ऑटोमोबाइल रेडिएटर तीन भागों से बना होता है: इनलेट चैम्बर, आउटलेट चैम्बर और रेडिएटर कोर। शीतलक रेडिएटर कोर के अंदर बहता है और हवा रेडिएटर के बाहर से गुजरती है। गर्म शीतलक हवा में गर्मी फैलाकर ठंडा हो जाता है, जबकि ठंडी हवा शीतलक द्वारा उत्सर्जित गर्मी को अवशोषित करके गर्म हो जाती है।
संक्षेप
रेडिएटर ऑटोमोबाइल कूलिंग सिस्टम से संबंधित है, और इंजन वॉटर कूलिंग सिस्टम में रेडिएटर तीन भागों से बना है: इनलेट चैंबर, आउटलेट चैंबर, मुख्य प्लेट और रेडिएटर कोर।
रेडिएटर उच्च तापमान पर पहुंच चुके शीतलक को ठंडा करता है। जब रेडिएटर के ट्यूब और पंख शीतलन पंखे द्वारा उत्पन्न वायुप्रवाह और वाहन की गति से उत्पन्न वायुप्रवाह के संपर्क में आते हैं, तो रेडिएटर में शीतलक ठंडा हो जाता है।
क्रम से लगाना
रेडिएटर में शीतलक प्रवाह की दिशा के अनुसार, रेडिएटर को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: अनुदैर्ध्य प्रवाह और क्रॉस-फ्लो।
रेडिएटर कोर की संरचना को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: ट्यूब प्लेट प्रकार और ट्यूब बेल्ट प्रकार
सामग्री
कार रेडिएटर्स के दो मुख्य प्रकार हैं: एल्यूमीनियम और तांबा, पहला सामान्य यात्री कारों के लिए, दूसरा बड़े वाणिज्यिक वाहनों के लिए
ऑटोमोटिव रेडिएटर सामग्री और विनिर्माण प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हो रही है। सामग्री में हल्के वजन के स्पष्ट लाभ के साथ एल्यूमीनियम रेडिएटर, कारों और हल्के वाहनों के क्षेत्र में धीरे-धीरे तांबे के रेडिएटर को एक ही समय में बदल देता है, तांबे के रेडिएटर निर्माण तकनीक और प्रक्रिया को काफी विकसित किया गया है, यात्री कारों, निर्माण मशीनरी, भारी में तांबे के ब्रेज़्ड रेडिएटर ट्रकों और अन्य इंजन रेडिएटर के फायदे स्पष्ट हैं। विदेशी कारों के रेडिएटर ज्यादातर एल्यूमीनियम रेडिएटर होते हैं, मुख्य रूप से पर्यावरण की रक्षा के दृष्टिकोण से (विशेषकर यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में)। नई यूरोपीय कारों में एल्यूमीनियम रेडिएटर्स का अनुपात औसतन 64% है। चीन में ऑटोमोबाइल रेडिएटर उत्पादन के विकास के दृष्टिकोण से, टांकने से उत्पादित एल्यूमीनियम रेडिएटर धीरे-धीरे बढ़ रहा है। ब्रेज़्ड कॉपर रेडिएटर्स का उपयोग बसों, ट्रकों और अन्य इंजीनियरिंग उपकरणों में भी किया जाता है।
संरचना
ऑटोमोबाइल रेडिएटर ऑटोमोबाइल वाटर-कूल्ड इंजन कूलिंग सिस्टम का एक अनिवार्य हिस्सा है, जो प्रकाश, कुशल और किफायती की ओर विकसित हो रहा है। ऑटोमोबाइल रेडिएटर संरचना भी लगातार नए विकास के अनुरूप ढल रही है।
ऑटोमोटिव रेडिएटर्स के सबसे सामान्य संरचनात्मक रूपों को डीसी प्रकार और क्रॉस-फ्लो प्रकार में विभाजित किया जा सकता है।
रेडिएटर कोर की संरचना को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: ट्यूब प्लेट प्रकार और ट्यूब बेल्ट प्रकार। ट्यूबलर रेडिएटर का कोर कई पतली कूलिंग ट्यूब और हीट सिंक से बना होता है, और कूलिंग ट्यूब हवा के प्रतिरोध को कम करने और गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को बढ़ाने के लिए ज्यादातर सपाट और गोलाकार खंड अपनाते हैं।
रेडिएटर के कोर में शीतलक को गुजरने के लिए पर्याप्त प्रवाह क्षेत्र होना चाहिए, और शीतलक द्वारा रेडिएटर में स्थानांतरित गर्मी को दूर करने के लिए पर्याप्त मात्रा में हवा को पारित करने के लिए इसमें पर्याप्त वायु प्रवाह क्षेत्र भी होना चाहिए। [1]
