Funkcija radiatorja je, da absorbira to toploto in jo nato odvaja v ohišje ali zunaj njega, da zagotovi normalno temperaturo komponent računalnika. Večina radiatorjev absorbira toploto tako, da pride v stik s površino grelnih komponent, nato pa prenese toploto na oddaljena mesta z različnimi metodami, na primer z zrakom v ohišju. Ohišje nato prenese vroč zrak na zunanjo stran ohišja, da se dokonča odvajanje toplote računalnika.
Radiatorji prostor ogrevajo predvsem s konvekcijo. Ta konvekcija potegne hladen zrak iz dna prostora in ko gre čez žlebove, se zrak segreje in dvigne. To krožno gibanje pomaga blokirati hladen zrak iz vaših oken in zagotavlja, da vaša soba ostane pražena in topla.
Pri avtomobilih in motornih kolesih s tekočinsko hlajenim motorjem z notranjim zgorevanjem je hladilnik povezan s kanali, ki tečejo skozi motor in glavo valja, skozi katere se črpa tekočina (hladilna tekočina). Ta tekočina je lahko voda (v podnebjih, kjer je malo verjetno, da bi voda zmrznila), vendar je pogosteje mešanica vode in sredstva proti zmrzovanju v razmerjih, ki ustrezajo podnebju. Sam antifriz je običajno etilen glikol ali propilen glikol (z majhno količino zaviralca korozije).
Tipičen avtomobilski hladilni sistem vključuje:
· niz galerij, vlitih v blok motorja in glavo valja, ki obdajajo zgorevalne komore s krožečo tekočino za odvajanje toplote;
· radiator, sestavljen iz številnih majhnih cevi, opremljenih s satjem iz reber za hitro odvajanje toplote, ki sprejema in hladi vročo tekočino iz motorja;
· vodna črpalka, običajno centrifugalne vrste, za kroženje hladilne tekočine skozi sistem;
· termostat za nadzor temperature s spreminjanjem količine hladilne tekočine, ki gre v radiator;
· ventilator za sesanje hladnega zraka skozi radiator.
V procesu zgorevanja se proizvede velika količina toplote. Če bi pustili, da se toplota nenadzorovano poveča, bi prišlo do detonacije in komponente zunaj motorja bi odpovedale zaradi previsoke temperature. Za boj proti temu učinku hladilna tekočina kroži po motorju, kjer absorbira toploto. Ko hladilna tekočina absorbira toploto iz motorja, nadaljuje svoj tok do radiatorja. Radiator prenaša toploto iz hladilne tekočine v prehajajoči zrak.
Hladilniki se uporabljajo tudi za hlajenje tekočin za avtomatski menjalnik, hladilnega sredstva klimatske naprave, vsesanega zraka in včasih za hlajenje motornega olja ali tekočine za servo volan. Hladilnik je običajno nameščen na mestu, kjer prejema zračni tok zaradi gibanja vozila naprej, na primer za sprednjo rešetko. Če so motorji nameščeni na sredini ali zadaj, je običajno hladilnik namestiti za sprednjo rešetko, da se doseže zadosten pretok zraka, čeprav to zahteva dolge cevi za hladilno tekočino. Druga možnost je, da radiator črpa zrak iz pretoka nad vrhom vozila ali iz stransko nameščene rešetke. Pri dolgih vozilih, kot so avtobusi, je stranski zračni tok najpogostejši za hlajenje motorja in menjalnika, zgornji zračni tok pa najpogostejši za hlajenje klimatske naprave.
