Автомобильный радиатор системы жидкостного охлаждения
Радиатор является одним из ключевых и наиболее важных элементов жидкостной системы охлаждения. Основной задачей становится рассеивание в атмосферу тепла, которое было отведено от двигателя охлаждающей жидкостью. Радиатор системы охлаждения двигателя можно считать важнейшей деталью самого силового агрегата.
Устройства, похожие на современный радиатор, устанавливались на самых ранних версиях автомобилей с ДВС, так как без указанного элемента охлаждения работа силовой установки становится попросту невозможной. Это устройство напрямую отвечает за поддержание нормальной рабочей температуры двигателя в строго отведенных рамках. Такая защита бережет мотор от перегрева, который неминуемо выведет практически любой двигатель внутреннего сгорания из строя.
Читайте в этой статье
История создания радиатора
Водяная система охлаждения появилась на заре двигателестроения. Впервые концепцию радиатора применили на первом серийном автомобиле под названием Benz Velo, который оказался в свободной продаже в 1886 году. Данную идею устройства продолжил развивать Вильгельм Майбах, который сконструировал изделие с сотами. Разработка нашла применение в конструкции модели Mercedes 35HP. За последующие десятилетия и до наших дней устройство радиатора не претерпело глобальных изменений, оставшись практически в том же самом виде, что и во времена Майбаха.
Первые жидкостные системы охлаждения двигателя не имели водяного насоса (помпы), который заставлял охлаждающую жидкость (в самом начале это была простая вода) принудительно циркулировать в системе. Ранние разработки системы охлаждения ДВС опирались на эффект термосифона.
Благодаря такому эффекту охлаждающая жидкость попадала в радиатор. Эффект термосифона основывается на том, что плотность воды понижается при нагреве. Разогретая вода благодаря этому свойству устремляется вверх. В итоге нагретая жидкость оказывалась в устройстве, проникая туда посредством прохода через верхний патрубок.
Внутри радиатора происходило охлаждение воды, плотность жидкости снова возрастала. Это приводило к тому, что вода опускалась в нижнюю часть радиатора, а уже оттуда проникала обратно в рубашку двигателя через нижний патрубок. Главным недостатком систем с эффектом термосифона стало то, что они не могли обеспечить должного охлаждения на фоне постоянно растущей мощности ДВС. Такие системы достаточно быстро вытеснили решения, которые основывались на применении центробежного водяного насоса (помпы).
Радиатор в системе жидкостного охлаждения
Главной задачей элемента является отвод тепла от силовой установки в атмосферу путем охлаждения жидкости, которая проходит внутри по каналам. Для обеспечения лучшего отвода тепла устройство монтируется в таком месте, где отмечен наилучший обдув встречным воздушным потоком в процессе движения автомобиля. Типичным местом установки в подкапотном пространстве является область за радиаторной решеткой спереди автомобиля. Стоит отметить, что даже в автомобилях с задним расположением ДВС радиатор зачастую устанавливается спереди. Отличием становится прокладывание более длинных магистралей системы охлаждения к двигателю.
Существуют и другие места для монтажа устройства охлаждения, но встречаются реже. Автомобили с заднемоторной компоновкой могут иметь радиатор, который установлен вдоль боковой стенки. Такое решение можно встретить на спортивных автомобилях, которые имеют сразу два радиатора охлаждения, расположенные вдоль обеих стенок моторного отсека. Эффективный обдув воздухом реализован путем использования воздухозаборников. Указанный воздухозаборник располагают в задней части машины на боковых стенках.
Устройство радиатора
а – устройство; б – паровой клапан открыт; в – воздушный клапан открыт.
- Радиатор конструктивно имеет верхний (1) и нижний (7) бачок. Эти бачки соединены между собой трубками (5) из латуни или алюминия. К этим трубкам посредством пайки прикреплены пластины (6), которые увеличивают площадь поверхностного охлаждения элемента. Через эту поверхность тепло отводится от охлаждающей жидкости и отдается в окружающую среду.
- Верхний бачок имеет заливную горловину для заправки охлаждающей жидкостью. Горловина перекрывается пробкой (3). В этой пробке имеются паровой (11) и воздушный (12) клапаны.
- Верхний бачок также имеет патрубок (2) для того, чтобы соединить радиатор с рубашкой охлаждения мотора. Такое соединение реализовано посредством резинового шланга. Дополнительно имеется пароотводная трубка (4), а также датчик электрического термометра (13).
- Нижний бачок (7) имеет патрубок (8) для соединения устройства с насосом (помпой). Еще имеется дополнительный кран, который способен обеспечить слив охлаждающей жидкости. На раме автомобиля радиатор крепится специальными крепежными деталями (9).
Так называемые сердцевины (пластины радиатора) являются основными элементами теплообмена. В зависимости от типа сердцевины выделяют следующие типы радиаторов:
- трубчатые;
- пластинчатые;
- трубчато-ленточные и т.д.
Бачки радиатора могут быть изготовлены из пластика или металла. Если взглянуть на устройство более детально, тогда основная часть сердцевины, по сути, является набором бесшовных алюминиевых или латунных трубок. Трубки, соединяющие верхний и нижний патрубки, имеют толщину стенок до 0,15 миллиметра. Жидкость, проходящая через сердцевину радиатора охлаждения, расходится на большое количество микропотоков. Каждая такая трубка покрывается своеобразными ребрами, которые являются тонкой гофрированной медной или алюминиевой лентой.
Изделия из алюминия имеют меньший вес сравнительно с другими материалами изготовления, но склонны к ускоренному разрушению. Дело в том, что возникает ряд существенных сложностей при попытке сварки этого металла, а также алюминий плохо противостоит механическим повреждениям.
Для того чтобы алюминиевый продукт приблизился по качеству охлаждения к латунной конструкции, его необходимо изготавливать большим по размеру и увеличивать толщину элемента. В начале эпохи автомобилестроения активно использовались сотовые радиаторы. Такое устройство было выполнено из небольших отрезков латунных трубок, которые имели пятиугольное сечение. Жидкость внутри таких трубок не циркулировала принудительно, а весь процесс охлаждения осуществлялся посредством контакта металлических ребер со встречным потоком воздуха.
Вернемся к устройству современного радиатора. Паровой клапан, изображенный на рисунке, нагружается специальной пружиной (10). Пружина имеет упругость 1250—2000 г. Это позволяет нарастить давление в радиаторе охлаждения и повысить температуру закипания охлаждающей жидкости в жидкостной охлаждающей системе до отметки 110-119°С. Такое решение обеспечивает уменьшение объема охлаждающей жидкости во всей системе, что означает параллельное снижение массы двигателя. При этом сохраняется необходимая интенсивность охлаждения силового агрегата. Еще одним плюсом становится уменьшение потерь, под которыми следует понимать испарение охлаждающей жидкости.
Воздушный клапан также нагружают пружиной, но более слабой по силе противодействия. Упругость такой пружины находится на отметке 50-100 г. Задачей воздушного клапана является пропуск воздуха внутрь устройства в том случае, если произошла конденсация охлаждающей жидкости после того, как она закипела и была охлаждена.
Другими словами, внутри системы за счет явления парообразования может возникнуть избыточное давление. Точка кипения охлаждающей жидкости соответственно ему повышается, при этом нет зависимости от атмосферного давления, так как давление сброса задается клапаном в крышке. Такое свойство системы охлаждения незаменимо в процессе езды по горной местности. По причине пониженного атмосферного давления в горах охлаждающая жидкость закипает быстрее, чем в обычных условиях. Данное решение установки воздушного клапана позволяет таким образом предотвратить разрушение радиатора. который может быть попросту раздавлен атмосферным давлением.
Пробка, оснащенная клапанами, обеспечивает открытие выпускного клапана в случае закипания охлаждающей жидкости внутри системы и возникновения избыточного давления, которое приблизительно находится на отметке 0,5 кг/см2. Пар выводится в пароотводную трубку. Впускной клапан обеспечивает доступ воздуха тогда, когда давление внутри оказывается ниже атмосферного давления (ниже 1 кг/см2), что возникает в устройстве при остывании охлаждающей жидкости.
Таким образом, устройство пробки полностью изолирует систему охлаждения от внешней атмосферы. По этой причине описанную систему называют системой охлаждения закрытого типа.