साथ ही, इसमें शीतलक, वायु और ताप सिंक के बीच ताप विनिमय को पूरा करने के लिए पर्याप्त ताप अपव्यय क्षेत्र भी होना चाहिए।
ट्यूबलर बेल्ट रेडिएटर वेल्डिंग द्वारा परस्पर व्यवस्थित नालीदार गर्मी वितरण और शीतलन पाइप से बना है।
ट्यूबलर रेडिएटर की तुलना में, ट्यूबलर रेडिएटर समान परिस्थितियों में गर्मी अपव्यय क्षेत्र को लगभग 12% तक बढ़ा सकता है, और गर्मी अपव्यय बेल्ट को बहने वाली हवा की आसंजन परत को नष्ट करने के लिए परेशान वायु प्रवाह के साथ एक समान विंडो शटर छेद के साथ खोला जाता है। फैलाव क्षेत्र की सतह पर और गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार करें।
कार रेडिएटर्स को आम तौर पर वाटर कूलिंग और एयर कूलिंग में विभाजित किया जाता है। एयर-कूल्ड इंजनों का ऊष्मा अपव्यय, ऊष्मा अपव्यय के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए गर्मी को दूर करने के लिए हवा के संचलन पर निर्भर करता है। एयर-कूल्ड इंजन के सिलेंडर ब्लॉक के बाहरी हिस्से को एक घने शीट संरचना में डिजाइन और निर्मित किया गया है, जिससे इंजन की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए गर्मी अपव्यय क्षेत्र में वृद्धि होती है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले वाटर-कूल्ड इंजन की तुलना में, एयर-कूल्ड इंजन में हल्के वजन और आसान रखरखाव के फायदे हैं।
जल शीतलन रेडिएटर रेडिएटर इंजन के उच्च तापमान के साथ शीतलक को ठंडा करने के लिए जिम्मेदार है; पंप का कार्य शीतलक को संपूर्ण शीतलन प्रणाली में प्रसारित करना है; पंखे का संचालन रेडिएटर को सीधे उड़ाने के लिए परिवेश के तापमान का उपयोग करता है, ताकि रेडिएटर में उच्च तापमान वाले शीतलक को ठंडा किया जा सके; शीतलक के भंडारण के लिए एक राज्य भंडारण टैंक का उपयोग किया जाता है जो शीतलक के परिसंचरण को नियंत्रित करता है।
जब वाहन चल रहा होता है, तो रेडिएटर की सतह पर धूल, पत्तियां और मलबा आसानी से जमा हो जाता है, जिससे कूलिंग ब्लेड अवरुद्ध हो जाता है और रेडिएटर के प्रदर्शन में गिरावट आती है। इस मामले में, हम सफाई के लिए ब्रश का उपयोग कर सकते हैं, या हम रेडिएटर पर मौजूद मलबे को उड़ाने के लिए उच्च दबाव वाले वायु पंप का उपयोग कर सकते हैं।
कार्य सिद्धांत को विस्तार से समझाया गया है
शीतलन प्रणाली का मुख्य काम इंजन को ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए हवा में गर्मी फैलाना है, लेकिन शीतलन प्रणाली की अन्य महत्वपूर्ण भूमिकाएँ भी हैं। कार का इंजन सही उच्च तापमान पर सबसे अच्छा काम करता है। यदि इंजन ठंडा हो जाता है, तो इससे घटकों की टूट-फूट तेज हो जाएगी, जिससे इंजन कम कुशल हो जाएगा और अधिक प्रदूषक उत्सर्जित करेगा। इसलिए, शीतलन प्रणाली की एक और महत्वपूर्ण भूमिका इंजन को जितनी जल्दी हो सके गर्म करना और इसे स्थिर तापमान पर रखना है।
ऑटोमोटिव कूलिंग सिस्टम दो प्रकार के होते हैं:
