رادیاتور خودرو چیست و چگونه کار می کند؟
رادیاتور شما بخشی جدایی ناپذیر از سیستم خنک کننده اتومبیل یا کامیون شماست. این اجازه می دهد تا گرمای بسیار زیاد تولید شده توسط موتور شما با سهولت بیشتری در هوا پخش شود و موتور را در دمای مطلوب خود روشن نگه دارد.
مشکل رادیاتور شما می تواند برای عملکرد کلی ماشین ، کامیون یا SUV شما یک مشکل بزرگ باشد. اگرچه اصول عملکرد رادیاتور خودرو کاملاً ساده است ، اما در صورت مشکلی با رادیاتور خود می توانید از جزئیات بسیار خوبی مطلع شوید.
قبل از اینکه به هر چیز پیچیده تری برسیم ، بیایید با اصول اولیه شروع کنیم. رادیاتور در قسمت جلوی موتور خودرو یا کامیون شما ، پشت مشبک قرار دارد. به یک قاب بزرگ فلزی به نام تکیه گاه هسته رادیاتور متصل می شود. این ، به نوبه خود ، به قاب وسیله نقلیه متصل می شود. رادیاتور معمولاً توسط یک جفت براکت در بالا متصل می شود و بر روی مجموعه ای از بوشهای لاستیکی در پایین قرار می گیرد.
رادیاتور خود از تعدادی لوله تشکیل شده است که از طریق آنها مایع خنک کننده جریان می یابد. لوله ها بین دو مخزن قرار دارند که در ورودی و خروجی خنک کننده را نگه می دارند. باله هایی که در هسته رادیاتور به این لوله ها متصل شده اند ، گرما را به هوا منتقل می کنند (از این رو نام آن است).
اینها می توانند از انواع مختلف فلزات رسانا ساخته شوند که با تعداد مناطق مختلف خنک کننده یا هسته های مختلف طراحی شده اند و دارای الگوهای مختلف جریان خنک کننده هستند که همگی دارای مزایا و معایب خاص خود هستند (اما اجازه ندهید از خود پیش بیاییم).
فرآیند خنک سازی با ارسال مایع خنک کننده به موتور توسط پمپ آب آغاز می شود. مایع خنک کننده دور سیلندرها می چرخد و مقداری از گرمای حاصل از احتراق و اصطکاک موتور را می گیرد.
سپس خنک کننده گرم شده از طریق شلنگ بالایی رادیاتور وارد رادیاتور می شود و از طریق لوله های رادیاتور پنلی عبور می کند و گرما را می گیرد. سپس گرما از لوله ها به داخل باله ها منتقل می شود و گرما در هوا پخش می شود.
با حرکت خودرو به جلو هوا از طریق مشبک به رادیاتور می رسد ، اما یک فن برقی این روند را تسریع می کند. سرانجام خنک کننده خنک شده به موتور برمی گردد تا سفر خود را تکرار کند.
رادیاتورهای خودرو از چه ساخته شده اند؟
رادیاتورها را می توان از تعداد زیادی مواد مختلف ساخت. هر یک از این ساخت و سازها مزایا و معایب خاص خود را دارند. متداول ترین مواد مورد استفاده مس یا برنج ، آلومینیوم و پلاستیک است.
رادیاتورهای مسی و برنجی
رادیاتورهای قدیمی عمدتا از مس و برنج ساخته می شدند. به این دلیل که مس دومین فلز مناسب برای انتقال گرما است. چرا از بهترین هادی گرما استفاده نمی کنیم؟ زیرا این نقره ای خواهد بود و کل رادیاتور ساخته شده از نقره بسیار گران خواهد بود و هیچ کس واقعاً آن را نمی بیند. مس به مخازن تبدیل شود دشوار است ، بنابراین آنها معمولاً از برنج ساخته می شوند (که اتفاقاً پنجمین رسانای برتر در بین فلزات است). مخازن برنجی توسط لحیم سرب به لوله های مسی متصل می شوند.
مخازن مس در خنک سازی کارآمد بودند اما بسیار سنگین بودند. مس همچنین دچار خوردگی می شود (به هر سکه سبزی که به آن برخورد کرده اید یا مجسمه آزادی برای این موضوع فکر کنید). اگرچه با نقاشی رادیاتور می توان بر این مسئله فائق آمد. مشکلات جزئی این رادیاتورهای جدیدتر از طریق لحیم کاری برطرف می شود. این امر در مقایسه با موارد اخیر ترمیم آنها را آسان تر می کند.
