Funkciou chladiča je absorbovať toto teplo a potom ho rozptýliť do šasi alebo mimo neho, aby sa zabezpečila normálna teplota komponentov počítača. Väčšina radiátorov absorbuje teplo kontaktom s povrchom vykurovacích komponentov a potom prenáša teplo na vzdialené miesta rôznymi spôsobmi, ako je vzduch vo vnútri šasi. Šasi potom prenáša horúci vzduch na vonkajšiu stranu šasi, aby sa dokončil odvod tepla z počítača.
Radiátory primárne vykurujú vašu miestnosť pomocou konvekcie. Táto konvekcia ťahá chladný vzduch zo spodnej časti miestnosti a pri prechode cez kanelúr sa vzduch ohrieva a stúpa. Tento kruhový pohyb pomáha blokovať studený vzduch z vašich okien a zaisťuje, že vaša izba zostane opekaná a teplá.
V automobiloch a motocykloch s kvapalinou chladeným spaľovacím motorom je chladič spojený s kanálmi prechádzajúcimi motorom a hlavou valcov, cez ktoré je čerpaná kvapalina (chladiaca kvapalina). Touto kvapalinou môže byť voda (v klimatických podmienkach, kde je nepravdepodobné, že by voda zamrzla), ale častejšie ide o zmes vody a nemrznúcej zmesi v pomeroch vhodných pre podnebie. Samotná nemrznúca zmes je zvyčajne etylénglykol alebo propylénglykol (s malým množstvom inhibítora korózie).
Typický automobilový chladiaci systém obsahuje:
· séria galérií zaliatych do bloku motora a hlavy valcov, obklopujúcich spaľovacie komory cirkulujúcou kvapalinou na odvádzanie tepla;
· chladič pozostávajúci z mnohých malých rúrok vybavených plástmi rebier na rýchle odvádzanie tepla, ktorý prijíma a ochladzuje horúcu kvapalinu z motora;
· vodné čerpadlo, zvyčajne odstredivého typu, na cirkuláciu chladiacej kvapaliny cez systém;
· termostat na reguláciu teploty zmenou množstva chladiacej kvapaliny prúdiacej do chladiča;
· ventilátor na nasávanie studeného vzduchu cez chladič.
Pri spaľovacom procese vzniká veľké množstvo tepla. Ak by sa teplo nekontrolovane zvýšilo, došlo by k detonácii a komponenty mimo motora by zlyhali v dôsledku nadmernej teploty. Aby sa zabránilo tomuto efektu, chladiaca kvapalina cirkuluje cez motor, kde absorbuje teplo. Keď chladiaca kvapalina absorbuje teplo z motora, pokračuje v prúdení do chladiča. Radiátor prenáša teplo z chladiacej kvapaliny do prechádzajúceho vzduchu.
Radiátory sa tiež používajú na chladenie kvapalín automatickej prevodovky, chladiva klimatizácie, nasávaného vzduchu a niekedy aj na chladenie motorového oleja alebo kvapaliny posilňovača riadenia. Chladič je zvyčajne namontovaný v polohe, kde prijíma prúdenie vzduchu z pohybu vozidla dopredu, napríklad za prednou mriežkou. Ak sú motory namontované v strede alebo vzadu, je bežné namontovať chladič za prednú mriežku, aby sa dosiahlo dostatočné prúdenie vzduchu, aj keď to vyžaduje dlhé potrubia chladiacej kvapaliny. Alternatívne môže chladič čerpať vzduch z prúdenia cez hornú časť vozidla alebo z bočnej mriežky. Pri dlhých vozidlách, ako sú autobusy, je bočné prúdenie vzduchu najbežnejšie pre chladenie motora a prevodovky a horné prúdenie vzduchu najčastejšie pre chladenie klimatizácie.