В закрытой системе охлаждения для слива охлаждающей жидкости нужно открыть сливные краны и извлечь пробку радиатора. Чтобы спустить жидкость из водяной рубашки двигателя, в нижней части блока отдельно предусмотрен соответствующий кран для слива. Существует также система охлаждения открытого типа. В открытой системе горловина устройства охлаждения закрыта пробкой без клапанов. В такой системе вода закономерно кипит при температуре 100°С.
Регулировка температуры охлаждающей жидкости
За поддержание постоянной температуры в системе охлаждения двигателя отвечает термостат. Данный элемент распределяет движение охлаждающей жидкости по контурам. Эти контуры называются малый и большой круг. Рубашку двигателя можно считать малым кругом, движение потока через радиатор-большой круг. Возникает такая ситуация, когда охлаждения наружным воздухом при движении ОЖ по большому кругу в жаркую погоду или при нагрузках оказывается недостаточно. Чтобы обеспечить эффективный отвод нагретого воздуха и поддерживать постоянную температуру охлаждающей жидкости дополнительно устанавливается один или целый ряд вентиляторов. Такие вентиляторы могут иметь механический привод (вискомуфту) или электрический привод.
Регулирование теплового режима «шторкой»
Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания может быть оснащена двойным регулированием теплового режима. Первым регулятором выступает термостат, о котором мы уже говорили. Вторым терморегулирующим элементом становится шторка-жалюзи.
Устройства с двойным регулированием конструктивно имеют жалюзи, установленные непосредственно перед радиатором. Благодаря такому решению в сильные морозы радиатор можно прикрыть, уменьшив интенсивность обдува наружным воздухом. Отвод тепла снизится, а само тепло можно более эффективно использовать для поддержания рабочей температуры ДВС и интенсивного отопления салона автомобиля.
Жалюзи представляют собой пластины из металла, которые соединены между собой шарнирами. Эти шторки могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение перед устройством. Управление таким решением осуществляется рукояткой из салона автомобиля, а также может быть реализовано автоматически в отдельных конструкциях. Принцип действия механического устройства заключается в том, что задвигая или вытягивая рукоять в салоне, водитель осуществляет поворот пластин. Происходит изменение щели между жалюзи и происходит регулировка интенсивности обдува радиатора воздушными потоками. Результатом становится воздействие на температуру охлаждающей жидкости.
В условиях предельно низких температур на капот и радиаторную решетку дополнительно крепят специальный утеплительный чехол. Такой чехол изготовлен из водонепроницаемой пожаробезопасной ткани. Указанные меры способствуют поддержанию рабочего теплового режима двигателя в необходимых рамках.
Установка дополнительного радиатора
Появление мощных высокофорсированных атмосферных и турбодвигателей, которые работают в самых разных режимах нагрузки, поставило перед разработчиками задачу установить дополнительные устройства охлаждения. Инженеры реализовали параллельную установку дополнительного радиатора. Такое решение получило свой отдельный электрический вентилятор. Не стоит путать дополнительный радиатор охлаждения с интеркулером, который устанавливается для охлаждения сжатого воздуха в системах с турбонагнетателем.
Принцип работы
Для правильного функционирования современные жидкостные системы охлаждения в процессе работы учитывают множество важнейших параметров. Специальные датчики снимают показания температуры двигателя, температуры охлаждающей жидкости и моторного масла, температуры за бортом и т.д.
Если вкратце описывать принцип работы системы охлаждения, тогда за точку отсчета стоит принять жидкостной насос. Этот элемент заставляет охлаждающую жидкость постоянно двигаться и циркулировать по кругу. При этом проход через рубашку охлаждения двигателя (малый круг) позволяет жидкости омывать горячие стенки головки блока и цилиндров. Когда температура охлаждающей жидкости растет, тогда при определенных показателях срабатывает термостат и открывает доступ жидкости в большой круг (радиатор). Так удается избежать перегрева двигателя и эффективно отдать жидкости избыточное тепло от нагретых деталей мотора. Когда горячая жидкость попадает в устройство охлаждения, от неё происходит отвод тепла в окружающую атмосферу. Полный цикл заканчивается, а охлажденная жидкость движется аналогично по новому циклу.
Вполне очевидно, что радиатор является своеобразным теплообменником, который обеспечивает эффективное охлаждение не самого мотора, а охлаждающей жидкости. Установка дополнительного вентилятора или жалюзи позволяет поддерживать температуру жидкости на оптимальном для работы мотора уровне как в экстремальный холод, так и в сильную жару.
Диагностика и ремонт неисправностей радиатора своими руками
Главной диагностической процедурой является периодический контроль системы охлаждения двигателя на предмет утечек и снижения объема охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Контролировать количество жидкости можно визуально. Так как жидкость постоянно нагревается и охлаждается, со временем входящая в состав любой ОЖ вода частично выпаривается, что и приводит к общему снижению объема.
Если говорить о неисправностях радиатора, тогда основной является загрязнение его сот и каналов, а также их разрушение. Загрязнение приводит к тому, что циркуляция жидкости внутри устройства ухудшается, ОЖ при движении по большому кругу не успевает остыть. В таких условиях мощности вентилятора перестает хватать, так что перегрев двигателя неминуем.
Начинать ремонт радиатора охлаждения двигателя с загрязненными сотами стоит начинать с обычной промывки сердцевины проточной водой. Необходимо отсоединить нижний патрубок, а далее через горловину начинать заливать воду. Крайне желательно осуществлять промывку сот устройства охлаждения водой под давлением. В ряде случаев, когда радиатор сильно забит, его можно распаять и произвести демонтаж верхнего и нижнего бачков. После демонтажа становится возможным осуществить чистку сердцевины механическим способом.
В процессе эксплуатации верхний или нижний бачок, а также и сами соты начинают течь. Это происходит по причине использования низкосортных охлаждающих жидкостей, механических повреждений и т.д. Если подтекание незначительное, тогда можно попытаться засыпать или залить в радиатор специально предназначенное для временного устранения таких дефектов решение из автомагазина. К «дедовским» методам относят добавку большой порции горчичного порошка, который размокает и затягивает трещину. Как первый, так и второй способ не ремонтирует устройство полностью, а только позволяет устранить течь на время дороги до СТО и постановки автомашины на ремонт.
Помните, что когда двигатель горячий, открывать пробку радиатора опасно! Можно получить сильный ожог паром и горячей охлаждающей жидкостью. Перед тем как открыть пробку на горловине, нужно максимально широко накрыть саму пробку и область вокруг неё тканевым материалом, а уже потом отворачивать.
Что касается расширительного бачка, то пробку на нем при разогретом моторе нужно отвинчивать с аналогичной осторожностью. Слегка прокрутите пробку, но не до конца. Вы услышите характерный звук вырывающегося воздуха, похожий на тот, что возникает при открытии крышки на бутылке газированной воды. После такого стравливания крышку бачка можно постепенно открывать полностью и осуществлять контроль или долив охлаждающей жидкости.
Читайте также
krutimotor.ru
Система водяного охлаждения. Часть 1. Радиатор и помпа / LUNA Design corporate blog / Habr
Работая над предыдущим проектом, мы провели много экспериментов и пришли к выводу, что в системах охлаждения важны не столько размер радиатора и скорость воздушного потока, сколько их оптимизация. Если правильно расположить ламели теплораспределителя и максимально эффективно использовать воздушный поток, то при относительно малых размерах радиатора, можно добиться более эффективного отвода тепла.Основная концепция:
- Отсутствие «узких мест» во всем тракте прохождения жидкости.
- Максимальное использование воздушного потока.
- Возможность охлаждения любого процессора в связке с видеокартой мощностью до 200W.
- Простота сборки и «зарядки» всей конструкции теплоносителем.
- Охлаждение любым вентилятором размером 120 мм.
«Узкие места», это когда площадь поперечного сечения тракта прохождения жидкости уменьшается, или увеличивается. И то и другое приводит к затруднению перемещения теплоносителя. В нашем решении, сечение тракта прохождения жидкости в любом месте практически одинаково и составляет около 50 мм² (D8mm).
