Устройство радиатора отопления салона

Радиатор печки (салонного отопителя): как устроен и какие неисправности случаются

На сегодняшний день значение комфорта при езде на любом виде транспорта трудно переоценить. Если раньше водителю приходилось мерзнуть в машине во время путешествия даже под закрытым кузовом, то сейчас радиатор отопителя является обязательной деталью любого автомобиля. Это касается не только легкового, но и грузового транспорта, ведь каждому человеку необходимо чувствовать себя комфортно и обезопасить себя от пагубного воздействия холода.

Отопительный прибор в автомобиле стандартной комплектации имеет довольно примитивное строение. Он состоит из радиатора охлаждения, подключенного к охладительной системе двигателя, по которой течет охлаждающая его жидкость. В систему включен также вентилятор, обдувающий все это устройство, включая воздуховоды, по средствам которых идет подача нагретого воздуха в салон машины.

Все детали отопительного устройства установлены под передней панелью салона легкового и грузового автомобиля. Работа системы обусловлена следующими процессами:

  1. поступление жидкости, предназначенной для охлаждения двигателя, в радиатор;
  2. нагрев радиатора;
  3. вентилятор создает воздушный поток, отбирающий тепло у представленного устройства;
  4. управление интенсивностью нагрева осуществляется путем изменения значения частоты вращения вентилятора и положением заслонок.

Все они контролируются приборами или непосредственно водителем. Он может настроить идеальный микроклимат внутри салона своей машины для любого времени года. Тем более, что сделать это в современных моделях автотранспорта не представляет особого труда.

Функции радиатора и его значение в отопительной системе автомобиля

Радиатор печки автомобиля представляет собой классический теплообменник, обеспечивающий эффективную передачу тепловой энергии от теплоносителя непосредственно в салон. Принцип работы и схема подключения представленного устройства аналогичны обычному радиатору для двигателя. Изделия имеют похожее строение и принципы работы.

Для корректного функционирования отопителя, необходимо, чтобы изделие постоянно нагревалось. Это достигается, благодаря подключению изделия к системе охлаждения двигателя. Радиатор печки должен подключаться параллельно основному радиатору по средствам специальных штуцеров, предусмотренных на выпускном патрубке двигателя, подводящей трубе помпы и корпусе термостата.

Типы радиаторов отопительного устройства

Современный рынок предлагает потребителям приобрести радиатор печки любого вида автомобильного транспорта нескольких видов. Все они имеют компактные размеры и простое строение. В большинстве случаев такие элементы различаются по следующим признакам:

  • материал изготовления;
  • форма трубок;
  • плотность установки трубок.

Материалом изготовления радиаторов являются металлы: медь и алюминий. Классическим вариантом является медный радиатор печки. Однако такой вариант используется все реже. Хоть он и обеспечивает комфортный микроклимат внутри салона, стоимость такого изделия выше, чем у остальных аналогов. Вместе с этим, современные реалии таковы, что производство автомобилей настроено на максимальное снижение себестоимости продукции. Именно по этой причине для изготовления представленных устройств чаще всего используется алюминий.

Трубки, из которых выполнены представленные изделия, могут быть круглыми или плоскими (сплющенными). Радиаторы с круглыми трубками менее эффективны (показывают меньший КПД), чем аналоги с плоскими описываемыми деталями. Это происходит за счет меньшей площади. КПД таких устройств можно повысить за счет установки специальных устройств – завихрителей.

По плотности установки трубок изделия разделяются на двухрядные и трехрядные. В двухрядных изделиях подобного вида трубки установлены в два ряда, а в трехрядных – в три. Последние считаются более эффективными, так как 3 ряда трубок способны пропустить через себя больше жидкости, которая отдает устройству свое тепло.

Распространенные неисправности

Радиатор может прийти в негодность как по вине водителя, так и по причине устаревания или некорректной работы других систем автомобиля. Все неисправности можно распределить по 3 типам:

  • засорения в системе каналов;
  • утечки;
  • засорения в системе сот.

Поломка изделия всегда сопровождается значительным дискомфортом внутри салона. К примеру, утечка, являющаяся наиболее серьезным видом неисправности, приводит к отказу в работе изделия. Бывали случаи появления неприятного запаха. Такая поломка радиатора печки случается по причине механических повреждений. Довольно часто ломается сам кран.

Если такая проблема выявлена в радиаторе из меди, проблема решается довольно быстро. Изделие изымается и запаивается в месте пробоины. Алюминий также можно запаять, но стоимость подобной процедуры, как правило, равноценна приобретению нового устройства. В этом и заключается основной минус изделий, выполненных на основе представленного металла.

