Daxili yanma mühərriklərinin istilik səmərəliliyi daxili temperaturla artdığından, qaynama nöqtəsini artırmaq üçün soyuducu atmosfer təzyiqindən yüksəkdə saxlanılır. Kalibrlənmiş təzyiq relyef klapan adətən radiatorun doldurma qapağına daxil edilir. Bu təzyiq modellər arasında dəyişir, lakin adətən 4 ilə 30 psi (30 ilə 200 kPa) arasında dəyişir.[4]
Temperaturun artması ilə soyuducu sistem təzyiqi artdıqca, təzyiq relyef klapan artıq təzyiqin çıxmasına imkan verən nöqtəyə çatacaq. Sistem temperaturu yüksəlməyi dayandırdıqda bu dayanacaq. Həddindən artıq doldurulmuş bir radiator (və ya başlıq çəni) vəziyyətində, bir az mayenin çıxmasına imkan verməklə təzyiq havalandırılır. Bu, sadəcə yerə tökülə bilər və ya atmosfer təzyiqində qalan havası olan bir qabda toplana bilər. Mühərrik söndürüldükdə soyutma sistemi soyuyur və maye səviyyəsi aşağı düşür. Bəzi hallarda, artıq mayenin şüşəyə yığıldığı hallarda, bu, yenidən əsas soyuducu dövrəsinə “udula” bilər. Digər hallarda, belə deyil.
İkinci Dünya Müharibəsindən əvvəl mühərrik soyuducu adətən düz su idi. Antifriz yalnız donmaya nəzarət etmək üçün istifadə olunurdu və bu, çox vaxt yalnız soyuq havalarda edilirdi. Mühərrik blokunda adi su donmağa buraxılarsa, su donduqca genişləyə bilər. Bu təsir buzun genişlənməsi səbəbindən mühərrikin ciddi zədələnməsinə səbəb ola bilər.
Yüksək performanslı təyyarə mühərriklərinin inkişafı daha yüksək qaynama nöqtələri olan təkmilləşdirilmiş soyuducu maddələr tələb etdi, bu da qlikol və ya su-qlikol qarışıqlarının qəbuluna səbəb oldu. Bunlar antifriz xüsusiyyətlərinə görə qlikolların qəbul edilməsinə səbəb oldu.
Alüminium və ya qarışıq metal mühərriklərin inkişafından bəri korroziyaya qarşı mübarizə antifrizdən daha vacib hala gəldi və bütün bölgələrdə və mövsümlərdə.
Quru işləyən daşqın çəni soyuducu suyun buxarlanması ilə nəticələnə bilər ki, bu da mühərrikin lokal və ya ümumi həddən artıq istiləşməsinə səbəb ola bilər. Avtomobilin temperaturu aşmasına icazə verilərsə, ciddi zədələnmələr baş verə bilər. Başlıq contaları, əyilmiş və ya çatlamış silindr başları və ya silindr blokları kimi nasazlıqlar nəticə ola bilər. Bəzən heç bir xəbərdarlıq olmayacaq, çünki temperatur göstəricisi üçün məlumat verən temperatur sensoru (mexaniki və ya elektrik) maye soyuducuya deyil, su buxarına məruz qalır və zərərli yanlış oxunuş verir.
İsti radiatorun açılması sistem təzyiqini aşağı salır, bu da onun qaynamasına və təhlükəli dərəcədə isti maye və buxarın çıxmasına səbəb ola bilər. Buna görə də, radiator qapaqlarında tez-tez qapağın tam açılmasından əvvəl daxili təzyiqi azaltmağa çalışan bir mexanizm var.
Avtomobilin su radiatorunun ixtirası Karl Benz-ə aiddir. Wilhelm Maybach Mercedes 35 at gücünə malik ilk pətək radiatorunu hazırladı
Bəzən orijinal radiatorun ölçüsünü artırmaq mümkün olmadıqda, avtomobilin soyutma qabiliyyətini artırmaq üçün ikinci və ya köməkçi radiatorla təchiz edilməsi lazımdır. İkinci radiator dövrədəki əsas radiatorla ardıcıl olaraq çəkilir. Audi 100 ilk dəfə 200-ü yaradaraq turbomühərrikli olduqda belə idi. Bunları intercoolerlərlə qarışdırmaq olmaz.
Bəzi mühərriklərdə yağ soyuducusu, mühərrik yağını soyutmaq üçün ayrıca kiçik radiator var. Avtomatik transmissiyası olan avtomobillərdə tez-tez radiatora əlavə bağlantılar olur, bu da ötürücü mayenin istiliyini radiatordakı soyuducuya ötürməsinə imkan verir. Əsas radiatorun daha kiçik bir versiyasına gəldikdə, bunlar ya yağ-hava radiatorları ola bilər. Daha sadə, onlar yağ-su soyuducuları ola bilər, burada su radiatorunun içərisinə bir neft borusu daxil edilir. Su ətraf havadan daha isti olsa da, onun daha yüksək istilik keçiriciliyi daha az mürəkkəb və beləliklə də daha ucuz və daha etibarlı yağ soyuducudan (məhdudiyyətlər daxilində) müqayisə edilə bilən soyutma təklif edir. Daha az hallarda, sükan gücləndirici maye, əyləc mayesi və digər hidravlik mayelər avtomobildəki köməkçi radiator vasitəsilə soyudula bilər.
