وظیفه رادیاتور این است که این گرما را جذب می کند و سپس آن را به داخل یا خارج از شاسی پخش می کند تا از طبیعی بودن دمای اجزای کامپیوتر اطمینان حاصل کند. اکثر رادیاتورها با تماس با سطح اجزای گرمایش گرما را جذب می کنند و سپس با روش های مختلف مانند هوای داخل شاسی گرما را به مکان های دور منتقل می کنند. سپس شاسی هوای گرم را به بیرون شاسی منتقل می کند تا اتلاف گرمای کامپیوتر کامل شود.
رادیاتورها در درجه اول اتاق شما را با استفاده از همرفت گرم می کنند. این همرفت هوای خنک را از پایین اتاق می کشد و با عبور از روی فلوت ها، هوا گرم شده و بالا می رود. این حرکت دایره ای کمک می کند تا هوای سرد از پنجره های شما مسدود شود و اطمینان حاصل شود که اتاق شما برشته و گرم باقی می ماند.
در خودروها و موتورسیکلت‌های دارای موتور احتراق داخلی مایع خنک‌شونده، یک رادیاتور به کانال‌هایی متصل است که از طریق موتور و سرسیلندر عبور می‌کنند و از طریق آنها مایع (خنک‌کننده) پمپ می‌شود. این مایع ممکن است آب باشد (در آب و هواهایی که احتمال یخ زدن آب وجود ندارد)، اما معمولاً مخلوطی از آب و ضد یخ به نسبت مناسب آب و هوا است. خود ضد یخ معمولاً اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول (با مقدار کمی بازدارنده خوردگی) است.
یک سیستم خنک کننده معمولی خودرو شامل:
· مجموعه ای از گالری ها در بلوک موتور و سرسیلندر ریخته شده و محفظه های احتراق را با مایع در گردش احاطه کرده اند تا گرما را از بین ببرند.
· یک رادیاتور، متشکل از لوله های کوچک زیادی که مجهز به لانه زنبوری باله ای برای دفع سریع گرما هستند که مایع داغ موتور را دریافت و خنک می کند.
یک پمپ آب، معمولاً از نوع گریز از مرکز، برای گردش مایع خنک کننده در سیستم.
· یک ترموستات برای کنترل دما با تغییر مقدار مایع خنک کننده که به رادیاتور می رود.
· یک فن برای کشیدن هوای خنک از طریق رادیاتور.
فرآیند احتراق مقدار زیادی گرما تولید می کند. اگر اجازه داده شود گرما بدون کنترل افزایش یابد، انفجار رخ می دهد و اجزای خارج از موتور به دلیل دمای بیش از حد از کار می افتند. برای مقابله با این اثر، مایع خنک‌کننده در موتور به گردش در می‌آید که در آن گرما را جذب می‌کند. هنگامی که مایع خنک کننده گرمای موتور را جذب کرد، جریان خود را به سمت رادیاتور ادامه می دهد. رادیاتور گرما را از مایع خنک کننده به هوای عبوری منتقل می کند.
رادیاتورها همچنین برای خنک کردن مایعات گیربکس اتوماتیک، مبرد تهویه مطبوع، هوای ورودی و گاهی اوقات برای خنک کردن روغن موتور یا روغن فرمان استفاده می شوند. رادیاتور معمولاً در موقعیتی نصب می شود که جریان هوا را از حرکت رو به جلو خودرو دریافت می کند، مانند پشت کوره جلویی. در جایی که موتورها در وسط یا عقب نصب می شوند، معمولاً رادیاتور را در پشت کوره جلویی نصب می کنند تا جریان هوای کافی حاصل شود، حتی اگر این کار به لوله های خنک کننده طولانی نیاز دارد. از طرف دیگر، رادیاتور ممکن است هوا را از جریان بالای خودرو یا از کوره ای که در کنار آن نصب شده است بکشد. برای وسایل نقلیه طولانی مانند اتوبوس ها، جریان هوای جانبی برای خنک کننده موتور و گیربکس و جریان هوای بالا برای خنک کننده تهویه مطبوع رایج ترین است.
یک روش ساخت قبلی رادیاتور لانه زنبوری بود. لوله های گرد در انتهای خود به شکل شش ضلعی جابجا شدند، سپس روی هم چیده شدند و لحیم شدند. از آنجایی که آنها فقط انتهای خود را لمس کردند، این امر در واقع به یک مخزن آب جامد با لوله های هوای زیادی از طریق آن تبدیل شد.[2]
برخی از خودروهای قدیمی از هسته های رادیاتور ساخته شده از لوله سیم پیچی استفاده می کنند که ساختاری کمتر کارآمد اما ساده تر است
یک روش ساخت قبلی رادیاتور لانه زنبوری بود. لوله های گرد در انتهای خود به شکل شش ضلعی جابجا شدند، سپس روی هم چیده شدند و لحیم شدند. از آنجایی که آنها فقط انتهای خود را لمس کردند، این امر در واقع به یک مخزن آب جامد با لوله های هوای زیادی از طریق آن تبدیل شد.[2]
برخی از خودروهای قدیمی از هسته های رادیاتور ساخته شده از لوله سیم پیچی استفاده می کنند که ساختاری کمتر کارآمد اما ساده تر است.
