Найти в Дзене
АвтоМИР

История системы охлаждения двигателя автомобилей.

С самых первых лет существования, автомобиль не мог обойтись без системы охлаждения. Встречного потока воздуха недоставало нагретому мотору. Ребра на его цилиндрах помогали мало. Наилучшим теплоносителем оказалась вода.
Сначала изобретатели использовали водяное охлаждение испарительного типа. Вода, омывающая нагретые цилиндры и головку двигателя, поступала в обширные (потому что ее требовалось много) латунные емкости, из которых испарялась, отдавая тепло.
Такая система охлаждения применялась на автомобилях Benz модели Victoria. Австрийский текстильный фабрикант барон Теодор фон Либих в 1894 году отправился на такой машине из Раихенберга (нынешний Либерец) в Реймс. В пути он вынужден был делать частые остановки для пополнения запаса воды. Расход ее составлял 150 литров на каждые 100 километров. От подобной системы пришлось быстро отказаться.

Benz Victoria Nr 99 - 1894 года выпуска
Benz Victoria Nr 99 - 1894 года выпуска

Сотовая революция.

В качестве радиатора (трудно сказать, каково изначальное значение этого слова — рассеиватель, излучатель или охладитель) стали использовать ребристый змеевик. Его помещали в обойму, подвешенную в передней части рамы. Это было сделано на автомобилях De Dion Bouton на рубеже XIX и XX веков.

Охлаждение на De Dion-Bouton Model Q образца 1904 года
Охлаждение на De Dion-Bouton Model Q образца 1904 года

Серьезным рывком вперед стало применение сотового радиатора на первых автомобилях Mercedes, начиная с 1901 года. Шестигранные латунные трубочки с отбортованными кромками скреплялись пайкой, так, что между их «стволами» могла протекать вода. А через шестигранные отверстия проходил встречный поток воздуха. Это гениальное изобретение вызвало волну подражаний.
Позже, уже в 20-е годы стало ясно, что сотовый радиатор, требующий филигранной пайки, очень трудоемок в производстве. И его вытеснил радиатор, набранный из зигзагообразных лент, пропаянных по кромкам. Принцип сохранился, но технология изготовления значительно упростилась.

Латунь продолжала господствовать в качестве основного материала. Но в 60-е годы она начала сдавать позиции. Примерно в это же время тенденция к уменьшению высоты капота заставила постепенно отказаться от радиаторов с вертикальным потоком жидкости и перейти на конструкции с горизонтальным. Но тогда сразу возникла необходимость в расширительном бачке, который находится в самой верхней точке гидросистемы (назовем ее так), и именно в него поднимаются все воздушные пробки.

1931 год -  Ford Model A Tudor
1931 год - Ford Model A Tudor

Сложнее, но лучше.

Очень соблазнительным казалось заставить воду в системе охлаждения циркулировать на основе разности температур по принципу термосифона. Но для этого она должна быть достаточно большого объема, и на её прогрев в холодную погоду пришлось бы затрачивать много времени. Зато конструктивно термосифонная система проста и дешева.
В конце концов, инженеры отдали предпочтение более сложной схеме где, циркуляцию воды обеспечивает насос. Такая система охлаждения со временем «поставила крест» на термосифоне. Но проблемы прогрева оставались актуальными. Уже в 20-е годы на автомобилях привились шторки (жалюзи) радиатора, а затем и термостат, который при пуске двигателя заставляет воду циркулировать в обход радиатора.
Движение воздуха через сердцевину радиатора в первые десятилетия XX века обеспечивал встречный его напор. Но постепенно радиаторы в угоду моде и требованиям аэродинамики не стали выставлять напоказ. Их поселили в моторном отсеке позади решетки фальшрадиатора. Тогда конструкторам пришлось задуматься над высокоэффективным вентилятором, который создавал бы дополнительную тягу воздуха через радиатор.
На современных автомобилях мощная тяга, создаваемая вентилятором, нужна не всегда — при высоких скоростях набегающего потока воздуха обычно бывает достаточно для охлаждения жидкости в радиаторе. И тогда появились электромагнитные и гидравлические муфты, отключающие вентилятор на определенных режимах. Так, усложняясь, система охлаждения становилась более совершенной.

Принудительное охлаждение при снятом основном радиаторе на Audi A6 1998 года выпуска.
Принудительное охлаждение при снятом основном радиаторе на Audi A6 1998 года выпуска.

Альтернатива воде.

Обратим внимание на то, что еще не так давно практически постоянным эпитетом к слову «охлаждение» было прилагательное «водяное». Теперь же употребляют другое определение — «жидкостное». Дело в том, что более эффективным теплоносителем оказалась смесь дистиллированной воды с этиленгликолем или другими химическими соединениями.
Когда-то изобретатель Брэдшоу предложил масляное охлаждение. Но масло имеет худшую теплоемкость, чем вода, и от оригинального теплоносителя в дальнейшем отказались. Правда, иногда встречаются курьезные случаи. На некоторых спортивных моделях Porsche головки цилиндров, напряженность которых очень высока, охлаждаются жидкостью, а сами цилиндры — воздухом.
В те далекие годы, когда радиатор выставляли напоказ, каждая фирма старалась придать ему характерную форму, которая в известной степени являлась торговым знаком. Фирменный радиатор помогал еще издали точно определить марку автомобиля. В книге Л. Бодри-де-Сонье «Подробный курс устройства автомобиля», очень популярной у нас в начале XX века, есть «определитель марок по радиаторам». В нем — эскизы радиаторов 60 наиболее известных в России фирм. Для справки, в 1911 году по улицам Санкт-Петербурга ездили машины 101 фирмы, а Москвы — 81.

Лицо автомобиля.

Решетка фальшрадиатора на BMW X5 даже в 2020 году остается такой же узнаваемой.
Решетка фальшрадиатора на BMW X5 даже в 2020 году остается такой же узнаваемой.

С переселением радиаторов в моторный отсек, переднюю часть кузова стали украшать решетками. Их форма и рисунок стилистически повторяли конфигурацию бывших «охладителей». Но постепенно эта традиция отмирала. Дизайнеры не считали нужным оглядываться назад и видели свою задачу в том, чтобы быть «разведчиками будущего». И вот теперь только шесть марок остались верны традициям прошлого и сохранили прежние рисунки решеток: «Alfa-Romeo», «Bentley», BMW, «Lancia», «Mercedes-Benz» и «Rolls-Royce». Жаль, что личность машины сегодня определяет не броский орнамент решетки, а только небольшой по размерам фирменный логотип.

Подписывайтесь на канал, ставьте лайк и читайте новые интересные статьи каждый день.