تیر
در این مقاله قصد داریم به تاریخچه و تعریف رادیاتور و سیستم خنک‌کننده ،انواع آن ، قطعات تشکیل دهنده‌اش و نحوه عملکردش در خودرو بپردازیم
فهرست:
1- مقدمه
2- تاریخچه رادیاتور
3- تعریف رادیاتور
4- انواع رادیاتور
5- اجزای تشکیل‌دهنده رادیاتور
مقدمه
از آنجایی که موتورها گرما تولید می‌کنند، یک سیستم خنک‌کننده که از یک رادیاتور تشکیل شده‌است به کار می رود تا دمای کاری آنها را در حالت عادی نگه دارد. رادیاتورها مبدل‌های حرارتی هستند که برای خنک کردن موتورهای احتراق داخلی معمولاً در خودروها استفادهمیشوند. موتورهای دیگر مانند موتورهای هواپیماهای پیستونی، لوکوموتیوهای راه آهن، موتور سیکلت، ژنراتورهای ثابت و همچنین برخی موتورهای مشابه دیگر.
رادیاتورها انواع رایج مبدل‌های حرارتی‌هستند که برای انتقال گرما از خنک‌کننده داغ به اتمسفر طراحی شده‌اند. این امر توسط یک فن خنک‌کننده حاصل می‌شود که گرمای رادیاتور را از طریق هوای دمیده‌شده به اتمسفر می‌مکد.
تاریخچه رادیاتور
روزهای اولیه در روم باستان
تاریخچه رادیاتور، همانطور که مشخص‌است، بسیار قدیمی‌است. تامین گرمای مرکزی در خانه به روم باستان بازمی‌گردد، زیرا اختراع هیپوکاست به کوره اجازه می‌دهد تا گرما را به هوا اضافه کند و سپس آن را از فضاهای زیر طبقات بفرستد تا اتاق‌های بالا را گرم کند. به نظر می‌رسد که سیستم مشابهی در کره باستان، شاید در دوران برنز، وجود داشته‌است. اولین سیستم مبتنی بر آب برای گرمایش مرکزی به سال 1700 در روسیه اولیه باز می‌گردد.
انگلستان دهه 1830
هنگامی که فناوری حفظ تولید بخار ممکن‌شد، سیستم‌هایی که از بخار برای گرم کردن فضاهای زندگی استفاده‌می‌کردند در دهه 1830 ظاهر شدند و با خانه جان هورلی پالمر شروع شد. پالمر در آن زمان رئیس بانک انگلستان بود و سیستم گرمایشی او به او اجازه کشت انگور را در داخل خانه در آب و هوای سرد جزایر بریتانیا می‌داد.
رادیاتور مدرن
در مورد رادیاتور مدرن، چندین نفر ادعا می‌کنند که اولین کسانی هستند که این رادیاتور را ساخته‌اند. فرانتس سان گالی، یک تاجر روسی، یک رادیاتور اولیه را در سال 1857 ساخت و رابرت بریگز و جوزف ناسون نیز در سال 1863 یک سیستم رادیاتور با استفاده‌از لوله‌های آهنی عمودی ارائه کردند. چدنی که اساس بسیاری از محصولات گرمایشی مدرن را تشکیل می‌دهد.
با این حال، در دوران ویکتوریا بود که رادیاتورها به وسایل تزئینی و همچنین بخاری های کاربردی تبدیل شدند، اما تقریباً تا پایان قرن بیستم طول کشید تا رادیاتور بیشتر به یک وسیله جانبی تبدیل شود تا نیاز. در حالی که بسیاری در آن زمان فکر می کردند که رادیاتور چدنی برای استفاده روزمره بیش از حد حجیم است، جایگاه آن به عنوان منبع نوستالژی باعث محبوبیت روزافزون آن در بین طراحان داخلی شده‌است.
تعریف رادیاتور
رادیاتورها مبدل های حرارتی هستند که برای انتقال انرژی حرارتی از یک محیط به رسانه دیگر به منظور سرمایش و گرمایش استفادهمیشوند.
رادیاتور دستگاهی‌است متشکل از مقدار زیادی سطح خنک‌کننده که حاوی مقادیر زیادی هوا‌است به طوری که در آب پخش می‌شود تا به طور موثر خنک شود.
رادیاتور کاربرد گسترده ای در صنایع خودرو دارد و عمدتاً برای خنک کردن موتور احتراق داخلی در خودرو استفاده‌می‌شود. آنها همچنین در هواپیماهای موتور پیستونی، راه آهن، لوکوموتیوها، موتورسیکلت ها، کارخانه های تولید و سایر مکان هایی که از چنین موتورهایی استفاده می‌شود مورد‌استفاده قرار‌میگیرند.
رادیاتورها بر اساس جهت جریان آبی که درونش قرار دارد طبقه بندی می‌شوند. در برخی از رادیاتورها آب از بالا به پایین جریان دارد. نوع دیگری، آب به صورت افقی از یک مخزن ورودی در یک طرف به مخزن دیگر در سمت دیگر رادیاتور نوع جریان متقاطع جریان می یابد.
رادیاتورها معمولاً از مس و برنج ساخته‌می‌شوند زیرا رسانایی حرارتی بالایی دارند. بخش های مختلف رادیاتورها تقریباً به طور کامل توسط لحیم کاری به یکدیگر متصل می‌شوند.
