Radiatorens funksjon er å absorbere denne varmen og deretter spre den inn i eller utenfor chassiset for å sikre at temperaturen på datamaskinkomponentene er normal. De fleste radiatorer absorberer varme ved å komme i kontakt med overflaten til varmekomponenter, og overfører deretter varmen til fjerne steder gjennom ulike metoder, for eksempel luften inne i chassiset. Chassiset overfører deretter den varme luften til utsiden av chassiset for å fullføre varmeavledningen til datamaskinen.
Radiatorer varmer først og fremst opp rommet ditt ved hjelp av konveksjon. Denne konveksjonen trekker kjølig luft fra bunnen av rommet og når den passerer over rillene, varmes luften opp og stiger. Denne sirkulære bevegelsen hjelper til med å blokkere kald luft fra vinduene dine og sørger for at rommet ditt holder seg godt og varmt.
I biler og motorsykler med en væskekjølt forbrenningsmotor er en radiator koblet til kanaler som går gjennom motoren og sylinderhodet, gjennom hvilke en væske (kjølevæske) pumpes. Denne væsken kan være vann (i klima der det er usannsynlig at vann fryser), men er mer vanlig en blanding av vann og frostvæske i proporsjoner som passer til klimaet. Frostvæsken i seg selv er vanligvis etylenglykol eller propylenglykol (med en liten mengde korrosjonsinhibitor).
Et typisk bilkjølesystem omfatter:
· en serie gallerier støpt inn i motorblokken og sylinderhodet, som omgir forbrenningskamrene med sirkulerende væske for å frakte bort varme;
· en radiator, bestående av mange små rør utstyrt med en honningkake av finner for å spre varme raskt, som mottar og kjøler varm væske fra motoren;
· en vannpumpe, vanligvis av sentrifugaltypen, for å sirkulere kjølevæsken gjennom systemet;
· en termostat for å kontrollere temperaturen ved å variere mengden kjølevæske som går til radiatoren;
· en vifte for å trekke kald luft gjennom radiatoren.
Forbrenningsprosessen produserer en stor mengde varme. Hvis varmen ble tillatt å øke ukontrollert, ville detonasjon oppstå, og komponenter utenfor motoren ville svikte på grunn av for høy temperatur. For å bekjempe denne effekten sirkuleres kjølevæske gjennom motoren hvor den absorberer varme. Når kjølevæsken absorberer varmen fra motoren, fortsetter den å strømme til radiatoren. Radiatoren overfører varme fra kjølevæsken til den passerende luften.
Radiatorer brukes også til å kjøle ned automatgiroljer, klimaanleggs kjølemiddel, inntaksluft, og noen ganger til å kjøle ned motorolje eller servostyringsvæske. En radiator er vanligvis montert i en posisjon der den mottar luftstrøm fra kjøretøyets bevegelse fremover, for eksempel bak en frontgrill. Der motorer er midt- eller bakmontert, er det vanlig å montere radiatoren bak en frontgrill for å oppnå tilstrekkelig luftstrøm, selv om dette krever lange kjølevæskerør. Alternativt kan radiatoren trekke luft fra strømmen over toppen av kjøretøyet eller fra en sidemontert grill. For lange kjøretøy, som busser, er sideluftstrøm mest vanlig for motor- og girkjøling og toppluftstrøm mest vanlig for klimaanleggskjøling.
En tidligere byggemetode var honeycomb-radiatoren. Runde rør ble smidd til sekskanter i endene, deretter stablet sammen og loddet. Ettersom de bare rørte ved endene, dannet dette det som faktisk ble en solid vanntank med mange luftrør gjennom seg.[2]
Noen veteranbiler bruker radiatorkjerner laget av kveilrør, en mindre effektiv, men enklere konstruksjon
En tidligere byggemetode var honeycomb-radiatoren. Runde rør ble smidd til sekskanter i endene, deretter stablet sammen og loddet. Ettersom de bare rørte ved endene, dannet dette det som faktisk ble en solid vanntank med mange luftrør gjennom seg.[2]
Noen veteranbiler bruker radiatorkjerner laget av kveilrør, en mindre effektiv, men enklere konstruksjon.
Radiatorer brukte først nedadgående vertikal strømning, drevet utelukkende av en termosyfoneffekt. Kjølevæske varmes opp i motoren, blir mindre tett og stiger. Når radiatoren avkjøler væsken, blir kjølevæsken tettere og faller. Denne effekten er tilstrekkelig for stasjonære motorer med lav effekt, men utilstrekkelig for alle bortsett fra de tidligste bilene. Alle biler har i mange år brukt sentrifugalpumper for å sirkulere motorkjølevæsken fordi naturlig sirkulasjon har svært lave strømningshastigheter.
Et system med ventiler eller ledeplater, eller begge deler, er vanligvis integrert for samtidig å betjene en liten radiator inne i kjøretøyet. Denne lille radiatoren, og den tilhørende vifteviften, kalles varmekjernen, og tjener til å varme opp kupeens interiør. I likhet med radiatoren virker varmekjernen ved å fjerne varme fra motoren. Av denne grunn anbefaler bilteknikere ofte operatører å slå på varmeren og sette den til høy hvis motoren overopphetes, for å hjelpe hovedradiatoren.
Motortemperaturen på moderne biler styres først og fremst av en termostat av vokspellettype, en ventil som åpner når motoren har nådd sin optimale driftstemperatur.
