Радіатор призначений для передачі тепла від охолоджувальної рідини потоку повітря, тобто він є основним теплообмінним вузлом системи охолодження двигуна.
Всі автомобільні радіатори мають однакову конструкцію, в якій можна виділити три частини:
Бачки
Серцевина
Підвідний та відвідний патрубки
Будова радіатора
Серцевина – це система труб та пластин, яка є теплообмінником. Бачки служать для підведення та відведення охолоджувальної рідини з серцевини, вони можуть розташовуватися зверху та знизу (радіатори з вертикальним потоком рідини), або з боків від серцевини (радіатори з горизонтальним потоком рідини).
Радіатор з вертикальним потоком рідини
Радіатор з горизонтальним потоком рідини
Радіатори з поперечним потоком на 40% компактніші за радіатори з низхідним потоком і використовуються в автомобілях, де потрібна більш плоска конструкція. Радіатори з вертикальним потоком знаходять застосування у легкових автомобілях з високим кліренсом (позашляховики тощо), або у вантажних автомобілях та автобусах.
За конструкцією серцевини радіатори поділяються на два типи:
Трубчасті
Пластинчасті
У радіаторах із трубчастою серцевиною теплообмінник виконаний у вигляді системи труб круглого або овального перерізу, які для кращої віддачі тепла оточені металевими пластинами того чи іншого типу. У радіаторах з пластинчастою серцевиною теплообмінник виконаний у вигляді зигзагоподібних трубок плоскоовального перерізу, які за рахунок великої площі поверхні не потребують додаткових металевих пластин.
Конструкція серцевини радіатора
а - трубчаста
б - пластинчаста
У свою чергу, трубчасті радіатори поділяються на дві великі групи:
Трубчасто-пластинчасті
Трубчасто-стрічкові
Серцевина трубчасто-пластинчастих радіаторів виконана у вигляді системи трубок круглого або овального перерізу, поміщених у пакет широких металевих пластин. Такий теплообмінник має велику площу поверхні, яка добре віддає тепло потоку повітря і забезпечує ефективне охолодження рідини.
Серцевина трубчасто-стрічкових радіаторів виконана у вигляді системи трубок овального (плоскоовального) перерізу, між якими розташовуються зигзагоподібні (зігнуті в гармошку) металеві стрічки. Така конструкція має збільшену, порівняно з трубчасто-пластинчастою, площу поверхні і, як наслідок, більш ефективну тепловіддачу.
Серцевини трубчастих радіаторів
а - трубчасто-пластинчаста серцевина
б - трубчасто-стрічкова серцевина
За матеріалом виготовлення радіатори бувають двох основних типів:
Мідні (мідно-латунні)
Алюмінієві
У радіаторах першого типу трубки та пластини/стрічки виконані з міді, яка має високу теплопровідність і піддається пайці. Однак мідні радіатори важкі та дорогі, тому в сучасних автомобілях вони практично витіснені радіаторами з алюмінієвих сплавів.
Мідно-латунний радіатор
При цьому трубки серцевини можуть бути безшовними або паяними/звареними, а сама конструкція серцевини радіатора - збірною або паяною. Збірними найчастіше виконуються алюмінієві радіатори з трубчасто-пластинчастою серцевиною - у цьому випадку трубки приварюються або припаюються тільки до бачків, а пластини і трубки стикаються один з одним, проте ніяк не з'єднуються. Паяними та зварними виконуються алюмінієві та мідні трубчасто-стрічкові радіатори - у цьому випадку трубки та стрічки спаяні один з одним, що забезпечує надійний контакт між деталями та жорсткість усієї конструкції.
Конструкції радіаторів
а - алюмінієвий трубчасто-пластинчастий збірний радіатор
б - алюмінієвий трубчасто-стрічковий паяний радіатор
в - мідно-латунний трубчасто-стрічковий паяний радіатор
Бачки всіх типів радіаторів можуть виконуватися із пластику, алюмінію або латуні, на бачках обов'язково присутні патрубки, різьбові або байонетні горловини для встановлення пробки, штуцери або крани для зливу рідини, гнізда для встановлення датчиків температури та інші елементи.
На автомобілях з автоматичною коробкою перемикання передач в одному з цих бачків зазвичай знаходиться масляний радіатор для охолодження трансмісійної рідини. Він являє собою радіатор в радіаторі – теплообмінник, що забезпечує обмін тепла між двома рідинами.
Конструкція радіатора з вбудованим теплообмінником
1 - бачок
2 - масляний радіатор
3 - ущільнювачі
4 - серцевина
5 - бокові панелі
6 -опорні поверхні
7 - трубки
Радіатор обігрівача
У системі опалення/кондиціювання повітря салону автомобіля є невеликий радіатор, який у холодну погоду створює комфортні умови для пасажирів за допомогою нагрітого повітря. Охолоджувальна рідина протікає через радіатор обігрівача; при цьому вентилятор обігрівача проганяє через цей же радіатор повітря, що нагріває салон автомобіля. Спеціальний клапан запобігає протіканню охолоджуючої рідини через радіатор обігрівача у тих випадках, коли це небажано – наприклад, коли працює система кондиціювання повітря.
Радіатор обігрівача