Эти задачи, естественно, решались 100 лет назад и сейчас совершенно разными методами, но цели всегда были идентичны. По мере развития технологий, появления массового производства, ряда открытий в соответствующих областях гидравлики, автомобильный радиатор охлаждения полностью преобразился, появились антифризы и необходимость перманентного обслуживания данного узла отпала. Кроме плановой замены охлаждающей жидкости раз в несколько лет и мытья снаружи по мере загрязнения, никаких более работ проводить не нужно. Само собой, в каждой стране своя специфика и ее нужно учитывать, но тем не менее интервалы обслуживания по сравнению с тем, что когда то были, несоизмеримы.
Итак, пройдемся по этапам совершенствования данной детали, отметим вехи, тенденции и поподробнее остановимся на современных конструкциях.
Обычный змеевик из тонкостенной медной трубки вскоре перестал всех устраивать, поскольку увеличение контактной площади с потоком воздуха предполагало увеличение длины, а крайне неприятным бонусом являлось параллельно многократно возрастающее гидравлическое сопротивление. Потихоньку стало применяться оребрение и в 1913 году, наконец, был запатентован первый пластинчатый медно-латунный радиатор паяного типа. Увеличивалось количество трубок, затем появился сотовый радиатор, который мировой автопром использовал вплоть до 30-х годов прошлого века. Конструкция неустанно совершенствовалась, в том числе и по причине уплотнения подкапотного пространства. Оребрение стальными пластинами перестало использоваться, поскольку сталь обладала недостаточной теплоотдачей, имела высокий удельный вес и была подвержена коррозии. В результате сталь из конструкции исключили, заменив ее на медную ленту, подходившую значительно лучше по всем параметрам.
Но медь материал довольно дорогой и вес имеет немалый, так что применение «крылатого металла» в автомобильных радиаторах было уже не за горами. Впрочем, у меди есть и сугубо положительные свойства – быстрый теплообмен, так что она и по сей день применяется в системах охлаждения, правда, уже на другом качественном уровне.
Некоторым «тормозом» эволюции явился очевидный факт – увеличение теплообмена сопровождалось соответствующим увеличением количества трубок охлаждения, и их в конце-концов стали ставить в несколько рядов. Все бы ничего, кроме одного – гидравлического сопротивления. И в 2004 году компания Porsche совершила технологический прорыв, применив в радиаторе трубки плоскоовального сечения. При таком раскладе площадь контакта трубок с атмосферой увеличилась на 30%, что крайне благотворно отразилось на работоспособности, размере и весе конечного изделия. В России подобная технология появилась лишь в 2014 году. Сейчас, наиболее эффективным и долговечным считается алюминиевый паяный радиатор именно с плоскоовальными трубками. К сожалению, в изготовлении он довольно дорог, поэтому, наряду с ним, в настоящее время производятся и более бюджетные конструкции, если по компоновке и производительности такого варианта достаточно.
Теперь рассмотрим само устройство современных радиаторов и технологии, применяемые при их изготовлении.
Самый простой и дешевый вариант, который однако, удовлетворяет многих автопроизводителй набором потребительских качеств – алюминиевые трубчато-пластинчатые сборные. Такие теплообменники собираются механически – отдельно трубки с пластинами, отдельно верхние и нижние бачки, обычно пластиковые, плюс набор прокладок и уплотнителей, отвечающий за герметичность системы и избыточное давление. Все бы хорошо, но в таких радиаторах приходится применять круглые трубки, поскольку уплотнять плоскоовальные конструкции намного проблемнее и дороже. Соответственно, дабы повысить теплообмен, приходится прибегать к определенным ухищрениям. Например, вспомнив гидравлику, инженеры-разработчики придумали турболизаторы, которые закручивают поток жидкости в трубках, увеличивают скорость потока и теплообмен. Технология изготовления подобных конструкций даже получила имя собственное – Sophico.
Паяный радиатор охлаждения трубчато-ленточной конструкции из алюминия. Самая надежная и долговечная схема, но при этом и самая дорогая, как уже было сказано ранее. Хорошо держит давление и вибрацию, поскольку пайка по технологии Nocolock – вещь весьма прочная. Имя собственное данная технология получила от названия припоя, который применяется при изготовлении данных радиаторов. Процесс включает в себя предварительный нагрев, пайку в азотной среде и мгновенное охлаждение. В результате получается этакий полностью герметичный монолит.