Устройства для промывки печек радиаторов. Расширенный обзор. Часть 1.
Я езжу на Hyundai Elantra (6G) Сергей Ружинский, 64 года, Харьков, Украина Устройства для промывки печек радиаторов. Расширенный обзор. Часть 1. stove0 19 апреля 2019 Прежде чем начнешь что-то изобретать — изучи предшествующий опыт. Только опираясь на интеллектуальное наследие предшественников как на фундамент, сможешь своим маленьким кирпичиком знания возвысить здание Науки. Только так, иначе кулибинщина — так меня учили. Поэтому я много времени уделил изучению вопроса. Было прочитано несколько сотен статей, книг и диссертаций, просмотрены сотни видеороликов в Ютубе и Рутубе, изучено несколько тысяч сообщений на профильных ресурсах интернета, а также в социальных сетях. В отдельных случаях выходил на прямой контакт с людьми с уточнениями, вопросами, обсуждениями. Каюсь, занимался также и т.н. промышленным шпионажем — моя машина промыта аж-но 4 раза. Ничуть не жалею о проделанной работе, с частью которой готов поделиться — очень ценные технические находки и очень много хороших людей повстречалось.Система охлаждения автомобиля — замкнутая среда. Поэтому она по природе своей предрасположена к накоплению в себе продуктов жизнедеятельности охлаждающей жидкости, в достаточно сложной с точки зрения материаловедения среде, контактируя и с цветными сплавами, и со сталями, и с чугунами, и с пластиками, и с резинами, и с кислородом. Усиливает все это повышенные давления и температуры. А усугубляют — цикличность их проявления на фоне не только химической, но и электрохимической и кавитационной коррозий.В силу особенностей гидравлической балансировки автомобильной системы охлаждения, на переходных режимах работы двигателя радиаторы автомобиля выступают в роли отстойника, концентрируя в себе все твердые взвешенные частицы, циркулирующие в системе охлаждения. Из-за цикличности работы автомобильного двигателя, во время покоя, эти частицы имеют возможность в химический или кристаллохимический способ агрегатироваться в конгломераты с потерей подвижности. Со временем их удаление становится возможно только в результате внешнего воздействия хотя и не предусмотренного в штатной конструкции автомобиля, но возможного при помощи мер и способов специального внешнего воздействия.
Существует три способа очистки системы охлаждения.
Первый способ — это очистка всей системы путем введение в состав охлаждающей жидкости неких активных реагентов, способных в химический способ разрушить конгломераты загрязнений, перевести их во взвешенное состояние и удалить потом из системы вместе с охлаждающей жидкостью в ходе ее плановой замены.
На выбор этих реагентов влияет их доступность и эффективность, зачастую мифологизированная народным эпосом. Это могут быть и прохладительные напитки [1] (содержат в своем составе органические кислоты), и молочная сыворотка [2] (содержит молочную кислоту). Некоторые лекарства [3] и удобрения состоят из комплексонов — они очень хорошо очищают систему охлаждения. Но большинство автолюбителей все-же предпочитает использовать готовые специальные составы [4], которые содержат все те-же органические кислоты и комплексоны, но в оптимальных пропорциях и дозировках.Второй способ предполагает изменение эксплуатационных гидродинамических параметров протекания охлаждающей жидкости чем обеспечивается отрыв и (или) измельчение конгломератов загрязнений. Определенный эффект способно оказать также и изменение объема и направления потока на реверсное, а также пульсация потока.Обыкновенный садовый шланг и городская водопроводная система — это простейший промывочный стенд. Поэтому видеоролики с подобными «стендами» переполняют американский сегмент YouTube.
Первое усовершенствование, напрашивающееся само собой — установка прибора коммутации водяного потока. Воздушный пистолет вполне способен справиться и с водой [6]. Отсюда один шаг до совмещения коммутации воздушного и водяного потоков в одном устройстве [7], логическим продолжением которого является организация пульсирующего потока воды при помощи пневмоклапана [8]. На американском рынке авторемонтных услуг этот фантастически блестящий прибамбас формата «от джедаев» позиционируется как простое, но крайне эффективное устройство, подвластное даже нежной женской руке [5]. Оставим на совести рекламистов все эти утверждения и перейдем к рассмотрению действительно профессиональных устройств для промывки.В системах горячего водоснабжения и отопления проблема загрязнений стоит очень остро [9]. Для прочистки массово используются простейшие мобильные стенды, состоящие из насоса и небольшой оборотной емкости. Их-же зачастую используют и как готово-выборные подручные устройства для промывки автомобилей [10-13] по второму способу. Фильтр и проточный подогреватель превращают этот простейший стенд во вполне работоспособное устройство для промывки автомобиля [14] даже по третьему способу.