Når motoren er kald, er termostaten stengt bortsett fra en liten bypassstrøm slik at termostaten opplever endringer i kjølevæsketemperaturen når motoren varmes opp. Motorkjølevæsken ledes av termostaten til innløpet til sirkulasjonspumpen og returneres direkte til motoren ved å omgå radiatoren. Ved å dirigere vannet til å sirkulere bare gjennom motoren kan motoren nå optimal driftstemperatur så raskt som mulig, samtidig som man unngår lokale "hot spots". Når kjølevæsken når termostatens aktiveringstemperatur, åpnes den, slik at vann kan strømme gjennom radiatoren for å forhindre at temperaturen stiger høyere.
Når den først har oppnådd optimal temperatur, kontrollerer termostaten strømmen av motorkjølevæske til radiatoren slik at motoren fortsetter å fungere ved optimal temperatur. Under toppbelastningsforhold, som å kjøre sakte opp en bratt bakke mens tungt lastet på en varm dag, vil termostaten nærme seg helt åpen fordi motoren vil produsere nesten maksimal kraft mens luftstrømmen over radiatoren er lav. (Som en varmeveksler, har hastigheten på luftstrømmen over radiatoren en stor effekt på dens evne til å spre varme.) Omvendt, når du kjører raskt nedoverbakke på en motorvei på en kald natt med lett gass, vil termostaten være nesten stengt fordi motoren produserer lite kraft, og radiatoren er i stand til å spre mye mer varme enn motoren produserer. Å tillate for mye strøm av kjølevæske til radiatoren vil føre til at motoren blir overkjølt og fungerer ved lavere enn optimal temperatur, noe som resulterer i redusert drivstoffeffektivitet og økte eksosutslipp. Videre er motorens holdbarhet, pålitelighet og levetid noen ganger kompromittert, hvis noen komponenter (som veivaksellagrene) er konstruert for å ta hensyn til termisk ekspansjon for å passe sammen med de riktige klaringene. En annen bieffekt av overkjøling er redusert ytelse til kupévarmeren, men i typiske tilfeller blåser den fortsatt luft ved en betydelig høyere temperatur enn omgivelsene.
Termostaten beveger seg derfor konstant gjennom hele området, og reagerer på endringer i kjøretøyets driftsbelastning, hastighet og ytre temperatur, for å holde motoren på optimal driftstemperatur.
På veteranbiler kan du finne en termostat av belgtype, som har korrugerte belg som inneholder en flyktig væske som alkohol eller aceton. Disse typene termostater fungerer ikke bra ved kjølesystemtrykk over ca. 7 psi. Moderne motorkjøretøyer kjører vanligvis rundt 15 psi, noe som utelukker bruken av belgtermostaten. På direkte luftkjølte motorer er dette ikke en bekymring for belgtermostaten som styrer en klaffventil i luftpassasjene.
Andre faktorer påvirker temperaturen på motoren, inkludert radiatorstørrelse og type radiatorvifte. Størrelsen på radiatoren (og dermed dens kjølekapasitet) er valgt slik at den kan holde motoren ved designtemperaturen under de mest ekstreme forholdene et kjøretøy sannsynligvis vil møte (som å bestige et fjell mens den er fullastet på en varm dag) .
Luftstrømhastigheten gjennom en radiator har stor innflytelse på varmen den avgir. Kjøretøyets hastighet påvirker dette, grovt i forhold til motorinnsatsen, og gir dermed grov selvregulerende tilbakemelding. Der en ekstra kjølevifte drives av motoren, sporer denne også motorhastigheten på samme måte.
Motordrevne vifter reguleres ofte av en vifteclutch fra drivremmen, som sklir og reduserer viftehastigheten ved lave temperaturer. Dette forbedrer drivstoffeffektiviteten ved å ikke kaste bort kraft på å drive viften unødvendig. På moderne kjøretøy er ytterligere regulering av kjølehastigheten gitt av enten variabel hastighet eller syklende radiatorvifter. Elektriske vifter styres av en termostatbryter eller motorens kontrollenhet. Elektriske vifter har også fordelen av å gi god luftstrøm og kjøling ved lavt motorturtall eller stillestående, for eksempel i saktegående trafikk.
Før utviklingen av tyktflytende og elektriske vifter, var motorer utstyrt med enkle faste vifter som til enhver tid trakk luft gjennom radiatoren. Kjøretøyer hvis design krevde installasjon av en stor radiator for å takle tungt arbeid ved høye temperaturer, for eksempel nyttekjøretøy og traktorer, ville ofte kjøre kjølig i kaldt vær under lett belastning, selv med tilstedeværelse av en termostat, som den store radiatoren og fastmontert viften forårsaket et raskt og betydelig fall i kjølevæsketemperaturen så snart termostaten åpnet. Dette problemet kan løses ved å montere en radiatorgardin (eller radiatorskjerm) på radiatoren som kan justeres for å delvis eller helt blokkere luftstrømmen gjennom radiatoren. På det enkleste er persiennen en rull med materiale som lerret eller gummi som brettes ut langs radiatoren for å dekke ønsket del. Noen eldre kjøretøy, som S.E.5 og SPAD S.XIII enmotors jagerfly fra første verdenskrig, har en serie skodder som kan justeres fra fører- eller pilotsetet for å gi en viss grad av kontroll. Noen moderne biler har en serie skodder som automatisk åpnes og lukkes av motorkontrollenheten for å gi en balanse mellom kjøling og aerodynamikk etter behov.