तरल शीतलन और वायु शीतलन। तरल शीतलन तरल शीतलित वाहन की शीतलन प्रणाली इंजन में पाइप और चैनलों के माध्यम से तरल प्रसारित करती है। जब तरल गर्म इंजन से प्रवाहित होता है, तो यह गर्मी को अवशोषित कर लेता है, जिससे इंजन का तापमान कम हो जाता है। इंजन के माध्यम से तरल प्रवाहित होने के बाद, यह हीट एक्सचेंजर (या रेडिएटर) में प्रवाहित होता है, और तरल में गर्मी हीट एक्सचेंजर के माध्यम से हवा में फैल जाती है। एयर कूलिंग कुछ शुरुआती कारों में एयर कूलिंग तकनीक का उपयोग किया जाता था, लेकिन आधुनिक कारें अब शायद ही इस पद्धति का उपयोग करती हैं। इंजन के माध्यम से तरल प्रसारित करने के बजाय, यह शीतलन विधि इंजन ब्लॉक की सतह से जुड़ी एल्यूमीनियम शीट के माध्यम से सिलेंडर से गर्मी को नष्ट कर देती है। इंजन को ठंडा करने के लिए एक शक्तिशाली पंखा एल्यूमीनियम शीट को हवा में उड़ा देता है। क्योंकि अधिकांश कारें लिक्विड कूलिंग का उपयोग करती हैं, कार में कूलिंग सिस्टम में बहुत सारे पाइप होते हैं।
पंप द्वारा इंजन ब्लॉक में तरल पहुंचाने के बाद, तरल सिलेंडर के चारों ओर इंजन चैनलों में प्रवाहित होना शुरू हो जाता है। फिर द्रव को इंजन के सिलेंडर हेड के माध्यम से थर्मोस्टेट में उस बिंदु पर लौटा दिया जाता है जहां से द्रव इंजन से बाहर बहता है। यदि थर्मोस्टेट बंद कर दिया जाता है, तो तरल थर्मोस्टेट के चारों ओर पाइप के माध्यम से सीधे पंप में प्रवाहित होगा। यदि थर्मोस्टेट चालू है, तो तरल पहले रेडिएटर में प्रवाहित होगा और फिर वापस पंप में प्रवाहित होगा।
हीटिंग सिस्टम की एक अलग चक्र प्रक्रिया भी होती है। यह चक्र सिलेंडर हेड से शुरू होता है और तरल को हीटर बेलो के माध्यम से पंप पर वापस भेजता है। स्वचालित ट्रांसमिशन से सुसज्जित कारों के लिए, रेडिएटर में निर्मित ट्रांसमिशन द्रव को ठंडा करने के लिए आमतौर पर एक अलग चक्र प्रक्रिया होती है। ट्रांसमिशन द्रव को रेडिएटर में दूसरे हीट एक्सचेंजर के माध्यम से ट्रांसमिशन द्वारा खींचा जाता है। तरल कारें शून्य डिग्री सेल्सियस से काफी नीचे से लेकर 38 डिग्री सेल्सियस से काफी ऊपर तक विस्तृत तापमान रेंज में चल सकती हैं।
इसलिए, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इंजन को ठंडा करने के लिए किस तरल पदार्थ का उपयोग किया जाता है, इसमें बहुत कम हिमांक, बहुत उच्च क्वथनांक होना चाहिए, और बहुत अधिक गर्मी को अवशोषित कर सकता है। गर्मी को अवशोषित करने के लिए पानी सबसे कुशल तरल पदार्थों में से एक है, लेकिन कार के इंजन में उपयोग के लिए इसका हिमांक बहुत अधिक है। अधिकांश कारों में उपयोग किया जाने वाला तरल पानी और एथिलीन ग्लाइकॉल (c2h6o2) का मिश्रण है, जिसे एंटीफ्ीज़र भी कहा जाता है। पानी में एथिलीन ग्लाइकोल मिलाने से क्वथनांक काफी बढ़ सकता है और हिमांक कम हो सकता है।
जब भी इंजन चल रहा होता है, तो पानी पंप तरल पदार्थ प्रसारित करता है। कारों में उपयोग किए जाने वाले केन्द्रापसारक पंपों के समान, पंप तरल को बाहर ले जाने के लिए केन्द्रापसारक बल द्वारा संचालित होता है और लगातार बीच से तरल को चूसता है। पंप का इनलेट केंद्र के करीब स्थित है, इसलिए रेडिएटर से लौटने वाला तरल पंप ब्लेड तक पहुंच सकता है। पंप ब्लेड तरल को पंप के बाहर भेजता है, जहां यह इंजन में प्रवेश करता है। पंप से तरल पदार्थ पहले इंजन ब्लॉक और सिलेंडर हेड के माध्यम से बहता है, फिर रेडिएटर में और अंत में वापस पंप में प्रवाहित होता है। इंजन ब्लॉक और सिलेंडर हेड में कई चैनल होते हैं जिन्हें तरल प्रवाह को सुविधाजनक बनाने के लिए डाला या मशीनीकृत किया जाता है।
