Радиаторы систем охлаждения и отопления для коммерческого транспорта
Разработчик и производитель радиаторов одновременно решает несколько проблем. Радиатор должен не только исправно исполнять функцию теплообменника, но исполнять ее длительное время под непрерывным воздействием неблагоприятных внешних факторов: вибраций и ударных нагрузок от двигателя и подвески автомобиля, коррозионного воздействия как обычной воды, так и в особенности противогололедных реагентов, загрязнения дорожной грязью, тополиным пухом и другими растительными продуктами, ухудшающими теплообмен. Воздействие внешних факторов приводит к ускоренному износу радиатора и потере герметичности. Сюда стоит добавить ускоренный износ под воздействием некачественного антифриза, который агрессивно воздействует на радиатор изнутри.
Второй мощный фактор, довлеющий над производителем, – это обширная номенклатура радиаторов. Порой одинаковые по размерам радиаторы для автомобилей одной модели, но разных годов выпуска незначительно, но отличаются креплением, расположением или формой патрубков. Эти различия, сопровождающие процесс совершенствования автомобилей, осложняют и удорожают производство, хранение и распределение продукции. Такова плата за прогресс.
Чтобы усилить устойчивость радиатора к коррозии и продлить его срок службы, производители экспериментируют со сплавами, проводят испытания в агрессивной среде. Так, стойкость внутреннего покрытия радиатора испытывают подогретым 5%-ным раствором хлорида натрия, при этом радиатор не должен терять герметичности в течение 16 ч.
Много внимания уделяется прочности конструкции, ее устойчивости к длительному воздействию вибрации, к эффективности теплоотдачи. При прохождении жидкости через радиатор со скоростью 100 л/мин разница температуры на входе и выходе должна быть не менее 20 °С. У лучших образцов этот показатель достигает 60 °С. Каждый радиатор проходит заводские многоцикловые испытания при температуре от 40 до 100 °С с удержанием в течение 16 ч без появления утечек. Каждый радиатор для грузовых автомобилей проходит опрессовку под внутренним давлением 2 атм, для легкого коммерческого транспорта – 1,5 атм, и должен сохранять герметичность. Также радиатор должен выдерживать температуру охлаждения до 40 °С (при пороге замерзания рабочей жидкости в 45 °С) и выдержку в течение 12 ч без появления утечек. На виброустойчивость радиаторы испытывают при синусоидальной нагрузке по трем осям с ускорением в 5g и частоте нагружения 33 Гц.
С появлением новых узлов и систем увеличивается количество радиаторов на автомобиле. Так, с внедрением промежуточного охлаждения наддувочного воздуха (интеркулера) появился специальный воздушно-воздушный радиатор с большим сечением труб и патрубков для минимизации воздушного сопротивления. Радиатор интеркулера охлаждается набегающим потоком воздуха.
Основным радиатором на автомобиле с жидкостным охлаждением двигателя был и остается радиатор системы охлаждения. Второй по значению – радиатор отопителя, также включенный в систему охлаждения двигателя. Без этих двух узлов эксплуатация автомобиля невозможна на всей российской территории.
На автомобилях, оснащенных системой кондиционирования, присутствует комплект из радиатора и испарителя. Масляные радиаторы обеспечивают охлаждение некоторых автоматических КП и гидравлических систем.
Производители радиаторов используют все доступные варианты конструкций и материалов. Так, сердцевины могут быть двух типов, пластинчатые и трубчатые, которые в свою очередь делятся на трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные. Сердцевина не обязательно должна размещаться между верхним и нижним бачками, бачки могут исполняться в виде вертикальных труб рядом друг с другом, а трубки сердцевины выходить из одной трубы, разворачиваться на 180° и входить во вторую трубу. Таким образом, жидкость проходит вдвое больший путь и сильнее охлаждается. Производители также интегрируют в трубки так называемые турбуляторы – спиральные элементы, преобразующие ламинарный поток в турбулентный, при этом жидкость проходит больший путь и перемешивается, за счет чего увеличивается теплоотдача.
Сердцевины изготавливают главным образом из алюминиевых сплавов, а также из меди. Медный радиатор тяжелее и дороже, но отличается лучшей теплоотдачей. Их можно встретить на вторичном рынке (рынке запчастей). Бачки изготавливают из алюминиевых сплавов, пластика и латуни.
Компания «КАРВИЛЬ» обеспечивает поставку радиаторов и деталей системы охлаждения и отопления марки Luzar на конвейеры автозаводов и на вторичный рынок. На рынке автомобильных комплектующих бренд LUZAR известен с 2003 г. Номенклатура включает радиаторы охлаждения, радиаторы отопления, конденсоры, интеркулеры, выполненные по различным технологиям: алюминиевые сборные трубчато-пластинчатые, алюминиевые паяные трубчато-ленточные, медно-латунные трубчато-ленточные, предназначенные для грузовых автомобилей и автобусов ГАЗ, ПАЗ, НЕФАЗ, КАМАЗ, МАЗ, ЛиАЗ, «Волгабас», «Богдан», тракторов Минского и Петербургского тракторных заводов.
