رادیاتور چگونه کار می کند؟

رادیاتور دارای تعدادی لوله مسطح و نازک می باشد که به صورت افقی زیر یکدیگر چیده شده اند. آب از طریق این لوله ها در امتداد طول آنها جریان می یابد. اما چطور آبی که در این لوله ها جریان دارد به سرعت سرد می شود. بنابراین به منظور افزایش تبادل حرارتی بین آب به هوا، بین سطوح صاف این لوله ها، باله-هایی لحیم شده است. این باله ها بین لوله ها مشابه یک موج سینوسی متراکم هستند (تابع مثلثاتی). بنابراین مساحت سطحی که در تماس با هوا می باشد افزایش می یابد و منجر به افزایش تبادل حرارتی می گردد.

آیا وجود این باله ها در رادیاتور تنها به منظور تبادل حرارتی می باشد؟ پس خیر، هنوز کامل متوجه نشده ایم.

رادیاتورهای اتومبیل های پیشرفته کمی پیچیده تر می باشد، باله ها مانند ساختارهایی درون لوله های رادیاتور قرار گرفته اند. این باله های درونی به منظور ایجاد اغتشاش در جریان آب عبوری از آنها اضافه شده اند. آبی که درون لوله های فاقد باله های داخلی جریان دارد، به صورت خط جریان است. بنابراین تبادل حرارتی بین لایه بیرونی آب و هوا انجام خواهد شد. هنگامی که لایه بیرونی آب خنک تر شود، منجر به کاهش تفاوت دمایی بین هوا و آب می گردد، در نتیجه نرخ تبادل حرارتی کاهش خواهد یافت.

درحالی که در لوله های رادیاتور با باله های داخلی، مولکول های آبی که تبادل حرارتی با هوا را انجام می-دهند به دلیل اغتشاش ایجاد شده بوسیله این باله ها با آب داغ مخلوط می شوند. بنابراین دمای کل آب یکنواخت و بالا می باشد. در این روش مقدار تبادل حرارتی بیشتری می تواند صورت گیرد و خنک کننده با سرعت بسیار بالاتری خنک می گردد.

عملکرد کلاهک (درپوش) فشار در یک رادیاتور چیست؟

دمای موتور بسیار بالاتر از 100 درجه سانتی گراد می رود و در اتومبیل ها از آب به عنوان خنک کننده استفاده می گردد. اما آب در دمای 100 درجه سانتی گراد شروع به جوشیدن می نماید و به بخار تبدیل می شود. و سرعت تبادل حرارتی بخار مناسب نمی باشد. بنابراین چگونه آب می تواند به عنوان خنک کننده مورد استفاده قرار گیرد.
به منظور حل این مشکل، کلاهک های فشار در رادیاتورها تعریف شده اند.

کلاهک فشار اجازه نمی دهد که فشار ایجاد شده در رادیاتور بوسیله آب داغ ناشی از موتور خارج شود. بنابراین با گرم تر شدن آب شاهد یک افزایش فشار درون رادیاتور خواهیم بود. و همان طور که می دانیم در صورتی که مایعی در فشارهای بالاتر حرارت دهی شود، نقطه جوش آن مایع افزایش می یابد. بنابراین کلاهک فشار نقطه جوش آب را افزایش داده و حتی در دماهای بالاتر از 100 درجه سانتی گراد آن را به صورت مایع حفظ می نماید.

تصور نمایید در صورتی که فشار در رادیاتور افزایش یابد، می تواند منجر به ایجاد مشکل در لوله های رادیاتور گردد، به منظور حل این مشکل کلاهک فشار به یک فنر که در پایین آن قرار گرفته است مجهز شده و در صورتی که فشار به psi 15 برسد به سمت بالا حرکت می نماید و بنابراین کلاهک فشار به عنوان یک سوپاپ عمل می نماید و هنگامی که فشار از حد psi 15 تجاوز نماید، فشار را به مخزن سرریز آزاد می نماید.

خنک کردن روغن عبوری

تاکنون شنیده شده که روغن مورد استفاده در جعبه دنده و انتقال نیرو به داخل رادیاتور می آید. در وسایل نقلیه باری مجبوریم که دمای روغن عبوری را کاهش دهیم و از رادیاتور به منظور حذف حرارت روغن استفاده می گردد.

قسمت بخش ورودی رادیاتور سمت داغ نامیده می شود زیرا آب داغ از موتور از این قسمت وارد رادیاتور می گردد و خنک شده و از طریق قسمت خروجی که سمت خنک رادیاتور نامیده می شود، از رادیاتور خارج می گردد. بنابراین یک ساختار استوانه ای در سمت خنک رادیاتور وجود دارد که از طریق آن روغن عبوری جریان می یابد، بنابراین حرارت خود را به آب سرد منتقل می نماید.