Имеется очень широкая номенклатура оборудования для промывки систем отопления зданий. Но все эти устройства настолько специализированы под свою конкретику, что практически не пригодны для целей авторемонта. И в первую очередь из-за отсутствия блока нагрева, излишней производительности насосного оборудования и огромных транзитно-накопительных емкостей [15-20]. Интерес к подобному оборудованию возникает только при изучении способов решения некоторых типовых задач промывочного оборудования.
Третий способ предполагает промывать не весь автомобиль, а исключительно радиатор отопителя.
Если радиатор печки загрязнен, но находится вне автомобиля то его промыть можно даже в ванной [23]. Простейшее устройство из пластиковых бутылок [21] поможет осуществить промывку при помощи химических реагентов. Но большинство встретившихся мне устройств для промывки вне автомобиля это или предпродажная подготовка радиаторов с разборки [22] или-же лабораторный стенд по отработке режимов промывки. Действительно удобно взять несколько десятков однотипных радиаторов и экспериментировать на них, а не на живом автомобиле. На [24] показана установка ХАИ в третьей лабораторной конфигурации — до промывки была проведена его эндоскопия, зафиксировавшая исходное состояние. А после промывки на одном из экспериментальных режимов будет произведен анализ состава и количества инфильтрата. Сам радиатор будет препарирован и изучен на предмет качества очистки сот.Снятие радиатора отопителя с автомобиля очень трудоемкий и сложный процесс, предполагающий демонтаж торпедо, разборку передней части салона, разгерметизацию кондиционера. Все эти работы по стоимости иногда в разы превышают стоимость нового радиатора печки, а по длительности могут занимать несколько дней. В большинстве случаев после подобных работ появляются множественные неустранимые «сверчки», способные существенно снизить цену любого автомобиля. Заманчиво промыть радиатор печки не снимая его с автомобиля, восстановив эффективность отопителя если не до изначальных показателей, то хотя-бы до приемлемых. Ниже вы убедитесь, что коллективный разум автолюбителей весьма изобретателен, но начнем мы его изучение с самых простейших приемов.
Если на патрубки печки одеть промежуточные трубопроводы, то можно прямо в них засыпать щелочь [25] или кислоту [26]. Долив туда-же воды, получим внутри печки химически активный реагент. Можно его приготовить заранее, подогреть и залить в ту-же трубочку через лейку [27]. Для удобства работы в тесном подкапотном пространстве «лейку» можно соорудить на свой вкус [28]. Существенно модернизировать процес можно при помощи пары кусков водопроводного шланга пластиковых бутылок [29]. Кусок изоленты поможет их подружить в простейший промывочный агрегат [30]. Дешево и сердито, но работает.Замена изоленты наконечниками для садовых шлангов [31] сразу-же улучшает удобство и функциональность устройства — становится возможным быстро и не особо пачкаясь менять промывочную жидкость на свежую. Циркуляцию промывочной жидкости можно обеспечить в простейший способ, попеременно опуская и поднимая бутылки [32]. Можно конечно чавукать бутылки руками на весу [33], можно на табуретке [34], можно даже коленкой на табуретке [35]. Качественно новый способ показан на [36] — в нем организацию циркуляцию жидкости взял на себя внешний источник, в данном случае сжатый воздух от компрессора.
Энерговооруженность человеческого тела, очень мала — на уровне кофемолки. Гораздо более эффективней заменить человеческие мышцы внешним энергетическим потенциалом. Поэтому все последующие установки рассматриваемые в обзоре будут эксплуатировать именно эту аксиому.
Промывочные стенды для любительского применения и для нужд СТО имеют существенные различия. Регулярное многократное использование оборудования, в рамках временных, финансовых, логистических и т.д. ограничений налагает определенные особенности уже даже на стадии постановки задачи на проектирование. Так, к примеру, автолюбитель в своем гараже обеспечит коммутацию потока промывочной жидкости с прямого на реверсное, ручной перестановкой шлангов на патрубках. Из-за множества негативных последствий такой способ совершенно не пригоден для профессионального использования — требуется установка закрытого коммутирующего гидравлического устройства.