Основная площадка компании в Санкт-Петербурге, запущенная в 2010 г., выпускает свыше 500 тыс. радиаторов Luzar в год. Как правило, это наиболее востребованные рынком модели. Сборка радиаторов охлаждения двигателей и радиаторов отопления салона ведется на полуавтоматических поточных линиях. Так, радиаторы для автомобилей ГАЗель-NEXT с двигателем Cummins производят с сердцевиной из алюминиевого сплава и бачками радиаторов из специального термостойкого стеклонаполненного полиамида марки PA66-GF30, выдерживающего высокое давление и высокую температуру. Донья, соединяющие трубки с бачками, выполнены из листовой стали с антикоррозийным покрытием. Уплотнительные прокладки обеспечивают герметичность радиатора при значительном перепаде температур охлаждающей жидкости. Конструкция и материалы обеспечивают радиаторам работоспособность при температуре окружающей среды в диапазоне от –45 до +45 °С.
Импортозамещение – приоритетное направление деятельности, которое приобрело политическое значение. Уже сегодня предприятие поставляет на российский рынок широкую номенклатуру радиаторов для автомобилей зарубежных марок, а также для зарубежных двигателей, таких как Cummins и Deutz, которые устанавливают на автомобили ГАЗель, КАМАЗ, МАЗ.
Поддержать эксплуатацию тракторов МТЗ и другой спецтехники поможет линейка радиаторов для двигателей Минского моторного завода. В дальнейшем компания намерена расширять номенклатуру продукции для спецтехники.
Значительный объем продукции поставляют из КНР. Происхождение товара можно легко узнать по маркировке на упаковке. Возможности восточного партнера практически безграничны, но уже сегодня ясно, что основу номенклатуры должна составлять продукция, произведенная внутри страны. Досрочный уход ряда автомобильных заводов в корпоративный отпуск должен помочь с подготовкой альтернативной комплектации автомобилей.
Шадринский автоагрегатный завод (ШААЗ) – предприятие машиностроительного комплекса Уральской горно-металлургической компании, расположенное в г. Шадринск Курганской области. Предприятие выпускает автомобильные агрегаты, в том числе радиаторы систем охлаждения, систем отопления, масляных, охладителей наддувочного воздуха, и поставляет их на конвейеры заводов «КАМАЗ», «МАЗ», «МЗКТ», «НЕФАЗ», «Туймазинский завод автобетоновозов», «Петербургский тракторный завод», «УАЗ», «АЗ ГАЗ», «Промтрактор» и др., а также на рынок запасных частей.
Предприятие выпускает радиаторы и другие агрегаты для обширного перечня двигателей, начиная от ВАЗ-2101 и заканчивая самосвалами БЕЛАЗ, в том числе двигателей ЗМЗ и Cummins, которые используют на автомобилях ГАЗель, двигателей КАМАЗ-740 и Cummins, для автомобилей КАМАЗ, двигателей ЯМЗ, Caterpillar и MAN для автобусов ЛиАЗ, двигателей ЯМЗ, Mercedes, Deutz, Cummins, Weichai для автомобилей МАЗ, двигателей ЯМЗ, ММЗ, Cummins, Liebherr для самосвалов БЕЛАЗ и т.д. Радиаторы производят в медно-латунном и алюминиевом исполнении с трубчато-ленточной сердцевиной по современным технологиям, обеспеченным проведенным в 2000–2003 гг. техническим перевооружением. Радиаторы выдерживают температуру охлаждения до –40 °С при пороге замерзания рабочей жидкости в –45 °С и выдержку в течение 12 ч без утечек.
Компания «ТАСПО-радиатор», г. Смолевичи, Республика Беларусь, выпускает широкую номенклатуру радиаторов для систем охлаждения, масляных радиаторов, охладителей наддувочного воздуха, радиаторов – отопителей салонов, теплообменников для систем кондиционирования для двигателей Ярославского, Тутаевского, Минского, Камского моторных заводов, Caterpillar, Hitachi, Komatsu, JCB, John Deere и др. Предприятие поставляет продукцию на конвейеры ведущих авто- и тракторостроительных предприятий: «МАЗ», «МЗКТ», «МТЗ», «ММЗ», «БЕЛАЗ», «ЛиАЗ», «Промтрактор» и др., а также на вторичный рынок.
Производство радиаторов включает изготовление сердцевины из унифицированных оребренных плоских или круглых труб, свариваемых аргоно-дуговой или лазерной сваркой с опорными пластинами, с последующим соединением с остальными деталями радиатора с помощью сварки, пайки или клеевых составов. Оребрение труб ведется по оригинальной технологии подрезки и отгиба стружки со стенки трубки. Таким образом достигается значительное увеличение площади охлаждения и полный контакт между ребрами и трубками без термического сопротивления, что повышает эффективность охлаждения. Другой большой плюс этой технологии заключается в использовании трубки с большей толщиной стенки – 1 мм против 0,15–0,25 мм у стандартных трубчато-ленточных и трубчато-пластинчатых радиаторов, что обеспечивает лучшую механическую и коррозионную стойкость. Технология и организация производства позволяют быстро осваивать новые модели радиаторов, а также выпускать мелкие партии и даже единичные экземпляры по техническому заданию или образцу заказчика. Это дает возможность поддерживать техническую готовность уникальных импортных систем в отсутствие поставок оригинальных запчастей.
Таким образом, отечественная промышленность наработала потенциал для обеспечения автомобильной промышленности, строительного и сельхозмашинострения узлами систем охлаждения. Не в одночасье, но постепенно возможно значительное, вплоть до полного, импортозамещение узлов систем охлаждения как на конвейерах, так и на вторичном рынке.