Prejšnji način gradnje je bil radiator v obliki satja. Okrogle cevi so bile na koncih zmečkane v šesterokotnike, nato zložene skupaj in spajkane. Ker sta se dotikala samo na svojih koncih, je to oblikovalo nekaj, kar je v resnici postalo trden rezervoar za vodo s številnimi zračnimi cevmi skozi njega. [2]
Nekateri starodobni avtomobili uporabljajo jedra hladilnikov iz zvite cevi, manj učinkovite, a preprostejše konstrukcije
Prejšnji način gradnje je bil radiator v obliki satja. Okrogle cevi so bile na koncih zmečkane v šesterokotnike, nato zložene skupaj in spajkane. Ker sta se dotikala samo na svojih koncih, je to oblikovalo nekaj, kar je v resnici postalo trden rezervoar za vodo s številnimi zračnimi cevmi skozi njega. [2]
Nekateri starodobni avtomobili uporabljajo jedra hladilnikov iz zvite cevi, manj učinkovite, a preprostejše konstrukcije.
Radiatorji so najprej uporabljali navpični tok navzdol, ki ga je poganjal izključno učinek termosifona. Hladilna tekočina se v motorju segreje, postane manj gosta in se tako dvigne. Ko radiator hladi tekočino, se hladilna tekočina zgosti in pade. Ta učinek je zadosten za stacionarne motorje z majhno močjo, vendar je neustrezen za vse avtomobile, razen za najzgodnejše. Vsi avtomobili že vrsto let uporabljajo centrifugalne črpalke za kroženje hladilne tekočine motorja, ker ima naravno kroženje zelo nizke pretoke.
Sistem ventilov ali loput, ali oboje, je običajno vgrajen za istočasno delovanje majhnega hladilnika v vozilu. Ta majhen radiator in z njim povezan ventilator se imenuje grelno jedro in služi za ogrevanje notranjosti kabine. Tako kot radiator deluje jedro grelnika tako, da odvaja toploto iz motorja. Iz tega razloga avtomobilski tehniki pogosto svetujejo operaterjem, naj vklopijo grelec in ga nastavijo na visoko, če se motor pregreje, da bi pomagali glavnemu radiatorju.
Temperaturo motorja pri sodobnih avtomobilih nadzira predvsem termostat tipa pelet voska, ventil, ki se odpre, ko motor doseže optimalno delovno temperaturo.
Ko je motor hladen, je termostat zaprt, razen za majhen obvodni tok, tako da termostat občuti spremembe temperature hladilne tekočine, ko se motor segreje. Hladilno tekočino motorja termostat usmeri na vstop v obtočno črpalko in se mimo radiatorja vrne neposredno v motor. Usmerjanje vode tako, da kroži samo skozi motor, omogoča motorju, da čim hitreje doseže optimalno delovno temperaturo, hkrati pa se izogne lokalnim "vročim točkam". Ko hladilna tekočina doseže aktivacijsko temperaturo termostata, se le-ta odpre, tako da voda teče skozi radiator in prepreči dvig temperature.
Ko je dosežena optimalna temperatura, termostat nadzira pretok hladilne tekočine motorja do hladilnika, tako da motor še naprej deluje pri optimalni temperaturi. V pogojih največje obremenitve, kot je počasna vožnja po strmem klancu navzgor z veliko obremenitvijo na vroč dan, se bo termostat približal popolnoma odprtemu stanju, ker bo motor proizvajal skoraj največjo moč, medtem ko je hitrost pretoka zraka skozi radiator majhna. (Ker gre za izmenjevalnik toplote, ima hitrost pretoka zraka čez radiator velik vpliv na njegovo sposobnost odvajanja toplote.) Nasprotno pa bo termostat skoraj zaprt, ko v mrzli noči hitro vozite navzdol po avtocesti z rahlim plinom. ker motor proizvaja malo moči, radiator pa lahko odvaja veliko več toplote, kot jo proizvaja motor. Če dovolite prevelik pretok hladilne tekočine v radiator, bi se motor preveč ohladil in deloval pri temperaturi, nižji od optimalne, kar bi povzročilo zmanjšan izkoristek goriva in večje emisije izpušnih plinov. Poleg tega so vzdržljivost, zanesljivost in življenjska doba motorja včasih ogroženi, če so kateri koli sestavni deli (kot so ležaji ročične gredi) zasnovani tako, da upoštevajo toplotno raztezanje, da se prilegajo skupaj s pravilnimi razmiki. Drug stranski učinek prekomernega hlajenja je zmanjšana učinkovitost grelnika kabine, čeprav v tipičnih primerih še vedno piha zrak pri bistveno višji temperaturi od zunanje.
