Системы охлаждения тракторных и автомобильных двигателей. Конструкция, теория, проектирование.

А.И. ЯкубовИч
Г.М. кухАрЁнок
в.Е. тАрАсЕнко

СиСтемы охлаждения 
тракторных  
и автомобильных
двигателей

конструкцИЯ, тЕорИЯ, 
проЕктИровАнИЕ

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»
2013

УДК 621.431.7-71 
ББК 39.35 
 
Я49

Якубович, А.И.
Системы охлаждения тракторных и автомобильных двигателей. Конструкция, теория, проектирование / А.И. Якубович, 
Г.М. Кухарёнок, В.Е. Тарасенко. — Минск : Новое знание ; М. : 
ИНФРА-М, 2013. — 472 с. : ил. — (Высшее образование: 
Магистратура).

ISBN 978-985-475-620-2 (Новое знание). 
ISBN 978-5-16-009370-3 (ИНФРА-М, print). 
ISBN 978-5-16-100344-2 (ИНФРА-М, online).

Рассмотрены конструкции систем охлаждения тракторных и автомобильных двигателей, изложены основы теории охлаждения, расчет и 
основные положения методологии проектирования.
Для студентов, магистрантов и аспирантов, а также научных и инженерно-технических работников, занимающихся исследованиями и 
проектированием систем охлаждения, эксплуатацией тракторной и автомобильной техники.

УДК 621.431.7-71 
ББК 39.35

Я49

 
© Якубович А.И., Кухарёнок Г.М., 
Тарасенко В.Е., 2013
 
© ООО «Новое знание», 2013

ISBN 978-985-475-620-2 (Новое знание).
ISBN 978-5-16-009370-3 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-100344-2 (ИНФРА-М, online).

Р е ц е н з е н т ы:
профессор кафедры «Тракторы» Белорусского национального технического 
университета, доктор технических наук В.В. Гуськов;
профессор кафедры «Тракторы и автомобили» Белорусского государственного аграрного технического университета, доктор технических наук 
А.И. Бобровник

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Оглавление

От авторов................................................................................................................................6

Из истории вопроса.............................................................................................................10

Глава 1. Конструкция систем охлаждения двигателей........................................32
1.1..Тепловые.контуры.систем.охлаждения.................................................................32
1.2..Структурные.схемы.систем.охлаждения..............................................................36
1.3..Типы.систем.охлаждения...........................................................................................40
1.4..Жидкостный.контур.системы.охлаждения..........................................................49
1.5..Расширительный.и.компенсационный.контуры...............................................52
1.6..Воздушный.контур.жидкостной.системы.охлаждения...................................60
1.7..Контуры.воздушной.системы.охлаждения..........................................................70
1.8..Общее.устройство.системы.охлаждения.двигателя.........................................81
1.9..Агрегаты,.механизмы,.приборы.систем.охлаждения........................................97
1.9.1..Рубашка.охлаждения........................................................................................97
1.9.2..Водяной.насос................................................................................................... 102
1.9.3..Термостат............................................................................................................ 106
1.9.4..Радиаторы........................................................................................................... 109
1.9.5..Пробка.радиатора............................................................................................ 121
1.9.6..Антикоррозионный.фильтр......................................................................... 122
1.9.7..Вентилятор......................................................................................................... 124
1.9.8..Привод.вентилятора....................................................................................... 134
1.9.9..Диффузоры,.направляющие.кожухи....................................................... 149
1.9.10..Жалюзи,.шторка............................................................................................ 151
1.10..Жидкостно-масляные.теплообменники........................................................... 153
1.11..Устройства.регулирования.системы.охлаждения........................................ 166
1.12..Эжекционные.системы.охлаждения.................................................................. 178
1.13..Капоты.и.капотирование.моторного.отделения........................................... 180

