Kadangi vidaus degimo variklių šiluminis efektyvumas didėja didėjant vidaus temperatūrai, aušinimo skystis palaikomas aukštesniu nei atmosferos slėgis, kad padidėtų jo virimo temperatūra. Kalibruotas slėgio mažinimo vožtuvas paprastai yra įmontuotas į radiatoriaus užpildymo dangtelį. Šis slėgis skirtinguose modeliuose skiriasi, bet paprastai svyruoja nuo 4 iki 30 psi (30–200 kPa).[4]
Aušinimo skysčio sistemos slėgiui didėjant kylant temperatūrai, jis pasieks tašką, kai slėgio mažinimo vožtuvas leis išeiti pertekliniam slėgiui. Tai sustos, kai sistemos temperatūra nustos kilti. Jei radiatorius (arba kolektoriaus bakas) perpildytas, slėgis išleidžiamas leidžiant išbėgti šiek tiek skysčio. Jis gali tiesiog nutekėti ant žemės arba būti surinktas į ventiliuojamą indą, kuris išlieka atmosferos slėgyje. Išjungus variklį aušinimo sistema atvėsta ir nukrenta skysčio lygis. Kai kuriais atvejais, kai skysčio perteklius buvo surinktas į butelį, jis gali būti „siurbiamas“ atgal į pagrindinį aušinimo skysčio kontūrą. Kitais atvejais taip nėra.
Prieš Antrąjį pasaulinį karą variklio aušinimo skystis dažniausiai buvo paprastas vanduo. Antifrizas buvo naudojamas tik užšalimui kontroliuoti, ir tai dažnai buvo daroma tik šaltu oru. Jei paprastas vanduo paliekamas užšalti variklio bloke, užšaldamas vanduo gali plėstis. Šis poveikis gali sukelti rimtus vidinius variklio pažeidimus dėl ledo išsiplėtimo.
Kuriant didelio našumo orlaivių variklius, reikėjo geresnių aušinimo skysčių su aukštesne virimo temperatūra, todėl buvo pradėti naudoti glikolio arba vandens ir glikolio mišiniai. Tai paskatino glikolius naudoti dėl jų antifrizinių savybių.
Nuo aliuminio ar mišraus metalo variklių sukūrimo, korozijos slopinimas tapo dar svarbesnis nei antifrizas ir visuose regionuose bei sezonais.
Perpildytas bakas gali išgaruoti, o tai gali sukelti vietinį arba bendrą variklio perkaitimą. Jei transporto priemonei leidžiama važiuoti per aukštą temperatūrą, gali būti padaryta rimta žala. Dėl to gali kilti gedimų, pvz., perpūstos galvutės tarpinės, iškreiptos arba įtrūkusios cilindrų galvutės arba cilindrų blokai. Kartais įspėjimo nebus, nes temperatūros jutiklis, teikiantis duomenis temperatūros matuokliui (mechaniniam ar elektriniam), yra veikiamas vandens garų, o ne skysto aušinimo skysčio, todėl pateikia žalingai klaidingą rodmenį.
Atidarius karštą radiatorių, sumažėja sistemos slėgis, todėl jis gali užvirti ir išsiskirti pavojingai karštas skystis bei garai. Todėl radiatoriaus dangteliuose dažnai yra mechanizmas, kuris bando sumažinti vidinį slėgį prieš visiškai atidarant dangtelį.
Automobilio vandens radiatoriaus išradimas priskiriamas Karlui Benzui. Wilhelmas Maybachas sukūrė pirmąjį korio radiatorių Mercedes 35 AG
Kartais automobilyje reikia įrengti antrą, arba pagalbinį, radiatorių, kad padidėtų aušinimo galia, kai negalima padidinti originalaus radiatoriaus dydžio. Antrasis radiatorius yra sujungtas nuosekliai su pagrindiniu radiatoriumi grandinėje. Taip buvo tada, kai „Audi 100“ pirmą kartą buvo su turbokompresoriumi, sukuriant 200. Jų nereikia painioti su tarpiniais aušintuvais.
Kai kurie varikliai turi alyvos aušintuvą, atskirą mažą radiatorių variklio alyvai aušinti. Automobiliuose su automatine pavarų dėže dažnai yra papildomos jungtys prie radiatoriaus, leidžiančios transmisijos skysčiui perduoti šilumą radiatoriuje esančiam aušinimo skysčiui. Tai gali būti alyvos-oro radiatoriai, kaip ir mažesnės pagrindinio radiatoriaus versijos. Paprasčiau tai gali būti alyvos-vandens aušintuvai, kur alyvos vamzdis įkištas į vandens radiatoriaus vidų. Nors vanduo yra karštesnis nei aplinkos oras, jo didesnis šilumos laidumas užtikrina panašų aušinimą (ribose) iš ne tokio sudėtingo, taigi pigesnio ir patikimesnio (reikia citatos) alyvos aušintuvo. Rečiau vairo stiprintuvo skystis, stabdžių skystis ir kiti hidrauliniai skysčiai gali būti aušinami naudojant pagalbinį automobilio radiatorių.