رادیاتورها ابتدا از جریان عمودی رو به پایین استفاده کردند که صرفاً توسط اثر ترموسیفون هدایت می شد. مایع خنک کننده در موتور گرم می شود، چگالی کمتری پیدا می کند و بنابراین بالا می رود. همانطور که رادیاتور سیال را خنک می کند، مایع خنک کننده متراکم تر شده و سقوط می کند. این اثر برای موتورهای ثابت کم مصرف کافی است، اما برای همه خودروها به جز اولین خودروها کافی نیست. سال‌هاست که همه خودروها از پمپ‌های گریز از مرکز برای گردش مایع خنک‌کننده موتور استفاده می‌کنند، زیرا گردش طبیعی سرعت جریان بسیار پایینی دارد.
معمولاً سیستمی از سوپاپ‌ها یا بافل‌ها یا هر دو، برای کار همزمان یک رادیاتور کوچک در داخل خودرو تعبیه می‌شود. این رادیاتور کوچک و فن دمنده مربوطه، هسته بخاری نامیده می شود و برای گرم کردن فضای داخلی کابین کار می کند. مانند رادیاتور، هسته بخاری با حذف گرما از موتور عمل می کند. به همین دلیل، تکنسین های خودرو اغلب به اپراتورها توصیه می کنند که برای کمک به رادیاتور اصلی، بخاری را روشن کرده و در صورت گرم شدن بیش از حد موتور، آن را روی بالا تنظیم کنند.
دمای موتور در خودروهای مدرن در درجه اول توسط یک نوع ترموستات مومی پلت کنترل می شود، دریچه ای که پس از رسیدن موتور به دمای بهینه کار باز می شود.
هنگامی که موتور سرد است، ترموستات به جز یک جریان بای پس کوچک بسته می شود تا ترموستات تغییرات دمای مایع خنک کننده را با گرم شدن موتور تجربه کند. مایع خنک کننده موتور توسط ترموستات به ورودی پمپ سیرکولاسیون هدایت می شود و مستقیماً با دور زدن رادیاتور به موتور باز می گردد. هدایت آب برای گردش فقط از طریق موتور به موتور اجازه می‌دهد تا در سریع‌ترین زمان ممکن به دمای مطلوب برسد و در عین حال از "نقاط داغ" موضعی جلوگیری کند. هنگامی که مایع خنک‌کننده به دمای فعال‌سازی ترموستات می‌رسد، باز می‌شود و به آب اجازه می‌دهد تا از رادیاتور عبور کند تا از افزایش دما جلوگیری کند.
ترموستات پس از رسیدن به دمای بهینه، جریان مایع خنک کننده موتور را به رادیاتور کنترل می کند تا موتور در دمای مطلوب به کار خود ادامه دهد. در شرایط اوج بار، مانند رانندگی آهسته از یک تپه شیب دار در حالی که بار سنگین در یک روز گرم است، ترموستات به طور کامل باز می شود زیرا موتور نزدیک به حداکثر توان تولید می کند در حالی که سرعت جریان هوا در رادیاتور کم است. (به عنوان یک مبدل حرارتی، سرعت جریان هوا در سراسر رادیاتور تأثیر عمده‌ای بر توانایی آن در دفع گرما دارد.) برعکس، هنگام حرکت سریع در سراشیبی در بزرگراه در یک شب سرد با دریچه گاز سبک، ترموستات تقریباً بسته خواهد بود. زیرا موتور قدرت کمی تولید می کند و رادیاتور می تواند گرمای بسیار بیشتری نسبت به تولید موتور دفع کند. اجازه دادن جریان بیش از حد مایع خنک کننده به رادیاتور منجر به خنک شدن بیش از حد موتور و کارکرد در دمای پایین تر از حد مطلوب می شود که در نتیجه باعث کاهش راندمان سوخت و افزایش انتشار اگزوز می شود. علاوه بر این، اگر اجزایی (مانند یاتاقان‌های میل لنگ) به گونه‌ای طراحی شده باشند که انبساط حرارتی را در نظر بگیرند تا با فاصله‌های صحیح هماهنگ شوند، گاهی اوقات دوام، قابلیت اطمینان و طول عمر موتور به خطر می‌افتد. یکی دیگر از عوارض جانبی خنک شدن بیش از حد، کاهش عملکرد بخاری کابین است، اگرچه در موارد معمولی همچنان هوا را در دمای بسیار بالاتری نسبت به محیط خارج می کند.