Turbo yüklü və ya kompressorlu mühərriklərdə mühərriki soyutmaq üçün deyil, daxil olan hava yükünü soyutmaq üçün istifadə edilən hava-hava və ya hava-su radiatoru olan intercooler ola bilər.
Maye ilə soyudulmuş porşenli mühərrikləri olan təyyarələr (adətən radial deyil, daxili mühərriklər) üçün də radiatorlar tələb olunur. Hava sürəti avtomobillərə nisbətən daha yüksək olduğundan, bunlar uçuş zamanı səmərəli şəkildə soyudulur və buna görə də böyük ərazilər və ya soyutma fanatları tələb olunmur. Bununla belə, bir çox yüksək performanslı təyyarələr yerdə boş işləyərkən həddindən artıq qızma problemi ilə üzləşirlər - Spitfire üçün cəmi yeddi dəqiqə.[6] Bu, indiki Formula 1 avtomobillərinə bənzəyir, mühərrikləri işləyən şəbəkədə dayandırıldıqda, həddindən artıq istiləşmənin qarşısını almaq üçün radiator qüllələrinə hava axını tələb olunur.
Sürtünmənin azaldılması hava gəmilərinin dizaynında, o cümlədən soyutma sistemlərinin dizaynında əsas məqsəddir. Erkən texnika, pətək nüvəsini (səthin həcmə nisbəti yüksək olan bir çox səthlər) səthə quraşdırılmış radiatorla əvəz etmək üçün təyyarənin bol hava axınından istifadə etmək idi. Bu, gövdəyə və ya qanad qabığına qarışmış tək bir səthdən istifadə edir, soyuducu bu səthin arxasındakı borulardan axandır. Belə dizaynlar daha çox Birinci Dünya Müharibəsi təyyarələrində görüldü.
Hava sürətindən çox asılı olduqları üçün yerüstü radiatorlar yerdə işləyərkən həddindən artıq istiləşməyə daha çox meyllidirlər. Supermarine S.6B kimi yarış təyyarələri, üzmələrinin yuxarı səthlərinə quraşdırılmış radiatorları olan yarış hidrotəyyari, performanslarının əsas həddi kimi "temperatur göstəricisi üzərində uçmaq" kimi təsvir edilmişdir.[7]
Səth radiatorları, 1928-ci ildə Malkolm Kempbellin Mavi Quşu kimi bir neçə yüksək sürətli yarış avtomobilləri tərəfindən də istifadə edilmişdir.
Bir qayda olaraq, əksər soyutma sistemləri üçün soyuducu mayenin qaynamasına icazə verilməməsi bir məhdudiyyətdir, çünki axın içində qazla işləmə ehtiyacı dizaynı xeyli çətinləşdirir. Su ilə soyudulan sistem üçün bu o deməkdir ki, istilik transferinin maksimum miqdarı suyun xüsusi istilik tutumu və ətraf mühitlə 100 °C arasındakı temperatur fərqi ilə məhdudlaşır. Bu, qışda və ya temperaturun aşağı olduğu yüksək hündürlüklərdə daha effektiv soyutma təmin edir.
Təyyarələrin soyudulmasında xüsusi əhəmiyyət kəsb edən digər təsir, təzyiqlə xüsusi istilik tutumunun dəyişməsi və qaynama nöqtəsinin azalması və bu təzyiqin temperaturun düşməsindən daha çox hündürlüklə dəyişməsidir. Beləliklə, ümumiyyətlə, maye soyutma sistemləri təyyarə qalxdıqca tutumunu itirir. Bu, 1930-cu illərdə turbosüper yükləyicilərin tətbiqi ilk dəfə 15.000 futdan yuxarı hündürlüklərdə rahat səyahət etməyə imkan verdiyi və soyutma dizaynının əsas tədqiqat sahəsinə çevrildiyi zaman performans üçün əsas məhdudiyyət idi.
Bu problemin ən açıq və ümumi həlli bütün soyutma sistemini təzyiq altında işlətmək idi. Bu, xüsusi istilik tutumunu sabit bir dəyərdə saxladı, xarici havanın temperaturu isə düşməyə davam etdi. Belə sistemlər dırmaşdıqca soyutma qabiliyyətini yaxşılaşdırdı. Əksər istifadələr üçün bu, yüksək performanslı porşenli mühərriklərin soyudulması problemini həll etdi və İkinci Dünya Müharibəsi dövrünün demək olar ki, bütün maye soyudulmuş təyyarə mühərrikləri bu həlldən istifadə etdi.
