라디에이터 유체(냉각수)는 핀 사이가 아닌 라디에이터 내부의 밀봉된 튜브를 통해 흐릅니다. 핀은 튜브 외부에 접착된 얇은 금속 스트립입니다. 유일한 목적은 라디에이터를 통과하는 공기가 열을 보다 효율적으로 흡수할 수 있도록 표면적을 늘리는 것입니다. 정상적인 작동 조건에서는 유체와 핀이 직접 접촉하지 않습니다.
이것은 라디에이터를 처음 검사하는 사람들이 가장 흔히 혼동하는 점 중 하나입니다. 핀은 무언가가 흐를 수 있는 채널처럼 보이지만 냉각수 회로가 아닌 공기에 열려 있습니다.
라디에이터는 열교환기입니다. 엔진의 뜨거운 냉각수는 흡입 탱크를 통해 유입되고, 코어를 가로지르는 일련의 좁은 튜브를 통해 이동하며, 열을 잃은 후 배출 탱크를 통해 빠져나갑니다. 전체 프로세스는 절대 혼합되지 않는 두 개의 별도 유체 경로에 따라 달라집니다.
열은 냉각수에서 튜브 벽으로 전달된 다음 해당 벽에 접착된 핀으로 전달되고 마지막으로 통과하는 공기로 전달됩니다. 이러한 계단식 효과(전도 후 대류)가 핀이 냉각 효율을 극적으로 향상시키는 이유입니다. 일반적인 자동차 라디에이터 코어는 다음과 같습니다. 인치당 핀 10~20개 , 매끄러운 튜브만 제공하는 것보다 몇 배 더 많은 표면적을 제공합니다.
알루미늄은 열전도율이 높고(~205W/m·K) 가볍기 때문에 최신 라디에이터의 핀은 거의 항상 알루미늄으로 만들어집니다. 그것들은 평평하지 않은 주름진 모양이나 루버 모양으로 되어 있어 공기 흐름에 난류를 만들어 정지 공기의 단열 경계층을 깨뜨리고 열 전달을 가속화합니다. 루버 핀 디자인은 일반 골판 핀에 비해 열 방출을 20~30% 향상시킬 수 있습니다. 비슷한 공기 흐름 속도로.
라디에이터를 정면으로 보면 거의 전체가 핀으로 보입니다. 튜브는 그 뒤에 숨겨져 있습니다. 공기는 지느러미 줄 사이의 공간을 통해 앞뒤로 이동합니다. 냉각수는 튜브 내부에서 좌우로(또는 일부 설계에서는 위에서 아래로) 이동합니다.
| 특징 | 냉각수 회로 | 공기 회로 |
|---|---|---|
| 흐르는 곳 | 밀봉된 튜브 내부 | 지느러미 사이 (야외) |
| 흐름 방향 | 좌우 또는 위에서 아래로 | 코어를 통해 앞에서 뒤로 |
| 운전한 사람 | 워터펌프 | 차량 속도 또는 선풍기 |
| 일반적인 유체 | 50/50 물과 부동액 혼합 | 주변 공기 |
| 열전달 유형 | 튜브 벽으로의 전도 | 핀 표면의 대류 |
냉각수가 핀에 닿아서는 안 되지만 누출이 발생합니다. 튜브에 핀홀이 생기거나 조인트가 파손되면 냉각수가 새어 나와 핀 표면을 덮을 수 있습니다. 이는 실제로 유용한 진단 신호입니다.
핀에 남아 있는 냉각수 잔여물도 냉각 성능을 저하시킵니다. 건조된 광물 침전물은 단열재 역할을 하여 핀 표면의 전도성을 감소시킵니다. 얇은 0.1mm 스케일 레이어라도 열 전달 효율을 최대 10%까지 줄일 수 있습니다. 열교환기의 일부 실험실 측정에서.
지느러미는 매우 섬세합니다. 손가락을 세게 누르면 구부러질 수 있습니다. 다음 방법만 사용하십시오.
혼란은 이해할 수 있습니다. 외부에서 보면 라디에이터는 좁은 통로가 빽빽하게 들어찬 격자처럼 보입니다. 핀은 그 격자에서 가장 눈에 띄는 부분입니다. 액체가 눈에 보이는 통로를 사용한다고 가정하는 것은 당연합니다. 또한 일부 구형 또는 초대형 산업용 열교환기는 쉘 앤 튜브 배열의 핀을 통해 유체를 라우팅하여 이러한 직관을 강화합니다.
그러나 자동차 라디에이터의 경우 튜브는 일반적으로 너비가 1~2mm에 불과함 지느러미 줄 뒤나 사이에 같은 높이로 앉습니다. 분해하지 않으면 거의 보이지 않습니다. 일반적인 라디에이터 코어의 단면은 다음과 같습니다.
핀은 튜브 사이의 공간을 채우지만 결코 밀봉되지 않습니다. 공기가 핀을 통해 자유롭게 흐릅니다. 튜브는 완전히 밀폐되어 있으며 일반적인 작동 압력에서 냉각수를 유지하기 위해 압력 테스트를 거쳤습니다. 13~18psi(0.9~1.2bar) 새지 않고.
냉각수가 핀을 통해 이동하지 않더라도 핀이 막히면 공기 흐름이 줄어들어 과열이 발생합니다. 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
냉각수 수준이 가득 차고 온도 조절 장치가 작동함에도 불구하고 엔진이 지속적으로 평소보다 따뜻하게 작동하는 경우 헤드 개스킷 테스트와 같은 더 비싼 진단으로 이동하기 전에 핀 상태를 검사하는 것이 논리적인 첫 번째 단계입니다.
냉각수 경로와 핀을 통과하는 공기 경로 사이의 분리를 이해하는 것은 직접적이고 실용적인 가치가 있습니다.
핀은 열교환 과정에서 순전히 공기 측에 있습니다. 과열을 방지하려면 냉각수를 적절한 수준과 농도로 유지하는 것만큼 깨끗하고 손상되지 않게 유지하는 것이 중요합니다.