Termostat se zato ves čas giblje v svojem območju in se odziva na spremembe delovne obremenitve vozila, hitrosti in zunanje temperature, da ohranja motor na optimalni delovni temperaturi.
Pri starodobnih avtomobilih boste morda našli termostat z mehom, ki ima valovit meh, ki vsebuje hlapljivo tekočino, kot je alkohol ali aceton. Te vrste termostatov ne delujejo dobro pri tlakih hladilnega sistema nad približno 7 psi. Sodobna motorna vozila običajno delujejo pri približno 15 psi, kar izključuje uporabo termostata z mehom. Pri motorjih z neposrednim zračnim hlajenjem to ni zaskrbljujoče za termostat z mehom, ki krmili loputni ventil v zračnih prehodih.
Drugi dejavniki vplivajo na temperaturo motorja, vključno z velikostjo hladilnika in vrsto ventilatorja hladilnika. Velikost hladilnika (in s tem njegova hladilna zmogljivost) je izbrana tako, da lahko ohranja motor pri projektirani temperaturi v najbolj ekstremnih pogojih, s katerimi se lahko vozilo sreča (na primer plezanje na goro, ko je polno natovorjeno na vroč dan). .
Hitrost pretoka zraka skozi radiator močno vpliva na toploto, ki jo odvaja. Hitrost vozila vpliva na to v grobem sorazmerju z močjo motorja, kar daje grobe samoregulacijske povratne informacije. Če motor poganja dodaten hladilni ventilator, tudi ta podobno spremlja hitrost motorja.
Ventilatorje, ki jih poganja motor, pogosto regulira sklopka ventilatorja iz pogonskega jermena, ki pri nizkih temperaturah zdrsne in zmanjša hitrost ventilatorja. To izboljša učinkovitost porabe goriva, saj ne zapravlja energije za poganjanje ventilatorja po nepotrebnem. Pri sodobnih vozilih je nadaljnja regulacija stopnje hlajenja zagotovljena s spremenljivo hitrostjo ali cikličnim ventilatorjem hladilnika. Električne ventilatorje krmili termostatsko stikalo ali krmilna enota motorja. Električni ventilatorji imajo tudi prednost, saj zagotavljajo dober pretok zraka in hlajenje pri nizkih vrtljajih motorja ali ko motor miruje, na primer v počasnem prometu.
Pred razvojem viskoznih in električnih ventilatorjev so bili motorji opremljeni s preprostimi fiksnimi ventilatorji, ki so ves čas vlekli zrak skozi radiator. Vozila, katerih zasnova je zahtevala namestitev velikega hladilnika za obvladovanje težkega dela pri visokih temperaturah, kot so gospodarska vozila in traktorji, bi se pogosto ohladila v hladnem vremenu pod majhnimi obremenitvami, tudi ob prisotnosti termostata, saj sta velik hladilnik in pritrjen ventilator je povzročil hiter in občuten padec temperature hladilne tekočine takoj, ko se je termostat odprl. To težavo lahko rešite tako, da na radiator namestite senčilo (ali pokrov radiatorja), ki ga je mogoče nastaviti tako, da delno ali v celoti blokira pretok zraka skozi radiator. Najenostavneje je senčilo zvitek materiala, kot je platno ali guma, ki je razvit po dolžini radiatorja, da pokrije želeni del. Nekatera starejša vozila, kot so lovci z enim motorjem iz prve svetovne vojne S.E.5 in SPAD S.XIII, imajo vrsto zaklopov, ki jih je mogoče nastaviti z voznikovega ali pilotovega sedeža, da zagotovijo določeno stopnjo nadzora. Nekateri sodobni avtomobili imajo niz zaklopov, ki jih samodejno odpre in zapre krmilna enota motorja, da se po potrebi zagotovi ravnovesje med hlajenjem in aerodinamiko.
