Funcția radiatorului este de a absorbi această căldură și apoi de a o disipa în sau în exteriorul șasiului pentru a se asigura că temperatura componentelor computerului este normală. Majoritatea radiatoarelor absorb căldura prin contactul cu suprafața componentelor de încălzire și apoi transferă căldura în locuri îndepărtate prin diferite metode, cum ar fi aerul din interiorul șasiului. Șasiul transferă apoi aerul cald în exteriorul șasiului pentru a finaliza disiparea căldurii computerului.
Radiatoarele îți încălzesc în primul rând camera prin convecție. Această convecție trage aer rece din fundul încăperii și, pe măsură ce trece peste flute, aerul se încălzește și se ridică. Această mișcare circulară ajută la blocarea aerului rece de la ferestre și asigură că camera dumneavoastră rămâne proaspătă și caldă.
În automobile și motociclete cu un motor cu ardere internă răcit cu lichid, un radiator este conectat la canalele care trec prin motor și chiulasă, prin care este pompat un lichid (lichid de răcire). Acest lichid poate fi apă (în climatele în care apa este puțin probabil să înghețe), dar este mai frecvent un amestec de apă și antigel în proporții adecvate climatului. Antigelul în sine este de obicei etilenglicol sau propilenglicol (cu o cantitate mică de inhibitor de coroziune).
Un sistem tipic de răcire pentru automobile cuprinde:
· o serie de galerii turnate în blocul motor și chiulasa, înconjurând camerele de ardere cu lichid circulant pentru a îndepărta căldura;
· un radiator, format din multe tuburi mici echipate cu un fagure de aripioare pentru a disipa rapid caldura, care primeste si raceste lichidul fierbinte din motor;
· o pompa de apa, de obicei de tip centrifugal, pentru a circula lichidul de racire prin sistem;
· un termostat pentru controlul temperaturii prin variarea cantității de lichid de răcire care merge la calorifer;
· un ventilator pentru a aspira aer rece prin radiator.
Procesul de ardere produce o cantitate mare de căldură. Dacă căldura s-ar lăsa să crească necontrolată, ar avea loc detonarea, iar componentele din afara motorului s-ar defecta din cauza temperaturii excesive. Pentru a combate acest efect, lichidul de răcire este circulat prin motor unde absoarbe căldura. Odată ce lichidul de răcire absoarbe căldura de la motor, acesta își continuă curgerea către radiator. Radiatorul transferă căldură de la lichidul de răcire la aerul care trece.
Radiatoarele sunt, de asemenea, folosite pentru a răci fluidele de transmisie automată, agentul frigorific al aparatului de aer condiționat, aerul de admisie și, uneori, pentru răcirea uleiului de motor sau a lichidului de servodirecție. Un radiator este de obicei montat într-o poziție în care primește flux de aer de la mișcarea înainte a vehiculului, cum ar fi în spatele unui grilaj frontal. Acolo unde motoarele sunt montate în mijloc sau în spate, este obișnuit să montați radiatorul în spatele unui grilaj frontal pentru a obține un flux de aer suficient, chiar dacă acest lucru necesită conducte lungi de lichid de răcire. Alternativ, radiatorul poate aspira aer din fluxul de deasupra vehiculului sau de pe un grătar montat lateral. Pentru vehiculele lungi, cum ar fi autobuzele, fluxul de aer lateral este cel mai frecvent pentru răcirea motorului și transmisiei și fluxul de aer superior cel mai frecvent pentru răcirea aparatului de aer condiționat.
O metodă anterioară de construcție a fost radiatorul în fagure. Tuburile rotunde au fost transformate în hexagoane la capete, apoi stivuite împreună și lipite. Întrucât se atingeau doar de capetele lor, aceasta a format ceea ce a devenit de fapt un rezervor de apă solid, cu multe tuburi de aer prin el.[2]
Unele mașini de epocă folosesc miezuri de radiator realizate din tub spiralat, o construcție mai puțin eficientă, dar mai simplă
O metodă anterioară de construcție a fost radiatorul în fagure. Tuburile rotunde au fost transformate în hexagoane la capete, apoi stivuite împreună și lipite. Întrucât se atingeau doar de capetele lor, aceasta a format ceea ce a devenit de fapt un rezervor de apă solid, cu multe tuburi de aer prin el.[2]
Unele mașini de epocă folosesc miezuri de radiator realizate din tub spiralat, o construcție mai puțin eficientă, dar mai simplă.