بنابراین ترموستات دائماً در سراسر محدوده خود در حال حرکت است و به تغییرات بار کاری خودرو، سرعت و دمای خارجی واکنش نشان می دهد تا موتور را در دمای کار بهینه خود نگه دارد.
در اتومبیل‌های قدیمی ممکن است یک ترموستات از نوع بادگیر پیدا کنید که دارای دم‌های موجدار حاوی مایع فراری مانند الکل یا استون است. این نوع ترموستات ها در فشارهای بالای 7 psi سیستم خنک کننده به خوبی کار نمی کنند. وسایل نقلیه موتوری مدرن معمولاً در حدود 15 psi کار می کنند که استفاده از ترموستات نوع دم را منع می کند. در موتورهای مستقیم هوا خنک، این موضوع برای ترموستات دم که یک سوپاپ فلپ را در مسیرهای هوا کنترل می کند، نگران کننده نیست.
عوامل دیگری مانند اندازه رادیاتور و نوع فن رادیاتور بر دمای موتور تأثیر می گذارد. اندازه رادیاتور (و در نتیجه ظرفیت خنک کنندگی آن) به گونه ای انتخاب می شود که بتواند موتور را در دمای طراحی شده تحت شدیدترین شرایطی که یک وسیله نقلیه با آن مواجه می شود (مانند بالا رفتن از یک کوه در حالی که در یک روز گرم کاملاً بار است) نگه دارد. .
سرعت جریان هوا از طریق یک رادیاتور تأثیر عمده ای بر گرمایی است که آن را از بین می برد. سرعت خودرو، به نسبت تقریبی با تلاش موتور، بر این امر تأثیر می‌گذارد، بنابراین بازخورد خودتنظیمی خام ارائه می‌کند. در جایی که یک فن خنک کننده اضافی توسط موتور به حرکت در می آید، سرعت موتور را نیز به طور مشابه ردیابی می کند.
فن های موتوری اغلب توسط یک کلاچ فن از تسمه محرک تنظیم می شوند که در دماهای پایین می لغزد و سرعت فن را کاهش می دهد. این کار راندمان سوخت را با اتلاف نکردن نیرو در راندن بی مورد فن بهبود می بخشد. در وسایل نقلیه مدرن، تنظیم بیشتر سرعت خنک کننده توسط فن های رادیاتور با سرعت متغیر یا دوچرخه سواری ارائه می شود. فن های الکتریکی توسط یک کلید ترموستاتیک یا واحد کنترل موتور کنترل می شوند. فن های برقی همچنین دارای این مزیت هستند که جریان هوا و خنک کنندگی خوبی را در دورهای پایین موتور یا در حالت ایستا مانند در ترافیک آهسته دارند.
قبل از توسعه فن های ویسکوز محرک و برقی، موتورها دارای فن های ثابت ثابتی بودند که همیشه هوا را از طریق رادیاتور می کشیدند. وسایل نقلیه ای که طراحی آنها مستلزم نصب رادیاتور بزرگ برای مقابله با کارهای سنگین در دمای بالا بود، مانند وسایل نقلیه تجاری و تراکتورها، اغلب در هوای سرد تحت بارهای سبک، حتی با وجود ترموستات، خنک کار می کنند، به عنوان رادیاتور بزرگ و ثابت. فن باعث کاهش سریع و قابل توجه دمای مایع خنک کننده به محض باز شدن ترموستات شد. این مشکل را می توان با نصب یک کرکره رادیاتور (یا روکش رادیاتور) به رادیاتور که می تواند تنظیم شود تا جریان هوا را از طریق رادیاتور به طور جزئی یا کامل مسدود کند، حل می شود. در ساده‌ترین حالت، کور، رول موادی مانند بوم یا لاستیک است که در طول رادیاتور باز می‌شود تا قسمت مورد نظر را بپوشاند. برخی از وسایل نقلیه قدیمی، مانند جنگنده های تک موتوره S.E.5 و SPAD S.XIII دوران جنگ جهانی اول، دارای یک سری کرکره هستند که می توانند از روی صندلی راننده یا خلبان تنظیم شوند تا درجه ای از کنترل را فراهم کنند. برخی از خودروهای مدرن دارای یک سری کرکره هستند که به طور خودکار توسط واحد کنترل موتور باز و بسته می شوند تا تعادل خنک کننده و آیرودینامیک را در صورت نیاز فراهم کنند.
