Radiatorns funktion är att absorbera denna värme och sedan avleda den in i eller utanför chassit för att säkerställa att temperaturen på datorkomponenterna är normal. De flesta radiatorer absorberar värme genom att komma i kontakt med värmekomponenternas yta och överför sedan värmen till avlägsna platser genom olika metoder, såsom luften inuti chassit. Chassit överför sedan den varma luften till utsidan av chassit för att slutföra värmeavledning av datorn.
Radiatorer värmer i första hand ditt rum med hjälp av konvektion. Denna konvektion drar kall luft från botten av rummet och när den passerar över räfflorna värms luften upp och stiger. Denna cirkulära rörelse hjälper till att blockera kall luft från dina fönster och ser till att ditt rum förblir rostigt och varmt.
I bilar och motorcyklar med en vätskekyld förbränningsmotor är en kylare ansluten till kanaler som löper genom motorn och cylinderhuvudet, genom vilka en vätska (kylvätska) pumpas. Denna vätska kan vara vatten (i klimat där det är osannolikt att vatten fryser), men är vanligare en blandning av vatten och frostskyddsmedel i proportioner som är lämpliga för klimatet. Frostskyddsmedel i sig är vanligtvis etylenglykol eller propylenglykol (med en liten mängd korrosionsinhibitor).
Ett typiskt kylsystem för bilar innefattar:
· en serie gallerier ingjutna i motorblocket och cylinderhuvudet, som omger förbränningskamrarna med cirkulerande vätska för att transportera bort värme;
· en kylare, bestående av många små rör utrustade med en bikaka av fenor för att snabbt avleda värme, som tar emot och kyler varm vätska från motorn;
· en vattenpump, vanligtvis av centrifugaltyp, för att cirkulera kylvätskan genom systemet;
· en termostat för att kontrollera temperaturen genom att variera mängden kylvätska som går till kylaren;
· en fläkt för att dra kall luft genom kylaren.
Förbränningsprocessen producerar en stor mängd värme. Om värmen tilläts öka okontrollerat, skulle detonation inträffa, och komponenter utanför motorn skulle misslyckas på grund av för hög temperatur. För att bekämpa denna effekt cirkuleras kylvätska genom motorn där den absorberar värme. När kylvätskan absorberar värmen från motorn fortsätter den att strömma till kylaren. Radiatorn överför värme från kylvätskan till den passerande luften.
Kylare används också för att kyla automatiska transmissionsvätskor, luftkonditioneringsköldmedium, insugningsluft och ibland för att kyla motorolja eller servostyrningsvätska. En kylare är vanligtvis monterad i en position där den tar emot luftflöde från fordonets framåtrörelse, såsom bakom en främre grill. Där motorer är mitt- eller bakmonterade är det vanligt att montera kylaren bakom en främre grill för att uppnå tillräckligt med luftflöde, även om detta kräver långa kylvätskerör. Alternativt kan kylaren dra luft från flödet över fordonets ovansida eller från en sidomonterad grill. För långa fordon, såsom bussar, är sidoluftflödet vanligast för motor- och transmissionskylning och toppluftflödet vanligast för luftkonditioneringskylning.
En tidigare konstruktionsmetod var honeycomb-radiatorn. Runda rör pressades till hexagoner vid sina ändar, staplades sedan ihop och löddes. Eftersom de bara rörde vid sina ändar, bildade detta vad som i själva verket blev en solid vattentank med många luftrör genom den.[2]
Vissa veteranbilar använder kylarkärnor gjorda av lindade rör, en mindre effektiv men enklare konstruktion
En tidigare konstruktionsmetod var honeycomb-radiatorn. Runda rör pressades till hexagoner vid sina ändar, staplades sedan ihop och löddes. Eftersom de bara rörde vid sina ändar, bildade detta vad som i själva verket blev en solid vattentank med många luftrör genom den.[2]
Vissa veteranbilar använder kylarkärnor gjorda av lindade rör, en mindre effektiv men enklare konstruktion.
Radiatorer använde först nedåtgående vertikalt flöde, drivs enbart av en termosifoneffekt. Kylvätska värms upp i motorn, blir mindre tät och stiger så. När kylaren kyler vätskan blir kylvätskan tätare och faller. Denna effekt är tillräcklig för stationära motorer med låg effekt, men otillräcklig för alla utom de tidigaste bilarna. Alla bilar har under många år använt centrifugalpumpar för att cirkulera motorns kylvätska eftersom naturlig cirkulation har mycket låga flödeshastigheter.
Ett system av ventiler eller bafflar, eller båda, är vanligtvis inbyggda för att samtidigt driva en liten kylare inuti fordonet. Denna lilla kylare, och den tillhörande fläkten, kallas värmekärnan och tjänar till att värma upp kabinen. Liksom kylaren verkar värmarens kärna genom att ta bort värme från motorn. Av denna anledning råder biltekniker ofta förare att slå på värmaren och ställa in den på högt om motorn överhettas, för att hjälpa huvudkylaren.
Motortemperaturen på moderna bilar styrs i första hand av en termostat av vaxpelletstyp, en ventil som öppnar när motorn har nått sin optimala driftstemperatur.