Типовая схема промывочного стенда для СТО.На СТО в работу будут попадать автомобили не только различного конструктива, но и разной степени загрязнения. В техническом плане это выражается в том, что мастеру на СТО придется работать с радиаторами с гидравлическим сопротивлением, разнящимся в разы — от 40 Кпа до 200 Кпа. Поэтому профессиональный промывочный стенд должен обладать возможностью регулировать давление промывочной жидкости в широких пределах, всякий раз обеспечивая максимально возможный ее расход в целях минимизации времени промывки.
Для достижения максимальной эффективности, контроль за процессом промывки на СТО нужно вести в достаточно узких диапазонах. Температуру отслеживать с точностью в несколько градусов, давление — единицы КилоПаскаль (1 Кпа= 0, 01 атм).
Обеспечить уверенную индикацию с такой точностью способны только электронные измерительные приборы, каждый из которых может быть в несколько раз дороже всего любительского промывочного стенда.Как показала практика инфракрасные термометры также очень нестабильны в работе. Их показания зависят от точности фокусировки, расстояния до объекта измерения, структуры и цвета материала. Мы используем их только для малоответственных дистанционных измерений.
Для любительских целей вполне достаточно нагревателя из старого электрочайника мощностью 0.5-0.7 KWt с биметаллическим отсечным термостатом, в лучшем случае — нагревательный элемент от бойлера подойдет мощностью 1.0 — 2.0 KWt, с капиллярным термостатом (точность +/- 8 °С).В профессиональных стендах, представленных в настоящем обзоре, пиковая мощность нагревателя может достигать нескольких киловатт. Мало того, для сокращения выхода на режим, нагреватель используется в форсированном режиме (мощность до 12 KWt), а для сопровождения режима — в номинале (2.6 KWt).
Для поддержания температурного режима с точностью несколько градусов в столь широком мощностном диапазоне приходится использовать или готово-выборные терморегуляторы с электронным управлением или самостоятельно собирать устройства коммутации на базе микроконтроллеров ATmega328, ATmega2560 с силовой коммутацией при помощи твердотельных реле. Излишне уточнять, что использование подобного рода устройств, практически недоступно для гаражно-самодельного сегмента автолюбителей.СТО несет ответственность за целостность и сохранность чужого имущества. Поэтому оно стремится использовать оборудование, помогающее минимизировать потенциальный ущерб этому имуществу (автомобилю) в ходе непредумышленных ситуаций даже форсмажорной природы. С этой целью минимально обязательным устройством в составе профессионального промывочного стенда становится регулятор давления, который на наиболее продвинутых моделях дополняется еще и гидродемпфером, устраняющим все потенциально опасные пульсации давления, что критически важно для изношенных агрегатов б/у автомобилей.
У сильно забитых радиаторов большое гидравлическое сопротивление. Это лимитирует расход промывочного состава до настолько низких значений, что ощутимый результат становится возможным ощутить только через несколько суток работы стенда. Сохранить же потребный расход повышением давления опасно из-за возможных протечек. Этот замкнутый круг удается весьма эффективно разорвать, установкой вакуум-асессора — всасывающего насоса на отводящую магистраль. При помощи устройств эксплуатирующих электрогидроимпульсный, гидропневматический, гидрокавитационный, механостиркционный (звукового и ультразвукового диапазона) эффекты удается весьма существенно улучшить эффективность промывочного оборудования, выводя качество промывки на профессиональном стенде до уровня, в принципе недостижимом любителями-самодельщиками.Дополнительный насос отопителя от Газели стоимостью $8- сердце большинства любительских промывочных устройств. Старый электрочайник и пара метров садового шланга превращают этот набор в простейший промывочный стенд. Подавляющее большинство упоминаний о промывке радиатора печки эксплуатирует именно сей нехитрый девайс.
Насос можно компактно пристроить вместе с чайником на доске [37], или опустить в транзитно-накопительную емкость (ведро) [38], приладить на пеньке [39], пришпандерить на подручной железяке [40], в супермаркетах охранники лажают, грех не воспользоваться [41], можно организовать промывочный поднос из чертежной доски прямо под капотом [42] или-же банально подвесить все хозяйство на мотузке [43]. В любом случае все это будет дешево и столь-же неэффективно т.к. двигатель в 36 Вт не способен обеспечить насосу с крутопадающей напорной характеристикой параметры производительности, необходимые для получения значимого результата в условиях дросселирования потока высоким гидравлическим сопротивлением забитого радиатора.