انواع رادیاتور
انواع مختلف رادیاتورها بر اساس هسته آنها طبقه‌بندی می‌شوند. در زیر انواع آنها را که مورد‌استفاده در موتورهای خودرو آورده‌شده‌است بررسی میکنیم:
1- نوع صفحه لوله‌ای:
در این نوع رادیاتورها مخزن بالایی و پایینی توسط یک سری لوله به هم متصل می‌شوند که آب را از داخل رادیاتور عبور می‌دهند. محل باله هایی در اطراف لوله برای انتقال حرارت کارآمد وجود دارد. گرمای مایع خنک‌کننده را از طریق فن ها به جو جذب می‌کند. با توجه به اینکه آب از تمام لوله‌ها در این نوع رادیاتور عبور می‌کند، نقص در یک لوله بر روند خنک سازی تأثیر می‌گذارد.
2- نوع صفحه سلولی:
در انواع سلولی رادیاتور، مایع خنک‌کننده از فضای بین لوله‌ها جریان می‌یابد. هسته از تعداد زیادی سلول هوای مجزا که توسط مایع خنک‌کننده احاطه شده‌اند ساخته‌شده‌است. هوا از میان لوله ها عبور می‌کند در حالی که مایع خنک‌کننده در فضاهای بین آنها جریان دارد. رادیاتور هسته سلولی به دلیل ظاهری که دارد به رادیاتور لانه زنبوری نیز معروف‌است. بر خلاف نوع لوله‌ای، گرفتگی لوله بر قسمت کوچکی از کل سطح خنک‌کننده تأثیر می‌گذارد.
ساخت رادیاتور دیزل ژنراتور ام تی یو – MTU – طراحی رادیاتور دیزل ام تی یو
ساخت رادیاتور دیزل ژنراتور پرکینز– Perkins – طراحی رادیاتور دیزل پرکینز
قطعات رادیاتور
در زیر به قسمت‌های اصلی رادیاتورها و عملکرد آنها اشاره میکنیم:
1- صفحه:
صفحه یک بلوک فلزی با پره‌های فلزی کوچک‌است که از طریق آن گرمای خنک‌کننده دریچه‌ای به هوای اطراف رادیاتور‌است. هسته‌ها برای رادیاتورها طبقه‌بندی شده‌اند، به عنوان مثال، رادیاتورهای یک هسته‌ای، دو هسته‌ای یا حتی سه هسته‌ای استفادهمیشوند.
2- درپوش فشار:
از آنجایی که مایع خنک‌کننده رادیاتور همیشه تحت فشار‌است، که کمک می‌کند خنک‌کننده بدون جوشیدن، گرم‌تر بماند. این به سیستم اجازه می‌دهد تا بسیار کارآمدتر باشد. عملکرد درپوش فشار این‌است که مایع خنک‌کننده داغ را خارج کند زیرا در نقطه ای بالا می رود. اگر درپوش فشار به خوبی کار نکند، مایع خنک‌کننده داغ می‌تواند به قطعات خنک‌کننده آسیب برساند.
3- مخزن خروجی و ورودی:
قسمت خروجی و ورودی رادیاتور جایی‌است که جریان رادیاتور به داخل و خارج می‌شود. در سر رادیاتور قرار دارد که از فلز یا پلاستیک ساخته‌شده‌است. از موتور، مایع خنک‌کننده داغ از طریق قسمت ورودی به رادیاتور و از قسمت بیرونی به موتور جریان می‌یابد. شیلنگ برای ایجاد اتصالات استفاده‌می‌شود.
4- خنک‌کننده:
برخی از خودروها از کولر مشابه خنک‌کننده گیربکس موتور استفاده‌می‌کنند. در سیستم انتقال، سیال از یک لوله فولادی عبور می‌کند تا از گردش مایع خنک‌کننده اطمینان حاصل‌شود. این مایع خنک‌کننده نیز در داخل رادیاتور خنک می‌شود زیرا گرما نیز از طریق گیربکس اتوماتیک تولید‌می‌شود. اگرچه برخی از موتورها با رادیاتور جداگانه برای انتقال طراحی شده‌اند.
نحوه عملکرد یک رادیاتور در خودرو
سیستم خنک‌کننده موتور شما در اطراف رادیاتور متمرکز‌است. موتور خودرو در طی فرآیند احتراق مقدار زیادی گرما تولید‌می‌کند. یعنی باید مدام خنک شود. در غیر این صورت، پیستون‌های داخل موتور می‌توانند جمع شوند و از وسط بشکنند یا واشر سرسیلندر منفجر شود.
موتور به روش‌های مختلف سعی می‌کند خود را خنک نگه دارد. سیستم اگزوز گرما را از طریق لوله ها از محفظه موتور به جو هدایت‌می‌کند در حالی که روغن ، موتور را روانکاری می‌کند تا اصطکاک و گرما را کاهش دهد. هنگامی که این دو قسمت از سیستم خنک‌کننده به اندازه کافی موتور را خنک نمی‌کنند، یک ترموستات در نزدیکی جلوی موتور باعث آزاد شدن مایع رادیاتور (آب و مایع خنک‌کننده) می‌شود که در رادیاتور نگه داشته‌می‌شود. این مایع خنک‌کننده از داغ ترین قسمت‌های موتور عبور‌می‌کند و گرما را جمع آوری‌می‌کند و سپس به رادیاتور بازمی گرداند. سطح وسیع رادیاتور اجازه می‌دهد تا گرمایی که مایع خنک‌کننده جمع آوری کرده دفع کند. این باعث‌می‌شود رادیاتور مایع را برای یک زمان دیگر در موتور حفظ کند.