Теплораспределитель
Общая площадь ламелей охлаждения радиатора составляет 3200 см². Теплоноситель перемещается в максимально-эффективной зоне воздушного потока, и длина его пути составляет внушительные 96 см. При кажущейся массивности, радиатор достаточно легкий — около 700 гр. Толщина стенок в поперечном сечении 1,5 мм и это должно положительно повлиять на теплоотдачу. Для сравнения, на слайде справа, показан теплораспределитель с нашего предыдущего проекта. Он довольно успешно справляется с охлаждением всей системы в довольно замкнутом пространстве. При этом, общая площадь его ламелей охлаждения в 4 раза меньше.
Помпа
Для помпы мы решили применить самый эффективный способ перемещения жидкости — турбину. За полтора оборота турбина вытесняет 7 см³ жидкости. При частоте вращения 800 оборотов, теоретическая производительность помпы равна 220 литров в час. При 2000 оборотов — 560 литров. Учитывая длину водного тракта и сопротивление ватерблоков, реальная производительность будет конечно ниже, но и этого будет вполне достаточно, что бы отвести более 250W тепловой энергии. Было бы здорово разработать управляющий контроллер, который будет учитывать потребности в охлаждении, как процессора, так и видеокарты, и исходя из этого изменять скорость перемещения жидкости и частоту вращения вентилятора. Закрытая конструкция помпы, где полностью отсутствует контакт воды через движимые элементы с окружающим воздухом, полностью исключает вытекание жидкости в случае ее износа, или поломки.
Мы подозреваем, что могли допустить ошибку, как в расчетах, так и при разработке дизайна. Поэтому, мы с нетерпением ждем ваших комментариев.
В следующей статье мы опишем устройство ватерблоков, как для процессора, так и для видеокарты и не забудем про расширительный бачок. Здесь тоже есть много интересных идей.
Если Вас заинтересовал данный проект, Вы можете подписаться на наши новости.
habr.com
Модернизация радиатора системы водяного охлаждения (автопечки)
В основной массе самодельных систем водяного охлаждения в качестве радиатора используется радиатор от автомобильной печки. И если для работы по назначению он прекрасно подходит, то как радиатор водяного охлаждения имеет один очень большой недостаток – крайне малое расстояние между пластинами. На первый взгляд это прекрасно. Чем меньше расстояние между пластинами, тем большее их количество можно разместить и, следовательно, получить большую площадь поверхности. Чем больше площадь радиатора, тем большее количество тепла он сможет рассеять.Но не все так просто. Воздух имеет такие свойства как плотность и вязкость. Расстояние между медными пластинами моей автопечки 1 – 2мм. Что бы продуть такие щели нужен сильный поток воздуха. Сильный поток воздуха – это большие обороты вентилятора и, следовательно, высокий уровень шума. А, как известно, одним из преимуществ систем водяного охлаждения является низкий уровень шума. Этого преимущества мы себя и лишаем.
Имея большой опыт эксплуатации систем водяного охлаждения, я давно подметил, что производительность системы резко падает с уменьшением оборотов вентилятора. Конечно, не один я такой умный и наблюдательный, об этом много написано. Известно, что при недостаточных оборотах вентилятора и малых щелях радиатора образуется воздушная подушка, и вентилятор просто не «продувает» радиатор.
Фото1. Радиатор автопечки.
Фото2. Радиатор автопечки «на просвет»На фотографии 2, я разместил сзади автопечки настольную лампу. Даже свет не пробивается сквозь такое частое оребрение.
Я давно разрабатывал метод увеличения расстояния между пластинами радиатора. Но все, что приходило мне в голову – это распаять радиатор, убрать лишнее и спаять снова. Но, зная свою феноменальную выдержку и невероятную усидчивость, даже не брался за такую работу. Слишком велик риск разрушения автопечки об угол, разбрасывания инструмента и обилия ненормативной лексики.
Нужен простой и по возможности необременительный метод переделки. Мне меньше стрессов и будет интереснее народу. Был еще вариант выдрать лишние листы медицинским зажимом, но опыт не удался.
Крутил я в руках автопечку, крутил. Рассматривал. И рассмотрел, что пластины припаяны не везде, в основном держатся «на трении». А где припаяны, то не сильно. Взял я обычную плоскую отвертку и попробовал раздвинуть пластины. Получилось. Курочить сразу не стал. Нужно сначала протестировать радиатор как есть, до переделки
Из подручных материалов смастерил диффузор и установил на него 120мм вентилятор. Смонтировал на радиатор.
Загерметизировал все ненужные щели малярной лентой (как изолента, только из бумаги). И подключил к своему системнику.
Как понятно из фотографии, корпус системника самодельный. Имеет встроенную систему водяного охлаждения. В качестве радиатора используется алюминиевая батарея отопления. И предусмотрена возможность подключения дополнительных радиаторов для тестирования. Батарея же в таких случаях отключается. Все эти включения и выключения производятся шаровыми кранами.
Про корпус и его начинку можно почитать на моей ПС. Но сейчас не об этом.
Конфигурация системника:
- CPU – Athlon 64 3000+
- MB – Epox 8KDA3I
- RAM – 2 по 512Mb DDR500 Digma
- Gpu – GeForce 5950
- HDD – Samsung 160G
- Power – EuroCase 480W
В качестве теплоносителя я использую чистый тосол. Делаю это только из-за того, что все другие сочетания дистиллированной воды со спиртом, этиленгликолем, тосолом вызывают со временем коррозию насоса Grundfos. Корпус у него чугунный. И вода в прозрачных шлангах делается неприятного грязно-коричневого цвета. Вода эффективнее тосола, это я проверял сам, и почитать об этом можно здесь – «Сравнение тосола и дистиллированной воды в системе водяного охлаждения.». Но я жертвую этими одним, двумя градусами во имя красоты. Дальше в статье я буду говорить «водяное охлаждение», не говорить же «тосольное»!
Тосолом я охлаждаю процессор, чипсет, графический процессор и память на видеокарте. Фиксировать я буду только температуру процессора по прилагаемой к материнской плате утилите USDM. Она удобна еще и тем, то выводит значение температуры процессора на встроенный в плату светодиодный индикатор. И температура всегда перед глазами. Греть систему я, как всегда, буду тестом 3DMark03. Этот тест греет всю систему целиком и процессор и видеокарту.
Включаем. Смотрим. Сначала вентилятор на автопечке работает от напряжения 10.5 вольт. Это из-за того, что вентиляторы я включаю через электронный реобас, собранный на КРЕН. Особенность схемы такова, что выше напряжения он не дает. Поработав часик в Word, смотрю температуру процессора. Она составила 31 градус. Запускаю 3DMark03. Жду час. Температура поднялась до 39 градусов. Система неразогнана.
С помощью реобаса понижаю напряжение на вентиляторе до 5 вольт. И продолжаю 3DMark03. По прошествии еще часа температура поднялась до 44-45 градусов. Показания все время менялись, то 44, то 45. Вообще показания индикатора часто меняются. Стоит выключить тест и за одну секунду показания уменьшаются на два-три градуса. Теперь гоню процессор: FSB 260, множитель 10, Vcore 1.7. Реально 1.75 – мать завышает напругу. Крутим тест дальше. Температура поднялась до 54-55 градусов.
Все, показания сняты, приступим к модернизации. Отвертку мне и молоток! Разбираю систему, снимаю автопечку. Беру отвертку, приступаю.
Как видно на фотографии, отверткой раздвигаю пластины. Делать это нужно осторожно и с двух сторон. Сначала я перестарался и проткнул трубку. Они спаяны из тонкого медного листа. Пришлось паять. Проверим, как получается.
Теперь свет видно и щель выходит 4 – 5мм. Раздвигаю листы через четыре. Через полчаса начинаю жалеть, что связался с этой железякой. Начинает подступать психоз. Занятие крайне нудное, но креплюсь изо всех сил. И вот он результат:
А на просвет, какая красота!
Потом я подсчитал, сколько я расширил отверстий. Получилось 493, а с двух сторон 986. Кошмар! Но не будем о грустном. Жизнь продолжается. Всего-то и выкинул из нее пару часов. Собираем, включаем.
Сначала вентилятор работает от 10.5 вольт. Через час неспешной работы в Word смотрим температуру – 30 градусов. Всего на градус меньше! Стоило столько страдать. Но чтобы проверить все до конца, ставим напряжение на вентиляторе 5 вольт и работаем дальше. Заработавшись, забыл о времени и когда через пару часов взглянул на индикатор, не поверил своим глазам – 31 градус! Напомню, что до переделки на 5 вольтах температура поднималась до 39 градусов. Видимо при расстоянии между пластинами 4-5мм радиатор прекрасно продувается и на 5-ти вольтах! Восемь градусов выигрыш.