رادیاتور آلومینیومی
بسیاری از خودروسازان در سال های اخیر به سمت رادیاتور آلومینیومی رفته اند ، حتی اگر آلومینیوم به اندازه مس گرما را هدایت نمی کند. چرا آنها رادیاتورها را از ماده ای که در انتقال حرارت بدتر است ، تولید می کنند؟ خوب ، آلومینیوم بسیار سبک تر از مس و برنج است.
رادیاتور فندکی به معنی اتومبیل یا کامیون سریعتر یا کم مصرف تر (بسته به نوع استفاده) است. علاوه بر این مزیت ، در انتقال حرارت نیز بسیار خوب است. آلومینیوم بعد از نقره ، مس و طلا چهارمین فلز رسانا است (که به همان دلیل نقره در رادیاتورها استفاده نمی شود).
رادیاتور آلومینیومی نشان دهنده سازش در کاهش وزن ، اما همچنین کمی کاهش یافته (اما هنوز هم بسیار موثر) انتقال گرما است. ثابت شده این سازشی است که بسیاری از خودروسازان مایل به انجام آن هستند.
رادیاتور پلاستیکی
بسیاری از خودروسازان در رادیاتورهای خود از پلاستیک استفاده می کنند ، اما از آنها به عنوان "رادیاتور پلاستیکی" یاد می کنند ، که ممکن است کمی این موضوع را گیج کند. لوله ها و باله ها هنوز از فلز ، مس یا آلومینیوم ساخته شده اند ، اما مخازن از پلاستیک ساخته شده اند. پلاستیک بسیار سبک است ، اما انتقال گرما کمی را ارائه می دهد. ماده اصلی ، مس یا آلومینیوم ، مزایا و معایب ذاتی آن فلز را ارائه می دهد.
یک مشکل پلاستیک این است که به گرما و همچنین فلز پاسخ نمی دهد. با گسترش و انقباض با گرمایش و سرمایش ، می تواند ترک هایی ایجاد کند که در نهایت منجر به نشت می شود. گرمای بیش از حد حتی می تواند باعث ذوب و تغییر شکل مخازن شود. از طرف دیگر ، فلز می تواند دچار خوردگی شود ، در حالی که پلاستیک این کار را نمی کند.
آیا بیشتر هسته های رادیاتور به معنی خنک سازی بهتر هستند؟
هر لایه از لوله ها و پره ها در رادیاتور به عنوان یک ردیف یا هسته شناخته می شود. ممکن است در مورد برخی رادیاتورهای دو ، سه یا حتی چهار هسته ای شنیده باشید. همچنین ممکن است شنیده باشید که هسته های بیشتر به معنای خنک شدن بهتر است. آیا واقعیت دارد؟
در اصل ، بله ، هسته های بیشتر به معنای سطح بیشتری برای فرار گرما و به نوبه خود خنک شدن بهتر است. همانطور که گفته شد ، درست مثل این که از کدام ماده استفاده شود ، با جزئیات بررسی این مسئله کمی پیچیده تر می شود. در واقع ، مصالح ساختمانی می توانند در این محاسبات نقش داشته باشند.
همانطور که قبلاً ذکر شد ، هسته های بیشتر به معنای سطح بیشتری برای پخش گرما از هوای خنک تر هستند. هوایی که به هسته چهارم می رسد ، به هر حال به اندازه هوایی که از هسته های دیگر عبور می کند خنک نیست و نمی تواند گرمای زیادی را به خود اختصاص دهد. دلیل آن این است که هسته ها از جلو به عقب به صورت لایه ای چیده شده اند. تا رسیدن هوا به آن ردیف چهارم ، در حال حاضر توسط سه قبلی گرم شده است.
رادیاتورهای آلومینیومی در واقع می توانند سطح آنها را افزایش دهند بدون اینکه ضخامت آنها خیلی زیاد شود. به این دلیل که آلومینیوم از مس قویتر است.
این استحکام بیشتر باعث می شود که لوله های آلومینیومی بدون ضخیم شدن دیواره های آنها گسترده تر شوند و لوله ها از پره های بیشتری در هر اینچ پشتیبانی کنند.
با این مزایا ، یک رادیاتور آلومینیومی دو ردیف می تواند گاهی بهتر از رادیاتور مسی چهار ردیف ، خنک شود. البته ، هر ردیف اضافی وزن بیشتری اضافه می کند و بنابراین این مزیت وزن آلومینیوم ها را نسبت به مس دو برابر می کند.
