Zařízení a princip fungování autovařiče
Obsah
Nezkušení majitelé aut ne vždy chápou, proč kamna v autě fungují a jak přijímají tepelnou energii, s jejíž pomocí pak vytápí interiér. Pochopení procesu generování tepelné energie v topení automobilu je důležité nejen teoreticky, ale i v praxi, protože bez těchto informací nebude řidič schopen správně používat vnitřní topení.
Nezkušení majitelé aut ne vždy chápou, proč kamna v autě fungují a jak přijímají tepelnou energii, s jejíž pomocí pak vytápí interiér. Pochopení procesu generování tepelné energie v topení automobilu je důležité nejen teoreticky, ale i v praxi, protože bez těchto informací nebude řidič schopen správně používat vnitřní topení.
K čemu je sporák?
Této jednotce bylo přiděleno několik jmen:
- sporák;
- ohřívač;
- ohřívač.
Všechny popisují jeho podstatu - zařízení je navrženo tak, aby vyhřívalo prostor pro cestující, takže i při zběsilých motorech je uvnitř vozu teplo a pohodlí. Topení navíc fouká horký vzduch na čelní sklo, díky kterému na něm taje sníh a led.
Jak funguje systém vytápění interiéru
Kamna jsou součástí chladicího systému motoru, proto, abyste pochopili principy jejich fungování, musíte nejprve pochopit, odkud se v motoru bere tepelná energie a proč je důležité jej chladit. Moderní automobily jsou kromě elektromobilů vybaveny motory, které při spalování směsi vzduch-palivo (benzín, nafta nebo plyn se vzduchem) pracují na expanzi plynů, proto se takové pohonné jednotky nazývají „spalovací motory“ nebo také spalovací motory. motory.
Odkud pochází přebytečné teplo?
Po skončení pracovního cyklu začíná výfukový cyklus, kdy horké plyny opouštějí motor a vstupují do katalyzátoru, kde dochází ke spalování uhlovodíků a oxidu uhelnatého, takže se kolektor často zahřeje až na úroveň 600–900 stupňů. Přesto během pracovního cyklu stihne hořící směs benzínu a vzduchu předat část tepelné energie BC a hlavy válců a vzhledem k tomu, že otáčky hřídele i zastaralých dieselových motorů na volnoběh jsou 550 ot./min. projde v každém válci za sekundu 1-2 krát. Jak se zvyšuje zatížení vozu, řidič sešlápne plyn silněji, což zvyšuje:
- množství směsi vzduch-palivo;
- teplota během pracovního cyklu;
- počet tiků za sekundu.
To znamená, že zvýšení zatížení vede ke zvýšení uvolněné tepelné energie a zahřívání všech částí motoru. Vzhledem k tomu, že mnoho prvků elektrárny je vyrobeno z hliníku, je pro ně takové vytápění nepřijatelné, proto je přebytečné teplo odváděno pomocí chladicího systému. Optimální teplota motoru během provozu je 95-105 stupňů Celsia, pro to jsou vypočteny všechny tepelné mezery motoru, což znamená, že opotřebení dílů při této teplotě je minimální. Pochopení principu získávání přebytečné tepelné energie je nutné k zodpovězení otázky - z čeho fungují kamna v autě.
Vyhřívání motoru auta
Kam odchází přebytečné teplo?
Pro zajištění takového režimu je třeba přebytečnou tepelnou energii někam odvádět. Ve schématu chladicího systému jsou k tomu navrženy dva samostatné nemrznoucí cirkulační okruhy, každý s vlastním radiátorem (výměníkem):
- salon (sporák);
- hlavní motor).
Vyzařování tepla salonního chladiče je desítkykrát menší než hlavního, takže má minimální vliv na teplotní režim motoru, ale jeho výkon stačí na vytopení interiéru vozu. Jak se motor zahřívá, jeho teplota stoupá, takže ihned po nastartování vozu řidičem prochází chladná nemrznoucí kapalina chladičem vnitřního topení, který se postupně ohřívá. Proto, když se ručička teploměru pohne z mrtvé zóny, začne z deflektorů při zapnutých kamnech proudit teplý vzduch.