Теперь «погреем» систему 3DMark03. Через 35 минут температура начала колебаться 39-40 градусов и выше не росла. Ничего себе, такая же температура до модернизации была при питании вентилятора 10.5 вольт и шум от него был ощутим. А тут тишина и та же температура. Неплохо.
Теперь разгон. Не буду больше морочить голову читателям, скажу сразу результат – 48 градусов. Процессор с модернизированным радиатором стал холоднее на 7-8 градусов. Преимущество модернизированной печки налицо. Не ожидал такого эффекта. Для полноты картины надо сказать, что температура в комнате колебалась в пределах 21-23 градуса.
Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.
overclockers.ru
система жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX / Корпуса, БП и охлаждение
⇡#Введение
Небольшая словенская компания EKWB уже тринадцать лет занимается разработкой и выпуском компонентов для жидкостного охлаждения для персональных компьютеров. За это время ассортимент выпускаемой продукции расширился от нескольких простеньких водоблоков до широчайшего спектра компонентов, охватывающего абсолютно всё в этой области. Особо необходимо отметить, что EKWB удаляет внимание не только выпуску основных продуктов в виде огромных радиаторов или флагманских водоблоков, но и каждому винтику в прямом и переносном смысле этого слова. Кроме того, компания идёт в ногу со временем, максимально оперативно выпуская fullcover-водоблоки для новых видеокарт, что весьма непросто, ведь обновляются они чаще, чем центральные процессоры, и имеют различные печатные платы.
Особой гордостью компании являются готовые наборы компонентов жидкостного охлаждения, в которых грамотно подобраны наиболее подходящие друг другу компоненты. В зависимости от входящих в них комплектующих, стоимость таких комплектов варьируется от 160 до 270 евро, но каждый их них включает в себя всё необходимое для организации жидкостного охлаждения самого высокого уровня. Нам на тестирование был предоставлен самый дорогой флагманский комплект EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX. Давайте изучим его компоненты и узнаем, какую эффективность способна продемонстрировать данная система жидкостного охлаждения.
⇡#Упаковка и комплектация
Комплект системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX поставляется в компактной коробке-чемоданчике с пластиковой ручкой для переноски:
В плане оформления или информативности особыми изысками упаковка не отличается: название модели комплекта, краткое описание ключевых особенностей и перечень совместимых платформ — вот и всё, что приведено на оранжево-серой коробке. Никаких вам летающих драконов, покрытых льдом процессоров и футуристических дев, всё серьёзно.
Внутри большой коробки плотно уложены отдельные компоненты, а также дополнительные комплектующие в своих небольших упаковках:
Достав всё, удивляешься: как такая куча компонентов системы жидкостного охлаждения смогла уместиться в этой небольшой коробке? Смотрите сами, сколько всего в неё вошло:
Здесь и большой радиатор, и три 120-мм вентилятора, и отдельные коробки с помпой, водоблоком и расширительным бачком, и комплект крепления помпы, а также прочие аксессуары.
В числе последних фирменный шланг TUBE Masterkleer длиной 2 метра, внутренним диаметром 10 мм и внешним 13 мм, восемь компрессионных никелированных фитингов EK-PSC, а также 100 мл концентрата для хладагента:
Выпускается комплект в Словении (отдельные компоненты — в Китае), а его рекомендованная стоимость составляет 270 евро. Гарантийный срок равен пяти годам.
⇡#Радиатор EK — CoolStream RAD XTX 360 и вентиляторы GELID Silent 120
Основополагающим компонентом любой системы жидкостного охлаждения является радиатор. И инженеры EKWB не поскупились в этом плане, оснастив свой флагманский комплект большим радиатором EK-CoolStream RAD XTX 360. Он запечатан в отдельную коробку, столь же малоинформативную, как и основная упаковка:
Вместе с радиатором поставляются два комплекта винтов и инструкция, предупреждающая о возможном повреждении радиатора при использовании некомплектных винтов:
Разработанный специально для энтузиастов, радиатор EK-CoolStream RAD XTX 360 предназначен для систем с очень высоким уровнем тепловыделения сразу нескольких компонентов. Выглядит он следующим образом:
Как видите, радиатор довольно большой. Его размеры составляют 400х130х64 мм. Подробнее с ними можно ознакомиться по следующему чертежу:
Весит EK-CoolStream RAD XTX 360 почти полтора килограмма (1496 граммов, если точнее). И это без вентиляторов и жидкости. Массивная штука.
Конструкция радиатора классическая для этого типа — он состоит из двух алюминиевых боковин, между которыми расположены 13 медных каналов с припаянной между ними медной перфорированной «гребёнкой»:
Толщина рабочего тела радиатора равна 50 мм, а благодаря большому расстоянию между рёбрами медной гребёнки он должен оптимально справляться с охлаждением хладагента как в высокоскоростных, так и в низкоскоростных режимах работы вентиляторов. Всего на EK-CoolStream RAD XTX 360 можно установить шесть вентиляторов шириной и длиной 120 мм. Их толщина ограничена только производителями самих вентиляторов и длиной крепёжных винтов.
Сверху радиатора есть отверстие, которое можно использовать для заливки или слива охлаждающей жидкости:
В нижней части расположены два отверстия для фитингов с резьбой G 1/4:
Добавим, что радиатор рассчитан на давление 1 бар и что при отдельной покупке EK-CoolStream RAD XTX 360 будет стоить 94,96 евро.
Для установки на радиатор в комплект системы EK-Supermacy KIT h40 360 HFX входят три вентилятора EK-FAN Silent 120 типоразмера 120х25 мм. Они запечатаны в отдельных коробочках, оформленных в таком же стиле, как и все остальные компоненты системы жидкостного охлаждения:
Выглядят они вполне обычно — чёрная рамка и чёрная семилопастная крыльчатка с классическими лопастями:
При изучении наклейки на статоре выясняется, что оригинальным производителем вентиляторов является хорошо известная нам с вами компания GELID:
Скорость вращения всех трёх «вертушек» постоянна — она заявлена на отметке 1600 об/мин, хотя, по данным мониторинга, она составила 1460 об/мин. PWM-управлением или какими-либо другими методиками регулирования скорости они не оснащены. Кроме того, нет в комплекте и единого кабеля для подключения всех трёх вентиляторов к одному разъёму питания и мониторинга. Это, пожалуй, единственный недостаток всей системы. Но не будем забегать вперёд. Добавим, что срок службы гидродинамических подшипников вентиляторов заявлен на отметке 50 000 часов, или более 5,7 года непрерывной работы.
Водоблок EK-Supremacy
Как мы с вами только что убедились, в комплекте EK-Supermacy KIT h40 360 HFX есть чем рассеивать тепло, теперь давайте узнаем, чем его планируется быстро снять с процессора. Для этой цели в комплект системы включен водоблок EK-Supremacy, запечатанный в отдельную коробочку:
Вместе с ним поставляются четыре усилительные пластины, две ламели, набор шпилек, винтов и пружин, высокоэффективная термопаста GELID GC-Xtreme и инструкция по сборке и установке:
Сам водоблок выглядит просто, но в то же время красиво — на полупрозрачной акриловой крышке вырезаны девять кругов, в одном из которых приклеен логотип компании-производителя:
Основание закрыто бумажной наклейкой, оберегающей его от случайных царапин и повреждений. Качество обработки контактной поверхности основания великолепное:
Шестигранный Г-образный ключик, входящий в комплект поставки водоблока, поможет полностью разобрать его:
Водоблок состоит из медного основания, стальной анодированной пластины и уже упомянутой здесь акриловой крышки. Последняя имеет довольно интересную конфигурацию с регулируемой высотой центральной впускной секции:
Между крышкой и медным основанием через дополнительную прокладку устанавливаются ламели разной толщины. По умолчанию там стоит ламель под номером J1, толщиной 0,8 мм — если можно так выразиться, универсальная. Однако для процессоров конструктива LGA1155/1156 рекомендуется заменить её ламелью номер J2, толщиной 1,0 мм, а для конструктива LGA2011 необходимо применять самую тонкую версию этой прокладки с номером J3, толщиной всего 0,7 мм:
Таким образом инженеры EKWB регулируют высоту подачи охлаждающей жидкости в рабочее тело водоблока и площадь концентрации хладагента на входе в рёбра водоблока.
