意外と知らない?ラジエーターの構造や役割を徹底解説!

2019年05月05日

意外と知らない?ラジエーターの構造や役割を徹底解説!

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冷却水がどうやって冷やされているか知っていますか?ラジエーターがあることによって、車は安全に、そして快適に走ることができます。ラジエーターがどういった役割で付いている装置なのか、また故障してしまったりすると何が起きるか。ラジエーターの構造や構成されているパーツを知って、車への理解を深めていきましょう。

ラジエーターの役割

ラジエーターとは、車のエンジンの温度が上がり過ぎないように冷却をする冷却水を冷やすためにあります。エンジンは、燃料が爆発して、燃焼室の温度はかなりの温度となります。そのままで走ってしまうと、エンジンが焼け付いてしまうので、冷却水を使って、適切な温度に管理をするわけですが、その冷却水自体の温度が上がってしまうと蒸発してしまうので、前方から取り入れる空気によって、ラジエーターを介して冷却水を冷ます役割となっています。

ラジエーターが故障するとどうなる?

ラジエーターが冷却水を冷ますことができなくなるわけですから、どんどんと冷却水の温度は上昇し、エンジンの温度もそれに伴って上昇していきます。そうなってくるともう大変です。エンジンの内部の金属が熱によって膨張して、干渉して金属同士が擦れ合ってしまい、焼き付いてしまうこともあります。これについては、最悪の場合ということですので、ここに至るまでに症状が出てきます。

  • メーターパネルにある水温計がHに近くなる
  • アクセルを踏まないとエンジンが止まる
  • ボンネットから煙が発生する

このような症状が出てきます。冷却水を冷やすために設置されているラジエーターが、故障してしまうことで、車の走行に致命的な欠陥となってしまうということを覚えておいた方が良いでしょう。

ラジエーターの構造を知っておこう

では、ラジエーターがどうやって冷却水を冷やすのか、その中の構造を知っていきましょう。エンジンの熱を冷却水が吸収することで、エンジンを通ってきた冷却水は熱くなっています。その冷却水を、ラジエーターのフィンと呼ばれる細くギザギザとなっているところを通らせて、走行風を当てるようになります。

冷却水の温度が100度以上となっていたとしても、外気温はいくら夏の暑い日であったとしても40度くらいですから、それに近い温度まで下げることができます。そうして、再びエンジン内部を通って熱を吸収して、ラジエーターに返ってくるようになります。

ラジエーターを構成しているパーツ

熱くなった冷却水がラジエーターのアッパー(上)に来て、そこからフィンを通って冷却をされ、ロアー(下)まで落ちてからエンジンに入っていきます。ラジエーターのアッパーには、ラジエーターキャップが付いており、その近くにはリザーバータンク(サブタンク)に繋がるホースもあります。

熱くなった冷却水が膨張してしまうと、リザーバータンクの方へ流れて、余分な冷却水を溜めておくようになります。そして、冷えていけば今度はラジエーター側にリザーバータンクから冷却水が流れて、空気が入らないように冷却水で満たしておくようになっています。ラジエーターのアッパータンクやロアタンク、フィンだけでなく、ラジエーターキャップやリザーバータンク、そして冷却ファンによって構成されているようになっています。

冷却ファン

実は冷却ファンは、走っている最中には滅多に動くことはありません。何故ならラジエーターに直接、走行風が当たって冷却水を冷やしてくれるからです。渋滞大国日本には欠かせないものが、冷却ファンです。走っているときは冷却水が冷えてくれるところが、車が止まっていると、走行風が当たらなくなってしまい、ある程度は風があって冷えてもそこまでの効果は見込めません。

そのため、渋滞中や低速走行時、アイドリングで止まっている最中に冷却ファンが回ることで、無理矢理ラジエーターに風を当ててやることで冷却水を冷やすようにしています。

実は重要なラジエーターキャップ

唐突ですが、水が沸騰する温度って100度なのは知っていますよね?ですが、100度で沸騰するのは「1気圧」の時なんです。つまり、1気圧から変化して0.8気圧になったり、1.2気圧になると、沸騰する温度が変わってしまうということです。富士山に登ったら、カップラーメンにお湯を入れて、3分待っても麺が固いって話があります。これは、気圧が変化して水が沸騰した温度が低いことが原因です。

何故この話をしたのかというと、ラジエーターキャップをすることによって、ラジエーターを通る冷却水に対して、気圧を変えているからです。1気圧を基準に、水が100度で沸騰するとして、気圧が下がると水の沸点は下がります。逆に気圧が上がると水の沸点は上がるようになります。

この原理を使って、冷却水が沸騰してしまわないように圧力を上げるのがラジエーターキャップの役割です。ただし、ラジエーターキャップで設定している圧力以上になると、圧力を一定に保つためにバルブが開いて、リザーバータンクに冷却水が流れるようになっています。

このラジエーターキャップがなければ、冷却水がいつも沸騰してしまって、エンジンを十分に冷やせないなどの問題が発生します。とても大切なパーツなのです。

まとめ

昔の車やバイクのように空冷のエンジンのものは既になくなってしまいました。現在販売されているのは、水冷エンジンになので、必ずラジエーターが付いています。エンジンの熱を一定に保つためにも必ず必要な装置になるので、熱量が多いエンジンになれば、その分大きなラジエーターが付いています。

車のパーツには、必要のないものはないというほどにドンドンとコストが削減されて、1つの装置がなくなることで走れなくなってしまうこともあります。ラジエーターもその1つで、今後しばらくは車に必ず付いている装置となるでしょう。