Глава 2. Основы теории системы охлаждения...................................................... 194
2.1..Основные.определения,.законы.переноса.и.передачи.теплоты................ 194
2.1.1..Теплопроводность............................................................................................ 194
2.1.2..Конвекция.......................................................................................................... 201
2.1.3..Тепловое.излучение........................................................................................ 203
2.2..Уравнения.движения.и.энергии.теплоносителей.в.системе..
охлаждения................................................................................................................... 206
2.2.1..Процессы,.протекающие.в.контурах.системы.охлаждения............. 206
2.2.2..Уравнение.движения.потока.жидкости.в.каналах.системы.
охлаждения........................................................................................................ 209
2.2.3..Уравнение.энергии.потока.жидкости.в.каналах.системы.
охлаждения........................................................................................................ 218
2.2.4..Уравнение.движения.потока.воздуха.в.воздушном.тракте............. 222

Оглавление
4

2.3..Закономерности.теплопередачи.в.цилиндре.двигателя............................... 230
2.3.1..Температура.рабочего.тела.в.цилиндре.двигателя............................. 230
2.3.2..Теплопередача.через.стенку.цилиндра.................................................... 246
2.3.3..Теплопередача.в.охлаждающую.жидкость.от.стенки.цилиндра..... 253

Глава 3. Тепловая энергия системы охлаждения................................................. 256
3.1..Тепловая.энергия.трактора.и.автомобиля......................................................... 256
3.2..Распределение.теплоты.сгорания.топлива.по.данным.
теплового.баланса.двигателя................................................................................. 260
3.3..Тепловая.напряженность.элементов.двигателя.............................................. 268
3.4..Теплоотдача.в.систему.охлаждения..................................................................... 272

Глава 4. Расчет системы охлаждения....................................................................... 282
4.1..Выбор.типа.системы.охлаждения......................................................................... 282
4.2..Основные.параметры.системы.охлаждения..................................................... 285
4.3..Расчет.системы.охлаждения................................................................................... 286
4.3.1..Основные.этапы.расчета............................................................................... 286
4.3.2..Расчет.жидкостной.системы.охлаждения.............................................. 288
4.3.3. Выбор.составляющих.элементов.радиатора.......................................... 312
4.3.4..Выбор.водяного.насоса................................................................................. 313
4.3.5..Выбор.вентилятора......................................................................................... 318
4.3.6. Выбор.расширительного.контура.............................................................. 322
4.4..Расчет.воздушной.системы.охлаждения............................................................ 325
4.4.1..Основные.особенности.расчета.воздушной.системы..
охлаждения........................................................................................................ 325
4.4.2..Расчет.теплоотдачи.к.наружным.стенкам.двигателя........................ 327
4.4.3..Расчет.поверхности.охлаждения............................................................... 328
4.4.4..Расчет.вентилятора......................................................................................... 332

Глава 5. Системный подход к проектированию устройств охлаждения 
двигателей тракторов и автомобилей........................................................................ 333
5.1..Основные.положения.системного.проектирования.устройств.
охлаждения.двигателей.тракторов.и.автомобилей....................................... 333
5.1.1..Оценочные.критерии.на.этапе.проектирования.................................. 333
5.1.2..Структура.системы.охлаждения................................................................ 336
5.1.3..Факторы,.влияющие.на.процесс.функционирования.
системы.охлаждения...................................................................................... 338
5.1.4..Показатели.качества.системы.охлаждения........................................... 339
5.1.5..Цель.создания.системы.охлаждения....................................................... 339
5.1.6..Оптимизация.параметров.системы.охлаждения................................. 342
5.2..Формирование.структурной.схемы.и.конструкции.системы..
охлаждения................................................................................................................... 347
5.3..Модульная.система.охлаждения........................................................................... 356

Оглавление
5

5.4..Построение.расчетной.модели.системы.охлаждения................................... 363
5.4.1..Преимущества.предлагаемого.метода.расчета..................................... 363
5.4.2..Моделирование.процессов.теплопередачи.в.системе..
охлаждения........................................................................................................ 363
5.4.3..Оценка.достоверности.моделирования................................................... 371
5.4.4..Предельные.критические.точки.процессов.теплопередачи.
системы.охлаждения...................................................................................... 377
5.4.5..Анализ.параметров.системы.охлаждения.методом..
моделирования................................................................................................. 384
5.5..Согласование.параметров.системы.охлаждения.и.дизеля.......................... 386
5.6..Требования.к.системам.охлаждения.и.их.компоновке,.
допустимые.значения.параметров....................................................................... 391
5.7..Алгоритм.проектирования.системы.охлаждения........................................... 396
5.8..Метод.оценки.совершенства.конструкции.системы.охлаждения............ 404
5.9..Метод.оценки.эффективности.системы.охлаждения................................... 408

