Die Hauptaufgabe des Kühlers besteht darin, Abwärme abzuleiten.
Der Verbrennungsmotor (I.C.E.) ist ineffizient; nur 30–40 % der Brennstoffenergie werden in mechanische Arbeit umgewandelt; der verbleibende Teil der Energie geht als Abwärme verloren.
Wenn die Abwärme nicht abgeführt wird, heizen sich Motorbauteile (z. B. Kolben, Zylinder, Ventile, Zylinderköpfe) über und verursachen katastrophale Ausfälle in Verbrennungsmotoren.
Der Hauptwärmetauscher des Kühlers wird in Kombination mit dem Flüssigkeitskühlsystem des Motors eingesetzt, um die vom Motor erzeugte Abwärme aus dem Motorkühlmittel aufzunehmen und an die Außenluft außerhalb des Fahrzeugs abzugeben.
So wird dieser Zweck erreicht: Das Design des Kühlers ermöglicht es, dass der Kühler als zentraler Bestandteil eines wiederholten und kontinuierlichen mechanischen Prozesses zur Ableitung von Abwärme fungiert.
Heiße Kühlflüssigkeit tritt ein: Überhitzte Kühlflüssigkeit (z. B. eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel), die durch den Motor erhitzt wurde, wird unter Druck stehend durch die Wasserpumpe in den Einfüllbehälter des Kühlers gepumpt.
Wärmeübertragung: Während überhitzendes Kühlmittel durch eine Reihe dünner Rohre (Kerne) im Inneren des Kühlers strömt, erwärmt das überhitzende Kühlmittel die Seitenwände der Rohre. Die Rohre sind außerdem mit einer Reihe von Kühlrippen ausgestattet, die die Oberfläche vergrößern, die der Luft an den Seiten der Rohre ausgesetzt ist.
Luftstrom: Beim Fahren zwingt die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs sogenannte Stoßluft durch die Kühlrippen des Kühlers. Wenn das Fahrzeug steht oder langsam fährt, wird ein Lüfter eingesetzt, um Luft entweder durch die Kühlrippen zu ziehen oder zu drücken.
Wärmeabgabe: Die Wärme des überhitzten Kühlmittels wird durch die Rohrwände in die Kühlrippen geleitet und gibt sich in die Luft ab, die durch den Kühler mittels Stoßluft oder Lüfterluft transportiert wird.
Gekühltes Kühlmittel aus: Das gekühlte Kühlmittel befindet sich im Auslassbehälter des Kühlers bei einer Mindesttemperatur, die 10–20 °C niedriger ist als das Kühlmittel im Einlassbehälter. Nachdem es den Auslassbehälter des Kühlers verlassen hat, wird dieses gekühlte Kühlmittel zur Brennkraftmaschine (I.C.E.) zurückgeführt, um zusätzliche Wärme aus der Brennkraftmaschine aufzunehmen und diesen Vorgang zu wiederholen.
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