رادیاتورهای Crossflow Vs. رادیاتورهای جریان پایین
با توجه به نحوه عبور مایع خنک کننده از رادیاتور ، دو طرح متفاوت وجود دارد. در یک رادیاتور جریان پایین ، مخازن در بالا و پایین وجود دارد و مایع خنک کننده از طریق لوله ها به پایین کمک می کند ، گرانش نیز به آن کمک می کند.
در یک رادیاتور جریان متقاطع ، مخازن در سمت چپ و راست قرار دارند و مایع خنک کننده با کمک پمپ آب از طریق لوله ها از طریق رادیاتور عبور می کند. خنک کننده با کارایی بیشتری از طریق رادیاتور جریان پایین حرکت می کند. خوب است ، درست است؟
نه خیلی سریع. برای اینکه خنک کننده گرمای خود را بدهد ، می خواهید کمی بیشتر در رادیاتور ایران بگذرد. رادیاتورهای عبور جریان به همین دلیل در وسایل نقلیه جدیدتر بیشتر دیده می شوند.
رادیاتورهای جریان متقاطع عریض و کوتاهتر نیز بهتر از رادیاتورهای بلندتر جریان پایین در طراحی های مدرن و براق جای می گیرند. نصب رادیاتور جریان متقاطع در برنامه ای که در ابتدا از رادیاتور جریان پایین استفاده می کرد ، مستلزم ساخت برخی موارد است. در نهایت ، اینکه شما از کدام طرح جریان استفاده می کنید با توجه به ساخت و مدل وسیله نقلیه شما تعیین می شود.
چه قطعات دیگری با رادیاتور مرتبط هستند؟
رادیاتور به عنوان بخشی از سیستم خنک کننده کلی کار می کند و برای عملکرد صحیح خود به تعدادی از قطعات دیگر متکی است. برخی از قطعات مناسب تر ، شیلنگ رادیاتور بالا و پایین ، درپوش رادیاتور و مخزن سرریز رادیاتور است که گاهی اوقات به آن بطری سرریز مایع خنک کننده ، مخزن انبساط یا مخزن مایع خنک کننده می گویند.
شیلنگ رادیاتور
شلنگ های رادیاتور ساده ترین آنها هستند. اینها یک جفت شلنگ لاستیکی هستند که اجازه می دهند مایع خنک کننده بین رادیاتور و موتور جریان داشته باشد. آنها با گیره های فلزی ثابت نگه داشته می شوند. شیلنگ فوقانی مایع خنک کننده را به رادیاتور منتقل می کند ، و شیلنگ پایین خنک کننده خنک شده را به موتور منتقل می کند. این شیلنگ ها می توانند برای یک نوع شیلنگ مناسب خودرو یا فلکس ساخته شوند که نصب کننده باید آنها را خم کند.
درب رادیاتور
درپوش رادیاتور پیچیده تر از آن است که در نگاه اول به نظر می رسد. ممکن است به نظر برسد که به راحتی رادیاتور را خاموش می کند و به شما امکان می دهد در صورت لزوم مایع خنک کننده اضافه کنید.
گرچه فشار مناسب رادیاتور را نیز حفظ می کند. در داخل کلاهک یک پیستون نصب شده به فنر قرار دارد که فشار داخل رادیاتور را کنترل می کند. حفظ فشار زیاد در داخل رادیاتور در واقع باعث افزایش دمای جوش مایع خنک کننده می شود.
اگر فشار بیش از حد زیاد شود ، پیستون حرکت می کند و اجازه می دهد مقداری مایع خنک کننده در مخزن سرریز قرار گیرد. وقتی خنک کننده خنک می شود ، متراکم می شود و خلا، ایجاد می کند که مایع خنک کننده را از مخزن سرریز به عقب می کشد.
علائم رادیاتور بد چیست؟
رادیاتورها با تعدادی از مشکلات روبرو می شوند که برخی از آنها ، که در بالا بحث شد ، مخصوص مواد ساختمانی آنها است و برخی دیگر جهانی هستند.
رادیاتور مسدود شده
شایعترین مشکل گرفتگی رادیاتور است. ماده خنک کننده باید به رنگ آبی یا سبز و تقریباً یکسان با آب باشد. خوردگی داخل رادیاتور می تواند باعث وارد شدن زنگ زدگی به خنک کننده شود و آن را به لجن زرد یا قهوه ای تبدیل کند.
این لجن آهسته تر جریان می یابد (همانطور که هست لجن است) و نمی تواند موتور را به همان اندازه موثر خنک کند. گرم شدن بیش از حد موتور ممکن است نشانه گرفتگی رادیاتور باشد.
