La función del radiador es absorber este calor y luego disiparlo dentro o fuera del chasis para garantizar que la temperatura de los componentes de la computadora sea normal. La mayoría de los radiadores absorben el calor al entrar en contacto con la superficie de los componentes de calefacción y luego transfieren el calor a lugares distantes mediante diversos métodos, como el aire dentro del chasis. Luego, el chasis transfiere el aire caliente al exterior del chasis para completar la disipación de calor de la computadora.
Los radiadores calientan su habitación principalmente mediante convección. Esta convección extrae aire frío del fondo de la habitación y, al pasar por las flautas, el aire se calienta y asciende. Este movimiento circular ayuda a bloquear el aire frío de las ventanas y garantiza que su habitación se mantenga calentita y calentita.
En los automóviles y motocicletas con motor de combustión interna refrigerado por líquido, un radiador está conectado a canales que atraviesan el motor y la culata, a través de los cuales se bombea un líquido (refrigerante). Este líquido puede ser agua (en climas donde es poco probable que el agua se congele), pero más comúnmente es una mezcla de agua y anticongelante en proporciones apropiadas para el clima. El anticongelante en sí suele ser etilenglicol o propilenglicol (con una pequeña cantidad de inhibidor de corrosión).
Un sistema de refrigeración de automóvil típico comprende:
· una serie de galerías integradas en el bloque del motor y en la culata, que rodean las cámaras de combustión con líquido circulante para evacuar el calor;
· un radiador, formado por numerosos tubos pequeños equipados con un panal de aletas para disipar rápidamente el calor, que recibe y enfría el líquido caliente del motor;
· una bomba de agua, normalmente de tipo centrífugo, para hacer circular el refrigerante a través del sistema;
· un termostato para controlar la temperatura variando la cantidad de refrigerante que va al radiador;
· un ventilador para aspirar aire frío a través del radiador.
El proceso de combustión produce una gran cantidad de calor. Si se permitiera que el calor aumentara sin control, se produciría una detonación y los componentes externos al motor fallarían debido a una temperatura excesiva. Para combatir este efecto, el refrigerante circula a través del motor, donde absorbe calor. Una vez que el refrigerante absorbe el calor del motor, continúa su flujo hacia el radiador. El radiador transfiere calor del refrigerante al aire que pasa.
Los radiadores también se utilizan para enfriar líquidos de transmisión automática, refrigerante del aire acondicionado, aire de admisión y, a veces, para enfriar aceite de motor o líquido de dirección asistida. Por lo general, un radiador se monta en una posición donde recibe el flujo de aire del movimiento hacia adelante del vehículo, como detrás de una parrilla delantera. Cuando los motores están montados en la parte central o trasera, es común montar el radiador detrás de una parrilla delantera para lograr un flujo de aire suficiente, aunque esto requiere tubos de refrigerante largos. Alternativamente, el radiador puede extraer aire del flujo sobre la parte superior del vehículo o de una parrilla montada lateralmente. Para vehículos largos, como autobuses, el flujo de aire lateral es más común para enfriar el motor y la transmisión, y el flujo de aire superior es más común para enfriar el aire acondicionado.
Un método de construcción anterior era el radiador alveolar. Los tubos redondos se estampaban formando hexágonos en sus extremos, luego se apilaban y soldaban. Como solo se tocaban en sus extremos, esto formó lo que en realidad se convirtió en un tanque de agua sólido con muchos tubos de aire a través de él.
Algunos coches antiguos utilizan núcleos de radiador hechos de tubo enrollado, una construcción menos eficiente pero más sencilla.
Un método de construcción anterior era el radiador alveolar. Los tubos redondos se estampaban formando hexágonos en sus extremos, luego se apilaban y soldaban. Como solo se tocaban en sus extremos, esto formó lo que en realidad se convirtió en un tanque de agua sólido con muchos tubos de aire a través de él.
Algunos coches antiguos utilizan núcleos de radiador hechos de tubo enrollado, una construcción menos eficiente pero más sencilla.
Los radiadores utilizaron por primera vez un flujo vertical descendente, impulsado únicamente por un efecto termosifón. El refrigerante se calienta en el motor, se vuelve menos denso y, por tanto, sube. A medida que el radiador enfría el líquido, el refrigerante se vuelve más denso y cae. Este efecto es suficiente para motores estacionarios de baja potencia, pero inadecuado para todos los automóviles excepto los más antiguos. Durante muchos años, todos los automóviles han utilizado bombas centrífugas para hacer circular el refrigerante del motor porque la circulación natural tiene caudales muy bajos.
Se suele incorporar un sistema de válvulas o deflectores, o ambos, para accionar simultáneamente un pequeño radiador en el interior del vehículo. Este pequeño radiador, y el ventilador asociado, se denomina núcleo del calentador y sirve para calentar el interior de la cabina. Al igual que el radiador, el núcleo del calentador actúa eliminando calor del motor. Por esta razón, los técnicos automotrices suelen recomendar a los operadores que enciendan el calentador y lo pongan en alto si el motor se sobrecalienta, para ayudar al radiador principal.
La temperatura del motor en los automóviles modernos se controla principalmente mediante un termostato tipo bolita de cera, una válvula que se abre una vez que el motor ha alcanzado su temperatura óptima de funcionamiento.