Глава 6. Методы экспериментальных исследований и испытаний 
систем охлаждения........................................................................................................... 416
6.1..Виды.испытаний.систем.охлаждения................................................................. 416
6.2..Исследования.воздушного.тракта.системы.охлаждения............................. 418
6.3..Испытания.вентилятора.......................................................................................... 423
6.4..Теплотехнические.стендовые.испытания.систем.охлаждения.................. 425
6.5..Испытания.радиаторов............................................................................................. 434
6.5.1..Функциональные.испытания.радиаторов.............................................. 434
6.5.2..Тепловые.испытания.радиаторов.............................................................. 435
6.5.3..Параметрические.испытания.радиаторов.............................................. 439
6.5.4..Испытания.на.герметичность..................................................................... 442
6.5.5..Испытания.на.вибропрочность.................................................................. 442
6.5.6..Испытания.на.термостойкость................................................................... 444
6.5.7..Испытания.на.коррозионную.стойкость................................................ 445
6.6..Эксплуатационные.испытания.систем.охлаждения...................................... 446
6.7..Многофакторный.эксперимент.при.исследованиях.систем..
охлаждения................................................................................................................... 450
6.7.1..Методика.планирования.факторного.эксперимента......................... 450
6.7.2..Факторы.и.интервалы.варьирования...................................................... 451
6.7.3..Проведение.эксперимента.и.обработка.результатов.......................... 452
6.7.4..Анализ.математической.модели.факторов............................................ 456

Словарь-справочник основных терминов и понятий.......................................... 460

Литература.......................................................................................................................... 468

От авторов

Системы.охлаждения.двигателей.как.технические.устройства,.
имеющие.одно.и.то.же.целевое.назначение,.в.конструкции.тракторов,.автомобилей.и.других.мобильных.машин,.могут.исполняться.
в. различных. вариантах. за. счет. выбора. составляющих. компонентов,. изменения. параметров,. которые. можно. варьировать. в. ходе.
проектирования..Конструкторское.исполнение.системы.охлаждения.в.значительной.мере.определяется.типом.двигателя,.назначением.машины.и.теми.условиями,.в.которых.машину.с.двигателем.
предполагается.эксплуатировать..Решение.при.выборе.варианта.
принимается.на.основе.расчетов,.сводящихся.к.поиску.такого.конструкторского.исполнения.системы,.при.котором.обеспечивается.
минимум.энергетических.затрат.на.функционирование.системы.
при. получении. максимума. эффективных. показателей. двигателя..
Окончательно.принятое.техническое.решение.должно.выдержать.
комплекс.исследований.и.испытаний.
Двигатель.работает.безотказно.и.экономично.только.при.соблюдении. определенного. теплового. режима.. Показатели. двигателей,.
их.экономичность.и.надежность.во.многом.определяются.способностью.системы.охлаждения.обеспечивать.тепловой.режим.независимо.от.частоты.вращения.коленчатого.вала,.нагрузочного.режима.
и. внешних. возмущающих. факторов,. в. том. числе. и. окружающей.
среды.
Мощности.двигателей.в.настоящее.время.значительно.возросли.и.количество.отводимой.системой.охлаждения.теплоты.также.
увеличилось..Однако.возможности.увеличения.габаритных.параметров.радиаторов.не.расширились,.а.у.ряда.тракторов.и.автомобилей.даже.уменьшились..В.связи.с.этим.возникает.необходимость.
в.повышении.эффективности.теплоотводящих.аппаратов.в.сочетании.с.их.максимальной.компактностью.при.небольшом.аэродинамическом.сопротивлении.
Создание.широкой.гаммы.модификаций.автомобилей.и.высокоэнергонасыщенных.тракторов.ставит.перед.конструкторами.новые. сложные. задачи. по. расчету,. выбору. и. проектированию. ряда.
узлов,. агрегатов. и. систем,. способных. передавать,. реализовывать.
значительные.крутящие.моменты,.удалять.для.обеспечения.рабочих.температур.большое.количество.теплоты..Тепловые.нагрузки.
в.дизелях,.трансмиссиях.и.узлах.гидравлических.систем.возросли,.