Bununla belə, təzyiqli sistemlər də daha mürəkkəb və zədələnməyə daha həssas idi - soyuducu maye təzyiq altında olduğu üçün soyutma sistemindəki tək tüfəng çaplı güllə dəliyi kimi hətta kiçik zədələnmə də mayenin sürətlə sıçramasına səbəb olardı. dəlik. Mühərrikin nasazlığının əsas səbəbi soyutma sistemlərinin nasazlığı idi.
Buxarı idarə edə bilən bir təyyarə radiatoru qurmaq daha çətin olsa da, bu, heç bir şəkildə mümkün deyil. Əsas tələb buxarı yenidən nasoslara ötürməzdən və soyutma dövrəsini tamamlamadan əvvəl onu yenidən maye halına gətirən bir sistem təmin etməkdir. Belə bir sistem buxarlanmanın xüsusi istiliyindən istifadə edə bilər ki, bu da su vəziyyətində maye halında xüsusi istilik tutumundan beş dəfə çoxdur. Buxarın həddindən artıq qızdırılmasına icazə verməklə əlavə qazanc əldə etmək olar. Buxarlandırıcı soyuducular kimi tanınan bu cür sistemlər 1930-cu illərdə əhəmiyyətli tədqiqatların mövzusu idi.
Ətraf mühitin temperaturu 20 °C olan, başqa cür oxşar olan iki soyutma sistemini nəzərdən keçirək. Tamamilə maye dizaynı 30 °C ilə 90 °C arasında işləyə bilər və istiliyi daşımaq üçün 60 °C temperatur fərqi təklif edir. Buxarlandırıcı soyutma sistemi 80 °C ilə 110 °C arasında işləyə bilər. İlk baxışdan bu, temperatur fərqinin daha az olduğu kimi görünür, lakin bu analiz buxarın yaranması zamanı hopdurulan 500 °C-yə bərabər olan böyük miqdarda istilik enerjisini nəzərdən qaçırır. Əslində, buxarlandırıcı versiya 80 °C ilə 560 °C arasında işləyir, 480 °C effektiv temperatur fərqi. Belə bir sistem hətta daha az miqdarda su ilə də təsirli ola bilər.
Buxarlandırıcı soyutma sisteminin mənfi tərəfi buxarı yenidən qaynama nöqtəsindən aşağı soyutmaq üçün tələb olunan kondensatorların sahəsidir. Buxar sudan qat-qat az sıx olduğundan, buxarı yenidən soyutmaq üçün kifayət qədər hava axını təmin etmək üçün müvafiq olaraq daha böyük səth sahəsi lazımdır. 1933-cü ildə Rolls-Royce Goshawk dizaynında adi radiatora bənzər kondensatorlardan istifadə edildi və bu dizayn drag üçün ciddi problem olduğunu sübut etdi. Almaniyada Günter qardaşları buxarlandırıcı soyutma və təyyarənin bütün qanadlarına, gövdəsinə və hətta sükanına yayılmış yerüstü radiatorları birləşdirən alternativ dizayn hazırladılar. Onların dizaynından istifadə edərək bir neçə təyyarə tikildi və çoxsaylı performans rekordları, xüsusən Heinkel He 119 və Heinkel He 100 oldu. Bununla belə, bu sistemlər yayılmış radiatorlardan mayeni qaytarmaq üçün çoxlu nasoslar tələb edirdi və düzgün işləmək olduqca çətin idi. , və döyüş zərərinə daha çox həssas idi. Bu sistemi inkişaf etdirmək səyləri ümumiyyətlə 1940-cı ilə qədər dayandırılmışdı. Buxarlandırıcı soyutmaya ehtiyac tezliklə daha az xüsusi istiliyə malik olan, lakin sudan daha yüksək qaynama nöqtəsinə malik olan etilen qlikol əsaslı soyuducuların geniş yayılması ilə rədd ediləcəkdi.
Bir kanalda olan bir təyyarə radiatoru keçən havanı qızdırır, bu da havanın genişlənməsinə və sürət qazanmasına səbəb olur. Bu Meredith effekti adlanır və yaxşı dizayn edilmiş aşağı sürtünmə radiatorları (xüsusilə P-51 Mustang) olan yüksək performanslı porşenli təyyarələr ondan təkan alır. Radiatorun qapalı olduğu kanalın sürüklənməsini kompensasiya etmək üçün təkan kifayət qədər əhəmiyyətli idi və təyyarəyə sıfır soyutma müqavimətinə nail olmağa imkan verdi. Bir vaxtlar hətta Supermarine Spitfire-ni radiatordan sonra egzoz kanalına yanacaq vuraraq və onu alovlandırmaqla yanacaqdan sonra təchiz etmək planları var idi[sitat lazımdır]. Sonradan yanma, əsas yanma dövrünün aşağı axınında mühərrikə əlavə yanacaq yeritməklə əldə edilir.
