Пластиковый радиатор: миф или реальность?
Пластиковый радиатор:
миф или реальность?
Инновационные разработки всегда привлекали внимание и двигали вперед развитие различных отраслей. В 2019 году благодаря стараниям целеустремленных инженеров был сконструирован радиатор охлаждения трактора МТЗ с сердцевиной из полиуретана: это перспективная разработка родом еще из 80-ых годов XX столетия. Конструкция вызвала интерес у многих частных фермеров и крупных сельскохозяйственных предприятий.
Пластик - дешевый, прочный и лёгкий материал, но получилось ли у инженеров создать по-настоящему эффективную модель радиатора охлаждения ДВС? Было решено сравнить новинку с зарекомендовавшими себя на рынке алюминиевыми и медно-латунными аналогами, которые также используются на тракторах МТЗ. Результаты испытаний получились очень интересными!
Как устроен трактор МТ3?
Будучи одной из самых универсальных машин, созданных человечеством, трактор способен транспортировать грузы, буксировать технику, оказывать заметную помощь во время проведения строительных и/или сельскохозяйственных работ, а также поддерживать состояние коммунального хозяйства. Такая техника, нацеленная на длительную эксплуатацию в различных климатических и погодных условиях, позволяет использовать множество навесных или прицепных механизмов и устройств:
● Ковш, лебёдку и прицеп;
● Мотобур или фрезу;
● Опрыскиватель;
● Культиватор и сеялку;
● Различные типы косилок;
● Снегоуборщик;
● Плуг.
Колёсные тракторы МТЗ уже более 70 лет являются лидером рынка в сегменте универсальной сельскохозяйственной техники. За данный период было выпущено почти 4 миллиона колёсных тракторов!
Машины производятся массово и регулярно модернизируются, поступая на экспорт в различные страны мира. Всего производитель выпускает 9 серий машин, каждая из которых имеет разные технические характеристики и различную комплектацию.
Помимо способности комплектоваться более чем 350 видами прицепного, полунавесного и/или навесного оборудования (совместимость с зарубежными аналогами) и универсальности работ, среди преимуществ также можно выделить высокую производительность, маневренность, компактность, простоту ремонта и обслуживания, удобство эксплуатации, надёжность и экономичность.
Конструкционные особенности различных серий, заслуживающие внимания:
● Кондиционер в базовой комплектации;
● Двигатели с турбинами и охлаждением атмосферного воздуха;
● Гидравлика BOSCH;
● Возможность сдваивания осевых колес;
● Улучшенная коробка передач, позволяющая переключать передачи без разрыва потока мощности;
● Планетарные редукторы мостов;
● Усиленная тяга;
● Синхронизация трансмиссии и гидронавесной системы.
Работа трактора может занимать продолжительное время, несмотря на климатические особенности региона. Чтобы силовой узел машины не подвергался чрезмерным температурным нагрузкам и прослужил гораздо дольше, в конструкции активно применяются системы охлаждения.
Важно отдавать предпочтение качественным моделям радиаторов, выполненным из эффективного материала, поскольку 20% поломок тракторов происходят как раз по причине неисправности радиатора охлаждения двигателя трактора. Чтобы минимизировать проблемы с охлаждением ДВС разрабатываются новые теплообменники.
В отраслевой научно-исследовательской лаборатории теплообменных аппаратов (ОНИЛТА) имени В. В. Буркова, при содействии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета и УК «Карвиль», был разработан новый радиатор. Главной особенностью разработки является то, что сердцевина изделия выполнена из полиуретана.
Сравнительные испытания пластикового
и алюминиевого радиатора
В июне 2019 года в ООО "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ТАЛИС" состоялся ряд испытаний трех радиаторов трактора МТЗ 80, в том числе и опытного образца на основе полиуретановой сердцевины.
