Радиаторы для внедорожной техники
Борьба с засоряемостью сот радиатора

Компоновка агрегатов системы охлаждения в моторных отсеках дорожно-строительной и другой специальной техники отличается от компоновки в грузовиках и часто бывает затруднена: например, расширительный бачок не может быть расположен в верхней точке системы, и для эффективного удаления пара в систему может быть включен дополнительный «антикавитационный» бачок или бачок, состоящий из двух камер, что позволит надежно удалять воздух и пар из охлаждающей жидкости. Охлаждающий воздух к радиатору подводится не спереди, а с боковых сторон, снизу или сверху. Соответственно должны располагаться и соты радиатора.

Кроме того, специальная техника работает в карьерах, на строительстве и т. п., и ее агрегаты сильно загрязняются. При засорении эффективность радиатора уменьшается. Как показывает опыт эксплуатации, радиаторы с сотами обычной конструкции, у которых ребра охлаждения имеют жалюзийные просечки, в данном случае непригодны. Компания Behr разработала радиаторные соты с ребрами охлаждения специальной конструкции – плоские, расположенные «стопкой», без прорезей. Именно в прорезях происходит турбулизация воздушного потока и из него выпадают пыль и грязь, прорези быстро засоряются, причем скопившуюся в них грязь невозможно удалить продувкой сжатым воздухом. С гладких ребер грязь удалить продувкой гораздо легче.

Специалисты компании провели обширные исследования по засоряемости ребер охлаждения различной конструкции. На графике 1 представлены результаты исследования зависимости падения давления воздушного потока, проходящего через соты радиатора (выражается безразмерным коэффициентом R_t), от степени их засорения пылью, осевшей в сотах (выражается в г/cм²). Пыль вводилась в воздушный поток и постепенно загрязняла соты. Из графика видно, что хуже всего пропускают воздух при засорении ребра с просечками, их применяют в радиаторах грузовых автомобилей (отмечено синим). Менее всего чувствительны к засорению гладкие ребра разработанной специалистами Behr конструкции (отмечено черным).

На графике 2 также показана зависимость падения давления воздушного потока от степени засорения, но в этом случае испытания проводили иначе, чем в первый раз. В воздушный поток вводилась пыль, которая оседала на сотах. Через некоторое время радиатор продували, очищая сердцевину, и продолжали испытания. Таким образом имитировали реальные условия эксплуатации. На графике по вертикали представлено падение давления в процентах (отношение значений давления до и после радиатора), по горизонтали – время воздействия запыленного потока. Провалы на кривой означают моменты регенерации (продувки) сот с частичным освобождением от накопившейся пыли. Из графика видно, что со временем в сотах с жалюзийными просечками накапливается все больше пыли, которая не удаляется продувкой (провалы линии красного цвета с течением времени располагаются все выше – значит, соты не очищаются и перепад давления после очистки остается высоким). Каждый раз лучше всего очищаются от пыли после продувки гладкие ребра, разработанные специалистами Behr.

На интенсивность засорения влияет также взаимное расположение радиаторов жидкости, воздуха и масла в модуле охлаждения. В грузовиках эти радиаторы расположены последовательно, один за другим. При такой компоновке частицы грязи, пройдя через первый радиатор, могут осесть на втором. Для очистки блок радиаторов необходимо разобрать. Чтобы избежать этого, теплообменники на внедорожных машинах стремятся располагать «бок о бок», в один ряд, чтобы все лицевые стороны можно было очистить снаружи, не разбирая модуля. Либо радиаторы выполняются поворотными и при очистке удобно поворачиваются.

В заключение заметим, что создание новых агрегатов для автомобилей и внедорожной техники сложный и дорогой процесс. Только ведущие компании могут себе позволить исследовательские работы. Многие фирмы, например китайские, попросту копируют чужие достижения, экономя на НИОКР огромные средства. Однако без исследовательских работ, таких, как, например, работы компании Behr, не было бы технического прогресса.