Přirozená cirkulace chladicí kapaliny chladicím systémem nestačí, proto je nuceně čerpána vodním čerpadlem (čerpadlem), které je spojeno řemenem s vačkovým nebo klikovým hřídelem. Často jeden řemen pohání čerpadlo, generátor a čerpadlo posilovače řízení (GUR). Rychlost pohybu kapaliny tedy přímo závisí na otáčkách motoru, při volnoběhu je cirkulace minimální, i když parametry chladicího systému jsou voleny tak, aby nedocházelo k přehřívání motoru. Ve vozech s unavenou pohonnou jednotkou a ucpaným chladicím systémem se však motor při volnoběhu často přehřívá.
Když teplota motoru dosáhne 95-100 stupňů, zapne se ventilátor, což dramaticky zvýší účinnost chlazení pohonné jednotky a umožní jí pracovat co nejefektivněji. Takové schéma spolehlivě chrání motor, ale žádným způsobem neovlivňuje fungování kamen, protože teplota nemrznoucí směsi, která jím prochází, je udržována na stejné úrovni a odvod tepla motoru je dostatečný i při maximálním průtoku vzduchu. k salonnímu radiátoru.
Jak kamna vytápí interiér
Vzhledem ke své malé velikosti a vzdálenosti od prostoru pro cestující nemůže výměník tepla topení přímo ohřívat interiér vozu, proto se jako chladicí kapalina používá vnitřní nebo venkovní vzduch. Kamna jsou proto komplexní zařízení, které se skládá z následujících prvků:
- ventilátor;
- kabinový filtr;
- chladič;
- pouzdra s kanály;
- tlumiče;
- vzduchové kanály přepravující ohřátý vzduch do různých částí kabiny;
- deflektory, které uvolňují ohřátý vzduch do prostoru pro cestující;
- řízení
Na autech jsou instalovány 2 typy ventilátorů:
- odstředivý;
- vrtule.
První z nich je „šnečí“ tělo, uvnitř kterého elektromotor otáčí kolečkem vybaveným lopatkami. Kolo při rotaci roztáčí vzduch, což způsobuje odstředivé zrychlení a nutí ho hledat cestu ven ze „šneka“. Tento východ se stává malým oknem, kterým prochází určitou rychlostí. Čím rychleji se kolo točí, tím více ventilátor fouká.
ventilátor topení auta
Druhým typem ventilátoru je elektromotor s vrtulí (oběžným kolem) připevněnou na jeho hřídeli. Křídla vrtule, ohnutá pod určitým úhlem, při pohybu vytlačují vzduch. Takové ventilátory jsou levnější na výrobu a také zabírají méně místa, ale jsou méně účinné, takže byly instalovány pouze na zastaralé modely levných automobilů, například na celou klasickou rodinu vozů VAZ, tedy legendární Zhiguli.
Kabinový filtr
Kamna nasávají vzduch ze spodní části motorového prostoru, takže je velká pravděpodobnost, že se do sání vzduchu dostanou drobné kamínky a jiné nečistoty, které mohou poškodit ventilátor nebo chladič. Filtrační vložka je vyrobena ve formě vyjímatelné patrony a vzduch je čištěn netkaným syntetickým materiálem složeným do harmoniky s antibakteriální impregnací.
Kabinový filtr
Nejkvalitnější a nejdražší filtry jsou vybaveny přídavnou sekcí naplněnou aktivním uhlím, díky které čistí přiváděný vzduch i od nepříjemného zápachu.
Chladič
Výměník tepla je hlavním prvkem ohřívače, protože je to on, kdo přenáší tepelnou energii z motoru na proud vzduchu, který jím prochází. Skládá se z několika trubek procházejících mřížkou kovu s vysokou tepelnou vodivostí, obvykle hliníku nebo mědi. Mřížka sestávající z jednotlivých žebrových desek je umístěna tak, aby kladla minimální odpor proudění vzduchu jimi procházejícího, ale zároveň jej co nejvíce ohřívala, proto čím větší výměník tepla, tím více vzduchu dokáže teplo za jednotku času na danou teplotu. Tento díl se vyrábí ve dvou hlavních verzích:
- hadovitě zakřivená trubka procházející žebry - toto provedení je co nejlevnější na výrobu a velmi dobře udržovatelné, ale jeho účinnost je nízká;
- dvě nádrže (kolektory) propojené tenkými trubičkami procházejícími roštem, takové provedení je znatelně dražší na výrobu a náročnější na opravu, ale jeho účinnost je mnohem vyšší
chladič stroje
Levné modely jsou vyrobeny z oceli a hliníku, lepší jsou vyrobeny z mědi.