لجن همچنین می تواند در گوشه ها بماند و رسوبات معدنی به جا بگذارد که می تواند مانع جریان خنک کننده شود و قابلیت خنک کننده رادیاتور را کاهش دهد. رادیاتورهای مسدود شده همچنین می توانند باعث خوردگی بیشتر شوند که در نهایت می تواند منجر به نشت شود. اگر خنک کننده را در فواصل معین تغییر دهید ، همانطور که در کتابچه راهنمای کاربر شرح داده شده است ، باید از این مشکل جلوگیری کرد.
نشت ، زنگ ، یا یک رادیاتور خم یا شکسته رادیاتور
گاهی اوقات ، رادیاتورها از خارج و نه از داخل دچار مشکل می شوند. نمای خارجی رادیاتور در اثر صخره ها یا بقایای جاده آسیب می بیند. این می تواند منجر به سوراخ شدن و نشت یا خم شدن یا شکستگی باله ها شود.
از آنجا که هدف باله ها افزایش سطح رادیاتور و تابش گرما از آن است ، آسیب به باله ها به طور قابل توجهی اثر رادیاتور را کاهش می دهد. خوشبختانه ابزاری وجود دارد که به عنوان شانه رادیاتور شناخته می شود و می تواند به اصلاح این نواحی باله های خم شده کمک کند.
اگر باله ها کاملاً شکسته باشند ، این کمکی نخواهد کرد. زنگ زدگی و خوردگی همچنین می تواند در خارج رادیاتور تأثیر بگذارد و منجر به نشت یا کاهش کارایی پره های رادیاتور شود.
خوردگی
در موارد نادر ، مشکلات غیرمعمول بیشتری ممکن است رخ دهد. اگر سیستم اشتعال به درستی زمین نباشد ، رادیاتور ممکن است یک بار الکتریکی دریافت کند. در رادیاتورهای آلومینیومی ، این امر باعث الکترولیز می شود. در این شرایط ، یک واکنش الکتروشیمیایی بین آلومینیوم و خنک کننده باعث خوردگی سریع آلومینیوم می شود.
همچنین آلومینیوم ممکن است با مواد افزودنی خنک کننده قدیمی واکنش ضعیفی نشان دهد. اینها با در نظر گرفتن رادیاتورهای مسی و برنجی طراحی شده اند و می توانند باعث واکنشی در داخل رادیاتور شوند. لوله های مسی از آنجا که به اندازه آلومینیوم مقاوم نیستند ، تحت فشار می توانند منفجر شوند.
قطعات رادیاتور شکسته
تمام قطعات مربوطه نیز ممکن است آسیب ببینند و سیستم خنک کننده شما را به درستی کار نکند. به عنوان مثال ، شلنگ ها می توانند نشتی ایجاد کنند که باعث از بین رفتن مایع خنک کننده می شود ، یا گره هایی ایجاد می کند که مایع خنک کننده به درستی جریان نداشته باشد. شلنگ ها می توانند در اثر سایش یا سوراخ شدن در اثر آوار جاده ها ، به دلیل گرم شدن بیش از حد خراب شوند و به نشت روغن واکنش نشان دهند. روغن با روشهای عجیب و غریب با لاستیک ارتباط برقرار می کند و می تواند باعث اسفنجی یا غول پیکر شدن شلنگ شود و برآمدگی ایجاد کند. شل بودن یا خراب شدن گیره های شیلنگ نیز می تواند باعث نشتی اتصالات شود.
سو cap عملکرد درپوش رادیاتور شوفاژ نیز می تواند مشکلاتی ایجاد کند. درپوش ترک خورده می تواند منجر به نشت شود. مشکل در پیستون (که معمولاً به خوردگی فنر فلزی مربوط می شود) می تواند منجر به جوشیدن مایع خنک کننده در دمای پایین تر و از بین رفتن بخار شود. مخزن سرریز همچنین می تواند باعث ایجاد ترک و نشت شود.
آیا می توانم رادیاتور را خودم جایگزین کنم؟
اگر دچار نشت مایع خنک کننده یا گرم شدن بیش از حد هستید ، زمان آن فرا رسیده است که رادیاتور خود را تعویض کنید. هنوز هم ، عاقلانه است که ابتدا بررسی کنید سایر عناصر سیستم خنک کننده به درستی کار می کنند. نشت و مایع خنک کننده از دست رفته ممکن است به دلیل خرابی در شلنگ ، درپوش یا مخزن سرریز باشد. این قطعات به راحتی نسبت به خود رادیاتور قابل تعویض هستند. درپوش رادیاتور ساده ترین راه حل است - فقط کافی است کلاهک قدیمی را باز کرده و جدید را روشن کنید.