Пластиковый радиатор миф или реальность

Радиатор тракторных двигателей.

Радиатор состоит из верхнего 2 (рис. 1, а) и нижнего 11 баков, сердцевины 1 и деталей крепления. Обычно применяют трубчатые сердцевины, представляющие собой несколько рядов вертикальных круглых или овальных (рис. 1,б) латунных трубок 13. Для увеличения поверхности охлаждения трубок и повышения их жесткости на трубки надеты и припаяны к ним тонкие латунные пластины 14.

Рис. 1. Радиатор и его детали:

А— радиатор: 1 — сердцевина водяного радиатора; 2 — верхний бак; 3 — тяга управления жалюзи; 4—крышка заливной горловины; 5, 8 — неподвижные планки; 6 — система рычагов; 7— подвижная планка; 9 —створка; 10— краник;

11 — нижний бак; 12 — масляный радиатор; б — трубчатая сердцевина: 13 — трубка; 14 — пластины; в —.крышка горловины радиатора с паровоздушным клапаном: 1 — пароотводная трубка; 2 — паровой клапан; 3 — пружина парового клапана; 4 — запорная пружина; 5 — корпус крышки; 6 — горловина радиатора;

7, 8 — резиновые прокладки; 9 — воздушный клапан; 10 — пружина воздушного клапана; 11 — седло воздушного клапана.

Верхние и нижние баки радиаторов и боковины, которые скрепляют их, отлиты из чугуна или сделаны из латуни. Верхний бак 2 (рис. 1, а) радиатора имеет горловину, плотно закрывающуюся крышкой 4, а нижний 11 — краник 10 или пробку для слива воды из системы. У сердцевин некоторых радиаторов концы трубок немного выступают над крайними пластинами — так называемыми трубными досками, которые сделаны из более толстого, чем пластины 14, листового металла.

На большинстве тракторных двигателей верхний и нижний баки крепятся болтами к трубным доскам. Между сердцевиной и баками устанавливаются прокладки. Для придания радиатору необходимой прочности его верхний и нижний баки скрепляются стальными (Д-50 и А-41) или латунными (Д-240, ГАЗ-52) боковинами (стойками). Радиаторы двигателей ГАЗ-53 изготовлены из алюминиевого сплава. У двигателей ЗИЛ-330, Д-240 и некоторых других для смягчения колебаний, передаваемых от рамы к радиатору, в местах соединения радиатора с рамой устанавливают резиновые прокладки.

Для регулирования интенсивности обдува водяного радиатора перед ним устанавливается шторка или жалюзи.

Радиаторы тракторных и комбайновых двигателей спереди закрыты облицовкой с предохранительной сеткой.

При повышении давления внутри системы охлаждения или при образовании разрежения в ней систему охлаждения необходимо соединять с атмосферой. Эту функцию выполняют паровой и воздушный клапаны.

Принцип работы и устройство этих клапанов у всех двигателей одинаковы. Обычно они расположены в крышке 4 (рис. 1, а) горловины радиатора.

Паровой клапан 2 (рис. 1, в) открывается в случае избыточного давления в системе, равного 0,03—0,04 МПа, и пар из системы охлаждения выходит по трубке 1 в атмосферу. При таком давлении температура не закипевшей воды в радиаторе может достигнуть 109—111° С, вследствие чего представляется возможность несколько повысить тепловой режим двигателя.

Воздушный клапан 9 служит для предотвращения деформации трубок радиатора, когда при остывании воды в системе охлаждения образуется разрежение. Он открывается, если разрежение достигает 0,001—0,01 МПа, и тогда в систему охлаждения двигателя по трубке 1 поступает воздух.

Патрубки радиатора, головки цилиндров и блок-картера обычно соединяются гибкими шлангами, которые зажимают на патрубках специальными хомутиками.

Радиатор дизелей ЯМЗ соединен с расширительным баком. Расширительный бак дизелей ЯМЗ различных модификаций и некоторых других оборудован паровоздушным клапаном.

Источник

Пластиковый радиатор: миф или реальность?