यदि इन पाइपों में तरल का प्रवाह सुचारू है, तो केवल पाइप के संपर्क में आने वाला तरल ही सीधे ठंडा हो जाएगा। पाइप के माध्यम से बहने वाले तरल से पाइप में स्थानांतरित होने वाली गर्मी की मात्रा पाइप और पाइप को छूने वाले तरल के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करती है। इसलिए, यदि पाइप के संपर्क में आने वाले तरल को जल्दी से ठंडा किया जाए, तो कम गर्मी स्थानांतरित होगी। पाइप में अशांति पैदा करके, सभी तरल पदार्थों को मिलाना, अधिक गर्मी को अवशोषित करने के लिए तरल पदार्थों को पाइप के संपर्क में ऊंचा रखना, ताकि पाइप के सभी तरल पदार्थों का कुशलतापूर्वक उपयोग किया जा सके।
ट्रांसमिशन कूलर रेडिएटर के अंदर रेडिएटर के समान होता है, सिवाय इसके कि हवा के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करने के बजाय, तेल रेडिएटर के अंदर शीतलक के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है। प्रेशर टैंक कवर प्रेशर टैंक कवर शीतलक के क्वथनांक को 25 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा सकता है।
थर्मोस्टेट का मुख्य कार्य इंजन को जल्दी गर्म करना और एक स्थिर तापमान बनाए रखना है। यह रेडिएटर के माध्यम से बहने वाले पानी की मात्रा को विनियमित करके प्राप्त किया जाता है। कम तापमान पर, रेडिएटर का आउटलेट पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाएगा, यानी, सभी शीतलक इंजन के माध्यम से पुन: प्रसारित किया जाएगा। एक बार जब शीतलक का तापमान 82 और 91 डिग्री सेल्सियस के बीच बढ़ जाता है, तो थर्मोस्टेट खुल जाता है, जिससे तरल रेडिएटर के माध्यम से प्रवाहित हो जाता है। जब शीतलक का तापमान 93-103 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाएगा, तो थर्मोस्टेट खुला रहेगा।
कूलिंग फैन थर्मोस्टेट के समान है और इंजन को स्थिर तापमान पर रखने के लिए इसे नियंत्रित किया जाना चाहिए। फ्रंट व्हील ड्राइव कारों में पंखे लगे होते हैं क्योंकि इंजन आमतौर पर ट्रांसवर्सली लगा होता है, यानी इंजन का आउटपुट कार के एक तरफ होता है।
पंखों को थर्मोस्टेटिक स्विच या इंजन कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, और जब तापमान निर्धारित बिंदु से ऊपर बढ़ जाएगा तो ये पंखे चालू हो जाएंगे। जब तापमान निर्धारित बिंदु से नीचे चला जाएगा तो ये पंखे बंद हो जाएंगे। अनुदैर्ध्य इंजन वाली रियर-व्हील ड्राइव कारें आमतौर पर इंजन-चालित कूलिंग प्रशंसकों से सुसज्जित होती हैं। इन पंखों में थर्मोस्टेटिकली नियंत्रित चिपचिपे क्लच होते हैं। क्लच पंखे के केंद्र में स्थित है और रेडिएटर से निकलने वाले वायु प्रवाह से घिरा हुआ है। यह विशेष प्रकार का चिपचिपा क्लच कभी-कभी ऑल-व्हील ड्राइव कार के लिए चिपचिपा युग्मक की तरह होता है। जब कार ज़्यादा गरम हो जाए तो सभी खिड़कियाँ खोल दें और पंखा पूरी गति से चलाते हुए हीटर चलाएँ। ऐसा इसलिए है क्योंकि हीटिंग सिस्टम वास्तव में एक माध्यमिक शीतलन प्रणाली है, जो कार पर मुख्य शीतलन प्रणाली की स्थिति को प्रतिबिंबित कर सकती है।
कार के हीटिंग बेलो के डैशबोर्ड में स्थित हीटर डक्ट सिस्टम वास्तव में एक छोटा रेडिएटर है। हीटर का पंखा कार के यात्री डिब्बे में प्रवेश करने से पहले हवा को हीटिंग बेलो के माध्यम से प्रवाहित करने की अनुमति देता है। हीटर की धौंकनी एक छोटे रेडिएटर के समान होती है। हीटर बेलो सिलेंडर हेड से गर्म शीतलक खींचता है और फिर इसे पंप पर लौटाता है, ताकि हीटर थर्मोस्टेट को चालू या बंद करके काम कर सके।
