Le radiateur automobile est composé de trois parties : chambre d'entrée, chambre de sortie et noyau de radiateur. Le liquide de refroidissement circule à l’intérieur du radiateur et l’air passe à l’extérieur du radiateur. Le liquide de refroidissement chaud se refroidit en dissipant la chaleur dans l'air, tandis que l'air froid se réchauffe en absorbant la chaleur émise par le liquide de refroidissement.
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Le radiateur appartient au système de refroidissement automobile et le radiateur du système de refroidissement par eau du moteur est composé de trois parties : chambre d'entrée, chambre de sortie, plaque principale et noyau de radiateur.
Le radiateur refroidit le liquide de refroidissement qui a atteint une température élevée. Lorsque les tubes et ailettes du radiateur sont exposés au flux d'air généré par le ventilateur de refroidissement et au flux d'air généré par le mouvement du véhicule, le liquide de refroidissement dans le radiateur devient froid.
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Selon le sens d'écoulement du liquide de refroidissement dans le radiateur, le radiateur peut être divisé en deux types : à flux longitudinal et à flux transversal.
La structure du noyau du radiateur est principalement divisée en deux catégories : le type à plaque tubulaire et le type à courroie tubulaire
matériel
Il existe deux principaux types de radiateurs de voiture : l'aluminium et le cuivre, le premier pour les voitures particulières, le second pour les gros véhicules utilitaires.
Les matériaux et la technologie de fabrication des radiateurs automobiles se développent rapidement. Le radiateur en aluminium avec ses avantages évidents en termes de poids léger, dans le domaine des voitures et des véhicules légers remplace progressivement le radiateur en cuivre en même temps, la technologie et le processus de fabrication des radiateurs en cuivre ont été considérablement développés, radiateur brasé au cuivre dans les voitures particulières, les machines de construction, les véhicules lourds les camions et autres avantages du radiateur moteur sont évidents. Les radiateurs des voitures étrangères sont majoritairement des radiateurs en aluminium, principalement dans une optique de protection de l'environnement (notamment en Europe et aux Etats-Unis). Dans les voitures européennes neuves, la proportion de radiateurs en aluminium est en moyenne de 64 %. Du point de vue du développement de la production de radiateurs automobiles en Chine, le radiateur en aluminium produit par brasage augmente progressivement. Les radiateurs en cuivre brasé sont également utilisés dans les bus, les camions et autres équipements techniques.
structure
Le radiateur automobile est un élément indispensable du système de refroidissement du moteur refroidi par eau des automobiles, qui évolue vers un système léger, efficace et économique. La structure du radiateur automobile s’adapte également constamment aux nouveaux développements.
Les formes structurelles les plus courantes de radiateurs automobiles peuvent être divisées en type DC et type à flux transversal.
La structure du noyau du radiateur est principalement divisée en deux catégories : le type à plaque tubulaire et le type à courroie tubulaire. Le noyau du radiateur tubulaire est composé de nombreux tubes de refroidissement minces et de dissipateurs thermiques, et les tubes de refroidissement adoptent principalement des sections plates et circulaires pour réduire la résistance de l'air et augmenter la zone de transfert de chaleur.
Le noyau du radiateur doit avoir une zone d'écoulement suffisante pour que le liquide de refroidissement puisse passer, et il doit également avoir une zone d'écoulement d'air suffisante pour qu'une quantité suffisante d'air puisse passer à travers pour évacuer la chaleur transférée par le liquide de refroidissement au radiateur. [1]
Dans le même temps, il doit également disposer d'une zone de dissipation thermique suffisante pour compléter l'échange thermique entre le liquide de refroidissement, l'air et le dissipateur thermique.
Le radiateur à bande tubulaire est composé de tuyaux ondulés de distribution de chaleur et de refroidissement disposés entre eux par soudage.
Par rapport au radiateur tubulaire, le radiateur tubulaire peut augmenter la zone de dissipation thermique d'environ 12 % dans les mêmes conditions, et la ceinture de dissipation thermique est ouverte avec un trou de volet de fenêtre similaire avec un flux d'air perturbé pour détruire la couche d'adhérence de l'air qui coule. sur la surface de la zone de dispersion et améliorer la capacité de dissipation thermique.