Что касается структуры основания водоблока, то она микроканальная, выполненная в лучших традициях систем жидкостного охлаждения:
Качество прорезанных в водоблоке каналов очень высокое, а их количество равно 54.
Добавим, что контактная поверхность основания водоблока исключительно ровная, и вина за неравномерность отпечатка на нём теплораспределителя нашего процессора целиком лежит на самом выпуклом теплораспределителе:
EK-Supremacy можно приобрести и отдельно за 59,95 евро.
⇡#Помпа EK-DCP 4.0 и комплект крепления
Третьим компонентом в системе жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX является помпа EK-DCP 4.0. Она также запечатана в отдельной картонной коробке:
Вместе с помпой поставляются кабель для подключения питания, две пластиковые стойки для крепления, двусторонний скотч и инструкция по установке и подключению помпы:
EK-DCP 4.0 — самая мощная из выпускаемых EKWB помп. Её производительность заявлена на отметке 800 литров в час, а высота подъема жидкости составляет 4 метра. С виду это обычная пластиковая коробочка размером 75х54х66 мм, весом 670 граммов, с двумя патрубками с резьбой для фитингов:
На небольшой наклейке видна маркировка помпы, напряжение — 12 В, и сила тока — 1,8 А:
Из прочих известных характеристик помпы отметим максимальный уровень шума 24,5 дБА и срок службы керамического подшипника 50 000 часов. При отдельной покупке данное устройство стоит 44,95 евро.
Помимо помпы, в комплект системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX входит монтажный набор EK-DCP mounting plate KIT:
В его состав включены две толстые, но мягкие прокладки, стальная монтажная пластина, винты и инструкция по установке:
С помощью данного набора помпу можно установить в любое удобное место, а демпфирующие прокладки будут способствовать снижению уровня шума.
⇡#Резервуар EK-Multioption RES X2 — 150 Basic
Наконец, последним отдельным компонентом системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX является расширительный бачок (или резервуар) EK-Multioption RES X2 — 150 Basic:
В его комплект поставки входит крепление, винты и заглушки, а также инструкция по установке:
Цилиндрический резервуар высотой 150 мм, диаметром 60 мм и весом 270 граммов выполнен из толстого акрила и прикрыт двумя пластиковыми крышками сверху и снизу:
В верхней крышке одно отверстие с резьбой под фитинг, а в нижней — три, два из которых непосредственно в основании резервуара:
Кроме этого, внутри резервуара установлена дополнительная трубка диаметром 16 мм, играющая роль своеобразного «антициклона», и предотвращающая образование пузырьков воздуха. В инструкции к резервуару подробно описана его установка с помощью входящих в комплект креплений. EK-Multioption RES X2 — 150 Basic можно приобрести не только в составе системы EK-Supermacy KIT h40 360 HFX, но и отдельно за 32,95 евро.
⇡#Совместимость и установка
Установку системы можно начать с закрепления водоблока на процессоре. EK-Supremacy совместим со всеми без исключения современными платформами, а наличие в его комплекте сменных прижимных и усилительных пластин обеспечивает надёжный прижим как к процессорам AMD, так и к процессорам Intel. На платформе с LGA2011 водоблок вообще устанавливается элементарно — даже не приходится вынимать материнскую плату из корпуса системного блока. Нужно всего лишь ввернуть шпильки в отверстия пластины процессорного разъема и равномерно прижать водоблок гайками с насечкой и пружинами:
Никаких инструментов в этом случае не требуется, как не требуется их и для вворачивания во все отверстия компрессионных фитингов.
После этого остаётся разместить все компоненты в удобных местах и соединить их шлангами. Наиболее правильная с точки зрения достижения максимальной эффективности охлаждения последовательность соединения приведена на следующей схеме:
Так как мы собирали EK-Supermacy KIT h40 360 HFX только для проведения тестов, то разместили её рядом с открытым корпусом системного блока:
После прокачки системы и удаления из контура пузырьков воздуха цвет охлаждающей жидкости постепенно менялся с бледно-зелёного (как на фото) на прозрачный зелёный. Кстати, концентрат для хладагента разводится в 900 граммах дистиллированной воды и затем заправляется в систему через, например, отверстие вверху резервуара. Никаких сложностей во время сборки системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX не возникло.
Технические характеристики и рекомендованная стоимость
| Наименование технических характеристик | EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX |
|---|---|
| Радиатор EK-CoolStream RAD XTX 360 и вентиляторы GELID Silent 120 | |
| Размеры радиаторов (ДхШхВ), мм | 400х130х64 |
| Вес, г | 1496 |
| Материал радиатора | медь, акриловое покрытие |
| Объём жидкости, мл | ~600 |
| Гарантированный срок работы без возникновения коррозии, лет | 5 |
| Количество вентиляторов, шт. | 3 |
| Типоразмер вентиляторов, мм | 120х120х25 |
| Номинальное напряжение, В | 12 |
| Максимальная сила тока, А | 0,12 |
| Скорость вращения вентиляторов, об/мин | 1600 |
| Статическое давление, мм водяного столба | 1,7 |
| Воздушный поток, CFM | н/д |
| Уровень шума, дБА | 25,8 |
| Количество и тип подшипников вентиляторов | 1, гидродинамический |
| Время наработки подшипника на отказ, час | 50 000 |
| Стоимость при отдельной покупке, € | 94,95 + 5,95 x 3 |
| Универсальный водоблок для процессора EK-Supremacy | |
| Размеры (ДхШхВ), мм | н/д |
| Вес, г | н/д |
| Материал водоблока | медь, акрил |
| Крышка водоблока | матовая полупрозрачная |
| Возможность установки блока охлаждения на материнские платы с разъёмами | LGA 775/1155/1156/1366/2011 Socket AM2(+)/AM3(+)/FM1 |
| Стоимость при отдельной покупке, € | 59,95 |
| Помпа EK-DCP 4.0 | |
| Размеры (ДхШхВ), мм | 75х54×66 |
| Вес, г | 670 |
| Напряжение питания, В | 12,0 (±10%) |
| Сила тока, А | 1,8 (±10%) |
| Потребление, Вт | 18 (±10%) |
| Производительность, л/час | 800 (±10%) |
| Высота подъема жидкости, м | 4,0 (±10%) |
| Развиваемое давление, бар | н/д |
| Срок службы подшипника помпы, час | 50 000 |
| Температура жидкости, oC | 25 |
| Стоимость при отдельной покупке, € | 44,95 |
| Дополнительно | |
| Расширительный бачок | EK-Multioption RES X2 — 150 Basic (150х60 мм, 160 мл, 270 г, € 32,95) |
| Хладагент (концентрат) | EK-Ekoolant UV Blue (антикоррозионный, нетоксичный, светящийся в ультрафиолете, объём 100 мл, 5 лет эксплуатации) |
| Шланг | TUBE Masterkleer (длина 2 м, внешний диаметр 13 мм, внутренний диаметр 10 мм, € 2,78) |
| Диаметр G-резьбы, дюйм | 1/4 |
| Фитинги | EK-PSC, 8 шт. (€ 3,95×8) |
| Винты для вентиляторов, инструкции по сборке и установке, термопаста Gelid GC-Xtreme, крепление для помпы EK-DCP mounting plate KIT (€ 4,96) | |
| Рекомендованная стоимость всего комплекта, € | 269,95 |
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
3dnews.ru
Радиатор системы охлаждения.
Приборы и механизмы жидкостной системы охлаждения
Радиатор
Назначение и устройство радиатора
Радиатор предназначен для передачи теплоты от охлаждающей жидкости потоку воздуха, т. е. он является основным теплообменным узлом системы охлаждения двигателя.
Общее устройство радиатора жидкостной системы охлаждения двигателя представлено на рисунке 3.
Более подробно устройство радиатора показано на рисунках 1 и 2.
Верхний 9 (рис. 1,а) и нижний 15 бачки радиатора соединены с сердцевиной 12. В верхний бачок впаяны заливная горловина 8 с пробой 7 и патрубок для подсоединения гибкого шланга, который подводит нагретую охлаждающую жидкость к радиатору.
