar quais as vantagens e desvantagens desse dispositivo.
A principal vantagem da bateria de alumínio pode ser chamada de compacidade e muito menos peso do que os sistemas de ferro fundido. Você pode ler mais sobre radiadores de aquecimento de ferro fundido aqui. O equipamento aquece muito rapidamente e transfere o calor para a divisão na perfeição. A vida útil é bastante longa. Outra vantagem é a divisão em seções - é possível escolher o comprimento necessário da bateria. Deve-se destacar que o preço dos radiadores de alumínio é indicado por seção. Isso facilita o cálculo do custo aproximado de um dispositivo seccional.

Por ser pequeno e leve, o equipamento é fácil de instalar. A instalação pode até ser realizada sobre uma parede de gesso cartonado. Os modelos modernos têm uma aparência esteticamente agradável e elegante. O alumínio é fácil de trabalhar. Isso permite que os fabricantes experimentem o design da bateria. Você pode escolher uma opção para qualquer interior. Acima de tudo, os radiadores de alumínio são adequados para sistemas de aquecimento autônomos. Apesar das elevadas características técnicas e de muitas vantagens, o preço das baterias de aquecimento de alumínio é bastante acessível.

As desvantagens dos radiadores de alumínio incluem baixa resistência à corrosão. Isso pode afetar muito a integridade geral da bateria. O alumínio é por natureza um metal bastante ativo. Se a película de óxido que cobre a superfície for danificada, a camada protetora será destruída devido à liberação de hidrogênio. Para melhorar as propriedades anticorrosivas, um revestimento de polímero é usado. Se a bateria não tiver revestimento de polímero, as torneiras dos tubos de alimentação não devem ser fechadas. Caso contrário, a pressão pode romper a bateria.

Hoje, as baterias de alumínio ocupam uma posição de liderança na venda de equipamentos de aquecimento.

Muitas pessoas preferem comprar este tipo de dispositivo de aquecimento e devido ao custo relativamente baixo. Para radiadores de alumínio, o preço médio por seção é de cerca de 230-300 rublos.