Varikliai su turbokompresoriumi arba kompresoriumi gali turėti tarpinį aušintuvą, kuris yra oras-oras arba oras-vanduo radiatorius, naudojamas įeinančiam oro įkrovimui aušinti, o ne varikliui aušinti.
Orlaiviuose su skysčiu aušinamais stūmokliniais varikliais (dažniausiai inline, o ne radialiniais) taip pat reikalingi radiatoriai. Kadangi oro greitis yra didesnis nei automobilių, jie efektyviai aušinami skrydžio metu, todėl nereikia didelių plotų ar aušinimo ventiliatorių. Tačiau daugelis didelio našumo orlaivių patiria didelių perkaitimo problemų, kai važiuoja tuščiąja eiga ant žemės – Spitfire užtenka vos septynių minučių.[6] Tai panašu į dabartinius Formulės 1 automobilius, kai sustojus ant tinklelio ir veikiant varikliui, į radiatorių lizdus reikia tiekti orą, kad būtų išvengta perkaitimo.
Sumažinti pasipriešinimą yra pagrindinis orlaivių projektavimo tikslas, įskaitant aušinimo sistemų projektavimą. Ankstyvoji technika buvo panaudoti orlaivio gausų oro srautą, kad korio šerdį (daug paviršių, turinčių didelį paviršiaus ir tūrio santykį) pakeistų paviršiuje montuojamas radiatorius. Tam naudojamas vienas paviršius, sumaišytas su fiuzeliažo arba sparno apvalkalu, o aušinimo skystis teka vamzdžiais šio paviršiaus gale. Tokie dizainai dažniausiai buvo matomi Pirmojo pasaulinio karo lėktuvuose.
Kadangi jie labai priklauso nuo oro greičio, paviršiniai radiatoriai yra dar labiau linkę perkaisti važiuojant ant žemės. Lenktyniniai orlaiviai, tokie kaip Supermarine S.6B, lenktyninis vandens lėktuvas su radiatoriais, įmontuotais viršutiniuose plūdurių paviršiuose, buvo apibūdinti kaip „skraidymas pagal temperatūros matuoklį“ kaip pagrindinė jų veikimo riba.[7]
Paviršiaus radiatorius taip pat naudojo keli greitaeigiai lenktyniniai automobiliai, pavyzdžiui, Malcolmo Campbello 1928 m. mėlynasis paukštis.
Paprastai daugumos aušinimo sistemų apribojimas yra tai, kad aušinimo skysčiui negalima užvirti, nes būtinybė tvarkyti dujas sraute labai apsunkina projektavimą. Vandeniu aušinamai sistemai tai reiškia, kad maksimalų šilumos perdavimo kiekį riboja specifinė vandens šiluminė talpa ir temperatūros skirtumas tarp aplinkos ir 100 °C. Tai užtikrina efektyvesnį vėsinimą žiemą arba didesniame aukštyje, kur temperatūra žema.
Kitas efektas, kuris ypač svarbus orlaivių vėsinimui, yra tai, kad esant slėgiui keičiasi savitoji šiluminė talpa, o virimo temperatūra mažėja, o didėjant aukščiui šis slėgis kinta greičiau nei krintant temperatūrai. Taigi paprastai skysčių aušinimo sistemos praranda pajėgumą orlaiviui kylant. Tai buvo pagrindinis našumo apribojimas XX amžiaus trečiajame dešimtmetyje, kai pirmą kartą įdiegus turbokompresorius leido patogiai keliauti didesniame nei 15 000 pėdų aukštyje, o aušinimo dizainas tapo pagrindine tyrimų sritimi.
Akivaizdžiausias ir dažniausias šios problemos sprendimas buvo paleisti visą aušinimo sistemą esant slėgiui. Tai išlaikė pastovią savitąją šiluminę galią, o lauko oro temperatūra toliau mažėjo. Tokios sistemos pagerino aušinimo galimybes kylant. Daugeliu atvejų tai išsprendė didelio našumo stūmoklinių variklių aušinimo problemą ir beveik visi antrojo pasaulinio karo laikotarpio skysčiu aušinami orlaivių varikliai naudojo šį sprendimą.
