El dispositiu i el principi de funcionament de l'estufa del cotxe
Contingut
Els propietaris de cotxes sense experiència no sempre entenen per què funciona l'estufa del cotxe i com rep energia tèrmica, amb l'ajuda de la qual després escalfa l'interior. Entendre el procés de generació d'energia tèrmica en un escalfador d'automòbil és important no només com a teoria, sinó també a la pràctica, perquè sense aquesta informació el conductor no podrà utilitzar correctament l'escalfador interior.
Els propietaris de cotxes sense experiència no sempre entenen per què funciona l'estufa del cotxe i com rep energia tèrmica, amb l'ajuda de la qual després escalfa l'interior. Entendre el procés de generació d'energia tèrmica en un escalfador d'automòbil és important no només com a teoria, sinó també a la pràctica, perquè sense aquesta informació el conductor no podrà utilitzar correctament l'escalfador interior.
Per a què serveix una estufa?
S'han assignat diversos noms a aquesta unitat:
- estufa;
- escalfador;
- escalfador.
Tots descriuen la seva essència: el dispositiu està dissenyat per escalfar l'habitacle, de manera que fins i tot durant els motors ferotges és càlid i còmode dins del cotxe. A més, l'escalfador bufa aire calent al parabrisa, de manera que la neu i el gel s'hi fonen.
Com funciona el sistema de calefacció interior
L'estufa forma part del sistema de refrigeració del motor, per tant, per entendre els principis del seu funcionament, primer cal entendre d'on prové l'energia tèrmica del motor i per què és important refredar-lo. Els cotxes moderns, a part dels vehicles elèctrics, estan equipats amb motors que funcionen expandint gasos durant la combustió d'una barreja aire-combustible (gasolina, dièsel o gas més aire), per tant, aquestes unitats de potència s'anomenen "motors de combustió interna" o combustió interna. motors.
D'on ve l'excés de calor?
Després del final del cicle de treball, comença el cicle d'escapament, quan els gasos calents surten del motor i entren al catalitzador, on es cremen hidrocarburs i monòxid de carboni, de manera que el col·lector sovint s'escalfa fins a un nivell de 600-900 graus. No obstant això, durant el cicle de treball, la barreja en combustió de gasolina i aire aconsegueix transferir part de l'energia tèrmica del BC i la culata, i tenint en compte que la velocitat de rotació de l'eix dels motors dièsel fins i tot obsolets al ralentí és de 550 rpm, el cicle de treball passa en cada cilindre per segon 1-2 vegades. A mesura que augmenta la càrrega del cotxe, el conductor prem el gas amb més força, la qual cosa augmenta:
- la quantitat de barreja aire-combustible;
- temperatura durant el cicle de treball;
- nombre de ticks per segon.
És a dir, un augment de la càrrega comporta un augment de l'energia tèrmica alliberada i l'escalfament de totes les peces del motor. Tenint en compte que molts elements de la central elèctrica estan fets d'alumini, aquest escalfament és inacceptable per a ells, per tant, l'excés de calor s'elimina mitjançant el sistema de refrigeració. La temperatura òptima del motor durant el funcionament és de 95-105 graus centígrads, és per això que es calculen tots els buits tèrmics del motor, la qual cosa significa que el desgast de les peces a aquesta temperatura és mínim. És necessari comprendre el principi d'obtenir un excés d'energia tèrmica per respondre a la pregunta: de què funciona l'estufa del cotxe.
Calefacció del motor del cotxe
On va l'excés de calor?
Per garantir aquest règim, l'excés d'energia tèrmica s'ha d'abocar en algun lloc. Al diagrama del sistema de refrigeració, es dissenyen dos cercles de circulació anticongelant separats per a això, cadascun amb el seu propi radiador (intercanviador de calor):
- saló (estufa);
- principal (motor).
La capacitat d'irradiació de calor del radiador del saló és desenes de vegades menor que el principal, de manera que té un efecte mínim sobre el règim de temperatura del motor, però el seu rendiment és suficient per escalfar l'interior del cotxe. A mesura que el motor s'escalfa, la seva temperatura augmenta, de manera que immediatament després que el conductor hagi engegat el cotxe, l'anticongelant fred passa pel radiador de l'escalfador interior, que s'escalfa gradualment. Per tant, quan l'agulla del termòmetre es desplaça de la zona morta, comença a bufar aire calent des dels deflectors, amb l'estufa encesa.
