A hűtőfolyadék (hűtőfolyadék) a hűtő belsejében lévő tömített csöveken keresztül áramlik, nem a bordák között. A bordák vékony fémcsíkok, amelyek a csövek külső oldalához vannak ragasztva. Egyedüli céljuk a felület növelése, hogy a radiátoron áthaladó levegő hatékonyabban tudja felvenni a hőt. A folyadék és a bordák normál üzemi körülmények között soha nem érintkeznek közvetlenül.
Ez az egyik leggyakrabban előforduló félreértés azoknál, akik először vizsgálnak meg egy radiátort. A bordák csatornáknak tűnnek, amelyeken keresztül valami átfolyhat – de a levegő felé nyitottak, nem a hűtőfolyadék-kör felé.
A radiátor egy hőcserélő. A motorból származó forró hűtőfolyadék a bemeneti tartályon keresztül jut be, a magon áthaladó keskeny csövön keresztül halad át, majd hővesztés után a kimeneti tartályon keresztül távozik. Az egész folyamat két különálló folyadékúttól függ, amelyek soha nem keverednek össze:
A hő a hűtőfolyadékból a csövek falaiba, majd a falakhoz kapcsolódó bordákba, végül az átáramló levegőbe jut át. Ez a kaszkádhatás – vezetés, majd konvekció – az oka annak, hogy a bordák drámaian javítják a hűtési hatékonyságot. Egy tipikus autóhűtő mag rendelkezhet 10-20 borda hüvelykenként , sokszor nagyobb felületet biztosítva neki, mint amennyit egy sima cső önmagában biztosítana.
A modern radiátorok bordái szinte mindig alumíniumból készülnek, mivel az alumíniumnak magas a hővezető képessége (~205 W/m·K) és könnyű. Hullámosak vagy lamellák – nem laposak –, hogy turbulenciát hozzanak létre a légáramlásban, ami megbontja a csendes levegő szigetelő határrétegét és felgyorsítja a hőátadást. A lamellákkal ellátott bordák 20-30%-kal javítják a hőelvezetést a sima hullámlemezekhez képest hasonló légáramlási sebességgel.
Ha szembe nézünk egy radiátorral, szinte teljes egészében bordák láthatók. A csövek mögöttük vannak elrejtve. A levegő elölről-hátra mozog az uszonysorok közötti tereken keresztül; A hűtőfolyadék oldalról oldalra (vagy egyes kiviteleknél fentről lefelé) mozog a csövek belsejében.
| Funkció | Hűtőfolyadék kör | Levegő áramkör |
|---|---|---|
| Ahol folyik | Lezárt csövek belsejében | Az uszonyok között (szabadban) |
| Áramlási irány | Oldalról oldalra vagy felülről lefelé | Elölről-hátul a magon keresztül |
| Hajtott | Vízpumpa | A jármű sebessége vagy elektromos ventilátor |
| Tipikus folyadék | 50/50 víz és fagyálló keverék | Környezeti levegő |
| Hőátadás típusa | Vezetés a csőfalakba | Konvekció az uszony felületéről |
Bár a hűtőfolyadéknak nem szabadna hozzáérnie a bordákhoz, előfordulhatnak szivárgások. Amikor a csőben lyuk keletkezik, vagy egy kötés meghibásodik, a hűtőfolyadék kiszivároghat, és bevonja a bordafelületeket. Ez valójában egy hasznos diagnosztikai jel:
A bordákon lévő hűtőfolyadék-maradványok szintén rontják a hűtési teljesítményt. A kiszáradt ásványi lerakódások szigetelőként működnek, csökkentve a bordafelület vezetőképességét. Még egy vékony 0,1 mm-es vízkőréteg is akár 10%-kal csökkentheti a hőátadási hatékonyságot hőcserélők egyes laboratóriumi méréseiben.
Az uszonyok rendkívül finomak – egy erősen megnyomott ujj meghajlíthatja őket. Csak ezeket a módszereket használja:
A zűrzavar érthető. Kívülről a fűtőtest keskeny járatokból álló sűrű rácsnak tűnik – és a lamellák a rács legláthatóbb részei. Természetes azt feltételezni, hogy a folyadék ezeket a látható járatokat használja. Ezenkívül néhány régebbi vagy nagyon nagy ipari hőcserélő héj-cső elrendezésben vezeti át a folyadékokat a bordákon, ami megerősíti ezt az intuíciót.
Az autóipari hűtőben azonban a csövek jellemzően csak 1-2 mm széles és egy síkban ülnek az uszonysorok mögött vagy között – szétszerelés nélkül szinte láthatatlanok. Egy tipikus radiátormag keresztmetszete így néz ki:
A bordák kitöltik a csövek közötti teret, de soha nem zárják le őket – a levegő szabadon áramlik át rajtuk. A csövek teljesen zártak és nyomáspróbával rendelkeznek, hogy a hűtőfolyadékot a jellemző üzemi nyomáson tartsák 13–18 psi (0,9–1,2 bar) szivárgás nélkül.
Annak ellenére, hogy a hűtőfolyadék nem halad át a bordákon, az eltömődött bordák mégis túlmelegedést okoznak, mivel a légáramlás csökken. A gyakori okok a következők:
Ha a motor a normálnál állandóan melegebben működik a teljes hűtőfolyadékszint és a működő termosztát ellenére, a borda állapotának ellenőrzése logikus első lépés, mielőtt áttérnénk a drágább diagnózisokra, például a fejtömítés-tesztre.
A hűtőfolyadék útja és a bordákon áthaladó levegő út közötti elválasztás megértése közvetlen gyakorlati értékű:
A bordák tisztán a hőcserélő folyamat levegő oldalán vannak. Tisztán és sérülésmentesen tartásuk ugyanolyan fontos a túlmelegedés megelőzése érdekében, mint a hűtőfolyadék megfelelő szinten és koncentrációban tartása.