Pouzdro s kanály
2 kanály procházejí od ventilátoru skrz skříň, jeden obsahuje radiátor, druhý obchází výměník tepla. Tato konfigurace umožňuje nastavit teplotu vzduchu vstupujícího do kabiny z ulice na nejteplejší. Klapka umístěná na křižovatce kanálů řídí proudění vzduchu. Když je uprostřed, proud vzduchu vstupuje do obou kanálů přibližně stejnou rychlostí, posun v kterémkoli směru vede k uzavření odpovídajícího kanálu a úplnému otevření druhého.
Tlumiče
Autotop má 3 klapky:
- první otevírá a zavírá vzduchové kanály, kterými proud vzduchu vstupuje do chladiče, záleží na něm, odkud bude ohřívač nasávat vzduch z ulice nebo z prostoru pro cestující;
- druhý řídí přívod vzduchu do radiátoru, což znamená, že reguluje jeho výstupní teplotu;
- třetí rozvádí proud vzduchu do různých deflektorů a umožňuje tak vytápět jak celý interiér, tak pouze jeho jednotlivé části.
Automatická klapka sporáku
U levných vozů jsou páčky a ovládací knoflíky těchto tlumičů zobrazeny na konzole předního panelu, u dražších vozů je jejich činnost řízena mikrokontrolérem klimatizace.
Vzduchovody
V závislosti na modelu a konfiguraci stroje jsou vzduchové kanály uloženy jak pod předním panelem, tak pod podlahou a jejich výstupy jsou umístěny na různých místech v kabině. Nejoblíbenějšími výdechy vzduchu jsou prostory pod předními a zadními sedadly, protože toto uspořádání je ideální pro vytápění nejen horní, ale i spodní části kabiny, potažmo nohou řidiče a cestujících.
Deflektory
Tyto prvky plní 2 důležité úkoly:
- snížit proudění vzduchu na několik menších proudů, aby se snížila rychlost pohybu při zachování celkového objemu dodávky;
- chránit vzduchové kanály před vniknutím nečistot do nich.
Deflektorová kamna automatická
Například deflektory na „torpédu“, tedy předním panelu, lze otáčet a měnit tak směr pohybu vzduchu z nich vycházejícího. Tato funkce je zvláště užitečná, pokud je obličej zmrzlý a otočení deflektoru na něj směřuje horký vzduch.
Ovládací prvky
V každém autě jsou ovladače kamen umístěny na předním panelu nebo jeho konzole, ale způsob jejich působení na klapky je jiný. U nejlevnějších modelů bez klimatizace nebo klimatizace jsou tlumiče ovládány tyčemi připevněnými k pákám vyvedeným ven. U dražších a prestižnějších modelů i nejvyšších výbav je vše řízeno elektronikou, která přijímá signály z tlačítek a potenciometrů zobrazených na předním panelu, ale i z palubního počítače nebo jednotky klimatizace.
Závěr
Vnitřní topení není samostatné zařízení, ale komplexní systém napojený na motor auta a palubní elektroinstalaci a zdrojem tepla pro něj je palivo spalující ve válcích. Proto je odpověď na otázku - proč fungují kamna v autě, zřejmá, protože právě spalovací motor je tím pravým "topením" pro řidiče a cestující a zbytek prvků pouze předává teplo ohřívají přiváděný vzduch a rozvádějí jej po kabině. Bez ohledu na to, jaké auto máte - Tavria, UAZ nebo moderní zahraniční auto, vytápění interiéru vždy funguje podle tohoto principu.
