ラジエーターは、内燃エンジンを冷却するために使用される熱交換器で、主に自動車だけでなく、ピストンエンジンの航空機、鉄道機関車、オートバイ、定置式発電所、またはそのようなエンジンの類似の用途でも使用されます。
内燃エンジンは、多くの場合、エンジン冷却液と呼ばれる液体をエンジン ブロックとシリンダー ヘッドに循環させて加熱し、ラジエーターを通って大気中に熱を失い、その後エンジンに戻されることで冷却されます。エンジン冷却液は通常水ベースですが、オイルの場合もあります。エンジン冷却液を強制的に循環させるためにウォーター ポンプを使用するのが一般的であり、ラジエーターに空気を送り込むために軸流ファン[1]も使用します。
自動車とオートバイ[編集]自動車のラジエーターに注がれているクーラント
液化された内燃焼エンジンを備えた自動車やオートバイでは、ラジエーターがエンジンとシリンダーヘッドを通るチャネルに接続されており、液体(クーラント)がクーラントポンプでポンプで汲み上げられます。この液体は水である可能性があります(水が凍結する可能性が低い気候)が、より一般的には気候に適した割合で水と不凍液の混合物です。不凍液自体は通常、エチレングリコールまたはプロピレングリコール(
少量の腐食阻害剤)。
典型的な自動車冷却システムは次のとおりです。
・エンジンブロックとシリンダーヘッドに鋳造された一連のギャラリー。循環液体で燃焼室を囲み、熱を運び去ります。
・ラジエーターは、熱を急速に放散するためのハニカム状のフィンを備えた多数の小さなチューブで構成され、エンジンからの熱い液体を受け取って冷却します。
・冷却剤をシステム内に循環させるための、通常は遠心式の水ポンプ。
· ラジエーターに送られる冷却剤の量を変えることで温度を制御するサーモスタット。
· ラジエーターを通して冷気を取り込むファン。
燃焼プロセスでは大量の熱が発生します。熱が上昇するのを放置すると爆発が発生し、過剰な温度によりエンジンの外側のコンポーネントが故障する可能性があります。この影響に対処するために、冷却液がエンジン内を循環し、そこで熱を吸収します。クーラントが吸収されたら
エンジンからの熱はラジエーターに流れ続けます。ラジエーターは、冷却剤から通過する空気に熱を伝達します。
ラジエーターは、自動トランスミッション液、エアコン冷媒、吸気空気、時にはモーターオイルまたはパワーステアリング液を冷却するためにも使用されます。ラジエーターは通常、フロントグリルの後ろなど、車両の前進による空気の流れを受ける位置に取り付けられます。エンジンが中または後部に搭載されている場合、長いクーラントパイプが必要であるにもかかわらず、エンジンがフロントグリルの後ろにラジエーターを取り付けて十分な気流を実現することが一般的です。あるいは、ラジエーターは、車両の上部を流れる空気や、側面に取り付けられたグリルから空気を取り込むこともあります。バスなどの長い車両の場合、サイドエアフローはエンジンとトランスミッションの冷却に最も一般的であり、エアコンの冷却に最も一般的なトップエアフローです。レジエーターの構造[編集]自動車ラジエーターは、Aによってリンクされた金属またはプラスチックヘッダータンクのペアで構成されています。コアには多くの狭い通路があり、体積に比べて表面積が大きくなります。このコアは通常、金属シートの積層層で作られ、プレスされてチャネルが形成され、はんだ付けまたはろう付けされます。長年にわたり、ラジエーターは真鍮のヘッダーにはんだ付けされた真鍮または銅のコアから作られていました。最新のラジエーターはアルミニウムコアを備えており、多くの場合、ガスケット付きのプラスチックヘッダーを使用することでコストと重量を節約します。この構造は従来の材料に比べて故障しやすく、修理が困難です。
以前の工法はハニカムラジエーターでした。丸いチューブの端を六角形にかしめ、積み重ねてはんだ付けしました。それらは端でしか接触していないため、これは事実上、多数の空気チューブを通した固体の水タンクとなったものを形成しました。
一部のヴィンテージカーでは、コイル状のチューブで作られたラジエーター コアが使用されていますが、これは効率は劣りますが構造が単純です。