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La fonction principale du radiateur est d'éliminer la chaleur résiduelle.
Le moteur à combustion interne (MCI) est inefficace ; seulement 30 à 40 % de l'énergie du carburant se transforme en travail mécanique ; le reste de l'énergie est perdue (générant de la chaleur résiduelle).
Si la chaleur résiduelle n'est pas évacuée, les composants du moteur (p. ex. pistons, cylindres, soupapes, culasses) surchaufferont et provoqueront des défaillances catastrophiques dans les moteurs MCI.
L'échangeur thermique principal du radiateur est utilisé en conjonction avec le système de refroidissement liquide du moteur pour éliminer la chaleur résiduelle produite par le moteur à partir du liquide de refroidissement et la transférer vers l'air ambiant extérieur au véhicule.
Comment cet objectif est atteint : La conception du radiateur permet à celui-ci de fonctionner comme l'élément central d'un processus mécanique répété et continu visant à éliminer la chaleur résiduelle.
Entrée du liquide chaud : Le liquide de refroidissement surchauffé (c'est-à-dire un mélange d'eau et d'antigel) qui a été chauffé par le moteur est sous pression et pompé dans le réservoir d'entrée du radiateur par la pompe à eau.
Transfert de chaleur : Lorsque le liquide de refroidissement surchauffé traverse une série de tubes fins (noyaux) à l'intérieur du radiateur, il chauffe les parois des tubes. Ces tubes sont également conçus avec une série d'ailettes, qui augmentent la surface exposée à l'air, sur les côtés des tubes.
Débit d'air : Lors de la conduite, le mouvement vers l'avant du véhicule force de l'air de remplissage à passer à travers les ailettes du radiateur en raison du déplacement du véhicule. Lorsque le véhicule est à l'arrêt ou roule lentement, un ventilateur est utilisé pour aspirer ou pousser de l'air à travers les ailettes du radiateur.
Dissipation de la chaleur : La chaleur du liquide de refroidissement surchauffé est transférée par conduction à travers les parois des tubes jusqu'aux ailettes, puis se dissipe dans l'air qui est entraîné à travers le radiateur par l'effet de l'air de remplissage ou par le ventilateur.
Sortie du liquide de refroidissement refroidi : Le liquide de refroidissement refroidi se trouve dans le réservoir de sortie du radiateur à une température minimale inférieure de 10 à 20 °C par rapport au liquide de refroidissement présent dans le réservoir d'entrée. Après avoir quitté le réservoir de sortie du radiateur, ce liquide de refroidissement refroidi est renvoyé vers le bloc du moteur à combustion interne (I.C.E.) afin d'absorber une chaleur supplémentaire provenant du moteur à combustion interne et de répéter ce processus.