Альтернативный радиатор, изготовленный частично из пластика, показал отличные результаты, поскольку гидравлические и теплотехнические характеристики были достаточно высоки, на уровне аналогичных изделий, выполненных на основе меди (пластины) и латуни (трубки), а также алюминия.
Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии на участках гидравлических систем, обусловленные наличием вязкого трения.
Главными преимуществами пластикового радиатора трактора МТЗ являются его лёгкий вес и доступность. Медно-латунный аналог оказался тяжелее всех и показал самое низкое гидравлическое сопротивление.
Известно, что модели, выполненные из меди и латуни, имеют наименьшую жесткость на внутреннее давление, кручение и излом. Результаты испытаний также показали, что алюминиевый аналог обладает самой высокой теплоотдачей, что очень важно для работы во время солнцепека.
Полиуретан обладает следующими преимуществами:
● Низкая стоимость;
● Лёгкий вес;
● Значительная динамическая устойчивость;
● Влагостойкость;
● Высокое сопротивление ржавлению и вибрациям.
Однако пластик, используемый в конструкциях автомобильных радиаторов, скользкий (гидрофобный) и не так хорошо поддаётся ремонту трещин, которые могут возникнуть в результате механического воздействия, как металлические аналоги. Так как тракторы МТЗ активно задействованы в решении различных задач (сельскохозяйственные и строительные работы, обслуживание коммунального хозяйства) возможно повреждение радиатора.
Опыт автолюбителей показывает, что лучше всего для восстановления герметичности трубок подходит пайка, холодная сварка и специальный двухкомпонентный акриловый клей. Важно отдавать предпочтение материалам, которые стойко переносят перепады температур, а также давление в контуре. Но все данные меры считаются временными, хоть и помогают избавиться от трещин.
Алюминиевый радиатор LUZAR:
лучший аналог на сегодняшний день
Пока что данная разработка не вышла в массовое производство, оптимальной альтернативой для тракторов МТЗ, по соотношению цена/качество является алюминиевый радиатор охлаждения LRC (LUZAR RADIATOR COOLER).
Такое устройство эффективно забирает избыточное тепло от двигателя посредством сердцевины из теплопроводного алюминия, защищая его от перегрева и оптимизируя его работоспособность.
С 2003 года компания LUZAR является производителем систем охлаждения и деталей радиаторов для различных автомобилей и техники, как отечественного, так и импортного производства. Производитель выпускает 2 типа радиаторов охлаждения из алюминия:
● Трубчато-пластинчатые для малообъемных ДВС – сборного типа, с бачками из пластика;
● Трубчато-ленточные, универсальные – несборного типа, с бачками из металла или пластика.
Производство таких радиаторов происходит по технологии "НОКОЛОК", получившей свое название от разработчика технологии специального припоя, применяющегося при пайке алюминия.
Технология их производства включает в себя этапы сборки сердцевины, флюсования и нанесения припоя, предварительного нагрева, пайки в азотной среде и мгновенного остывания.
В результате обработки пакет из плоскоовальных трубок и гофрированной ленты превращается в прочную цельнометаллическую сердцевину. Последний этап производства радиатора - соединение сердцевины с бачками.
Преимущества алюминиевых радиаторов LUZAR
1. После производства 100% радиаторов проходят выходной контроль на герметичность под избыточным давлением.
2. Все изделия полностью соответствуют требованиям заводов-изготовителей:
* по тепло-динамическим свойствам – теплоотдача, аэродинамическое и гидравлическое сопротивление.
* по геометрическим параметрам – геометрия, размер охлаждающей сердцевины, посадочные места.
3. Вся продукция сертифицирована по международной системе менеджмента качества ISO 9001 TUV, имеет сертификаты соответствия ГОСТ-Р.
4. Продукция компании LUZAR включена в базу данных онлайн каталога подбора автозапчастей TecDoc по специальному номеру деталей.
5. Гарантия на все радиаторы – 2 года.
Полный текст статьи в формате PDF: