Urządzenie i zasada działania pieca samochodowego
Zawartość
Niedoświadczeni właściciele samochodów nie zawsze rozumieją, z czego działa piec w samochodzie i w jaki sposób otrzymuje energię cieplną, za pomocą której następnie ogrzewa wnętrze. Zrozumienie procesu wytwarzania energii cieplnej w nagrzewnicy samochodowej jest ważne nie tylko w teorii, ale także w praktyce, ponieważ bez takiej informacji kierowca nie będzie w stanie prawidłowo korzystać z nagrzewnicy wewnętrznej.
Niedoświadczeni właściciele samochodów nie zawsze rozumieją, z czego działa piec w samochodzie i w jaki sposób otrzymuje energię cieplną, za pomocą której następnie ogrzewa wnętrze. Zrozumienie procesu wytwarzania energii cieplnej w nagrzewnicy samochodowej jest ważne nie tylko w teorii, ale także w praktyce, ponieważ bez takiej informacji kierowca nie będzie w stanie prawidłowo korzystać z nagrzewnicy wewnętrznej.
Do czego służy piec?
Do tej jednostki przypisano kilka nazw:
- kuchenka;
- podgrzewacz;
- podgrzewacz.
Wszystkie opisują jego istotę – urządzenie ma za zadanie ogrzewać kabinę pasażerską, dzięki czemu nawet podczas zaciekłych silników wewnątrz auta jest ciepło i komfortowo. Dodatkowo nagrzewnica nadmuchuje przednią szybę gorącym powietrzem, dzięki czemu topi się na niej śnieg i lód.
Jak działa system ogrzewania wnętrza
Piec jest częścią układu chłodzenia silnika, dlatego aby zrozumieć zasady jego działania, należy najpierw zrozumieć, skąd w silniku pochodzi energia cieplna i dlaczego tak ważne jest jego chłodzenie. Nowoczesne samochody oprócz pojazdów elektrycznych wyposażone są w silniki, które działają na zasadzie rozprężania gazów podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej (benzyna, olej napędowy lub gaz z powietrzem), dlatego takie jednostki napędowe nazywane są „silnikami spalinowymi” lub spalinowymi. silniki.
Skąd pochodzi nadmiar ciepła?
Po zakończeniu cyklu pracy rozpoczyna się cykl wydechowy, kiedy gorące gazy opuszczają silnik i trafiają do katalizatora, gdzie spalane są węglowodory i tlenek węgla, przez co kolektor często nagrzewa się do poziomu 600-900 stopni. Niemniej jednak, podczas cyklu roboczego, paląca się mieszanina benzyny i powietrza przenosi część energii cieplnej BC i głowicy cylindrów, a biorąc pod uwagę, że prędkość obrotowa wału nawet przestarzałych silników Diesla na biegu jałowym wynosi 550 obr./min, cykl roboczy przechodzi w każdym cylindrze na sekundę 1-2 razy. Wraz ze wzrostem obciążenia samochodu kierowca mocniej naciska gaz, co zwiększa:
- ilość mieszanki paliwowo-powietrznej;
- temperatura podczas cyklu pracy;
- liczba kleszczy na sekundę.
Oznacza to, że wzrost obciążenia prowadzi do wzrostu uwalnianej energii cieplnej i ogrzewania wszystkich części silnika. Biorąc pod uwagę, że wiele elementów elektrowni jest wykonanych z aluminium, takie nagrzewanie jest dla nich niedopuszczalne, dlatego nadmiar ciepła jest odprowadzany za pomocą układu chłodzenia. Optymalna temperatura silnika podczas pracy wynosi 95-105 stopni Celsjusza, do tego obliczane są wszystkie szczeliny termiczne silnika, co oznacza, że zużycie części w tej temperaturze jest minimalne. Zrozumienie zasady pozyskiwania nadmiaru energii cieplnej jest niezbędne, aby odpowiedzieć na pytanie - z czego pracuje piec w samochodzie.
Ogrzewanie silnika samochodu
Gdzie idzie nadmiar ciepła?
Aby zapewnić taki reżim, nadmiar energii cieplnej musi być gdzieś zrzucony. Na schemacie układu chłodzenia zaprojektowano w tym celu dwa oddzielne obiegi przeciw zamarzaniu, każdy z własnym grzejnikiem (wymiennikiem ciepła):
- salon (piec);
- główny silnik).
Zdolność oddawania ciepła przez chłodnicę sedana jest dziesiątki razy mniejsza niż w przypadku głównej, więc ma ona minimalny wpływ na reżim temperaturowy silnika, ale jej wydajność wystarcza do ogrzania wnętrza samochodu. W miarę nagrzewania się silnika wzrasta jego temperatura, więc zaraz po uruchomieniu samochodu przez kierowcę zimny płyn niezamarzający przechodzi przez chłodnicę wnętrza, która stopniowo się nagrzewa. Dlatego też, gdy wskazówka termometru wyjdzie z martwej strefy, ciepłe powietrze zaczyna wydmuchiwać z deflektorów, przy włączonym piecu.
Naturalna cyrkulacja chłodziwa przez układ chłodzenia nie wystarcza, dlatego jest on pompowany siłą przez pompę wodną (pompę), która jest połączona paskiem z wałkiem rozrządu lub wałem korbowym. Często jeden pasek napędza pompę, generator i pompę wspomagania kierownicy (GUR). Dlatego też prędkość przepływu płynu bezpośrednio zależy od prędkości obrotowej silnika, na biegu jałowym cyrkulacja jest minimalna, chociaż parametry układu chłodzenia są dobrane tak, aby zapobiec przegrzewaniu się silnika. Ale w samochodach ze zmęczoną jednostką napędową i zatkanym układem chłodzenia silnik często przegrzewa się na biegu jałowym.
Gdy temperatura silnika osiągnie 95-100 stopni, włącza się wentylator, co drastycznie zwiększa wydajność chłodzenia jednostki napędowej, pozwalając jej pracować tak wydajnie, jak to tylko możliwe. Taki schemat niezawodnie chroni silnik, ale w żaden sposób nie wpływa na działanie pieca, ponieważ temperatura przechodzącego przez niego płynu niezamarzającego jest utrzymywana na tym samym poziomie, a rozpraszanie ciepła przez silnik jest wystarczające nawet przy maksymalnym przepływie powietrza do chłodnicy sedana.
Jak piec ogrzewa wnętrze
Ze względu na niewielkie rozmiary i odległość od kabiny pasażerskiej, wymiennik ciepła nagrzewnicy nie może bezpośrednio ogrzewać wnętrza samochodu, dlatego jako chłodziwo wykorzystywane jest powietrze z wnętrza lub z zewnątrz. Dlatego piec jest złożonym urządzeniem, które składa się z następujących elementów:
- wentylator;
- filtr kabinowy;
- chłodnica samochodowa;
- etui z kanałami;
- amortyzatory;
- kanały powietrzne doprowadzające ogrzane powietrze do różnych części kabiny;
- deflektory, które uwalniają ogrzane powietrze do kabiny pasażerskiej;
- sterownica
W samochodach montowane są 2 rodzaje wentylatorów:
- odśrodkowy;
- śmigło.
Te pierwsze to korpus „ślimaka”, wewnątrz którego silnik elektryczny obraca koło wyposażone w łopatki. Podczas obrotu koło kręci powietrzem, co powoduje przyspieszenie odśrodkowe, zmuszając je do szukania wyjścia z „ślimaka”. To wyjście staje się małym oknem, przez które przechodzi z określoną prędkością. Im szybciej koło się kręci, tym mocniej wieje wentylator.
wentylator nagrzewnicy samochodowej
Drugi typ wentylatora to silnik elektryczny ze śmigłem (wirnikiem) przymocowanym do jego wału. Skrzydła śmigła wygięte pod pewnym kątem wyciskają powietrze podczas ruchu. Takie wentylatory są tańsze w produkcji, a także zajmują mniej miejsca, ale są mniej wydajne, dlatego montowano je tylko w przestarzałych modelach samochodów budżetowych, na przykład w całej klasycznej rodzinie samochodów VAZ, czyli legendarnym Zhiguli.
Filtr kabinowy
Piec zasysa powietrze z dolnej części komory silnika, więc istnieje duże prawdopodobieństwo, że do wlotu powietrza dostaną się drobne kamienie i inne zanieczyszczenia, które mogą uszkodzić wentylator lub chłodnicę. Wkład filtrujący wykonany jest w postaci wymiennego wkładu, a powietrze oczyszczane jest przez włókninę syntetyczną składaną w harmonijkę z impregnacją antybakteryjną.
Filtr kabinowy
Najwyższej jakości i najdroższe filtry wyposażone są w dodatkową sekcję wypełnioną węglem aktywnym, dzięki czemu oczyszczają dopływające powietrze nawet z nieprzyjemnego zapachu.