La circulació natural del refrigerant a través del sistema de refrigeració no és suficient, per tant, es bombeja a la força per una bomba d'aigua (bomba), que està connectada per una corretja a l'arbre de lleves o cigonyal. Sovint, una corretja acciona la bomba, el generador i la bomba de direcció assistida (GUR). Per tant, la velocitat del moviment del fluid depèn directament de la velocitat del motor, en ralentí la circulació és mínima, tot i que els paràmetres del sistema de refrigeració es seleccionen per evitar el sobreescalfament del motor. Però, als cotxes amb una unitat de potència cansada i un sistema de refrigeració obstruït, el motor sovint es sobreescalfa al ralentí.
Quan la temperatura del motor arriba als 95-100 graus, el ventilador s'encén, la qual cosa augmenta dràsticament l'eficiència de refrigeració de la unitat de potència, permetent que funcioni de la manera més eficient possible. Aquest esquema protegeix de manera fiable el motor, però no afecta de cap manera el funcionament de l'estufa, perquè la temperatura de l'anticongelant que la travessa es manté al mateix nivell i la dissipació de calor del motor és suficient fins i tot amb el màxim flux d'aire. al radiador del saló.
Com l'estufa escalfa l'interior
A causa de la seva petita mida i distància de l'habitacle, l'intercanviador de calor de l'escalfador no pot escalfar directament l'interior del cotxe, per tant, l'aire interior o exterior s'utilitza com a refrigerant. Per tant, l'estufa és un dispositiu complex que consta dels elements següents:
- ventall;
- filtre d'habitacle;
- radiador;
- casos amb canals;
- amortidors;
- conductes d'aire que transporten aire escalfat a diferents parts de la cabina;
- deflectors que alliberen aire escalfat a l'habitacle;
- controls
Hi ha 2 tipus de ventiladors instal·lats als cotxes:
- centrífuga;
- hèlix.
Els primers són un cos de “caragol”, dins del qual un motor elèctric fa girar una roda equipada amb fulles. Durant la rotació, la roda fa girar l'aire, la qual cosa provoca una acceleració centrífuga, obligant-la a buscar una sortida del "caragol". Aquesta sortida es converteix en una petita finestra per on passa a una certa velocitat. Com més ràpid gira la roda, més bufa el ventilador.
ventilador de l'escalfador del cotxe
El segon tipus de ventilador és un motor elèctric amb una hèlix (impulsor) connectada al seu eix. Les ales de l'hèlix, doblades en un cert angle, extreuen l'aire durant el moviment. Aquests ventiladors són més barats de fabricar i també ocupen menys espai, però són menys eficients, de manera que només es van instal·lar en models obsolets de cotxes econòmics, per exemple, tota la família clàssica de cotxes VAZ, és a dir, el llegendari Zhiguli.
Filtre de cabina
L'estufa aspira l'aire de la part inferior del compartiment del motor, de manera que hi ha una gran probabilitat que entrin pedres petites i altres residus a la presa d'aire, que poden danyar el ventilador o el radiador. L'element filtrant es fa en forma de cartutx extraïble i l'aire es neteja amb un material sintètic no teixit plegat en un acordió amb impregnació antibacteriana.
Filtre de cabina
Els filtres més cars i d'alta qualitat estan equipats amb una secció addicional plena de carbó actiu, per la qual cosa purifiquen l'aire entrant fins i tot d'una olor desagradable.
