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La funzione principale del radiatore è eliminare il calore residuo.
Il motore a combustione interna (I.C.E.) è inefficiente; solo il 30-40% dell'energia del carburante si trasforma in lavoro meccanico; l'energia rimanente viene dispersa (produce calore residuo).
Se il calore residuo non viene rimosso, i componenti del motore (ad esempio pistoni, cilindri, valvole, teste dei cilindri) si surriscalderanno causando guasti catastrofici nei motori a combustione interna.
Lo scambiatore di calore principale del radiatore viene utilizzato insieme al sistema di raffreddamento a liquido del motore per rimuovere il calore residuo prodotto dal motore dal liquido refrigerante e trasferirlo nell'aria ambiente esterna al veicolo.
Come questo obiettivo viene raggiunto: la progettazione del radiatore consente al radiatore di funzionare come parte centrale di un processo meccanico ripetuto e continuo per rimuovere il calore residuo.
Entrata Refrigerante Caldo: il refrigerante surriscaldato (ad esempio una miscela di acqua e antigelo) riscaldato dal motore viene pressurizzato e pompato dal pompa dell'acqua nel serbatoio di ingresso del radiatore.
Trasferimento di calore: quando il liquido refrigerante surriscaldato passa attraverso una serie di tubi sottili (nuclei) all'interno del radiatore, riscalda le pareti laterali dei tubi. I tubi sono inoltre progettati con una serie di alette, che aumentano la superficie esposta all'aria sui lati dei tubi.
Flusso d'aria: durante la guida, il movimento in avanti del veicolo forza l'aria a penetrare forzatamente attraverso le alette del radiatore grazie al moto del veicolo stesso. Quando il veicolo è fermo o procede lentamente, viene utilizzato un ventilatore per aspirare o spingere l'aria attraverso le alette del radiatore.
Dissipazione del calore: il calore proveniente dal liquido refrigerante surriscaldato viene condotto attraverso le pareti dei tubi fino alle alette e si disperde nell'aria che viene trasportata attraverso il radiatore dall'aria dinamica o dal ventilatore.
Refrigerante raffreddato in uscita: Il refrigerante raffreddato si troverà nel serbatoio di uscita del radiatore a una temperatura minima di 10-20 °C inferiore rispetto al refrigerante presente nel serbatoio di ingresso. Dopo aver lasciato il serbatoio di uscita del radiatore, questo refrigerante raffreddato verrà reimmesso nel blocco del motore a combustione interna (I.C.E.) per assorbire ulteriore calore dall'I.C.E. e ripetere il processo.