Сбоку заливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки.
В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга 13.
К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки 6, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки и пластины образуют каркас радиатора.
Основным теплообменным элементом радиатора является его сердцевина, состоящая из многочисленных трубок, соединенных в соты с помощью металлических пластин или лент. Трубки радиатора могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение. При этом чем меньше площадь проходного сечения и тоньше стенка трубки, тем выше ее теплообменная способность.
Для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм.
Сердцевины радиаторов автомобилей могут быть трубчато-пластинчатыми или трубчато-ленточными.
В трубчато-пластинчатых радиаторах охлаждающие трубки располагаются относительно потока воздуха в шахматном порядке в ряд или под углом (рис. 2,а-г). Пластины оребрения выполняются плоскими или волнистыми. Для усиления теплоотдачи на них могут быть выполнены специальные турбулизаторы в виде отогнутых просечек, которые образуют узкие и короткие воздушные каналы, расположенные под углом к потоку воздуха (рис. 2,д).
В трубчато-ленточных радиаторах (рис. 2,е) охлаждающие трубки располагаются в ряд. Ленту для решетки изготовляют из меди толщиной 0,05…0,1 мм. Для усиления теплоотдачи создают завихрения воздушного потока путем выполнения на ленте фигурных выштамповок или отогнутых просечек (рис. 2,ж).
В последнее время получили широкое распространение радиаторы из алюминиевого сплава, которые легче латунных и дешевле, однако их надежность и долговечность уступает радиаторам из латунных сплавов. Кроме того, латунные радиаторы проще ремонтировать при помощи пайки. Детали и элементы конструкции алюминиевых радиаторов соединяются обычно завальцовкой с применением герметизирующих материалов.
Радиатор соединен с рубашкой охлаждения двигателя патрубками и гибкими шлангами, которые прикреплены к патрубкам стяжными хомутами. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора без нарушения герметичности системы жидкостного охлаждения.
Пробка 7, закрывающая горловину 8 радиатора, состоит из корпуса 18 (рис. 1,б), парового 22 и воздушного 25 клапанов и запирающей пружины 21.
На стойке 20, с помощью которой к корпусу прикреплена запирающая пружина, установлен паровой клапан, прижатый пружиной 19. Воздушный клапан 25 прижимается пружиной 26 к седлу 27.
Плотное прилегание клапанов к седлам достигается установкой резиновых прокладок 23 и 24. При повреждении резиновых прокладок система охлаждения становится открытой и охлаждающая жидкость закипает при температуре 100 ˚С.
При исправных клапанах давление в системе несколько больше давления окружающей среды и температура кипения охлаждающей жидкости составляет 108…119 ˚С.
В случае закипания охлаждающей жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При давлении 145…160 кПа открывается паровой клапан 22, преодолевая сопротивление пружины 19. Система охлаждения сообщается с атмосферой, и пар выходит из радиатора через пароотводящую трубку 17.
После охлаждения жидкости пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение.
При давлении 1…13 кПа открывается воздушный клапан 25 и в радиатор через отверстие 28, и клапан начинает поступать воздух из атмосферы. Паровой и воздушный клапаны предотвращают возможное повреждение радиатора вследствие высокого давления, как с внешней, так и с внутренней стороны.
В случае использования в системе охлаждения расширительного бачка, клапаны могут размещаться в его пробке.
Для регулирования потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, в системе охлаждения грузовых автомобилей и автобусов, а также легковых автомобилей устаревших конструкций применяют жалюзи с приводом из кабины водителя (рис. 1,а).
Жалюзи изготовляются из набора вертикальных или горизонтальных пластин-створок из оцинкованного железа, которые объединены рамкой и шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный (или групповой) поворот пластин вокруг оси. При перемещении рукоятки 4 вперед до отказа створки жалюзи полностью открываются, и воздух свободно проходит между трубками радиатора, отбирая у них излишки теплоты. Для регулирования температурного режима рукоятку привода жалюзи можно установить на фиксаторе 5 в любом промежуточном положении.
В некоторых автомобилях применяются жалюзи в виде брезентовых или кожаных штор, подпружиненных в специальном тубусе и оснащенных механизмом подъема и опускания.
Современные легковые автомобили, как правило, не оснащаются жалюзи для регулирования воздушного потока к радиатору – чаще применяются системы автоматического включения и выключения вентилятора системы охлаждения с помощью электрических или гидравлических устройств. Это позволяет повысить комфорт управления автомобилем.
Эффективность обдува сердцевины радиатора воздухом повышается за счет применения направляющего кожуха – диффузора 16, который крепится к рамке радиатора и охватывает по кругу вентилятор системы охлаждения. Диффузор направляет воздушный поток через сердцевину, исключая его движение мимо радиатора.
***
Особенности эксплуатации радиаторов
Поскольку радиатор изготовляют из тонкостенных трубок и пластин, он является очень нежным и хрупким устройством. Поэтому при обслуживании и ремонте необходимо бережно обращаться с радиатором, чтобы не повредить детали сердцевины, патрубки или бачки.
В летний период времени водители нередко используют в качестве охлаждающей жидкости воду – она дешевле и эффективнее участвует в процессах теплообмена благодаря физическим свойствам. Но такая экономия может привести к повреждению и даже разрушению деталей и узлов двигателя.
Не следует забывать, что антифризы уменьшают образование накипи на стенках рубашки охлаждения блока и головки блока. Кроме того, в современных автомобилях низкозамерзающие жидкости зачастую служат не только для охлаждения двигателя, но и для смазки некоторых узлов, например, подшипников жидкостного насоса системы охлаждения. Вода такие функции выполнять не может.
При использовании воды в жидкостной системе охлаждения вместо низкозамерзающих жидкостей в холодный период времени года, ее следует тщательно удалять из радиатора и рубашки охлаждения двигателя при постановке автомобиля на хранение в не отапливаемых помещениях и на открытой стоянке. В противном случае замерзшая вода (как известно, вода расширяется при замерзании) может нарушить герметичность системы, повредив стыковые соединения деталей и даже разорвать трубки сердцевины и бачки радиатора, головку блока и блок-картер двигателя.
По этой причине необходимо убедиться, что вода полностью вытекла через открытые краники на блоке и радиаторе (крышка радиатора при этом должна быть снята), а затем продуть систему несколькими оборотами коленчатого вала при помощи стартера или даже на несколько секунд запустив двигатель без охлаждающей жидкости.
Краны после слива воды из системы охлаждения лучше оставить открытыми.
Иногда вода в системе охлаждения может привести к перегреву двигателя при запуске в очень холодное время года, если в системе охлаждения предусмотрены терморегулирующие клапаны – термостаты. В период прогрева двигателя термостат закрывает допуск охлаждающей жидкости в радиатор, и направляет ее по малому кругу. В это время часть воды, находящаяся в радиаторе двигателя, патрубках и гибких шлангах, а также в радиаторе отопителя кабины, остается неподвижной и может замерзнуть, образовав ледяные пробки в различных участках большого круга, чаще всего – в трубках радиатора и патрубках.
После прогрева двигателя и открывания клапана термостата в большой круг системы охлаждения эти пробки зачастую не удается растопить из-за отсутствия циркуляции воды, и она продолжает перемещаться лишь по малому кругу, нагреваясь все сильнее. Это может привести к перегреву двигателя. В таких случаях необходимо принять меры к ликвидации ледяных пробок в системе – автомобиль срочно поставить в теплый гараж, а патрубки и трубки радиатора проливать горячей водой, пока пробки не растают. Если при этом двигатель не заглушается, следует внимательно следить за его температурой.
Избежать подобных неприятностей можно используя в системе охлаждения специальные низкозамерзающие жидкости — антифризы.
***
Устройство жидкостного насоса
k-a-t.ru
Советы для новичков по водяному охлаждению (СВО) компьютера — Системы водяного охлаждения компьютера (СВО)
Приветствую, дорогой читатель!
Если ты только недавно узнал о системах водяного охлаждения или слышал о них ранее и хотел бы установить себе, но не знал, с чего начать, тогда эта статья именно для тебя. В ней мы расскажем о самых базовых понятиях, основных компонентах СВО, а также нюансах, которые будут сопутствовать выбору тех или иных комплектующих.