Tačiau slėginės sistemos taip pat buvo sudėtingesnės ir daug jautresnės žalos – kadangi aušinimo skystis buvo veikiamas slėgio, net ir nedideli aušinimo sistemos pažeidimai, pvz., viena šautuvo kalibro kulkos skylė, priverstų skystį greitai išpurkšti iš skylė. Aušinimo sistemų gedimai neabejotinai buvo pagrindinė variklio gedimų priežastis.
Nors sukonstruoti garus gebantį orlaivio radiatorių yra sunkiau, tai jokiu būdu neįmanoma. Pagrindinis reikalavimas yra sukurti sistemą, kuri kondensuotų garą atgal į skystį prieš perduodant juos atgal į siurblius ir užbaigiant aušinimo kilpą. Tokia sistema gali pasinaudoti specifine garavimo šiluma, kuri vandens atveju yra penkis kartus didesnė už specifinę šiluminę talpą skystoje formoje. Papildomas pelnas gali būti gautas leidžiant garams perkaisti. Tokios sistemos, žinomos kaip garavimo aušintuvai, XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje buvo daug tyrinėjamos.
Apsvarstykite dvi panašias aušinimo sistemas, veikiančias esant 20 °C aplinkos oro temperatūrai. Visiškai skystas dizainas gali veikti nuo 30 °C iki 90 °C, siūlant 60 °C temperatūros skirtumą, kad pašalintų šilumą. Garavimo aušinimo sistema gali veikti nuo 80 °C iki 110 °C. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad tai yra daug mažesnis temperatūrų skirtumas, tačiau šioje analizėje neatsižvelgiama į didžiulį šilumos energijos kiekį, sugeriamą gaminant garą, atitinkantį 500 °C. Tiesą sakant, garinimo versija veikia nuo 80 °C iki 560 °C, o efektyvus temperatūros skirtumas yra 480 °C. Tokia sistema gali būti efektyvi net ir esant daug mažesniam vandens kiekiui.
Garavimo aušinimo sistemos trūkumas yra kondensatorių plotas, reikalingas garams atvėsinti žemiau virimo temperatūros. Kadangi garai yra daug mažiau tankūs nei vanduo, reikia atitinkamai didesnio paviršiaus ploto, kad būtų pakankamai oro srauto, kad garai atvėstų. 1933 m. „Rolls-Royce Goshawk“ konstrukcijoje buvo naudojami įprasti radiatorius primenantys kondensatoriai, ir šis dizainas pasirodė esąs rimta pasipriešinimo problema. Vokietijoje broliai Günteriai sukūrė alternatyvią konstrukciją, kurioje buvo sujungtas garuojantis aušinimas ir paviršiniai radiatoriai, paskirstyti po visus orlaivio sparnus, fiuzeliažą ir net vairą. Keletas orlaivių buvo pastatyti pagal jų konstrukciją ir pasiekė daugybę našumo rekordų, ypač Heinkel He 119 ir Heinkel He 100. Tačiau šioms sistemoms reikėjo daugybės siurblių, kad būtų grąžintas skystis iš paskirstytų radiatorių, ir pasirodė, kad juos labai sunku tinkamai veikti. ir buvo daug jautresni mūšio žalai. Pastangos sukurti šią sistemą paprastai buvo nutrauktos iki 1940 m. Išgaruojančio aušinimo poreikį greitai panaikino plačiai paplitę etilenglikolio pagrindu pagaminti aušinimo skysčiai, kurių savitoji šiluma buvo mažesnė, tačiau virimo temperatūra daug aukštesnė nei vandens.
Ortakyje esantis orlaivio radiatorius šildo pro praeinantį orą, todėl oras plečiasi ir įgyja greitį. Tai vadinama Meredith efektu, o didelio našumo stūmokliniai orlaiviai su gerai suprojektuotais mažo pasipriešinimo radiatoriais (ypač P-51 Mustang) gauna iš jo trauką. Trauka buvo pakankamai didelė, kad kompensuotų ortakio, kuriame radiatorius buvo uždarytas, pasipriešinimą ir leido orlaiviui pasiekti nulinį aušinimo pasipriešinimą. Vienu metu netgi buvo planuota „Supermarine Spitfire“ aprūpinti papildomu degikliu, įpurškiant kurą į išmetimo kanalą po radiatoriaus ir jį uždegant [reikia citatos]. Papildomas deginimas pasiekiamas įpurškiant papildomus degalus į variklį po pagrindinio degimo ciklo.
