Radiaatori ülesanne on see soojus neelata ja seejärel šassii sisse või väljapoole hajutada, et tagada arvutikomponentide normaalne temperatuur. Enamik radiaatoreid neelab soojust, puutudes kokku küttekomponentide pindadega, ja seejärel edastab soojuse erinevate meetodite abil kaugematesse kohtadesse, näiteks šassii sisemusse. Seejärel suunab šassii kuuma õhu šassii välisküljele, et viia arvuti soojuse hajumine lõpule.
Radiaatorid soojendavad ruumi peamiselt konvektsiooni abil. See konvektsioon tõmbab jaheda õhu ruumi põhjast ja kui see läheb üle flöötide, õhk soojeneb ja tõuseb üles. See ringliikumine aitab blokeerida külma õhu akendest ja tagab, et teie tuba püsib röstine ja soe.
Vedelikjahutusega sisepõlemismootoriga autodel ja mootorratastel on mootorit ja silindripead läbivate kanalitega ühendatud radiaator, mille kaudu pumbatakse vedelikku (jahutusvedelikku). See vedelik võib olla vesi (kliimas, kus vesi tõenäoliselt ei külmu), kuid sagedamini on see vee ja antifriisi segu kliimale sobivas vahekorras. Antifriis ise on tavaliselt etüleenglükool või propüleenglükool (väikese koguse korrosiooniinhibiitoriga).
Tüüpiline auto jahutussüsteem sisaldab:
· mootoriplokki ja silindripeasse valatud galeriid, mis ümbritsevad põlemiskambreid tsirkuleeriva vedelikuga, et ära viia soojust;
· radiaator, mis koosneb paljudest väikestest torudest, mis on varustatud ribide kärgstruktuuriga, et soojust kiiresti hajutada ja mis võtab vastu ja jahutab mootorist väljuvat kuuma vedelikku;
· veepump, tavaliselt tsentrifugaaltüüpi jahutusvedeliku ringlemiseks läbi süsteemi;
· termostaat temperatuuri reguleerimiseks, muutes radiaatorisse mineva jahutusvedeliku kogust;
· ventilaator jaheda õhu tõmbamiseks läbi radiaatori.
Põlemisprotsess toodab suures koguses soojust. Kui kuumusel lastakse kontrollimatult kasvada, toimuks detonatsioon ja mootorist väljas olevad komponendid rikkiksid liigse temperatuuri tõttu. Selle efekti vastu võitlemiseks tsirkuleeritakse jahutusvedelik läbi mootori, kus see neelab soojust. Kui jahutusvedelik neelab mootorist soojuse, jätkab see voolu radiaatorisse. Radiaator kannab soojust jahutusvedelikust läbivasse õhku.
Radiaatoreid kasutatakse ka automaatkäigukasti vedelike, kliimaseadme külmutusagensi, sisselaskeõhu ja mõnikord mootoriõli või roolivõimendi vedeliku jahutamiseks. Radiaator on tavaliselt paigaldatud asendisse, kus see saab õhuvoolu sõiduki ettepoole liikumisest, näiteks esivõre taha. Kui mootorid on paigaldatud keskele või taha, paigaldatakse radiaator piisava õhuvoolu saavutamiseks tavaliselt esivõre taha, kuigi selleks on vaja pikki jahutusvedeliku torusid. Teise võimalusena võib radiaator tõmmata õhku üle sõiduki ülaosa või küljele paigaldatud võre. Pikkade sõidukite, näiteks busside puhul on külgmised õhuvoolud kõige tavalisemad mootori ja käigukasti jahutamiseks ning ülemine õhuvool kõige tavalisem kliimaseadme jahutamiseks.
Varasem ehitusviis oli kärgradiaator. Ümmargused torud lõigati nende otstest kuusnurkadeks, seejärel virnastati ja joodeti. Kuna need puudutasid ainult oma otstest, moodustas see sisuliselt tahke veepaagi, millest läbisid palju õhutorusid.[2]
Mõned vanad autod kasutavad spiraaltorust valmistatud radiaatorisüdamikke, mis on vähem tõhus, kuid lihtsam konstruktsioon
Varasem ehitusviis oli kärgradiaator. Ümmargused torud lõigati nende otstest kuusnurkadeks, seejärel virnastati ja joodeti. Kuna need puudutasid ainult oma otstest, moodustas see sisuliselt tahke veepaagi, millest läbisid palju õhutorusid.[2]
Mõned vanad autod kasutavad spiraaltorust valmistatud radiaatorisüdamikke, mis on vähem tõhusad, kuid lihtsamad.