Итак, полный набор компонентом кастомной системы водяного охлаждения состоит из:
Рассмотрим их подробнее.
РАДИАТОРЫ
Существует очень много различных типов радиаторов, отличающихся по размеру, структуре, материалу изготовления, но в целом они все очень похожи — и выполняют одну и ту же функцию — рассеивание тепла.
Изготавливаются радиаторы из двух материалов — алюминия и меди. Медные дороже алюминиевых, и они, безусловно, лучше. Но и алюминиевые от них не сильно отстают в качестве рассеивания тепла, поэтому не всегда большие финансовые затраты оправданы. Если твой бюджет ограничен и ты не гонишься за каждым градусом охлаждения или у тебя два и больше радиатора толщиной 45мм, рассчитаных на 3 кулера, то вполне можешь выбирать алюминиевый варианты. При этом учти, что самые именитые компании, в основном, производят только медные варианты. Если все же решишься брать медный, то один из вариантов — изделия от компании Alphacool, которая располагает наверное самым широким ассортиментом медных радиаторов среди всех производителей, специализирующихся на компонентах СВО.
С материалами разобрались, теперь время поговорить об основных технических параметров любого радиатора — размере и FPI.
Чем больше габариты радиатора, тем больше ребер присутствует в его конструкции. А это значит, что увеличивается площадь для рассеивания тепла и продуктивность работы радиатора возрастает. В большинстве случаев более габаритные радиаторы требуют менее мощных вентиляторов, но чтобы делать окончательные выводы, нужно учитывать FPI.
Параметр FPI характеризует количество ребер радиатора на один дюйм (плотность), что также влияет на общую площадь рассеивания тепла. Через радиаторы с высоким FPI труднее прогонять воздух, а это значит, что они требуют более мощных вентиляторов. Но если радиатор достаточно большой и в нем есть большое количество плотно расположенных ребер, то данный нюанс не столь важен, так как в данном случае большую часть времени работы СВО вентиляторы могут вообще не понадобиться. За примером далеко ходить не нужно — мой рабочий компьютер в начале рабочего дня вообще не запускает вентиляторы примерно 2 часа, так как этому способствует температура жидкости, которая циркулирует по контуру системы.
ВОДОБЛОКИ
Данный элемент СВО выпускается для каждого компонента ПК, так или иначе подверженного нагреванию во время работы. Самыми распространенными являются водоблоки для процессоров и видеокарт. Основное различие всех водоблоков между собой заключается в основных технических параметрах: типе канальной системы, способе подачи жидкости, а также материале основания.
Если ты не планируешь бороться за каждую долю градуса, то вполне можешь покупать недорогие, но проверенные, китайские водоблоки — СВО с ними будет охлаждать гораздо продуктивнее любого воздушного кулера. К примеру, можно обратить внимание на модели от компании Bykski, обзоры и тесты которых ты можешь найти у нас на сайте. Если же тебе нужна максимальная производительность и красивый внешний вид, тогда предпочтительнее выбрать что-то похожее на новую модель водоблока от Alphacool, обзор и тест которого также есть на нашем сайте.
ПОМПА
Данный компонент системы водяного охлаждения является, по сути, ее сердцем. То есть, жизненно важным для работы элементом.
Основные характеристики помпы при выборе — это производительность, измеряемая в литрах за час, ну и шум. Зачастую, чем производительнее помпа, тем громче она работает. В конструкции некоторых помп присутствует PWM-разъем, позволяющий управлять скоростью работы мотора, тем самым регулируя производительность и, соответственно, шум.
При минимальной конфигурации СВО (один водоблок на процессоре) и небольшом бюджете тебе с головой хватит любой помпы с заявленной производительностью около 200 л/час. Ведь даже не обслуживаемые СВО, в которых помпа работает на 100 л/час, вполне справляются со своей задачей. Если же ты гонишься за производительность и при этом хочешь максимально тихой работы, тогда самый приемлемый выбор — помпа D5, но нужно учесть ее относительно высокую стоимость. Производителем заявляется, что ее средний показатель работы — около 450 л/час, по факту, в контуре средней конфигурации (водоблок на процессоре и ещё один на видеокарте) она выдает уверенных 200 л/час. Популярность двигателя D5 подкреплена тем фактом, что каждый именитый производитель выпускает свой вариант данной помпы, комплектются ее своим топом (крышкой), который привносит в дизайн индивидуальность, но при этом двигатель один и тот же — и работает он тихо, надежно и производительно.
РЕЗЕРВУАРЫ
Резервуар тоже является обязательным элементом СВО. Если посмотреть на вышеупомянутые необслуживаемые СВО, то у них нет резервуара, но в их случае система является герметичной и полностью заполнена жидкостью, то есть там нет воздуха. В кастомных же СВО резервуар служит для предотвращения возникновения воздуха в контуре, отслеживания уровня охлаждающей жидкости и удобного залива этой самой жидкости в контур.
Производятся резервуары, в основном, из акрила или стекла. Стеклянные дороже, но они более качественные. К примеру, акриловый резервуар может треснуть, если при его монтаже применить силу больше той, что следует, и сильно закрутить его конструктивные элементы.
Если ты не планируешь делать моддинг проект, то тебе хватит даже самого маленького акрилового резервуара, так как основные функции он сможет обеспечить. Единственное отличие маленького от большого заключается в том, что в маленький чаще нужно заливать охлаждающую жидкость.
ФИТИНГИ
Та маленькая, но очень важная часть, без которой бы не смогла полноценно функционировать ни одна система водяного охлаждения. Фитингов существует очень много и отличаются они по дизайну, типу совместимых шлангов, материалу и т.д. Самыми распространёнными являются фитинги для трубок 10/13, то есть с внутренним диаметром 10 мм и внешним 13 мм. Есть фитинги с гайкой (компрессионные), а есть классические фитинги-елочки (штуцеры), на которые шланг просто надевается и зажимается скобой. В целом, по фитингам, особых нюансов нет. Просто выбирай нужный по дизайну, типу шланга, ну и материалу.
Разновидностью фитингов являются адаптеры, которые позволяют сделать контур СВО более красивым и избавить его от «вермишели» из трубок. Ведь трубки имеют большой радиус изгиба и если нужен небольшой переход между неудобно расположенными друг к другу компонентами СВО, то адаптеры — это хорошее решение.
ШЛАНГИ
Также очень важная часть системы жидкостного охлаждения. Позволяет соединить все компоненты СВО воедино. Различаются шланги исполнением, материалом, диаметром, расцветкой. Как было указано выше, наибольшее распространение обрели шланги с диаметром 10/13.
Что касается материала, то шланги изготавливаются, в основном, из ПВХ или силикона. ПВХ-варианты дешевле, но у них радиус изгиба больше и они со временем мутнеют. Соответственно, при использовании силиконовых шлангов у тебя есть больше возможностей сделать эстетически красивый контур, что важно в различных моддинг проектах.
ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ
Она является теплоносителем в контуре СВО. То есть она переносит тепло от горячих элементов (водоблоков) к элементам, которые тепло рассеивают (радиаторам). В контуре лучше всего использовать специальную профильную жидкость, но может подойти даже дистиллированная вода, которая лучше переносит тепло за счет отсутствия химических добавок, хотя она и нуждается в более частой замене.
Теперь ты знаешь основную информацию, которая позволит тебе определиться с комплектацией твоей первой системы водяного охлаждения. А если хочешь узнать еще больше, тогда можешь ознакомиться с тестами и обзорами на нашем сайте и YouTube-канале, а также мы постоянно открыты для твоих вопросов.
С видео версией данного руководства ты можешь ознакомиться ниже.
Советы для новичков по водяному охлаждению (СВО) компьютера
svo.simant.com.ua
Радиатор охлаждения двигателя. Основы и принцип работы
При работе двигателя автомобиля каждый цилиндр постоянно повышает свою температуру за счет детонации подаваемого топлива. Если температуру не понижать, постоянные микровзрывы приведут к доведению мотора до критической температуры, превышение которой разрушит силовой агрегат.
Чтобы предотвратить это, устанавливается система охлаждения двигателя автомобиля. В представленной статье мы рассмотрим все базовые сведения о данном узле.
Система охлаждения: что такое
Многие автолюбители задаются вопросом — система охлаждения: что такое?
Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе:
- нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
- охлаждение масла в системе смазки;
- охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов;
- охлаждение воздуха в системе турбонаддува;
- охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.
В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа) и комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.
Предназначение и разновидности
Отвод тепла — далеко не единственное назначение системы охлаждения двигателя. Она дополнительно отвечает за выполнение ряда иных задач:
- нагрев воздушной массы для отопления салона транспортного средства;
- уменьшение времени ожидания, необходимого для доведения мотора до рабочей температуры;
- уменьшение температуры смазочных материалов, используемых для ДВС;
- если применяется рециркуляция —уменьшается температура выхлопных газов от двигателя внутреннего сгорания;
- если присутствует автоматическая КПП — охлаждается смазка, расположенная внутри.
Схема системы охлаждения двигателя напрямую зависит от того, каким является ее способ функционирования и принцип работы. Соответственно, принято классифицировать узел на несколько категорий:
- жидкостное — тепло отводится за счет постоянной циркуляции техжидкости;
- воздушное— при применении рассматриваемойсхемы систем охлаждения двигателей тепло будет отводиться циркулируемым воздухом;
- комбинированное — включает в себя применение 1-го и 2-го варианта одновременно.
Практика показывает, что комбинированный вариант является наиболее эффективным, обеспечивая стабильную работу мотора в целом.
Устройство
Рассматривая конструкцию, по которой создана система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, можно заметить, что здесь практически отсутствует бак, в котором происходит хранение жидкости. В данном случае такой элемент конструкции не нужен, потому что жидкость постоянно находится в каналах/полостях ДВС и радиаторе.
Хотя бачок все же присутствует — его называют расширительным. Главная задача этой детали — комфортный залив рабочей жидкости в систему, а также возможность залива дополнительного количества жидкости, если ее герметичность по тем или иным причинам нарушена.
На картинке ниже можно посмотреть на устройство системы охлаждения двигателя.
Начнем ознакомление с водяного насоса, именуемого в народе «помпой». Это своеобразная мельница, в которой жидкость циркулирует по каналам ДВС под давлением. Конечной целью данной конструкции является проход воды через полости, расположенные в блоке мотора. Последние, исходя из компоновки двигателя автомобиля, могут быть разными.
Именно в цилиндрах присутствует максимально высокая температура, которая передается на другие детали. При отводе тепловой энергии охлаждается блок цилиндров, но сам антифриз нагревается. Соответственно, работа системы охлаждения двигателя обеспечивает выполнение простых физпроцессов, позволяющих уравнять температуру. Далее рабочая жидкость протекает по другим узлам мотора и проникает в радиатор.
С конструктивной точки зрения, радиатор охлаждения двигателя являет собой решетку, образованную из большого количества небольших вертикальных каналов, на поверхности которых находятся поперечные пластины. Устройство радиатора охлаждения двигателя может быть разным, исходя из того, насколько большой объем двигателя и насколько часто ему приходится набирать обороты.
Естественно, в спортивных моторах радиатор двигателя имеет увеличенные размеры. Возрастает и площадь обдува.Из чего состоит радиатор охлаждения двигателя? Большого количества сот, монтажных креплений, а также бачка, в который заливается антифриз. Он постепенно стекает вниз, в результате чего происходит охлаждение. В конструкции предусматривается наличие емкости снизу, которая снова передает антифриз в водяной насос.
Радиатор системы охлаждения двигателя эффективно справляется со своей задачей благодаря большому количеству каналов. Обеспечение качественного результата его работы также гарантируется за счет постоянного обдува корпуса воздушным потоком. Именно поэтому деталь практически всегда монтируется на «морде» авто.
Но даже этого порой может оказаться недостаточно, особенно тогда, когда транспортное средство находится в неподвижном состоянии. Поэтому с целью охлаждения дизельного двигателя (как и бензинового, в целом) используется специальный вентилятор. Он закреплен между мотором и радиаторным узлом, помогая усилить циркуляцию воздушной массы.
Чтобы гарантировать надежную работу системы, надо убедиться в исправном состоянии радиатора. Многие задаются вопросом — как проверить радиатор охлаждения двигателя? Сделать это достаточно просто — нужно быть уверенным в отсутствии повреждений каналов, а на асфальте должны отсутствовать следы течи из-за разгерметизации.
Проверять радиатор охлаждения двигателя надо перед каждой поездкой. Невыполнение этого требования может привести к детонации мотора, приводящей к невозможности восстановить его работоспособность.
Выше мы разобрались с тем, из чего состоит система охлаждения двигателя большинства транспортных средств. Но есть также и другая функция, которую выполняет система — это прогрев силового агрегата. Несмотря на ее противоречивость названию, при эксплуатации авто в зимнее время низкая температура сильно затрудняет процесс запуска мотора.
Охлаждение двигателя происходит немного хуже из-за мороза и повышенной влажности, топливо распыляется более проблематично, а технические жидкости страдают от повышения вязкости. Чтобы гарантировать нормальный принцип работы системы охлаждения двигателя, придется быстрее ее разогреть. Достичь требуемого эффекта позволяет работающий термостат. Он блокирует попадание антифриза в радиаторные соты.
Минуя данный узел, она перетекает опять в водяной насос, нагревая цилиндры. Термостат самостоятельно совершает подачу антифриза при достижении температуры 70-80 градусов Цельсия (исходя из настроек блока управления и компоновки силового агрегата). Патрубок, открытый в процессе разогрева, сразу же закрывается.
Последним прибором, благодаря которому работает схема охлаждения двигателя, является температурный датчик. Его обычно устанавливают в салоне транспортного средства. Водитель постоянно получает актуальную информацию о температуре мотора в режиме реального времени. При отклонении показателей от нормы владелец авто сможет быстро принять меры по локализации и ремонту поломки.
Практика показывает, что система охлаждения дизельного двигателя наиболее часто выходит из строя в связи с нарушением герметичности. В такой ситуации температура сразу повышается, потому что антифриза в системе становится меньше, и имеющегося объема недостаточно для полноценной работы.
Принцип работы
Принцип работы системы охлаждения двигателя постоянно контролируется штатнымблоком управления силовым агрегатом. В нынешних моделях транспортных средств детали охлаждения проверяются специальным математическим алгоритмом, позволяющим принимать во внимание самые разные параметры работы не только мотора, но и сопутствующих систем.
Отталкиваясь от того, как работает система охлаждения двигателя в нормальном режиме при исправных деталях, система стремится поддерживать их на нормальном уровне. Поэтому электроника включает или выключает на некоторое время те или иные элементы.
Чтобы более подробно узнать, как работает система охлаждения двигателя, рекомендуем посмотреть схему ниже.
Поскольку антифриз принудительно протекает по системе, за него отвечает центробежный насос. Благодаря ему техжидкость прокачивается посредством «рубашки». При выполнении данной работы применение систем охлаждения позволяет добиться охлаждения мотора и нагрева антифриза. Исходя из типа мотора и его схемы, жидкость протекает:
- продольно;
- поперечно.
Схема системы охлаждения двигателя предусматривает два циркуляционных круга — «малый» и «большой». Например, при включениизажигания, когда все детали не нагреты, термостат закрыт, жидкость протекает по малому кругу. Она не доходит до радиатора охлаждения двигателя.
Когда температурный режим доведется до требуемого уровня, происходит открывание термостата — антифриз проникает в радиатор, где и будет происходить уменьшение температуры за счет обдува. Это и есть большой цикл, повторяющийся многократно.
В этом и состоит общий принцип работы радиатора охлаждения двигателя вне зависимости от марки и модели транспортного средства.
В авто с турбиной охлаждение двигателя происходит по несколько иной схеме. Здесь присутствует два контура, где первый установлен с цельюснижения температуры анифриза, а второй охлаждает воздух. При этом первый контур также разделяется на 2 части — для обслуживания головки блока и блока цилиндров в целом.
Это сделано потому, что схема работы системы охлаждения двигателя предусматривает разницу температуры головки и блока на 15-20 градусов. Таким образом, степень вероятности детонации значительно уменьшается, да и камеры сгорания эффективнее наполняются горючим. В устройство системы охлаждениядобавлена одна особенность — в моторе с турбиной все рабочие контуры имеют собственный термостат.
Выводы
Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.
Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.
Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.
avtodvigateli.com