От авторов
7

что. привело. к. увеличению. потерь. мощности. и. расходу. топлива..
Серьезным.препятствием.на.пути.повышения.эффективности.работы.данных.агрегатов.и.узлов,.обеспечения.их.надежности.и.долговечности.является.их.теплонапряженность..Ввиду.этого.огромное.
значение.придается..созданию.охлаждающих.систем,.обеспечивающих.требуемые.рабочие.температуры.агрегатов.мобильных.машин.
Для.решения.этой.задачи.необходимо.согласовывать.с.поставщиками.двигателей.параметры.водяного.насоса,.вентилятора.и.других.узлов,.выполнять.расчеты.и.разрабатывать.не.только.радиаторы,.но.и.вентиляторные.установки,.а.также.научно.обосновывать.
компоновку.воздушных.трактов.
Полное. капотирование. моторных. установок. является. эффективным. способом. снижения. внешнего. шума. двигателя.. Вместе.
с. тем. такое. конструкторское. решение. повышает. теплонапряженность.двигателя,.ухудшает.теплопередачу.от.радиатора,.приводит.
к.перераспределению.теплоты.в.двигателе.
Возможности.вычислительной.техники.позволяют.при.выполнении.работы.создавать.автоматизированные.расчетные. системы.
с.получением.конечных.результатов..Однако.прогнозирование.температурных. режимов. агрегатов. машин. в. широком. диапазоне. нагрузочных.режимов.во.взаимосвязи.с.условиями.эксплуатации.все.
еще.остается.достаточно.сложной.и.неисследованной.задачей..До.
настоящего.времени.подобные.задачи.решались.экспериментально.на.натурных.образцах.с.последующей.доработкой.конструкторской.документации.по.результатам.испытаний..Но.это.требовало.
дополнительных.времени.и.средств
Сложность.проблемы.состоит.в.многообразии.исходных.параметров,.конструктивных.и.эксплуатационных,.влияющих.на.тепловой. режим.. В. данном. издании. она. разрешается. комплексно,. все.
влияющие.параметры.объединены.в.единую.расчетную.систему.
Основой.проектирования.охлаждающих.систем.является.расчет.составляющих.узлов,.выбор.их.конструкции..Расчет.охлаждающих.систем.по.разработанной.методологии,.выбор.составляющих.
компонентов.и.проектирование.систем.в.целом.представлены.как.
единый.последовательный.комплекс.работ,.позволяющий.создавать.
эффективные.системы.охлаждения.
Конструкции. охлаждающих. систем. машин. при. разработке.
модификаций. должны. быть. унифицированы. с. машиной. базовой.

От авторов
8

модели.. Это. позволит. создавать. машины. высокого. технического.
уровня,.а.также.обеспечит.экономию.материальных.ресурсов.как.
на.стадии.производства,.так.и.в.эксплуатации.
Приняв.решение.написать.эту.книгу,.авторы.в.полной.мере.понимали.свою.задачу.—.направить.по.верному.пути.мысль.и.труд.
инженеров,. конструкторов,. посвятивших. себя. созданию. систем.
охлаждения.двигателей.тракторов.и.автомобилей..В.связи.с.этим.
в. данном. издании. системно. изложены. особенности. конструкции.
систем.охлаждения.от.первых.ее.образцов.до.современных.модификаций,.представлены.результаты.научных.и.экспериментальных.
исследований.
Преследуя.цель.помочь.специалистам.в.области.систем.охлаждения.двигателей.тракторов.и.автомобилей.разобраться.в.многообразии.и.особенностях.задач,.стоящих.перед.ними.при.проектировании.систем,.авторы.затрагивают.многие.аспекты:
ˆ
ˆ раскрывают. основы,. обобщают. знания. теории. охлаждения.
двигателей.тракторов.и.автомобилей;
ˆ
ˆ анализируют.известные.методы.расчета.систем.и.их.компонентов,.освещают.новые.методы.определения.количества.теплоты,.
поступающей.в.систему.охлаждения,.методы.расчета.и.аналитического.исследования.параметров.на.основе.моделирования;
ˆ
ˆ систематизируют.знания.и.опыт,.разрабатывают.новые.положения.основ.проектирования.систем.охлаждения.и.оценки.новых.
технических.решений;
ˆ
ˆ приводят. результаты. исследований. и. испытаний. систем.
охлаждения,.рассматривают.методы.исследования,.используемые.
аппаратуру.и.стендовое.оборудование.экспериментальных.исследований.
Вопросы.теории,.конструкции.и.проектирования.систем.охлаждения.двигателей.в.отечественной.и.зарубежной.научно-тех.ни.ческой.литературе.освещены.не.достаточно.полно..Изданий.по.системам.охлаждения.не.так.много,.а.более.30.лет.книги.по.этой.теме.
вообще.не.издавались:.последними.вышли.в.свет.книги.А.К..Гаврилова.«Системы.жидкостного.охлаждения.автотракторных.двигателей».(1966).и.В.В..Буркова.и.А.И..Индейкина.«Автотракторные.радиаторы».(1978).
Авторы.поставили.перед.собой.задачу.систематизировать.научные.и.технические.материалы.по.теме,.опубликованные.в.периоди