Radiaatorid kasutasid esmakordselt allapoole suunatud vertikaalset voolu, mida ajendas ainult termosifooniefekt. Jahutusvedelik soojeneb mootoris, muutub vähem tihedaks ja seega tõuseb. Kui radiaator vedelikku jahutab, muutub jahutusvedelik tihedamaks ja langeb. See efekt on piisav väikese võimsusega statsionaarsete mootorite jaoks, kuid ebapiisav kõigile peale kõige varasemate autode. Kõik autod on aastaid kasutanud mootori jahutusvedeliku tsirkuleerimiseks tsentrifugaalpumpasid, kuna loomulikul tsirkulatsioonil on väga madal voolukiirus.
Tavaliselt on paigaldatud ventiilide või deflektorite süsteem või mõlemad, et samaaegselt käitada sõidukis väikest radiaatorit. Seda väikest radiaatorit ja sellega seotud ventilaatorit nimetatakse küttekehaks ja see soojendab salongi sisemust. Sarnaselt radiaatoriga eemaldab küttekeha mootorist soojuse. Sel põhjusel soovitavad autotehnikud sageli operaatoritel pearadiaatori abistamiseks mootori ülekuumenemise korral kütteseade sisse lülitada ja kõrgele seada.
Mootori temperatuuri juhib tänapäevastel autodel peamiselt vahagraanulitüüpi termostaat, klapp, mis avaneb, kui mootor on saavutanud optimaalse töötemperatuuri.
Kui mootor on külm, on termostaat suletud, välja arvatud väikese möödavoolu korral, nii et termostaadi jahutusvedeliku temperatuur muutub mootori soojenemisel. Mootori jahutusvedelik suunatakse termostaadi abil tsirkulatsioonipumba sisselaskeavasse ja suunatakse otse mootorisse, radiaatorist mööda minnes. Vee suunamine ringlema ainult läbi mootori võimaldab mootoril saavutada optimaalse töötemperatuuri nii kiiresti kui võimalik, vältides samal ajal lokaalseid "kuumaid kohti". Kui jahutusvedelik jõuab termostaadi aktiveerimistemperatuurini, avaneb see, lastes vett läbi radiaatori voolata, et vältida temperatuuri tõusu kõrgemale.
Kui temperatuur on saavutatud optimaalsel tasemel, reguleerib termostaat mootori jahutusvedeliku voolu radiaatorisse, nii et mootor jätkab tööd optimaalsel temperatuuril. Tippkoormuse tingimustes, näiteks sõites aeglaselt järsust mäest üles, olles kuumal päeval tugevalt koormatud, läheneb termostaat täielikult avanemisele, kuna mootor toodab peaaegu maksimaalset võimsust, samal ajal kui õhuvoolu kiirus läbi radiaatori on väike. (Kuna on soojusvaheti, mõjutab radiaatorit läbiva õhuvoolu kiirus oluliselt selle võimet soojust hajutada.) Vastupidi, kui sõidate kiirteel külmal ööl kerge gaasiga kiiresti allamäge, on termostaat peaaegu suletud. sest mootor toodab vähe võimsust ja radiaator suudab hajutada palju rohkem soojust, kui mootor toodab. Liiga suure jahutusvedeliku voolu radiaatorisse laskmine tooks kaasa mootori ülejahutuse ja töötaks optimaalsest madalamal temperatuuril, mille tulemusena väheneb kütusesäästlikkus ja suureneb heitgaaside hulk. Lisaks on mootori vastupidavus, töökindlus ja pikaealisus mõnikord ohus, kui mõni komponent (nt väntvõlli laagrid) on konstrueeritud nii, et see arvestaks soojuspaisumist, et sobituda õigete vahedega. Teine ülejahutuse kõrvalmõju on salongisoojenduse vähenenud jõudlus, kuigi tüüpilistel juhtudel puhub see õhku siiski tunduvalt kõrgemal temperatuuril kui ümbritsev temperatuur.