Radiatoarele au folosit mai întâi fluxul vertical în jos, condus exclusiv de un efect de termosifon. Lichidul de răcire este încălzit în motor, devine mai puțin dens și astfel crește. Pe măsură ce radiatorul răcește lichidul, lichidul de răcire devine mai dens și cade. Acest efect este suficient pentru motoarele staționare cu putere redusă, dar inadecvat pentru toate automobilele, cu excepția celor mai vechi. Toate automobilele au folosit de mulți ani pompe centrifuge pentru a circula lichidul de răcire a motorului, deoarece circulația naturală are debite foarte mici.
Un sistem de supape sau deflectoare, sau ambele, este de obicei încorporat pentru a opera simultan un radiator mic în interiorul vehiculului. Acest radiator mic și ventilatorul asociat se numesc miezul încălzitorului și servește la încălzirea interiorului cabinei. La fel ca și radiatorul, miezul încălzitorului acționează prin eliminarea căldurii din motor. Din acest motiv, tehnicienii auto sfătuiesc adesea operatorii să pornească încălzitorul și să îl seteze la mare dacă motorul se supraîncălzi, pentru a ajuta radiatorul principal.
Temperatura motorului la mașinile moderne este controlată în primul rând de un termostat de tip peleți de ceară, o supapă care se deschide odată ce motorul a atins temperatura optimă de funcționare.
Când motorul este rece, termostatul este închis, cu excepția unui mic debit de bypass, astfel încât termostatul suferă modificări ale temperaturii lichidului de răcire pe măsură ce motorul se încălzește. Lichidul de răcire a motorului este direcționat de către termostat către admisia pompei de circulație și este returnat direct la motor, ocolind radiatorul. Dirijarea apei să circule numai prin motor permite motorului să atingă temperatura optimă de funcționare cât mai repede posibil, evitând în același timp „punctele fierbinți” localizate. Odată ce lichidul de răcire atinge temperatura de activare a termostatului, acesta se deschide, permițând apei să curgă prin calorifer pentru a preveni creșterea temperaturii.
Odată ajuns la temperatura optimă, termostatul controlează fluxul de lichid de răcire al motorului către radiator, astfel încât motorul să continue să funcționeze la temperatura optimă. În condiții de sarcină maximă, cum ar fi deplasarea lent pe un deal abrupt, în timp ce este încărcată puternic într-o zi caniculară, termostatul se va apropia complet, deoarece motorul va produce putere aproape maximă, în timp ce viteza fluxului de aer prin radiator este scăzută. (Fiind un schimbător de căldură, viteza fluxului de aer prin radiator are un efect major asupra capacității acestuia de a disipa căldura.) Dimpotrivă, atunci când coborâți rapid la vale pe o autostradă într-o noapte rece, cu o accelerație ușoară, termostatul va fi aproape închis. deoarece motorul produce puțină putere, iar radiatorul este capabil să disipeze mult mai multă căldură decât produce motorul. Permiterea unui flux prea mare de lichid de răcire către radiator ar duce la suprarăcirea motorului și la funcționarea la o temperatură mai mică decât cea optimă, ceea ce duce la o eficiență scăzută a combustibilului și la creșterea emisiilor de evacuare. În plus, durabilitatea, fiabilitatea și longevitatea motorului sunt uneori compromise, dacă componentele (cum ar fi rulmenții arborelui cotit) sunt proiectate pentru a ține cont de dilatarea termică pentru a se potrivi cu jocurile corecte. Un alt efect secundar al supra-răcirii este performanța redusă a încălzitorului de cabină, deși în cazuri tipice încă suflă aer la o temperatură considerabil mai mare decât cea a mediului ambiant.