Skoršou konštrukčnou metódou bol voštinový radiátor. Okrúhle rúrky boli na svojich koncoch rozkované do šesťuholníkov, potom boli naskladané na seba a spájkované. Keďže sa dotýkali iba na svojich koncoch, vytvorilo sa to, čo sa v skutočnosti stalo pevnou vodnou nádržou s mnohými vzduchovými rúrkami cez ňu.[2]
Niektoré veterány používajú jadrá chladiča vyrobené zo stočenej rúrky, čo je menej efektívna, ale jednoduchšia konštrukcia
Skoršou konštrukčnou metódou bol voštinový radiátor. Okrúhle rúrky boli na svojich koncoch rozkované do šesťuholníkov, potom boli naskladané na seba a spájkované. Keďže sa dotýkali iba na svojich koncoch, vytvorilo sa to, čo sa v skutočnosti stalo pevnou vodnou nádržou s mnohými vzduchovými rúrkami cez ňu.[2]
Niektoré veterány používajú jadrá chladiča vyrobené zo stočenej rúrky, čo je menej efektívna, ale jednoduchšia konštrukcia.
Radiátory najprv používali vertikálny tok nadol, poháňaný výlučne termosifónovým efektom. Chladiaca kvapalina sa v motore zahrieva, stáva sa menej hustá a tak stúpa. Keď chladič ochladzuje kvapalinu, chladiaca kvapalina sa stáva hustejšou a klesá. Tento efekt je dostatočný pre stacionárne motory s nízkym výkonom, ale nedostatočný pre všetky okrem najstarších automobilov. Všetky automobily už mnoho rokov používajú na cirkuláciu chladiacej kvapaliny motora odstredivé čerpadlá, pretože prirodzená cirkulácia má veľmi nízke prietoky.
Systém ventilov alebo usmerňovačov alebo oboje je zvyčajne začlenený na súčasné ovládanie malého chladiča vo vnútri vozidla. Tento malý radiátor a s ním spojený ventilátor sa nazýva vykurovacie jadro a slúži na vyhrievanie interiéru kabíny. Rovnako ako chladič, jadro ohrievača pôsobí tak, že odvádza teplo z motora. Z tohto dôvodu automobiloví technici často radia operátorom, aby zapli kúrenie a nastavili ho na vysoké, ak sa motor prehrieva, aby pomohli hlavnému chladiču.
Teplota motora v moderných autách je primárne riadená termostatom typu voskových peliet, ventilom, ktorý sa otvorí, keď motor dosiahne optimálnu prevádzkovú teplotu.
Keď je motor studený, termostat je zatvorený s výnimkou malého prietoku obtokom, takže termostat zaznamenáva zmeny teploty chladiacej kvapaliny, keď sa motor zahrieva. Chladiaca kvapalina motora je nasmerovaná termostatom na vstup obehového čerpadla a vracia sa priamo do motora, obchádzajúc chladič. Nasmerovanie vody tak, aby cirkulovala iba cez motor, umožňuje motoru čo najrýchlejšie dosiahnuť optimálnu prevádzkovú teplotu, pričom sa vyhne lokalizovaným „horúcim miestam“. Keď chladiaca kvapalina dosiahne aktivačnú teplotu termostatu, otvorí sa a umožní vode pretekať cez chladič, aby sa zabránilo vyššiemu zvýšeniu teploty.
Po dosiahnutí optimálnej teploty termostat riadi tok chladiacej kvapaliny motora do chladiča tak, aby motor pokračoval v prevádzke pri optimálnej teplote. V podmienkach maximálneho zaťaženia, ako je pomalá jazda do strmého kopca pri veľkom zaťažení v horúcom dni, sa termostat priblíži k úplnému otvoreniu, pretože motor bude produkovať takmer maximálny výkon, zatiaľ čo rýchlosť prúdenia vzduchu cez chladič je nízka. (Keďže ide o výmenník tepla, rýchlosť prúdenia vzduchu cez chladič má veľký vplyv na jeho schopnosť odvádzať teplo.) Naopak, pri rýchlej jazde z kopca po diaľnici v chladnej noci na miernom plyne bude termostat takmer zatvorený. pretože motor produkuje malý výkon a chladič je schopný rozptýliť oveľa viac tepla, ako produkuje motor. Umožnenie príliš veľkého prietoku chladiacej kvapaliny do chladiča by viedlo k prechladeniu motora a jeho prevádzke pri nižšej než optimálnej teplote, čo by malo za následok zníženú spotrebu paliva a zvýšené emisie výfukových plynov. Navyše, životnosť motora, spoľahlivosť a životnosť sú niekedy ohrozené, ak sú nejaké komponenty (ako sú ložiská kľukového hriadeľa) skonštruované tak, aby zohľadňovali tepelnú rozťažnosť, aby zapadli do správnych vôlí. Ďalším vedľajším účinkom prechladzovania je znížený výkon kúrenia kabíny, hoci v typických prípadoch stále fúka vzduch s výrazne vyššou teplotou ako je teplota okolia.