När motorn är kall stängs termostaten förutom ett litet bypassflöde så att termostaten upplever förändringar i kylvätsketemperaturen när motorn värms upp. Motorkylvätskan riktas av termostaten till inloppet på cirkulationspumpen och återförs direkt till motorn, förbi kylaren. Genom att rikta vattnet så att det endast cirkulerar genom motorn kan motorn nå optimal driftstemperatur så snabbt som möjligt samtidigt som man undviker lokala "heta punkter". När kylvätskan når termostatens aktiveringstemperatur öppnas den, vilket låter vatten strömma genom kylaren för att förhindra att temperaturen stiger högre.
När den väl har uppnått optimal temperatur styr termostaten flödet av motorkylvätska till kylaren så att motorn fortsätter att arbeta vid optimal temperatur. Under toppbelastningsförhållanden, som att köra långsamt uppför en brant backe medan tungt lastad en varm dag, kommer termostaten att närma sig helt öppen eftersom motorn kommer att producera nästan maximal effekt medan luftflödets hastighet över kylaren är låg. (Som en värmeväxlare har luftflödets hastighet över radiatorn en stor effekt på dess förmåga att avleda värme.) Omvänt, när man kör snabbt nedför på en motorväg en kall natt med lätt gaspådrag, kommer termostaten att vara nästan stängd eftersom motorn producerar lite kraft, och kylaren kan avleda mycket mer värme än vad motorn producerar. Att tillåta för mycket flöde av kylvätska till kylaren skulle resultera i att motorn överkylds och körs vid lägre temperatur än optimal, vilket resulterar i minskad bränsleeffektivitet och ökade avgasutsläpp. Dessutom äventyras motorns hållbarhet, tillförlitlighet och livslängd ibland, om några komponenter (som vevaxellagren) är konstruerade för att ta hänsyn till termisk expansion för att passa ihop med rätt spelrum. En annan bieffekt av överkylning är minskad prestanda hos kupévärmaren, även om den i typiska fall fortfarande blåser luft vid en betydligt högre temperatur än omgivningen.
Termostaten rör sig därför ständigt över hela sitt område och reagerar på förändringar i fordonets arbetsbelastning, hastighet och yttre temperatur, för att hålla motorn vid sin optimala driftstemperatur.
På veteranbilar kan du hitta en termostat av bälgtyp, som har en korrugerad bälg som innehåller en flyktig vätska som alkohol eller aceton. Dessa typer av termostater fungerar inte bra vid kylsystemtryck över cirka 7 psi. Moderna motorfordon kör vanligtvis runt 15 psi, vilket utesluter användningen av termostat av bälgtyp. På direktluftkylda motorer är detta inte ett problem för bälgtermostaten som styr en klaffventil i luftkanalerna.
Andra faktorer påverkar temperaturen på motorn, inklusive kylarstorlek och typ av kylarfläkt. Storleken på kylaren (och därmed dess kylkapacitet) väljs så att den kan hålla motorn vid designtemperaturen under de mest extrema förhållanden som ett fordon sannolikt kommer att stöta på (som att bestiga ett berg med full last en varm dag) .
Luftflödeshastigheten genom en radiator har stor inverkan på värmen som den avleder. Fordonets hastighet påverkar detta, ungefär i proportion till motoransträngningen, vilket ger grov självreglerande feedback. Där en extra kylfläkt drivs av motorn, spårar denna också motorhastigheten på liknande sätt.
Motordrivna fläktar regleras ofta av en fläktkoppling från drivremmen, som slirar och minskar fläkthastigheten vid låga temperaturer. Detta förbättrar bränsleeffektiviteten genom att inte slösa kraft på att driva fläkten i onödan. På moderna fordon tillhandahålls ytterligare reglering av kylhastigheten av antingen variabel hastighet eller cyklande kylarfläktar. Elektriska fläktar styrs av en termostatbrytare eller motorstyrenheten. Elektriska fläktar har också fördelen att de ger bra luftflöde och kylning vid låga motorvarv eller vid stillastående, till exempel i långsam trafik.
Innan utvecklingen av visköstdrivna och elektriska fläktar försågs motorerna med enkla fasta fläktar som hela tiden drog luft genom kylaren. Fordon vars design krävde installation av en stor kylare för att klara tungt arbete vid höga temperaturer, såsom kommersiella fordon och traktorer, skulle ofta köras svalt i kallt väder under lätt belastning, även med närvaron av en termostat, som den stora kylaren och fast fläkten orsakade ett snabbt och betydande fall i kylvätsketemperaturen så snart termostaten öppnade. Detta problem kan lösas genom att montera en kylargardin (eller kylarhölje) på kylaren som kan justeras för att helt eller delvis blockera luftflödet genom kylaren. Som enklast är persiennen en rulle av material som kanvas eller gummi som vecklas ut längs kylarens längd för att täcka önskad del. Vissa äldre fordon, som S.E.5 och SPAD S.XIII enmotoriga jaktplan från första världskriget, har en serie fönsterluckor som kan justeras från förar- eller pilotsätet för att ge en viss grad av kontroll. Vissa moderna bilar har en serie fönsterluckor som automatiskt öppnas och stängs av motorstyrenheten för att ge en balans mellan kylning och aerodynamik efter behov.
