Radiatoarele sunt schimbătoare de căldură utilizate pentru răcirea motoarelor cu ardere internă, în principal la automobile, dar și la aeronavele cu piston, locomotivele feroviare, motocicletele, centralele staționare sau orice utilizare similară a unui astfel de motor.
Motoarele cu ardere internă sunt deseori răcite prin circularea unui lichid numit lichid de răcire a motorului prin blocul motor și chiulasa unde este încălzit, apoi printr-un radiator unde pierde căldură în atmosferă, iar apoi revenit la motor. Lichidul de răcire a motorului este de obicei pe bază de apă, dar poate fi și ulei. Este obișnuit să se folosească o pompă de apă pentru a forța lichidul de răcire al motorului să circule și, de asemenea, ca un ventilator axial[1] să forțeze aerul prin radiator.
Automobile și motociclete[modifica]Lichidul de răcire este turnat în radiatorul unui automobil
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 un lichid (lichid de răcire) este pompat de o pompă de lichid de răcire. Acest lichid poate fi apă (în climatele în care este puțin probabil ca apa 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 a
cantitate mică de inhibitor de coroziune).
Un sistem tipic de răcire pentru autovehicule 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 se absoarbe
căldura de la motor își continuă curgerea către calorifer. 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. Construcția radiatorului miez cu multe pasaje înguste, dând o suprafață mare în raport cu volumul. Acest miez este de obicei realizat din straturi stivuite de tablă metalică, presate pentru a forma canale și lipite sau lipite împreună. Timp de mulți ani, caloriferele au fost fabricate din miezuri de alamă sau cupru lipite la colțuri din alamă. Caloriferele moderne au miez de aluminiu și, adesea, economisesc bani și greutate prin folosirea de suporturi din plastic cu garnituri. Această construcție este mai predispusă la defecțiuni și mai puțin ușor de reparat decât materialele tradiționale.
O metodă anterioară de construcție a fost radiatorul cu 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.