Les radiateurs de voiture sont généralement divisés en refroidissement par eau et refroidissement par air. La dissipation thermique des moteurs refroidis par air repose sur la circulation de l'air pour évacuer la chaleur afin d'obtenir l'effet de dissipation thermique. L'extérieur du bloc-cylindres du moteur refroidi par air est conçu et fabriqué selon une structure en tôle dense, augmentant ainsi la zone de dissipation thermique pour répondre aux exigences de dissipation thermique du moteur. Comparé au moteur refroidi par eau le plus utilisé, le moteur refroidi par air présente les avantages d'un poids léger et d'un entretien facile.
Le refroidissement par eau est le radiateur du radiateur qui est responsable du refroidissement du liquide de refroidissement avec la température élevée du moteur ; La tâche de la pompe est de faire circuler le liquide de refroidissement dans tout le système de refroidissement ; Le fonctionnement du ventilateur utilise la température ambiante pour souffler directement vers le radiateur, de sorte que le liquide de refroidissement à haute température dans le radiateur soit refroidi ; Un réservoir de stockage d'état qui contrôle la circulation du liquide de refroidissement est utilisé pour stocker le liquide de refroidissement.
Lorsque le véhicule roule, la poussière, les feuilles et les débris s'accumulent facilement sur la surface du radiateur, bloquant la pale de refroidissement et entraînant une baisse des performances du radiateur. Dans ce cas, nous pouvons utiliser une brosse pour nettoyer, ou nous pouvons utiliser une pompe à air haute pression pour souffler les débris sur le radiateur.
Le principe de fonctionnement est expliqué en détail
La tâche principale du système de refroidissement est de dissiper la chaleur dans l’air pour empêcher la surchauffe du moteur, mais le système de refroidissement a également d’autres rôles importants. Le moteur d’une voiture fonctionne mieux à la bonne température. Si le moteur refroidit, cela accélérera l’usure des composants, rendant le moteur moins efficace et émettant davantage de polluants. Par conséquent, un autre rôle important du système de refroidissement est de chauffer le moteur le plus rapidement possible et de le maintenir à une température constante.
Il existe deux types de systèmes de refroidissement automobile :
Refroidissement liquide et refroidissement par air. Refroidissement liquide Le système de refroidissement d'un véhicule refroidi par liquide fait circuler le liquide à travers les tuyaux et les canaux du moteur. Lorsque le liquide circule dans le moteur chaud, il absorbe de la chaleur, ce qui réduit la température du moteur. Une fois que le liquide a traversé le moteur, il s'écoule vers l'échangeur de chaleur (ou radiateur) et la chaleur contenue dans le liquide est dissipée dans l'air à travers l'échangeur de chaleur. Refroidissement par air Certaines premières voitures utilisaient la technologie de refroidissement par air, mais les voitures modernes n'utilisent pratiquement plus cette méthode. Au lieu de faire circuler du liquide dans le moteur, cette méthode de refroidissement dissipe la chaleur du cylindre à travers une feuille d'aluminium fixée à la surface du bloc moteur. Un puissant ventilateur souffle les feuilles d'aluminium dans l'air pour refroidir le moteur. Étant donné que la plupart des voitures utilisent un refroidissement liquide, le système de refroidissement de la voiture comporte de nombreux tuyaux.
Une fois que la pompe a refoulé le liquide vers le bloc moteur, le liquide commence à s'écouler dans les canaux du moteur autour du cylindre. Le fluide est ensuite renvoyé à travers la culasse du moteur jusqu'au thermostat au point où le fluide s'écoule hors du moteur. Si le thermostat est éteint, le liquide refluera directement vers la pompe à travers les tuyaux autour du thermostat. Si le thermostat est allumé, le liquide s'écoulera d'abord dans le radiateur puis reviendra dans la pompe.
Le système de chauffage dispose également d'un processus de cycle séparé. Ce cycle commence par la culasse et envoie le liquide à travers les soufflets de chauffage et retourne à la pompe. Pour les voitures équipées d'une transmission automatique, il existe généralement un processus de cycle distinct pour refroidir le liquide de transmission intégré au radiateur. Le liquide de transmission est aspiré par la transmission à travers un autre échangeur de chaleur dans le radiateur. Les voitures liquides peuvent fonctionner dans une large plage de températures allant de bien en dessous de zéro degré Celsius à bien au-dessus de 38 degrés Celsius.
Par conséquent, quel que soit le liquide utilisé pour refroidir le moteur, il doit avoir un point de congélation très bas, un point d’ébullition très élevé et pouvoir absorber beaucoup de chaleur. L’eau est l’un des liquides les plus efficaces pour absorber la chaleur, mais son point de congélation est trop élevé pour être utilisé dans un moteur de voiture. Le liquide utilisé dans la plupart des voitures est un mélange d’eau et d’éthylène glycol (c2h6o2), également appelé antigel. En ajoutant de l'éthylène glycol à l'eau, le point d'ébullition peut être considérablement augmenté et le point de congélation réduit.