Неисправности по причине засорения решаются также просто. Изделие демонтируют из автомобиля и тщательно вычищают. Внешние и внутренние засорения происходят чаще всего по причине халатности владельца автомобиля. Это может быть использование некачественных охлаждающих средств, очистки и так далее.

Знание устройства, назначения и основных поломок радиатора отопительного устройства помогает избежать крупных затрат при ремонте. Это также помогает выявить наиболее подходящее изделие для вашего уровня доходов. Благодаря тому, что вы будете осведомлены в том, как работает представленное устройство и его типы, вы подберете идеальный вариант, сочетающий в себе оптимальную цену и высокое качество.

Читайте также:  Какую систему воздушного отопления выбрать

Автомобильная «печка»: от горячих камней до климат-контроля

Однажды мой приятель, который читал книгу Тома Бауэра «Формула-1 — история главной автогонки мира и ее руководителя Берни Экклстоуна» сказал: «Книга дурацкая, там есть эпизод, в котором Берни продал машину без печки. Не могли придумать, что ли, более правдоподобную историю?» Судя по всему, речь шла о следующем абзаце:

«Один из работников Уайтхауса по имени Питер Рикс как-то спросил его за кружкой пива:

— У тебя найдется хороший подержанный MG?

— Да, — ответил Экклстоун. — Ярко-красный.

— А печка там есть? — спросил Рикс, поскольку печка в машину ставилась отдельно.

Рикс заплатил за машину, а когда ее пригнали, обнаружил, что печки нет».

Пришлось объяснить моему приятелю, что печка, без которой мы машину не мыслим, была опцией еще в шестидесятых годах. А машины с ней считались отменно комфортными. В общем, самое время рассказать о том, как появился и эволюционировал такой привычный сегодня атрибут автомобиля, как климатическая установка, ранее в народе называемая «печкой».

Торпедо MG Magnette

Первые эксперименты

Начиная с конца XIX века машины выпускались без закрытого кузова, и там печка была бы почти бесполезна. Тем более что охлаждение двигателя обычно было термосифонным или вообще воздушным — отапливать целенаправленно салон с его помощью было сложно. Самые комфортабельные закрытые кузова отапливались по-каретному, отдельной маленькой печью или же более безопасными нагретыми камнями либо другими заранее прогреваемыми предметами. Да и сами кузова были деревянными, часто неплохо утепленными.

А вот на электромобилях (они были весьма популярны в США в начале века!) встречалась такая интересная опция, как подогрев рулевого колеса. Однако греть одного водителя было слишком накладно, так что до поры самым надежным его другом в холодную погоду была специальная одежда или попоны, закрывающие сразу салон и нескольких человек.

Первые рецепты действительно автомобильного отопления появились достаточно рано. Реклама 1907 года в журнале Motor предлагала уникальную возможность — устройство, подающее нагретый выхлопной системой воздух в салон. Подобного рода устройства предлагались множеством фирм.

Конструкция их была обычно незамысловата: из выхлопной трубы часть горячих газов отводилась в теплообменник-радиатор в салоне. Если обогрев не был нужен, то просто закрывали клапан подачи газов. Теплообменник ставили на пол машины. Разумеется, в стандартную комплектацию такие устройства не входили, но зато поставить его можно было на любую машину с ДВС.

Устройство было опасным, потому что выхлопные газы могли попасть прямо в салон при нарушении герметичности, а регулировать температуру было сложно, так как температура и давление выхлопных газов постоянно менялись. К тому же их нужно было периодически прочищать, ведь выхлоп на старых машинах был очень грязным. Существовала и опасность возгорания деревянных кузовов машин или других соприкасающихся с отопителем деталей. В общем, система не прижилась.

В 1925 году произошло одно знаменательное событие, смысл которого можно оценить только сейчас. Впервые мировое производство машин с закрытыми кузовами превысило производство открытых авто. Эра кабриолетов — ветра в лицо, пыли, снега и очков-консервов — закатилась. Выбор был сделан в пользу комфортного перемещения в любую погоду, в том числе и в зимнее время.

Отопитель с нагревом в выпускном коллекторе

Более совершенная система отопления салона появилась 1929 году на Ford Model A. Она уже разрабатывалась специально для этой модели и включала в себя теплообменник на выпускном коллекторе мотора и гибкие трубы.