Chłodnica samochodowa
Wymiennik ciepła jest głównym elementem nagrzewnicy, ponieważ to on przekazuje energię cieplną z silnika do przepływającego przez niego strumienia powietrza. Składa się z kilku rur przechodzących przez siatkę z metalu o wysokiej przewodności cieplnej, zwykle aluminiowej lub miedzianej. Kratka składająca się z pojedynczych płyt żebrowych jest usytuowana tak, aby stawiać minimalne opory przepływającemu przez nie przepływowi powietrza, ale jednocześnie ogrzewać je jak najbardziej, dlatego im większy wymiennik ciepła, tym więcej powietrza może ciepła na jednostkę czasu do określonej temperatury. Ta część jest produkowana w dwóch głównych wersjach:
- rura o serpentynach przechodząca przez żebra - ta konstrukcja jest jak najtańsza w produkcji i bardzo łatwa w utrzymaniu, ale jej wydajność jest niska;
- dwa zbiorniki (kolektory) połączone cienkimi rurkami przechodzącymi przez ruszt, taka konstrukcja jest zauważalnie droższa w wykonaniu i trudniejsza w naprawie, ale jej wydajność jest znacznie wyższa
grzejnik nagrzewnicy maszyny
Niedrogie modele są wykonane ze stali i aluminium, lepsze z miedzi.
Etui z kanałami
2 kanały przechodzą z wentylatora przez obudowę, jeden zawiera grzejnik, drugi omija wymiennik ciepła. Taka konfiguracja pozwala dostosować temperaturę powietrza wchodzącego do kabiny z ulicy do najgorętszego. Przepustnica umieszczona na styku kanałów kieruje przepływem powietrza. Kiedy jest w środku, strumień powietrza wchodzi do obu kanałów z w przybliżeniu taką samą prędkością, przesunięcie w każdym kierunku prowadzi do zamknięcia odpowiedniego kanału i pełnego otwarcia drugiego.
Amortyzatory
Nagrzewnica samochodowa posiada 3 przepustnice:
- pierwszy otwiera i zamyka kanały powietrzne, którymi strumień powietrza dostaje się do chłodnicy, od tego zależy skąd nagrzewnica będzie zasysać powietrze z ulicy, z kabiny pasażerskiej;
- drugi kontroluje dopływ powietrza do chłodnicy, co oznacza, że reguluje jego temperaturę na wylocie;
- trzecia rozdziela strumień powietrza na różne deflektory, pozwalając na ogrzanie zarówno całego wnętrza, jak i tylko jego poszczególnych części.
Automatyczna przepustnica pieca
W samochodach budżetowych dźwignie i pokrętła sterujące tych przepustnic są wyświetlane na konsoli panelu przedniego, w droższych samochodach ich działaniem steruje mikrokontroler klimatyzacji.
Przewody powietrzne
W zależności od modelu i konfiguracji maszyny kanały powietrzne układane są zarówno pod panelem przednim, jak i pod podłogą, a ich wyloty znajdują się w różnych miejscach kabiny. Najpopularniejszymi wylotami powietrza są przestrzenie pod przednimi i tylnymi siedzeniami, ponieważ taki układ idealnie nadaje się do ogrzewania nie tylko górnej, ale również dolnej części kabiny, a więc nóg kierowcy i pasażerów.
Deflektory
Te elementy wykonują 2 ważne zadania:
- pokrój przepływ powietrza na kilka mniejszych strumieni, aby zmniejszyć prędkość ruchu przy zachowaniu całkowitej objętości nawiewu;
- chronić kanały powietrzne przed dostaniem się do nich brudu.
Piece deflektorowe auto
Np. deflektory na „torpedzie”, czyli panelu przednim, można obracać, zmieniając w ten sposób kierunek napływającego z nich powietrza. Funkcja ta jest szczególnie przydatna, gdy twarz jest zmarznięta i obracanie deflektora kieruje na nią gorące powietrze.
Kontrole
W każdym samochodzie kontrolki pieca są umieszczone na przednim panelu lub jego konsoli, ale sposób ich działania na amortyzatory jest inny. W najtańszych modelach bez klimatyzacji lub klimatyzacji, przepustnice sterowane są za pomocą drążków przymocowanych do wysuwanych na zewnątrz dźwigni. W droższych i bardziej prestiżowych modelach, a także w najwyższych wersjach wyposażenia, wszystko sterowane jest przez elektronikę, która odbiera sygnały z przycisków i potencjometrów wyświetlanych na panelu przednim, a także z komputera pokładowego lub klimatyzacji.
wniosek
Ogrzewacz wnętrza nie jest oddzielnym urządzeniem, ale złożonym układem podłączonym do silnika samochodu i pokładowej instalacji elektrycznej, a źródłem ciepła jest dla niego paliwo spalające się w cylindrach. Dlatego odpowiedź na pytanie – co sprawia, że piec w aucie działa, jest oczywista, bo to silnik spalinowy jest prawdziwym „grzejnikiem” dla kierowcy i pasażerów, a pozostałe elementy tylko oddają ciepło je, podgrzewając napływające powietrze i rozprowadzając je po całej kabinie. Niezależnie od tego, jaki masz samochód - Tavria, UAZ czy nowoczesny samochód zagraniczny, ogrzewanie wnętrza zawsze działa zgodnie z tą zasadą.