Инновационные разработки всегда привлекали внимание и двигали вперед развитие различных отраслей. В 2019 году благодаря стараниям целеустремленных инженеров был сконструирован радиатор охлаждения трактора МТЗ с сердцевиной из полиуретана: это перспективная разработка родом еще из 80-ых годов XX столетия. Конструкция вызвала интерес у многих частных фермеров и крупных сельскохозяйственных предприятий.

Пластик — дешевый, прочный и лёгкий материал, но получилось ли у инженеров создать по-настоящему эффективную модель радиатора охлаждения ДВС? Было решено сравнить новинку с зарекомендовавшими себя на рынке алюминиевыми и медно-латунными аналогами, которые также используются на тракторах МТЗ. Результаты испытаний получились очень интересными!

Как устроен трактор МТ3?

Будучи одной из самых универсальных машин, созданных человечеством, трактор способен транспортировать грузы, буксировать технику, оказывать заметную помощь во время проведения строительных и/или сельскохозяйственных работ, а также поддерживать состояние коммунального хозяйства. Такая техника, нацеленная на длительную эксплуатацию в различных климатических и погодных условиях, позволяет использовать множество навесных или прицепных механизмов и устройств:

● Ковш, лебёдку и прицеп;

● Мотобур или фрезу;

● Культиватор и сеялку;

● Различные типы косилок;

Колёсные тракторы МТЗ уже более 70 лет являются лидером рынка в сегменте универсальной сельскохозяйственной техники. За данный период было выпущено почти 4 миллиона колёсных тракторов!

Машины производятся массово и регулярно модернизируются, поступая на экспорт в различные страны мира. Всего производитель выпускает 9 серий машин, каждая из которых имеет разные технические характеристики и различную комплектацию.

Помимо способности комплектоваться более чем 350 видами прицепного, полунавесного и/или навесного оборудования (совместимость с зарубежными аналогами) и универсальности работ, среди преимуществ также можно выделить высокую производительность, маневренность, компактность, простоту ремонта и обслуживания, удобство эксплуатации, надёжность и экономичность.

Конструкционные особенности различных серий, заслуживающие внимания:

● Кондиционер в базовой комплектации;

● Двигатели с турбинами и охлаждением атмосферного воздуха;

● Возможность сдваивания осевых колес;

● Улучшенная коробка передач, позволяющая переключать передачи без разрыва потока мощности;

● Планетарные редукторы мостов;

● Синхронизация трансмиссии и гидронавесной системы.

Работа трактора может занимать продолжительное время, несмотря на климатические особенности региона. Чтобы силовой узел машины не подвергался чрезмерным температурным нагрузкам и прослужил гораздо дольше, в конструкции активно применяются системы охлаждения.

Важно отдавать предпочтение качественным моделям радиаторов, выполненным из эффективного материала, поскольку 20% поломок тракторов происходят как раз по причине неисправности радиатора охлаждения двигателя трактора. Чтобы минимизировать проблемы с охлаждением ДВС разрабатываются новые теплообменники.

В отраслевой научно-исследовательской лаборатории теплообменных аппаратов (ОНИЛТА) имени В. В. Буркова, при содействии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и УК «Карвиль», был разработан новый радиатор. Главной особенностью разработки является то, что сердцевина изделия выполнена из полиуретана.

Сравнительные испытания пластикового

и алюминиевого радиатора

В июне 2019 года в ООО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ТАЛИС» состоялся ряд испытаний трех радиаторов трактора МТЗ 80, в том числе и опытного образца на основе полиуретановой сердцевины.

Альтернативный радиатор, изготовленный частично из пластика, показал отличные результаты, поскольку гидравлические и теплотехнические характеристики были достаточно высоки, на уровне аналогичных изделий, выполненных на основе меди (пластины) и латуни (трубки), а также алюминия.

Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии на участках гидравлических систем, обусловленные наличием вязкого трения.

Главными преимуществами пластикового радиатора трактора МТЗ являются его лёгкий вес и доступность. Медно-латунный аналог оказался тяжелее всех и показал самое низкое гидравлическое сопротивление.