От авторов
9

ческих. изданиях,. обобщить. свои. научные. исследования. и. опыт.
в.проектировании.систем.для.тракторных.двигателей.и.тем.самым.
предоставить.конструкторам.необходимую.информацию.для.разработки.систем.охлаждения.двигателей.тракторов.и.автомобилей.
В.целом.в.книге.достаточно.полно.и.содержательно.изложены.
вопросы. конструкции,. теории,. расчета,. проектирования. и. экспериментальных.исследований.на.примере.систем.охлаждения.сельскохозяйственных. тракторов.. Приведенные. исследования. и. теоретические. разработки. в. полной. мере. применимы. и. к. системам.
охлаждения.двигателей.автомобилей.и.других.мобильных.машин.
В.ходе.работы.над.книгой.авторы.пришли.к.мнению.о.необходимости. дальнейшего. развития. знаний. по. данной. тематике,.
в. частности. проведения. исследований. по. вопросам. регулирования,.прогнозирования.параметров.систем.охлаждения.при.воздействии.возмущающих.факторов,.а.также.разработки.автоматизированных. компьютерных. программ. расчета. и. проектирования,.
в.основу.которых.может.быть.положена.база.данных.по.системам.
охлаждения.
Авторы. выражают. свою. признательность. рецензентам:. профессору.кафедры.«Тракторы».Белорусского.национального.технического. университета,. доктору. технических. наук. В.В.. Гуськову.
и. профессору. кафедры«Тракторы. и. автомобили». Белорусского.
государственного. аграрного. технического. университета,. доктору.
технических.наук.А.И..Бобровнику.за.ценные.указания,.которые.
помогли.существенно.улучшить.книгу.