Seetõttu liigub termostaat pidevalt kogu oma vahemikus, reageerides muutustele sõiduki töökoormuses, kiiruses ja välistemperatuuris, et hoida mootorit optimaalsel töötemperatuuril.
Vanadel autodel võite leida lõõtsa tüüpi termostaadi, millel on lenduvat vedelikku, nagu alkohol või atsetoon, sisaldav gofreeritud lõõts. Seda tüüpi termostaadid ei tööta hästi jahutussüsteemi rõhul üle 7 psi. Kaasaegsed mootorsõidukid töötavad tavaliselt umbes 15 psi juures, mis välistab lõõtsa tüüpi termostaadi kasutamise. Otsese õhkjahutusega mootorite puhul pole see probleem lõõtstermostaadi jaoks, mis juhib õhukanalite klapiklappi.
Mootori temperatuuri mõjutavad muud tegurid, sealhulgas radiaatori suurus ja radiaatori ventilaatori tüüp. Radiaatori suurus (ja seega ka selle jahutusvõimsus) on valitud selliselt, et see suudaks hoida mootorit kavandatud temperatuuril kõige ekstreemsemates tingimustes, millega sõiduk tõenäoliselt kokku puutub (nt kuumal päeval täislastis mäkke ronimine) .
Õhuvoolu kiirus läbi radiaatori mõjutab suuresti selle hajutavat soojust. Sõiduki kiirus mõjutab seda ligikaudu proportsionaalselt mootori võimsusega, andes seega jämedat isereguleeruvat tagasisidet. Kui mootor käitab täiendavat jahutusventilaatorit, jälgib see sarnaselt ka mootori kiirust.
Mootoriga käitatavaid ventilaatoreid reguleeritakse sageli veorihmalt tuleva ventilaatori siduriga, mis libiseb ja vähendab ventilaatori kiirust madalatel temperatuuridel. See parandab kütusesäästlikkust, kuna ei raiska võimsust asjatult ventilaatori juhtimisele. Kaasaegsetel sõidukitel tagavad jahutuskiiruse edasise reguleerimise kas muutuva kiirusega või jalgrattaga töötavad radiaatoriventilaatorid. Elektrilisi ventilaatoreid juhitakse termostaatlüliti või mootori juhtseadmega. Elektriventilaatorite eeliseks on ka hea õhuvool ja jahutus mootori madalatel pööretel või seistes, näiteks aeglases liikluses.
Enne viskoosse ajamiga ja elektriliste ventilaatorite väljatöötamist olid mootorid varustatud lihtsate fikseeritud ventilaatoritega, mis tõmbasid kogu aeg õhku läbi radiaatori. Sõidukid, mille konstruktsioon eeldas suure radiaatori paigaldamist, et tulla toime raskete töödega kõrgel temperatuuril, nagu tarbesõidukid ja traktorid, jooksevad sageli külma ilmaga väikese koormuse korral isegi termostaadi olemasolul jahedaks, kuna suur radiaator ja fikseeritud ventilaator põhjustas jahutusvedeliku temperatuuri kiire ja olulise languse kohe pärast termostaadi avanemist. Selle probleemi saab lahendada, paigaldades radiaatorile radiaatori ruloo (või radiaatori kate), mida saab reguleerida nii, et see blokeerib osaliselt või täielikult õhuvoolu läbi radiaatori. Kõige lihtsamal juhul on ruloo materjalist, näiteks lõuendist või kummist, rull, mis on soovitud osa katmiseks lahti rullitud piki radiaatorit. Mõnedel vanematel sõidukitel, nagu I maailmasõja ajastu S.E.5 ja SPAD S.XIII ühemootorilised hävitajad, on rida aknaluuke, mida saab juhi- või piloodiistmelt teatud määral reguleerida. Mõnel kaasaegsel autol on seeria luugid, mida mootori juhtseade avab ja sulgeb automaatselt, et tagada jahutuse ja aerodünaamika tasakaal vastavalt vajadusele.