Читайте также:  Акт проведения гидравлических испытаний системы отопления

Вентилятор в подкапотном пространстве, нагнетая воздух для двигателя, попутно «задувал» в воронку трубки «печки», оттуда воздух направлялся в теплообменник в коллекторе, нагревался и поступал затем в салон. Регулировалась такая система привычными нам сегодня заслонками и даже имела возможность направить поток горячего воздуха на лобовое стекло или в ноги.

Несколько более совершенная система опционально устанавливалась на Ford V8 с 1933 года. Воздушный поток, который нагнетался в воронку вентилятором, делился надвое. Одна часть оставалась холодной, другая – шла через трубчатый теплообменник в выхлопном коллекторе. Далее оба потока шли в смесительную камеру. Из салона можно было отрегулировать состав воздушной смеси, двигая заслонку смешения и получая таким образом более или менее горячий воздух.

Паровой отопитель

Конструкторская мысль не стояла на месте: компания Delco в те же годы предлагала систему парового отопления для машины. Котел системы устанавливался все туда же, на выхлопную трубу. А получившийся пар нагревал радиаторы в салоне. А те в свою очередь обдувались вполне привычными нам электрическими вентиляторами. Так понемногу собирались вместе компоненты обычной автомобильной «печки».

Жизнь подобных систем оказалась долгой, они применялись на множестве дешевых европейских машин, на знаменитом «Жуке», на 2CV и на первых вариантах наших «Запорожцев». На машинах с воздушным охлаждением мотора иногда применялся вариант с подачей в салон воздуха из системы охлаждения мотора, но примеси масла, бензина и выхлопа сделали такую конструкцию еще менее комфортной, чем обогрев от выхлопной трубы. На «Жуке» начальный вариант заменили сначала на простой теплообменник на выхлопной трубе, а потом попытались использовать масляный радиатор.

Неудивительно, что на фоне всех этих сложностей автомобили с паровыми машинами считались верхом комфорта. Паровички братьев Добл, например модели Doble Detroit 1917 года или скоростной Doble Model E 1924 года, не только поражали воображение скоростью и динамикой разгона — Model E разгонялась до 160 км/ч, что тогда считалось совершенно ошеломительным, но и тихо работали, не выдавали неприятного дыма (топливом служил спирт), и, разумеется, отапливались паром и были по тем временам потрясающе комфортными. К сожалению, они оказались в разы дороже машин с ДВС, и выпуск их не дотянул и до сотни штук суммарно.

Doble Model E 1924

Первые жидкостные отопители

Первые машины с водяной помпой и термостатом, то есть с циркуляционной системой охлаждения появились в середине двадцатых годов. Для них вскоре были созданы и опционные «печки» почти современной конструкции. Через маленький радиатор в салоне прогонялась горячая вода из системы охлаждения двигателя, а сам радиатор обдувался электрическим вентилятором.

В 1927 году А.Б. Арнольд построил экспериментальную установку для Ajax Car (подразделение Nash Motors, о которой ниже) радиатор системы был полнопроточным. Чуть позднее, в 1930 году, после доводки его системы Harrison Radiator Division of General Motors с группой предприятий взяли патент US 1,923,355 на подобные системы отопления и начали серийное производство.

Но это была все еще отдельная система, которую можно было поставить на любую машину с двигателем, имевшим помпу. Но зато она производилась массово и была проста в установке — достаточно было просверлить пару отверстий в моторном щите. Важно понимать: это была просто «печка», которая грела салон. Можно было отрегулировать ее нагрев и интенсивность работы вентилятора, а с системой вентиляции отопитель был не связан. Собственно говоря, для вентиляции никакой системы и не было — салон проветривали через форточки в боковых окнах, да на ходу через специальные заслонки обдувалось лобовое стекло.

Первой же машиной, на которой отопитель появился как встроенный элемент, принято считать Nash. Начиная с 1938 года на все машины марки можно было заказать отопитель салона жидкостного типа похожий на современный. «Печкой» можно было управлять двумя ручками на приборной панели. Одна регулировала скорость работы вентилятора, другая — клапан подачи антифриза в радиатор отопителя и заслонку смешения холодного забортного воздуха с воздухом, подаваемым с нагретого радиатора. Чем выше требовалась температура, тем больше антифриза и меньше забортного воздуха.

Торпедо Nash Rambler

Развитие систем климат-контроля

А уже в 1939 году в опциях появилась система Nash Weather Eye, которую можно считать прообразом систем климат-контроля, температура воздуха в ней поддерживалась автоматически. Систему можно было поставить на топовые модели LaFayette, Ambassador Six и Ambassador Eight.