Chaque fois que le moteur tourne, la pompe à eau fait circuler le liquide. Semblable aux pompes centrifuges utilisées dans les voitures, la pompe fonctionne par force centrifuge pour transporter le liquide à l'extérieur et aspire continuellement le liquide du milieu. L'entrée de la pompe est située près du centre, afin que le liquide revenant du radiateur puisse atteindre les aubes de la pompe. La pale de la pompe envoie le liquide vers l’extérieur de la pompe, où il pénètre dans le moteur. Le fluide de la pompe s'écoule d'abord à travers le bloc moteur et la culasse, puis dans le radiateur et enfin vers la pompe. Le bloc moteur et la culasse comportent un certain nombre de canaux moulés ou usinés pour faciliter l'écoulement du liquide.
Si l’écoulement du liquide dans ces canalisations est régulier, seul le liquide en contact avec la canalisation sera directement refroidi. La quantité de chaleur transférée du liquide circulant à travers le tuyau vers le tuyau dépend de la différence de température entre le tuyau et le liquide touchant le tuyau. Par conséquent, si le liquide en contact avec le tuyau est refroidi rapidement, moins de chaleur sera transférée. En créant des turbulences dans le tuyau, en mélangeant tous les liquides, en gardant les liquides en contact avec le tuyau à un niveau élevé pour absorber plus de chaleur, afin que tous les liquides dans le tuyau puissent être utilisés efficacement.
Le refroidisseur de transmission est très similaire au radiateur à l’intérieur du radiateur, sauf qu’au lieu d’échanger de la chaleur avec l’air, l’huile échange de la chaleur avec le liquide de refroidissement à l’intérieur du radiateur. Couvercle du réservoir sous pression Le couvercle du réservoir sous pression peut augmenter le point d'ébullition du liquide de refroidissement de 25 ° C.
La fonction principale du thermostat est de chauffer rapidement le moteur et de maintenir une température constante. Ceci est réalisé en régulant la quantité d’eau circulant dans le radiateur. À basse température, la sortie du radiateur sera complètement bloquée, c'est-à-dire que tout le liquide de refroidissement sera recirculé dans le moteur. Dès que la température du liquide de refroidissement monte entre 82 et 91°C, le thermostat s'ouvre, permettant au liquide de s'écouler à travers le radiateur. Lorsque la température du liquide de refroidissement atteint 93-103°C, le thermostat restera ouvert.
Le ventilateur de refroidissement est semblable à un thermostat et doit être contrôlé pour maintenir le moteur à une température constante. Les voitures à traction avant sont équipées de ventilateurs car le moteur est généralement monté transversalement, c'est-à-dire que la puissance du moteur fait face à un côté de la voiture.
Les ventilateurs peuvent être contrôlés par des interrupteurs thermostatiques ou des ordinateurs du moteur, et ces ventilateurs s'allumeront lorsque la température dépasse le point de consigne. Lorsque la température descend en dessous du point de consigne, ces ventilateurs s'arrêtent. Les voitures à propulsion arrière équipées de moteurs longitudinaux sont généralement équipées de ventilateurs de refroidissement entraînés par le moteur. Ces ventilateurs sont équipés d'embrayages visqueux contrôlés thermostatiquement. L'embrayage est situé au centre du ventilateur et est entouré par le flux d'air sortant du radiateur. Ce type particulier de visco-embrayage ressemble parfois davantage à un visco-coupleur pour une voiture à traction intégrale. Lorsque la voiture surchauffe, ouvrez toutes les fenêtres et faites fonctionner le chauffage pendant que le ventilateur tourne à pleine vitesse. En effet, le système de chauffage est en fait un système de refroidissement secondaire, ce qui peut refléter la situation du système de refroidissement principal de la voiture.
Le système de conduits de chauffage situé dans le tableau de bord des soufflets chauffants de la voiture est en fait un petit radiateur. Le ventilateur de chauffage permet à l'air de circuler à travers les soufflets chauffants avant d'entrer dans l'habitacle de la voiture. Les soufflets de chauffage ressemblent à un petit radiateur. Le soufflet du chauffage aspire le liquide de refroidissement chaud de la culasse, puis le renvoie à la pompe, afin que le chauffage puisse fonctionner avec le thermostat allumé ou éteint.
