Jäähdyttimet ovat lämmönvaihtimia, joita käytetään polttomoottoreiden jäähdyttämiseen pääasiassa autoissa, mutta myös mäntämoottorisissa lentokoneissa, rautatievetureissa, moottoripyörissä, kiinteissä generaattoreissa tai vastaavissa tällaisten moottorien käyttötarkoituksissa.
Polttomoottoreita jäähdytetään usein kierrättämällä nestettä, jota kutsutaan moottorin jäähdytysnesteeksi, moottorilohkon ja sylinterinkannen läpi, jossa se lämmitetään, sitten jäähdyttimen läpi, jossa se menettää lämpöä ilmakehään ja palautetaan sitten moottoriin. Moottorin jäähdytysneste on yleensä vesipohjaista, mutta voi olla myös öljyä. On yleistä käyttää vesipumppua pakottamaan moottorin jäähdytysnesteen kiertämään ja myös aksiaalituuletinta[1] pakottamaan ilman jäähdyttimen läpi.
Autot ja moottoripyörät[muokkaa]Jäähdytysnestettä kaadetaan auton jäähdyttimeen
Nestejäähdytteisellä polttomoottorilla varustetuissa autoissa ja moottoripyörissä jäähdytin on kytketty moottorin ja sylinterinkannen läpi kulkeviin kanaviin, joiden kautta jäähdytysnestepumppu pumppaa nestettä (jäähdytysnestettä). Tämä neste voi olla vettä (ilmastossa, jossa vesi ei todennäköisesti jääty), mutta se on yleisemmin veden ja pakkasnesteen seos ilmastoon sopivissa suhteissa. Pakkasneste itsessään on yleensä etyleeniglykolia tai propyleeniglykolia (jossa a
pieni määrä korroosionestoainetta).
Tyypillinen autojen jäähdytysjärjestelmä sisältää:
· sarja moottorilohkoon ja sylinterinkanteen valettua käytävää, joka ympäröi palokammioita kiertävällä nesteellä lämmön kuljettamiseksi pois;
· jäähdytin, joka koostuu useista pienistä putkista, jotka on varustettu hunajakennolla evällä, joka haihduttaa lämpöä nopeasti ja joka vastaanottaa ja jäähdyttää kuumaa nestettä moottorista;
· vesipumppu, yleensä keskipakotyyppinen jäähdytysnesteen kierrättämiseksi järjestelmän läpi;
· termostaatti, joka säätelee lämpötilaa muuttamalla jäähdyttimeen menevän jäähdytysnesteen määrää;
· tuuletin imemään viileää ilmaa jäähdyttimen läpi.
Polttoprosessi tuottaa suuren määrän lämpöä. Jos lämmön annettaisiin nousta hallitsemattomasti, tapahtuisi räjähdys ja moottorin ulkopuoliset komponentit pettäisivät liian korkean lämpötilan vuoksi. Tämän vaikutuksen torjumiseksi jäähdytysnestettä kierrätetään moottorin läpi, jossa se imee lämpöä. Kun jäähdytysneste imeytyy
moottorista tuleva lämpö jatkaa virtaamistaan jäähdyttimeen. Patteri siirtää lämpöä jäähdytysnesteestä kulkevaan ilmaan.
Jäähdytintä käytetään myös automaattivaihteiston nesteiden, ilmastointilaitteen kylmäaineen, imuilman ja joskus moottoriöljyn tai ohjaustehostimen nesteen jäähdyttämiseen. Jäähdytin asennetaan tyypillisesti asentoon, jossa se vastaanottaa ilmavirran ajoneuvon eteenpäinliikkeestä, esimerkiksi etusäleikön taakse. Jos moottorit on asennettu keskelle tai taakse, on tavallista asentaa jäähdytin etusäleikön taakse riittävän ilmavirran saavuttamiseksi, vaikka se vaatii pitkiä jäähdytysnesteputkia. Vaihtoehtoisesti jäähdytin voi imeä ilmaa ajoneuvon yläosan yli tai sivulle asennetusta säleikköstä. Pitkissä ajoneuvoissa, kuten linja-autoissa, sivuilmavirta on yleisin moottorin ja vaihteiston jäähdytykseen ja yläilmavirta yleisin ilmastointilaitteen jäähdytykseen. Jäähdyttimen rakenne[muokkaa]Autojen jäähdyttimet on rakennettu parista metallista tai muovista jakosäiliöstä, jotka on yhdistetty toisiinsa ydin, jossa on monia kapeita käytäviä, mikä antaa suuren pinta-alan tilavuuteen nähden. Tämä ydin on yleensä valmistettu pinotuista metallilevykerroksista, puristettu kanavien muodostamiseksi ja juotettu tai juotettu yhteen. Patterit valmistettiin useiden vuosien ajan messinki- tai kupariytimistä, jotka oli juotettu messinkiin. Nykyaikaisissa lämpöpattereissa on alumiinisydämet, ja ne säästävät usein rahaa ja painoa käyttämällä muovisia tiivisteitä. Tämä rakenne on herkempi epäonnistumaan ja sitä on vähemmän helppo korjata kuin perinteiset materiaalit.
Aikaisempi rakennustapa oli kennopatteri. Pyöreät putket puristettiin kuusikulmioiksi päistään, pinottiin sitten yhteen ja juotettiin. Koska ne koskettivat vain päistään, tämä muodosti itse asiassa kiinteän vesisäiliön, jonka läpi oli monia ilmaputkia.[2]
Jotkut vintage-autot käyttävät jäähdyttimen ytimiä, jotka on valmistettu kierreputkesta, mikä on vähemmän tehokas mutta yksinkertaisempi rakenne.
