Τα θερμαντικά σώματα είναι εναλλάκτες θερμότητας που χρησιμοποιούνται για την ψύξη κινητήρων εσωτερικής καύσης, κυρίως σε αυτοκίνητα αλλά και σε αεροσκάφη με κινητήρες εμβόλων, σιδηροδρομικές ατμομηχανές, μοτοσικλέτες, σταθερές εγκαταστάσεις παραγωγής ή οποιαδήποτε παρόμοια χρήση τέτοιου κινητήρα.
Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης συχνά ψύχονται με την κυκλοφορία ενός υγρού που ονομάζεται ψυκτικό κινητήρα μέσω του μπλοκ κινητήρα και της κυλινδροκεφαλής όπου θερμαίνεται, στη συνέχεια μέσω ενός ψυγείου όπου χάνει θερμότητα στην ατμόσφαιρα και στη συνέχεια επιστρέφει στον κινητήρα. Το ψυκτικό του κινητήρα είναι συνήθως με βάση το νερό, αλλά μπορεί επίσης να είναι λάδι. Είναι σύνηθες να χρησιμοποιείται μια αντλία νερού για να αναγκάσει το ψυκτικό του κινητήρα να κυκλοφορήσει, και επίσης ένας αξονικός ανεμιστήρας[1] να πιέζει τον αέρα μέσω του ψυγείου.
Αυτοκίνητα και μοτοσικλέτες[επεξεργασία]Ψυκτικό που χύνεται στο ψυγείο ενός αυτοκινήτου
Σε αυτοκίνητα και μοτοσικλέτες με υγρόψυκτο κινητήρα εσωτερικής καύσης, ένα ψυγείο συνδέεται με κανάλια που διατρέχουν τον κινητήρα και την κυλινδροκεφαλή, μέσω των οποίων ένα υγρό (ψυκτικό) αντλείται από μια αντλία ψυκτικού. Αυτό το υγρό μπορεί να είναι νερό (σε κλίματα όπου το νερό είναι απίθανο να παγώσει), αλλά πιο συχνά είναι ένα μείγμα νερού και αντιψυκτικού σε αναλογίες κατάλληλες για το κλίμα. Το ίδιο το αντιψυκτικό είναι συνήθως αιθυλενογλυκόλη ή προπυλενογλυκόλη (με α
μικρή ποσότητα αναστολέα διάβρωσης).
Ένα τυπικό σύστημα ψύξης αυτοκινήτου περιλαμβάνει:
· μια σειρά από στοές χυτές στο μπλοκ κινητήρα και την κυλινδροκεφαλή, που περιβάλλουν τους θαλάμους καύσης με κυκλοφορούν υγρό για τη μεταφορά θερμότητας.
· ένα ψυγείο, που αποτελείται από πολλούς μικρούς σωλήνες εξοπλισμένους με μια κηρήθρα πτερυγίων για να διαχέει τη θερμότητα γρήγορα, που δέχεται και ψύχει ζεστό υγρό από τον κινητήρα.
· μια αντλία νερού, συνήθως φυγοκεντρικού τύπου, για την κυκλοφορία του ψυκτικού μέσω του συστήματος.
· έναν θερμοστάτη για τον έλεγχο της θερμοκρασίας μεταβάλλοντας την ποσότητα του ψυκτικού που πηγαίνει στο ψυγείο.
· Ένας ανεμιστήρας για να τραβήξει δροσερό αέρα μέσα από το ψυγείο.
Η διαδικασία καύσης παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Εάν η θερμότητα αφεθεί να αυξηθεί χωρίς έλεγχο, θα προέκυπτε έκρηξη και τα εξαρτήματα έξω από τον κινητήρα θα αστοχούσαν λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας. Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου, το ψυκτικό υγρό κυκλοφορεί μέσω του κινητήρα όπου απορροφά τη θερμότητα. Μόλις απορροφηθεί το ψυκτικό
η θερμότητα από τον κινητήρα συνεχίζει τη ροή του προς το ψυγείο. Το ψυγείο μεταφέρει θερμότητα από το ψυκτικό στον αέρα που περνά.
Τα θερμαντικά σώματα χρησιμοποιούνται επίσης για την ψύξη υγρών του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων, ψυκτικού μέσου κλιματιστικού, αέρα εισαγωγής και μερικές φορές για την ψύξη λαδιού κινητήρα ή υγρού υδραυλικού τιμονιού. Ένα ψυγείο είναι συνήθως τοποθετημένο σε μια θέση όπου δέχεται ροή αέρα από την κίνηση του οχήματος προς τα εμπρός, όπως πίσω από μια μπροστινή σχάρα. Όταν οι κινητήρες είναι τοποθετημένοι στη μέση ή πίσω, είναι σύνηθες να τοποθετείτε το ψυγείο πίσω από μια μπροστινή σχάρα για να επιτευχθεί επαρκής ροή αέρα, παρόλο που αυτό απαιτεί μακρούς σωλήνες ψυκτικού. Εναλλακτικά, το ψυγείο μπορεί να αντλεί αέρα από τη ροή πάνω από το επάνω μέρος του οχήματος ή από μια πλάγια σχάρα. Για μεγάλα οχήματα, όπως λεωφορεία, η πλευρική ροή αέρα είναι πιο συνηθισμένη για την ψύξη του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων και η ροή αέρα στην κορυφή είναι πιο συνηθισμένη για την ψύξη του κλιματιστικού. πυρήνα με πολλές στενές διόδους, δίνοντας μεγάλη επιφάνεια σε σχέση με τον όγκο. Αυτός ο πυρήνας κατασκευάζεται συνήθως από στοιβαγμένα στρώματα μεταλλικού φύλλου, που συμπιέζονται για να σχηματίσουν κανάλια και συγκολλούνται ή συγκολλούνται μεταξύ τους. Για πολλά χρόνια τα θερμαντικά σώματα κατασκευάζονταν από ορείχαλκο ή χάλκινο πυρήνα συγκολλημένο σε ορειχάλκινες κεφαλές. Τα σύγχρονα καλοριφέρ έχουν πυρήνες αλουμινίου και συχνά εξοικονομούν χρήματα και βάρος χρησιμοποιώντας πλαστικές κεφαλές με παρεμβύσματα. Αυτή η κατασκευή είναι πιο επιρρεπής σε αστοχίες και επισκευάζεται λιγότερο εύκολα από τα παραδοσιακά υλικά.
Μια παλαιότερη μέθοδος κατασκευής ήταν το κυψελοειδές καλοριφέρ. Οι στρογγυλοί σωλήνες τοποθετήθηκαν σε εξάγωνα στα άκρα τους, στη συνέχεια στοιβάστηκαν μεταξύ τους και συγκολλήθηκαν. Καθώς ακουμπούσαν μόνο στα άκρα τους, αυτό σχημάτισε αυτό που στην πραγματικότητα έγινε μια δεξαμενή στερεού νερού με πολλούς σωλήνες αέρα μέσα από αυτήν.[2]
Ορισμένα vintage αυτοκίνητα χρησιμοποιούν πυρήνες ψυγείου κατασκευασμένους από τυλιγμένο σωλήνα, μια λιγότερο αποτελεσματική αλλά πιο απλή κατασκευή.