Известно, что модели, выполненные из меди и латуни, имеют наименьшую жесткость на внутреннее давление, кручение и излом. Результаты испытаний также показали, что алюминиевый аналог обладает самой высокой теплоотдачей, что очень важно для работы во время солнцепека.

Полиуретан обладает следующими преимуществами:

● Значительная динамическая устойчивость;

● Высокое сопротивление ржавлению и вибрациям.

Однако пластик, используемый в конструкциях автомобильных радиаторов, скользкий (гидрофобный) и не так хорошо поддаётся ремонту трещин, которые могут возникнуть в результате механического воздействия, как металлические аналоги. Так как тракторы МТЗ активно задействованы в решении различных задач (сельскохозяйственные и строительные работы, обслуживание коммунального хозяйства) возможно повреждение радиатора.

Опыт автолюбителей показывает, что лучше всего для восстановления герметичности трубок подходит пайка, холодная сварка и специальный двухкомпонентный акриловый клей. Важно отдавать предпочтение материалам, которые стойко переносят перепады температур, а также давление в контуре. Но все данные меры считаются временными, хоть и помогают избавиться от трещин.

Алюминиевый радиатор LUZAR:

лучший аналог на сегодняшний день

Пока что данная разработка не вышла в массовое производство, оптимальной альтернативой для тракторов МТЗ, по соотношению цена/качество является алюминиевый радиатор охлаждения LRC (LUZAR RADIATOR COOLER).

Такое устройство эффективно забирает избыточное тепло от двигателя посредством сердцевины из теплопроводного алюминия, защищая его от перегрева и оптимизируя его работоспособность.

С 2003 года компания LUZAR является производителем систем охлаждения и деталей радиаторов для различных автомобилей и техники, как отечественного, так и импортного производства. Производитель выпускает 2 типа радиаторов охлаждения из алюминия:

● Трубчато-пластинчатые для малообъемных ДВС – сборного типа, с бачками из пластика;

● Трубчато-ленточные, универсальные – несборного типа, с бачками из металла или пластика.

Производство таких радиаторов происходит по технологии «НОКОЛОК», получившей свое название от разработчика технологии специального припоя, применяющегося при пайке алюминия.

Технология их производства включает в себя этапы сборки сердцевины, флюсования и нанесения припоя, предварительного нагрева, пайки в азотной среде и мгновенного остывания.

В результате обработки пакет из плоскоовальных трубок и гофрированной ленты превращается в прочную цельнометаллическую сердцевину. Последний этап производства радиатора — соединение сердцевины с бачками.

Преимущества алюминиевых радиаторов LUZAR

1. После производства 100% радиаторов проходят выходной контроль на герметичность под избыточным давлением.

2. Все изделия полностью соответствуют требованиям заводов-изготовителей:
* по тепло-динамическим свойствам – теплоотдача, аэродинамическое и гидравлическое сопротивление.
* по геометрическим параметрам – геометрия, размер охлаждающей сердцевины, посадочные места.

3. Вся продукция сертифицирована по международной системе менеджмента качества ISO 9001 TUV, имеет сертификаты соответствия ГОСТ-Р.

4. Продукция компании LUZAR включена в базу данных онлайн каталога подбора автозапчастей TecDoc по специальному номеру деталей.

Источник

Устройство и действие радиатора трактора

Радиатор предназначен для охлаждения жидкости, нагревшейся в рубашке 7 двигателя.

Рис. 1. Схема жидкостного охлаждения: 1 — шторка; 2 — радиатор; 3 — крышка; 4, 12 — патрубки; 5 — вентилятор; 6 — термостат; 7 — рубашка; 8 — термометр; 9 — датчик; 10, 13 — спускные краны; 11 — цилиндр; 14 — масляный радиатор; 15 — насос.

Основные части радиатора — сердцевина и два бака, верхний и нижний.

Сердцевина состоит из большого количества латунных трубок овального сечения (толщина стенки трубки 0,1…0,2 мм). Для увеличения поверхности охлаждения и повышения жесткости сердцевины на трубки надеты и припаяны тонкие латунные пластины. В верхнем баке радиатора происходит отделение от жидкости воздуха, пара и газов, которые собираются в радиаторе и при повышении давления выпускаются в атмосферу. В верхнем баке находится также заливная горловина, закрытая крышкой 5, чтобы уменьшить потери жидкости на испарение. Для изменения температуры охлаждающей жидкости впереди сердцевины устанавливается шторка 1 из плотной ткани. Управление шторкой обычно выводится в кабину к рабочему месту тракториста.