Следующий по частоте использования — вихревой насос. История, как вихревой насос стал вдруг центробежным (в особо изощренных реинкарнациях — центробежно-вихревым) весьма занимательна и поучительна для историографов техники. Корни ее из славного советского прошлого, когда Партия и Правительство заботились даже о сохранности колодцев колхозников.
В результате этой терминологической путаницы предупреждения «ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения», что данный тип насосов это «…насос трения…» (читай, подвержен повышенному износу) начисто исчезло из понимания. Поэтому прямые ограничения из «ГОСТ 10392-89 Насосы вихревые и центробежно-вихревые» по содержанию твердых включений (размером не более 0.05 мм) и агрессивности перекачиваемой среды (коррозия не более 0.1 мм/год) остаются совершенно вне поля внимания самодельщиков.Напорные особенности подобного типажа оборудования, вкупе с игнорированием факта, что вихревые насосы в принципе не предназначены для перекачивания загрязненных агрессивных составов приводит к очень быстрой утратой ими изначальных характеристик при работе в составе промывочного стенда. Изменение зазора между рабочим колесом и корпусом в месте тонкой перемычки и по радиальному уплотнению всего на 0.05 мм в несколько раз ухудшает гидравлические характеристики насоса. Мало того, прогрессирующий износ, как интегральная и не контролируемая функция насосной характеристики делает практически невозможным сравнительно-оценочную квалификацию степени забитости радиаторов, результативность их промывки и соблюдение технологического регламента в ходе работы. Все вместе это фактически исключает подобный тип насосов из состава профессиональных стендов ориентированных не только на результат, но и на его воспроизводимость.
Компактность, небольшая цена, высокое развиваемое давление при приемлемой производительности сделали вихревые насосы очень популярными устройствами для нужд индивидуального водоснабжения. Именно высокой популярностью и массовость использования можно объяснить достаточно широкую распространенность вихревых насосов в составе промывочных комплексов не только любительского, но и профессионального сегментов [44-50].
Достаточно часто встречается также другой представитель станций коттеджного водоснабжения — центробежный насос. Как правило в переносном исполнении. Моя версия такова. Вихревые насосы, работавшие в составе бытовых гидростанций водоснабжения быстро перестают выдавать паспортные характеристики по причинам описанным выше. Поэтому их меняют на что-то другое. А с виду вроде-бы исправный вихревой насос валяется без нужды в гараже, пока не приходит его черед поработать в составе промывочного стенда.
Центробежные-же насосы верой и правдой, молотят десятилетиями (лично у меня работает уже 22 год). Поэтому в состав промывочных комплексов попадают только центробежные насосы мобильного исполнения — для полива [51-55] или фекальные [56].Очень заманчиво выглядит центробежный насос в исполнении циркуляционного, для систем коттеджного отопления [57-61]. Всем хорош, за исключением одного — мала мощность. И хотя она несколько выше, чем у насоса от газели, все равно маловато для большинства случаев.
Еще меньшая мощность у центробежных насосиков от стиралок. Единственное их достоинство, как правило это хлам, долгие годы валявшийся в гараже — выкинуть жалко. И тут приходит его звездный час [62-68]. Единственное, что хотелось бы отметить — на фото [69] изображено что-то наподобие электрического стула — малейшее неловкое движение и жена так и продаст вашу ласточку с непромытой печкой. После похорон.
Пытливый ум тащит в состав промывочного стенда все, что в той или иной степени способно качать жижу. Тут и погружной насос из колодца [70], и дренажная помпа [71], стиралка, опять-же, вполне еще может сгодиться [72], компактный насос для солярки с приводом… да хоть от электродрели[73], попался даже насос от фонтана [74], бензонасос — это, извините, уже клиника, но по приколу, для паноптикума сгодится [75].
Сам собой напрашивается Керхер [76], насос для СОЖ от металлорежущего станка [77], если не жалко можно и бытовую гидростанцию ухойдокать [78], насосы для перекачки ДТ с вынесенным приводом [79-80]. Автономный обогреватель [81] от микроавтобуса практически готовый стенд — тут тебе и насос и обогреватель.
Продолжение: Часть 2
Компьютеризированная система инспекции системы отопления авто.
19 апреля 2019 12 Ранее Компьютеризированная система инспекции системы отопления авто. Далее Устройства для промывки печек радиаторов. Расширенный обзор. Часть 2.