Из ИсторИИ вопроса

Работа.двигателя.внутреннего.сгорания.основана.на.сжигании.
топлива. в. ограниченном. объеме. и. выделении. при. этом. теплоты..
Часть.теплоты.расходуется.на.совершение.полезной.работы,.а.часть.
отводится,.чтобы.уменьшить.теплонапряженность.деталей.и.обеспечить.работоспособность.двигателя.
Рабочий. цикл. двигателя. имеет. строгую. периодичность. и. сопровождается.повышением.температуры.рабочего.тела,.а.следовательно,. деталей,. образующих. камеру. сгорания.. Перегрев. деталей.
двигателя.приводит.к.расширению.и.потере.подвижности.кри.вошипно-шатунного.механизма,.разрушению.деталей.газораспределительного.механизма,.негативно.сказывается.на.рабочем.процессе,.
на.смазывающих.качествах.масла..При.переохлаждении.двигателя.
также. возникают. нежелательные. последствия,. в. частности. ухудшается.качество.горючей.смеси,.увеличиваются.механические.потери.и.износ.подвижных.деталей.
Температура.деталей.двигателя.изменяется.во.времени.в.зависимости.от.периодичности.рабочего.цикла,.режима.загрузки.или.
количества. выполняемой. работы,. а. также. от. температуры. окружающей. среды.. Взаимосвязь. между. параметрами. этих. факторов,.
их. взаимовлияние. оценить. достаточно. сложно.. Необходимое. тепловое. состояние. двигателя. при. работе. поддерживается. за. счет.
принудительного. регулирования. его. температуры. или. принудительного.охлаждения.
Систему.охлаждения.составляет.совокупность.устройств,.обеспечивающих.снижение.температуры.охлаждаемых.деталей.путем.
переноса.теплоты.и.передачи.ее.в.окружающую.среду..На.тракторе.
и.автомобиле.перенос.теплоты.от.двигателя.осуществляется.теплоносителями,.в.качестве.которых.используются.жидкости.и.воздух.
Устроена.система.охлаждения.следующим.образом..Цилиндры.
двигателя.омывает.охлаждающая.жидкость.—.вода.или.низкозамерзающие. жидкости,. характеризующиеся. высокой. теплопроводностью..Отводя.теплоту.от.стенок.цилиндров,.жидкость.нагревается.
и.вследствие.постоянной.циркуляции.переносит.теплоту.к.охладителю. —. радиатору.. Радиатор. имеет. расширенную. поверхность.
охлаждения,.обладающую.высокой.теплопроводностью.благодаря.
охлаждающим. пластинам. или. лентам,. припаянным. к. трубкам..

Из истории вопроса
11

Окружающий.воздух.всасывается.через.решетку,.образуемую.охлаждающими.пластинами.или.лентами,.вентилятором..Воздух,.нагреваясь. от. поверхностей. трубок. и. пластин,. отнимает. теплоту. от.
охлаждающей.жидкости..Охлажденная.жидкость.снова.поступает.
к. гильзам. цилиндров,. и. цикл. повторяется.. Циркуляция. охлаждающей.жидкости.обеспечивается.водяным.насосом,.приводимым.
в.действие.от.коленчатого.вала.двигателя.
Принудительное.охлаждение.на.автомобиле.появилось.вместе.
с.тепловым.двигателем.внутреннего.сгорания..Первые.двигатели.
обладали.малой.мощностью,.автомобили.способны.были.проезжать.
небольшие.расстояния..Поэтому.требования.к.охлаждению.двигателя.были.не.столь.существенны.
Первые.системы.охлаждения.двигателя.были.испарительного.
типа.(рис..1,.а).и.представляли.собой.бак,.заполненный.водой,.который.двумя.патрубками.сообщался.с.жидкостным.контуром.двигателя,.также.содержащим.воду..При.работе.двигателя.температура.
воды. в. контуре. повышалась. и. вследствие. разности. температуры.
воды.в.баке.и.контуре.двигателя.происходила.циркуляция.жидкости.и.ее.перемешивание..Такой.процесс.называли.термосифонной.
циркуляцией..Нагрев.воды.в.баке.вызывал.ее.испарение.через.от
Рис. 1. Схемы.первых.систем.охлаждения.двигателей.внутреннего.
сгорания:
а.—.испарительного.типа;.б.—.испарительного.типа.с.замкнутым.контуром,.
принудительная;.в.—.с.замкнутым.контуром.и.потоком.воздуха,.принудительная;.1.—.бак;.2.—.патрубки;.3.—.двигатель;.4.—.змеевик.трубчатый;.5.—.насос;.
6.—.трубы;.стрелками.обозначено.движение.воздуха