Termostat sa preto neustále pohybuje v celom svojom rozsahu a reaguje na zmeny prevádzkového zaťaženia vozidla, rýchlosti a vonkajšej teploty, aby udržal motor v optimálnej prevádzkovej teplote.
Na historických autách môžete nájsť vlnovcový termostat, ktorý má vlnitý vlnovec obsahujúci prchavú kvapalinu, ako je alkohol alebo acetón. Tieto typy termostatov nefungujú dobre pri tlakoch chladiaceho systému nad približne 7 psi. Moderné motorové vozidlá zvyčajne jazdia pri tlaku okolo 15 psi, čo vylučuje použitie vlnovcového termostatu. Pri priamo vzduchom chladených motoroch to nie je problém s vlnovcovým termostatom, ktorý ovláda klapkový ventil vo vzduchových kanáloch.
Teplotu motora ovplyvňujú aj ďalšie faktory, vrátane veľkosti chladiča a typu ventilátora chladiča. Veľkosť chladiča (a tým aj jeho chladiaca kapacita) je zvolená tak, aby dokázala udržať motor na projektovanej teplote aj v tých najextrémnejších podmienkach, s ktorými sa vozidlo pravdepodobne stretne (ako je výstup na horu pri plnom zaťažení v horúcom dni). .
Rýchlosť prúdenia vzduchu cez radiátor má veľký vplyv na teplo, ktoré odvádza. Rýchlosť vozidla to ovplyvňuje v hrubom pomere k námahe motora, čím poskytuje hrubú samoregulačnú spätnú väzbu. Ak je motorom poháňaný prídavný chladiaci ventilátor, sleduje to podobne aj otáčky motora.
Ventilátory poháňané motorom sú často regulované spojkou ventilátora z hnacieho remeňa, ktorá preklzáva a znižuje otáčky ventilátora pri nízkych teplotách. To zlepšuje palivovú účinnosť tým, že zbytočne neplytvá energiou na pohon ventilátora. Na moderných vozidlách je ďalšia regulácia rýchlosti chladenia zabezpečená buď variabilnými otáčkami alebo cyklickými ventilátormi chladiča. Elektrické ventilátory sú ovládané termostatickým spínačom alebo riadiacou jednotkou motora. Elektrické ventilátory majú tiež tú výhodu, že poskytujú dobré prúdenie vzduchu a chladenie pri nízkych otáčkach motora alebo pri státí, napríklad v pomaly sa pohybujúcej premávke.
Pred vývojom ventilátorov s viskóznym pohonom a elektrických ventilátorov boli motory vybavené jednoduchými pevnými ventilátormi, ktoré neustále ťahali vzduch cez chladič. Vozidlá, ktorých konštrukcia si vyžadovala inštaláciu veľkého chladiča, ktorý by zvládal náročnú prácu pri vysokých teplotách, ako sú úžitkové vozidlá a traktory, by často jazdili v chladnom počasí pri miernom zaťažení, dokonca aj s termostatom, pretože veľký chladič a pevný ventilátor spôsobil rýchly a výrazný pokles teploty chladiacej kvapaliny hneď po otvorení termostatu. Tento problém je možné vyriešiť montážou záslepky (alebo krytu radiátora) na radiátor, ktorú je možné nastaviť tak, aby čiastočne alebo úplne blokovala prúdenie vzduchu cez radiátor. Vo svojej najjednoduchšej forme je roleta rolka materiálu, ako je plátno alebo guma, ktorá je rozvinutá po dĺžke radiátora, aby zakryla požadovanú časť. Niektoré staršie vozidlá, ako napríklad jednomotorové stíhačky S.E.5 a SPAD S.XIII z obdobia 1. svetovej vojny, majú sériu uzávierok, ktoré je možné nastaviť zo sedadla vodiča alebo pilota, aby poskytli určitý stupeň kontroly. Niektoré moderné autá majú sériu uzáverov, ktoré sa automaticky otvárajú a zatvárajú riadiacou jednotkou motora, aby sa podľa potreby zabezpečila rovnováha chladenia a aerodynamiky.
