Функцията на радиатора е да абсорбира тази топлина и след това да я разсейва в или извън шасито, за да гарантира, че температурата на компютърните компоненти е нормална. Повечето радиатори абсорбират топлина чрез контакт с повърхността на нагревателните компоненти и след това пренасят топлината на отдалечени места чрез различни методи, като например въздуха вътре в шасито. След това шасито прехвърля горещия въздух към външната страна на шасито, за да завърши разсейването на топлината на компютъра.
Радиаторите затоплят стаята ви предимно чрез конвекция. Тази конвекция изтегля хладен въздух от дъното на стаята и докато преминава през каналите, въздухът се нагрява и се издига. Това кръгово движение помага за блокиране на студения въздух от прозорците ви и гарантира, че стаята ви остава препечена и топла.
При автомобили и мотоциклети с двигател с вътрешно горене с течно охлаждане радиаторът е свързан към канали, преминаващи през двигателя и главата на цилиндъра, през които се изпомпва течност (охлаждаща течност). Тази течност може да е вода (в климатични условия, където е малко вероятно водата да замръзне), но по-често е смес от вода и антифриз в пропорции, подходящи за климата. Самият антифриз обикновено е етилен гликол или пропилен гликол (с малко количество инхибитор на корозията).
Типичната автомобилна охладителна система включва:
· серия от галерии, излети в блока на двигателя и главата на цилиндъра, обграждащи горивните камери с циркулираща течност за отвеждане на топлината;
· радиатор, състоящ се от множество малки тръби, оборудвани с пчелна пита от перки за бързо разсейване на топлината, който приема и охлажда гореща течност от двигателя;
· водна помпа, обикновено от центробежен тип, за циркулация на охлаждащата течност през системата;
· термостат за контрол на температурата чрез промяна на количеството охлаждаща течност към радиатора;
· вентилатор за изкарване на студен въздух през радиатора.
Процесът на горене произвежда голямо количество топлина. Ако се позволи на топлината да се увеличи безконтролно, ще възникне детонация и компоненти извън двигателя ще се повредят поради прекомерна температура. За да се бори с този ефект, охлаждащата течност циркулира през двигателя, където абсорбира топлината. След като охладителната течност абсорбира топлината от двигателя, тя продължава потока си към радиатора. Радиаторът пренася топлината от охлаждащата течност към преминаващия въздух.
Радиаторите се използват и за охлаждане на течности за автоматични трансмисии, хладилен агент на климатик, входящ въздух и понякога за охлаждане на моторно масло или течност за сервоуправление. Радиаторът обикновено се монтира на място, където получава въздушен поток от движението напред на превозното средство, като например зад предна решетка. Когато двигателите са монтирани в средата или отзад, обичайно е радиаторът да се монтира зад предна решетка, за да се постигне достатъчен въздушен поток, въпреки че това изисква дълги тръби за охлаждащата течност. Като алтернатива, радиаторът може да изтегля въздух от потока над горната част на превозното средство или от странично монтирана решетка. За дълги превозни средства, като автобуси, страничният въздушен поток е най-често срещан за охлаждане на двигателя и трансмисията, а горният въздушен поток е най-често срещан за охлаждане на климатика.
По-ранен метод на конструиране е радиаторът с пчелна пита. Кръглите тръби бяха навити в шестоъгълници в краищата им, след това подредени заедно и запоени. Тъй като те се докосваха само в краищата си, това образуваше нещо, което всъщност се превърна в солиден воден резервоар с много въздушни тръби през него.[2]
Някои ретро автомобили използват радиаторни сърцевини, направени от спираловидна тръба, по-малко ефективна, но по-проста конструкция
По-ранен метод на конструиране е радиаторът с пчелна пита. Кръглите тръби бяха навити в шестоъгълници в краищата им, след това подредени заедно и запоени. Тъй като те се докосваха само в краищата си, това образуваше нещо, което всъщност се превърна в солиден воден резервоар с много въздушни тръби през него.[2]
Някои ретро автомобили използват радиаторни сърцевини, направени от спираловидна тръба, по-малко ефективна, но по-проста конструкция.
Радиаторите за първи път използваха низходящ вертикален поток, задвижван единствено от термосифонен ефект. Охлаждащата течност се нагрява в двигателя, става по-малко плътна и така се издига. Тъй като радиаторът охлажда течността, охлаждащата течност става по-плътна и пада. Този ефект е достатъчен за стационарни двигатели с ниска мощност, но е недостатъчен за всички, освен за най-ранните автомобили. Всички автомобили в продължение на много години са използвали центробежни помпи за циркулация на охлаждащата течност на двигателя, тъй като естествената циркулация има много ниски дебити.
Система от клапани или прегради, или и двете, обикновено е включена, за да управлява едновременно малък радиатор в автомобила. Този малък радиатор и свързаният с него вентилатор се наричат сърцевина на нагревателя и служат за затопляне на вътрешността на кабината. Подобно на радиатора, ядрото на нагревателя действа като премахва топлината от двигателя. Поради тази причина автомобилните техници често съветват операторите да включат нагревателя и да го настроят на висока степен, ако двигателят прегрява, за да подпомогнат главния радиатор.
Температурата на двигателя на съвременните автомобили се контролира предимно от термостат тип восъчни пелети, клапан, който се отваря, след като двигателят достигне оптималната си работна температура.