Prin urmare, termostatul se mișcă în mod constant pe întreaga sa gamă, răspunzând la modificările sarcinii de funcționare a vehiculului, vitezei și temperaturii exterioare, pentru a menține motorul la temperatura optimă de funcționare.
Pe mașinile de epocă puteți găsi un termostat tip burduf, care are burduf ondulat care conține un lichid volatil, cum ar fi alcoolul sau acetona. Aceste tipuri de termostate nu funcționează bine la presiuni ale sistemului de răcire peste aproximativ 7 psi. Autovehiculele moderne rulează de obicei la aproximativ 15 psi, ceea ce exclude utilizarea termostatului de tip burduf. La motoarele cu răcire directă cu aer, aceasta nu este o problemă pentru termostatul cu burduf care controlează o supapă cu clapetă în pasajele de aer.
Alți factori influențează temperatura motorului, inclusiv dimensiunea radiatorului și tipul de ventilator al radiatorului. Dimensiunea radiatorului (și, prin urmare, capacitatea sa de răcire) este aleasă astfel încât să poată menține motorul la temperatura de proiectare în cele mai extreme condiții pe care le poate întâlni un vehicul (cum ar fi urcarea unui munte în timp ce este încărcat complet într-o zi fierbinte) .
Viteza fluxului de aer printr-un radiator are o influență majoră asupra căldurii pe care o disipează. Viteza vehiculului afectează acest lucru, în proporție aproximativă cu efortul motorului, dând astfel un feedback brut de autoreglare. În cazul în care un ventilator de răcire suplimentar este acționat de motor, acesta urmărește și turația motorului în mod similar.
Ventilatoarele acționate de motor sunt adesea reglate de un ambreiaj al ventilatorului de la cureaua de transmisie, care alunecă și reduce viteza ventilatorului la temperaturi scăzute. Acest lucru îmbunătățește eficiența combustibilului, prin faptul că nu se irosește puterea pentru a acționa inutil ventilatorul. La vehiculele moderne, reglarea suplimentară a vitezei de răcire este asigurată fie de ventilatoare cu viteză variabilă, fie de ventilatoare ciclice. Ventilatoarele electrice sunt controlate de un comutator termostatic sau de unitatea de control al motorului. Ventilatoarele electrice au, de asemenea, avantajul de a oferi un flux bun de aer și o răcire la turații mici ale motorului sau când staționează, cum ar fi în traficul cu mișcare lentă.
Înainte de dezvoltarea ventilatoarelor electrice și vâscoase, motoarele erau echipate cu ventilatoare fixe simple care aspirau aer prin radiator în orice moment. Vehiculele al căror design a necesitat instalarea unui radiator mare pentru a face față lucrărilor grele la temperaturi ridicate, cum ar fi vehiculele comerciale și tractoarele, deseori rulau la rece pe vreme rece sub încărcături ușoare, chiar și cu prezența unui termostat, ca radiatorul mare și fix. ventilatorul a provocat o scădere rapidă și semnificativă a temperaturii lichidului de răcire de îndată ce termostatul s-a deschis. Această problemă poate fi rezolvată prin montarea unei jaluzele de radiator (sau a carcasei radiatorului) pe radiator care poate fi reglată pentru a bloca parțial sau complet fluxul de aer prin radiator. Cel mai simplu jaluzelul este o rolă de material, cum ar fi pânza sau cauciucul, care este desfășurată pe lungimea radiatorului pentru a acoperi porțiunea dorită. Unele vehicule mai vechi, cum ar fi avioanele de luptă monomotor S.E.5 din epoca Primului Război Mondial și SPAD S.XIII, au o serie de obloane care pot fi reglate de pe scaunul șoferului sau al pilotului pentru a oferi un grad de control. Unele mașini moderne au o serie de obloane care sunt deschise și închise automat de unitatea de control al motorului pentru a oferi un echilibru între răcire și aerodinamică, după cum este necesar.