Radiador
L'intercanviador de calor és l'element principal de l'escalfador, perquè és ell qui transfereix l'energia tèrmica del motor al flux d'aire que hi passa. Consisteix en diversos tubs que passen per una gelosia de metall d'alta conductivitat tèrmica, generalment d'alumini o coure. La reixeta, formada per plaques de costelles individuals, s'ubica de manera que proporcioni una resistència mínima al flux d'aire que les travessa, però alhora escalfeu-lo tant com sigui possible, per tant, com més gran sigui l'intercanviador de calor, més aire pot. calor per unitat de temps a una temperatura determinada. Aquesta peça es produeix en dues versions principals:
- una canonada corba de serpentina que passa per les costelles: aquest disseny és el més barat possible de fabricar i molt fàcil de mantenir, però la seva eficiència és baixa;
- dos dipòsits (col·lectors) connectats per tubs prims que passen per la reixa, aquest disseny és notablement més car de fabricar i més difícil de reparar, però la seva eficiència és molt més alta
radiador de calefacció per màquina
Els models econòmics estan fets d'acer i alumini, els millors són de coure.
Estoig amb canals
2 canals passen des del ventilador a través de la carcassa, un conté un radiador, el segon evita l'intercanviador de calor. Aquesta configuració permet ajustar la temperatura de l'aire que entra a l'habitacle des del carrer al més calent. Un amortidor situat a la unió dels canals dirigeix el flux d'aire. Quan es troba al mig, el flux d'aire entra als dos canals aproximadament a la mateixa velocitat, un canvi en qualsevol direcció condueix al tancament del canal corresponent i a l'obertura total de l'altre.
Amortidors
L'escalfador del cotxe té 3 amortidors:
- la primera obre i tanca els conductes d'aire per on entra el flux d'aire al radiador, depèn d'on aspirarà l'escalfador l'aire, del carrer o de l'habitacle;
- el segon controla el subministrament d'aire al radiador, és a dir, regula la seva temperatura de sortida;
- el tercer distribueix el flux d'aire als diferents deflectors, permetent escalfar tant l'interior sencer com només les seves parts individuals.
Amortidor automàtic de l'estufa
En els cotxes econòmics, les palanques i els botons de control d'aquests amortidors es mostren a la consola del panell frontal; en els cotxes més cars, el seu funcionament està controlat pel microcontrolador de l'aire condicionat.
Conductes d’aire
Depenent del model i la configuració de la màquina, els conductes d'aire es col·loquen tant sota el panell frontal com sota el terra, i les seves sortides es troben en diversos llocs de la cabina. Les sortides d'aire més populars són els espais sota els seients davanters i posteriors, perquè aquesta disposició és ideal per escalfar no només la part superior sinó també la inferior de la cabina i, per tant, les cames del conductor i els passatgers.
Deflectors
Aquests elements realitzen dues tasques importants:
- tallar el flux d'aire en diversos corrents més petits per tal de reduir la velocitat de moviment mentre es manté el volum total de subministrament;
- protegir els conductes d'aire de la brutícia que hi entri.
Deflector de estufes auto
Per exemple, els deflectors del "torpede", és a dir, el panell frontal, es poden girar, canviant així la direcció del flux d'aire que procedeix d'ells. Aquesta funció és especialment útil si la cara està freda i girant el deflector hi dirigeix l'aire calent.
Controls
En qualsevol cotxe, els comandaments de l'estufa es col·loquen al panell frontal o a la seva consola, però la manera d'actuar sobre els amortidors és diferent. En els models més econòmics sense aire condicionat ni sistema de climatització, els amortidors es controlen mitjançant barres subjectes a palanques extretes a l'exterior. En els models més cars i prestigiosos, així com en els nivells d'equipament superiors, tot està controlat per l'electrònica, que rep els senyals dels botons i potenciòmetres que es mostren al panell frontal, així com de l'ordinador de bord o la unitat de climatització.
Conclusió
L'escalfador interior no és un dispositiu separat, sinó un sistema complex connectat al motor del cotxe i al cablejat elèctric a bord, i la font de calor per això és el combustible que crema als cilindres. Per tant, la resposta a la pregunta: què fa que funcioni l'estufa del cotxe, és òbvia, perquè és el motor de combustió interna el veritable "escalfador" per al conductor i els passatgers, i la resta d'elements només transfereixen calor a ells, escalfant l'aire entrant i distribuint-lo per tota la cabina. Independentment del tipus de cotxe que tingueu: Tavria, UAZ o un cotxe estranger modern, la calefacció interior sempre funciona segons aquest principi.