Когато двигателят е студен, термостатът е затворен, с изключение на малък байпасен поток, така че термостатът да претърпи промени в температурата на охлаждащата течност, докато двигателят загрява. Охлаждащата течност на двигателя се насочва от термостата към входа на циркулационната помпа и се връща директно в двигателя, заобикаляйки радиатора. Насочването на водата да циркулира само през двигателя позволява на двигателя да достигне оптимална работна температура възможно най-бързо, като същевременно се избягват локализирани "горещи точки". След като охлаждащата течност достигне температурата на активиране на термостата, тя се отваря, позволявайки на водата да тече през радиатора, за да предотврати повишаването на температурата.
Веднъж достигнал оптимална температура, термостатът контролира потока на охлаждащата течност на двигателя към радиатора, така че двигателят да продължи да работи при оптимална температура. При условия на пиково натоварване, като например бавно изкачване по стръмен хълм, докато сте тежко натоварени в горещ ден, термостатът ще се доближава до напълно отворен, защото двигателят ще произвежда почти максимална мощност, докато скоростта на въздушния поток през радиатора е ниска. (Като топлообменник, скоростта на въздушния поток през радиатора има голям ефект върху способността му да разсейва топлината.) Обратно, когато се спускате бързо по магистрала в студена нощ с лека газ, термостатът ще бъде почти затворен тъй като двигателят произвежда малко мощност и радиаторът е в състояние да разсее много повече топлина, отколкото двигателят произвежда. Позволяването на твърде голям поток от охлаждаща течност към радиатора би довело до преохлаждане на двигателя и работа при температура, по-ниска от оптималната, което води до намалена горивна ефективност и повишени емисии на отработени газове. Освен това издръжливостта, надеждността и дълголетието на двигателя понякога са компрометирани, ако някои компоненти (като лагерите на коляновия вал) са проектирани така, че да отчитат топлинното разширение, за да пасват заедно с правилните хлабини. Друг страничен ефект от преохлаждането е намалената производителност на нагревателя на кабината, въпреки че в типичните случаи той все още издухва въздух със значително по-висока температура от околната.
Поради това термостатът непрекъснато се движи в целия си обхват, отговаряйки на промените в работното натоварване на превозното средство, скоростта и външната температура, за да поддържа двигателя при оптималната му работна температура.
При ретро автомобили може да намерите термостат тип маншон, който има гофрирани маншони, съдържащи летлива течност като алкохол или ацетон. Тези типове термостати не работят добре при налягане в охладителната система над около 7 psi. Съвременните моторни превозни средства обикновено работят при около 15 psi, което изключва използването на термостат тип маншон. При двигатели с директно въздушно охлаждане това не е проблем за термостата с маншон, който управлява клапа във въздушните канали.
Други фактори влияят на температурата на двигателя, включително размера на радиатора и вида на вентилатора на радиатора. Размерът на радиатора (и по този начин неговият охлаждащ капацитет) е избран така, че да може да поддържа двигателя при проектната температура при най-екстремните условия, които превозното средство може да срещне (като изкачване на планина, докато е напълно натоварено в горещ ден) .
Скоростта на въздушния поток през радиатора е основно влияние върху топлината, която разсейва. Скоростта на превозното средство влияе върху това, грубо пропорционално на усилието на двигателя, като по този начин дава груба обратна връзка за саморегулиране. Когато допълнителен охлаждащ вентилатор се задвижва от двигателя, това също проследява скоростта на двигателя по подобен начин.
Задвижваните от двигателя вентилатори често се регулират от съединител на вентилатора от задвижващия ремък, който се плъзга и намалява скоростта на вентилатора при ниски температури. Това подобрява горивната ефективност, като не се губи енергия за ненужно задвижване на вентилатора. При модерните превозни средства по-нататъшното регулиране на скоростта на охлаждане се осигурява от вентилатори на радиатора с променлива скорост или цикъл. Електрическите вентилатори се управляват от термостатичен превключвател или от блока за управление на двигателя. Електрическите вентилатори също имат предимството да осигуряват добър въздушен поток и охлаждане при ниски обороти на двигателя или когато е неподвижен, като например при бавно движещ се трафик.
Преди разработването на вентилатори с вискозно задвижване и електрически вентилатори, двигателите бяха оборудвани с прости фиксирани вентилатори, които изтегляха въздух през радиатора през цялото време. Превозни средства, чийто дизайн изисква инсталирането на голям радиатор, за да се справят с тежка работа при високи температури, като например търговски превозни средства и трактори, често биха се охладили в студено време при леки натоварвания, дори и с наличието на термостат, тъй като големият радиатор и фиксираният вентилаторът причини бърз и значителен спад на температурата на охлаждащата течност веднага щом термостатът се отвори. Този проблем може да бъде решен чрез монтиране на щора на радиатора (или кожух на радиатора) към радиатора, който може да се регулира, за да блокира частично или напълно въздушния поток през радиатора. В най-простия си вид щората е ролка от материал като платно или гума, която се разгръща по дължината на радиатора, за да покрие желаната част. Някои по-стари превозни средства, като едномоторните изтребители S.E.5 и SPAD S.XIII от епохата на Първата световна война, имат поредица от капаци, които могат да се регулират от седалката на водача или пилота, за да осигурят известна степен на контрол. Някои модерни автомобили имат поредица от капаци, които се отварят и затварят автоматично от блока за управление на двигателя, за да осигурят баланс между охлаждане и аеродинамика, ако е необходимо.