Паровоздушный клапан

Рис. 2. Крышка радиатора: а — влияние давления пара в радиаторе на его трубки; б — устройство; 1 — пружина; 2 — паровой клапан; 3 — воздушный клапан; I — давление повышенное; II — давление пониженное.

Во время работы двигателя жидкость, нагреваясь, испаряется, порой весьма интенсивно, в результате чего давление в системе охлаждения повышается. Если при этом пар не отвести из радиатора, то при дальнейшем увеличении давления трубки радиатора могут быть разрушены внутренним давлением пара (рис. 2, а, положение I). Чтобы не допустить повышения давления в системе охлаждения выше допустимого, в крышке верхнего бака предусмотрен паровой клапан 2 (см. рис. 2, б, положение I) с пружиной 1. Как только давление в системе охлаждения превысит 0,13…0,14 МПа, пружина 1 сожмется, клапан 2 приподнимется и пар свободно выйдет в атмосферу. После остановки горячего двигателя пар, находящийся в верхнем баке радиатора, конденсируется и объем, занимаемый им, уменьшается. Это приводит к тому, что давление в радиаторе становится меньше атмосферного. В результате такого явления трубки радиатора будут смяты атмосферным давлением (см. рис. 2, а, положение II). Чтобы этого не произошло, в момент понижения давления до 0,001…0,0012 МПа система охлаждения соединяется с окружающим воздухом при помощи воздушного клапана 3 (см. рис. 2, б, положение II), который открывает путь воздуху, идущему вовнутрь радиатора из атмосферы.

Источник

Радиатор водяной МТЗ-80/82

Качественная и продуктивная работа сельскохозяйственной техники зависит от целого ряда факторов, в том числе от исправности отдельных узлов и агрегатов, их грамотной настройки и балансировки, а также безопасных условий функционирования и температурного режима, регулируемого посредством системы охлаждения. Одним из наиболее важных и значимых её компонентов является радиатор МТЗ-80, и именно о его устройстве, принципе действия и обслуживании, и пойдёт речь в данной статье.

Радиатор МТЗ – конструкция и принцип работы

Главное предназначение масляного радиатора – охлаждение чрезмерно горячей жидкости, циркулирующей внутри силовой системы. Жидкость, по мере прохождения сквозь радиатор, оставляет часть своего тепла воздушному потоку, поступающему на агрегат от вентиляторной установки, обеспечивая, таким образом, нормальное функционирование всех составляющих элементов тракторной системы.

Что касается конструкции агрегата, то основу его составляет сердцевина радиатора, выполненная из множества вертикальных трубок, часть которых пропущена сквозь ряды горизонтальных пластин, как и сами трубки выполненных из высококачественной латуни. Трубки располагаются в особом, коридорном порядке и по одной из своих сторон припаиваются к основным пластинам.

Крепёжные пластины, обрамляющие масляный радиатор, соединяют между собой верхний и нижний бачки, с расположенными между ними резиновыми прокладками. Крепление между бачками осуществляется посредством особых стоек, проходящих по внутренним плоскостям радиатора. Патрубок водоотводящего типа, подключённый к верхнему бачку на его тыльной плоскости, отвечает за бесперебойную подачу и циркуляцию жидкости внутри системы. В нижнем бачке установлен сливной краник дополненный патрубком водоотводящего типа.

Фиксируется же масляный радиатор с помощью особого крепления на эластичной основе – сверху он соединяется с головкой на блоке цилиндров специальными растяжками, а снизу крепится на передний брус посредством резиновых амортизаторов.