Читайте также:  Требования по мощности отопления

Воздух не только подогревался, он еще и проходил через фильтры, а в салоне нагнетаемым воздухом поддерживалось повышенное давление, чтобы дорожная пыль и холодный воздух не проникали внутрь через щели. Впрочем, это были машины класса нынешнего «Роллс-Ройса» и «Бентли», ну или топовых «Мерседесов».

Конечно же, никаких электронных блоков управления и температурных датчиков в конце 30-х не было. Для автоматической регулировки температуры обдува использовался обычный термостат. Воздух из печки, подаваемый в салон, в зависимости от своей температуры, расширял или сжимал парафин в термостате, и тот, соответственно, регулировал клапан подачи антифриза в радиатор и заслонку смешения. Дальнейший технический прогресс был связан с развитием этой принципиальной схемы. Отопитель и климат-контроль становился компактнее, совершеннее и дешевле.

Уже упомянутое подразделение Harrison Radiator Division of General Motors на протяжении многих лет занималось усовершенствованием систем вентиляции и отопления на автомобилях GM и разработало систему, в которую входил радиатор для монтажа под сиденья и система подвода свежего воздуха. Комплект установки можно было заказать для машин Oldsmobile, Pontiac и Chevrolet, а на Cadillac такую опцию можно было заказать и в заводском исполнении.

После войны, в 1946 году, гораздо более «демократичный», нежели Nash, Buick представил собственную систему отопления с автоматическим контролем температуры. А Cadillac в том же году создал систему с двумя отдельными радиаторами под передними сиденьями — с их помощью можно было поддерживать разную температуру в правой и левой частях салона. Эту систему, наверное, можно считать первой системой раздельного регулирования, предком наших многозонных климат-контролей.

В 1950 году систему с вентиляцией и обогревом внедрил General Motors для всех своих моделей, а к 1962-му — интегральные климатические установки, совмещавшие вентиляцию салона и его обогрев. В 1968 году производство машин без системы отопления было в США запрещено законодательно.

Тем временем на нашей стороне океана

Переход к использованию систем отопления в Европе тоже был небыстрым и завершился примерно к середине шестидесятых годов. И начался он тоже с люксовых машин. Но в целом автомобили были проще американских, и отопитель часто оказывался дорогой опцией. Так и произошла история с Экклстоуном, которую мы упоминали выше, она вполне правдива.

На спортивных машинах вроде MG комфорт часто приносили в жертву цене и легкости. К началу семидесятых годов найти новый автомобиль без отопителя уже практически невозможно, даже самые дешевые обзаводятся «печкой».

Вот только обилие компактных авто заставляло конструкторов искать способы удешевления системы. Например, на Fiat 500 и Ford Anglia использовали систему с подводом тепла от специальной секции основного радиатора, то есть без отдельного радиатора отопителя. Чуть более дорогой Renault 4 мог похвастаться полноценной системой обогрева, хотя вентиляция салона все еще шла через форточки.

Советский опыт

Срок эксплуатации машин в Европе вообще и в СССР в частности был большим. Многие помнят путешествия на оригинальных «Москвичах»-400, где печки не было вовсе, или на ГАЗ-51 первых выпусков. А ведь они бегали по дорогам еще в восьмидесятые годы! Показателен в этом плане переход от ГАЗ-М-20 «Победа» к ГАЗ-21 «Волга».

На «Победе» не было полноценной печки, теплый воздух подавался в основном на лобовое стекло слабеньким моторчиком, а в «Волге» же при желании можно было «устроить Ташкент». На ГАЗ-24 появилась уже полноценная система вентиляции салона, обеспечивающая и его прогрев, и охлаждение. В целом отечественный автопром даже оказался в чем-то более прогрессивным, чем европейский. Суровая зима не позволяла сделать отопитель опциональным элементом, да и продажа опций не вязалась с советской экономикой. Правда, грели печки не всегда хорошо из-за плохой сборки, загрязнения и неудачных конструкций, но они были.

Альтернатива

Не всегда отопители используют температуру выхлопа, масла или антифриза. Есть и более экзотические варианты с бензиновыми горелками и электрическими отопителями.

И разумеется, рассказ о современных системах климатизации был бы неполным без описания систем кондиционирования воздуха. Но о дальнейшем прогрессе и экзотических решениях — в следующей части статьи.

Оцените статью