а
б

в

1
2
3
4

5

6

Из истории вопроса
12

верстие.в.баке..Уровень.воды.в.баке.при.работе.двигателя.постоянно.уменьшался,.требовалось.ее.восполнение..Количество.воды.
для.дозаправки.в.бак.во.много.раз.превышало.расход.топлива,.необходимого.для.работы.двигателя..Подтверждением.тому.послужит.
следующий.пример.[72]..Первое.дальнее.путешествие.(протяженностью.более.2500.км).на.автомобиле.«Бенц-Виктория».в.1894.г..
совершил. барон. фон. Либиг. из. города. Райхенбах. в. город. Реймс.
и.назад..На.одном.из.участков.маршрута.протяженностью.939.км.
было.израсходовано.140.л.бензина.и.1500.л.воды.для.охлаждения.
двигателя,.т.е..расход.охлаждающей.воды.превышал.расход.топлива. в. 11. раз.. В. связи. с. этим. в. охлаждающих. системах. двигателя.
должен.был.предусматриваться.резервный.бак.с.водой,.из.которого.периодически.пополнялся.рабочий.бак.охлаждающей.системы..
Система.испарительного.типа.применялась.и.на.первых.тракторах.
(рис..2),.снабженных.двигателями.внутреннего.сгорания.[69,.с..9].
На. смену. испарительным. термосифонным. системам. пришли.
охлаждающие.системы,.в.которых.вода.с.помощью.водяного.насоса,.установленного.на.двигателе,.циркулировала.по.замкнутому.
контуру.(рис..1,.б)..Вскоре.в.системах.охлаждения.стали.применять.охладитель.воды.—..трубчатый.змеевик,.помещенный.в.бак.
с. водой. (см.. рис.. 1,. б).. Такая. система. охлаждения. представляла.
собой.жидкостный.контур.с.выделенным.охладителем..Циркуляция. воды. осуществлялась. при. помощи. насоса.. Для. увеличения.
эффективности. теплоотдачи. трубчатый. змеевик. выполнялся. ребристым.по.наружной.поверхности.трубы..Охладитель.в.таком.исполнении. являлся. аналогом. теплообменника. типа. «жидкость. —.
жидкость»..Система.охлаждения.этого.типа.стала.применяться.на.
автомобилях.(рис..3).[40,.с..290].
С.увеличением.мощности.двигателя.потребовалось.увеличить.
удельную.тепловую.мощность.охладительной.системы..Вода.в.баке.
нагревалась,.происходило.ее.испарение,.дополнение.рабочего.бака.
водой. из. резервного. не. обеспечивало. эффективного. охлаждения.
двигателя.
В.1897.г..на.автомобиле.модели.«Даймлер-Феникс».была.представлена.система.охлаждения.(рис..1,.в),.в.которой.в.бак.со.змеевиком.перпендикулярно.змеевику.были.установлены.полые.трубы..
Проходивший.по.трубам.воздух.охлаждал.воду.в.баке,.что.повышало.эффективность.охлаждения.двигателя..Охладитель.со.змее

Из истории вопроса
13

виком.и.каналами.для.циркуляции.воздуха.в.баке.явился.аналогом.водяного.радиатора.
В. 1900. г.. компания. «Даймлер. моторен». разработала. охладитель.трубчатого.типа.(рис..4.и.5),.в.котором.ряды.трубок.2.с.круглым.или.квадратным.сечением.по.торцам.разделялись.металлическими.стержнями.3.диаметром.3...5.мм,.торцы.трубок.были.спаяны.
и.составляли.сердцевину..По.торцам.сердцевины.крепились.баки.1..
Охладитель.устанавливался.на.автомобиле.так,.что.вода.горизонтально. циркулировала. по. зазорам,. образуемым. при. установке.
стержней. между. трубками.. Циркуляция. воды. осуществлялась.
с. помощью. водяного. насоса. 4.. Воздух,. проходивший. по. трубам.
перпендикулярно.охлаждающей.жидкости,.эффективно.охлаждал.
воду.
Охладитель.такого.типа.был.назван.радиатором.(от.лат..radio.—.
испускать.лучи,.излучать)..Новый.охладитель.обладал.компактностью,.меньшей.массой.и.более.высокой.тепловой.эффективностью..
Это. техническое. решение. охлаждающей. системы. двигателя. явилось.значимым.техническим.достижением.в.автомобилестроении.
и.было.высоко.оценено.всеми.производителями.автомобилей..Конструкция. и. технология. изготовления. радиатора. в. последующие.
годы.дорабатывались,.но.идеи,.заложенные.изначально,.сохранялись.. Следующим. шагом. в. совершенствовании. радиатора. стало.

Рис. 2. Трактор.модели.«Форд.В».
с.системой.охлаждения.испарительного.
типа,.1906.г.

Рис. 3. Схема.системы.
охлаждения.модели.
автомобиля.1901.г.:
1.—.двигатель;.2.—.змеевик;.
3.—.бак;.4.—.водяной.насос

1

2
3

4