Схема системы охлаждения:
1 – пробка радиатора, 2 – радиатор. 3 – водоподводящий патрубок; 4 – гермостат; 5- термометр; 6 – водяной насос; 7 – водоотводящий патрубок; 8 – вентилятор; 9 – шторка; 10 – краник слива воды из радиатора

Основные поломки агрегата и его обслуживание

Несмотря на всю надёжность радиаторов, устанавливаемых на трактора МТЗ-80, по мере их эксплуатации могут возникать различные внештатные ситуации, влекущие за собой как профилактику работающих, так и замену вышедших из строя деталей. Как показывает практика, среди наиболее распространённых поломок, встречаются следующие:

Повреждения, которым подвержена сердцевина радиатора, а также вода и мусор, непосредственно в самом агрегате;
Негативное влияние различных реагентов;
Проблемы и сбои при работе отдельных компонентов охлаждающей системы;
Протечки, возникающие в пластинчатых трубах.

Если дефекты незначительные, то масляный радиатор подлежит ремонту. В ситуации же, когда проблема обретает глобальный характер, требуется незамедлительная замена всего устройства или его отдельных компонентов. Впрочем, как показывает практика, большинства проблемных ситуаций можно избежать, достаточно лишь вовремя проводить профилактический осмотр и диагностику агрегата.

Утепление радиатора и капота

Утеплители, используемые на тракторах МТЗ, выполнены из высококачественной технической ткани с морозостойким покрытием, обеспечивающим защиту техники при температуре до – 40 градусов по Цельсию. С внутренней стороны утеплитель покрыт нетканым иглопробивным полотном, с особой антисептической пропиткой, предохраняющей материал от различных химических и биологических воздействий. В целом же утеплитель предлагает прекрасные эксплуатационные параметры, он достаточно прочен и не впитывает влагу, легко принимает требуемую форму и распрямляется обратно, имеет незначительный удельный вес и прекрасные теплоизоляционные характеристики, что в комплексе позволяет использовать его с достаточно высокой степенью эффективности.

На утеплителе капота расположены все необходимые технические отверстия, соответствующие конструктивным особенностям трактора, а также прорези под фары, края которых для большей надёжности отделаны прочной лентой. В передней части утеплителя расположена специальная шторка, которую при необходимости можно поднять, частично или полностью открыв радиатор для доступа к нему свежего воздуха.

Крепится же утеплитель радиатора с помощью особых фиксирующих ремней, продеваемых под тракторный остов. Незначительный вес материала не оказывает ни малейшего влияния на работоспособность техники, а продуманный дизайн избавляет от необходимости снятия кожуха каждый раз при открытии капота.

Особенности материала, из которого выполнен утеплитель

Материал, используемый для утепления, обладает целым рядом положительных характеристик, в том числе:

Невосприимчивость к механическим воздействиям – без проблем выдерживает нагрузки на растяжение и сжатие;
Влагостойкость – сохраняет все свои параметры даже при длительном контакте с влагой;
Химическая инертность – не вступает в реакцию с агрессивными химическими элементами;
Незначительный вес – обеспечивает удобство монтажа и снятия чехла;
Долговечность – соблюдение условий пользования гарантирует длительную и безопасную эксплуатацию;
Светоустойчивость – верхнее покрытие невосприимчиво к ультрафиолету и не «выгорает».

Преимущества утепления – а стоит ли его использовать

В целом же, утепление капота позволяет получить следующие преимущества при эксплуатации тракторной техники:

Шумоизоляция – установив на свой трактор чехол-утеплитель, вы сможете снизить звук работы двигателя, сделав его не таким громким и навязчивым;
Экономия топлива – снижение теплоотдачи сокращает время прогревания мотора, снижая, таким образом, и расход топлива (экономия за сезон может достигать 20 процентов);
Сохранность двигателя – установка утеплителя избавляет мотор от постоянного промерзания, снижая вероятность проведения внепланового ремонта.

Послесловие

Радиатор для трактора не менее важен, чем остов, колёса и двигатель, а его нормальное функционирование не только обеспечивает бесперебойную работу всей двигательной системы, но и позволяет использовать транспортное средство по максимуму. Залог успеха – качественное и своевременное обслуживание, не только продлевающее срок эффективной эксплуатации, но и избавляющее от длительного и дорогостоящего ремонта.

Источник