Cuando el motor está frío, el termostato está cerrado excepto por un pequeño flujo de derivación, de modo que el termostato experimenta cambios en la temperatura del refrigerante a medida que el motor se calienta. El termostato dirige el refrigerante del motor a la entrada de la bomba de circulación y regresa directamente al motor, sin pasar por el radiador. Dirigir el agua para que circule sólo a través del motor permite que el motor alcance la temperatura de funcionamiento óptima lo más rápido posible y al mismo tiempo evita "puntos calientes" localizados. Una vez que el refrigerante alcanza la temperatura de activación del termostato, se abre, permitiendo que el agua fluya a través del radiador para evitar que la temperatura suba más.
Una vez que se alcanza la temperatura óptima, el termostato controla el flujo de refrigerante del motor al radiador para que el motor continúe funcionando a la temperatura óptima. En condiciones de carga máxima, como conducir lentamente subiendo una colina empinada con mucha carga en un día caluroso, el termostato se abrirá completamente porque el motor producirá casi la potencia máxima mientras la velocidad del flujo de aire a través del radiador es baja. (Al ser un intercambiador de calor, la velocidad del flujo de aire a través del radiador tiene un efecto importante en su capacidad para disipar el calor). Por el contrario, al circular rápidamente cuesta abajo por una autopista en una noche fría con un acelerador ligero, el termostato estará casi cerrado. porque el motor produce poca potencia y el radiador es capaz de disipar mucho más calor del que produce el motor. Permitir un flujo excesivo de refrigerante al radiador provocaría que el motor se sobreenfriara y funcionara a una temperatura inferior a la óptima, lo que provocaría una menor eficiencia del combustible y un aumento de las emisiones de escape. Además, la durabilidad, confiabilidad y longevidad del motor a veces se ven comprometidas si algún componente (como los cojinetes del cigüeñal) está diseñado para tener en cuenta la expansión térmica para encajar con las holguras correctas. Otro efecto secundario del sobreenfriamiento es la reducción del rendimiento de la calefacción del habitáculo, aunque en casos típicos sigue soplando aire a una temperatura considerablemente más alta que la ambiente.
Por lo tanto, el termostato se mueve constantemente en todo su rango, respondiendo a los cambios en la carga operativa del vehículo, la velocidad y la temperatura externa, para mantener el motor a su temperatura operativa óptima.
En los coches antiguos es posible encontrar un termostato de fuelle, que tiene un fuelle corrugado que contiene un líquido volátil como alcohol o acetona. Estos tipos de termostatos no funcionan bien con presiones del sistema de enfriamiento superiores a aproximadamente 7 psi. Los vehículos de motor modernos normalmente funcionan a alrededor de 15 psi, lo que impide el uso del termostato de fuelle. En los motores enfriados por aire directo, esto no es una preocupación para el termostato de fuelle que controla una válvula de aleta en los conductos de aire.
Otros factores influyen en la temperatura del motor, incluido el tamaño del radiador y el tipo de ventilador del radiador. El tamaño del radiador (y, por tanto, su capacidad de refrigeración) se elige de forma que pueda mantener el motor a la temperatura de diseño en las condiciones más extremas que pueda encontrar un vehículo (como escalar una montaña con la carga completa en un día caluroso). .
La velocidad del flujo de aire a través de un radiador influye de manera importante en el calor que disipa. La velocidad del vehículo afecta esto, en proporción aproximada al esfuerzo del motor, proporcionando así una cruda retroalimentación de autorregulación. Cuando el motor acciona un ventilador de refrigeración adicional, este también sigue la velocidad del motor de forma similar.
Los ventiladores impulsados por el motor suelen estar regulados por un embrague del ventilador de la correa de transmisión, que patina y reduce la velocidad del ventilador a bajas temperaturas. Esto mejora la eficiencia del combustible al no desperdiciar energía innecesariamente haciendo funcionar el ventilador. En los vehículos modernos, la velocidad de enfriamiento se regula aún más mediante ventiladores de radiador de velocidad variable o cíclicos. Los ventiladores eléctricos están controlados por un interruptor termostático o por la unidad de control del motor. Los ventiladores eléctricos también tienen la ventaja de proporcionar un buen flujo de aire y refrigeración a bajas revoluciones del motor o cuando está parado, como en el tráfico lento.
Antes del desarrollo de los ventiladores eléctricos y de accionamiento viscoso, los motores estaban equipados con ventiladores fijos simples que aspiraban aire a través del radiador en todo momento. Los vehículos cuyo diseño requería la instalación de un radiador grande para hacer frente a trabajos pesados a altas temperaturas, como los vehículos comerciales y los tractores, a menudo funcionaban fríos en climas fríos con cargas ligeras, incluso con la presencia de un termostato, como el radiador grande y fijo. El ventilador provocó una caída rápida y significativa en la temperatura del refrigerante tan pronto como se abrió el termostato. Este problema se puede resolver colocando una persiana del radiador (o cubierta del radiador) en el radiador que se puede ajustar para bloquear parcial o totalmente el flujo de aire a través del radiador. En su forma más simple, la persiana es un rollo de material como lona o goma que se despliega a lo largo del radiador para cubrir la parte deseada. Algunos vehículos más antiguos, como los cazas monomotores SE5 y SPAD S.XIII de la Primera Guerra Mundial, tienen una serie de contraventanas que se pueden ajustar desde el asiento del conductor o del piloto para proporcionar cierto grado de control. Algunos automóviles modernos tienen una serie de contraventanas que la unidad de control del motor abre y cierra automáticamente para proporcionar un equilibrio de refrigeración y aerodinámica según sea necesario.
