Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας της σόμπας αυτοκινήτου
περιεχόμενο
Οι άπειροι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων δεν καταλαβαίνουν πάντα από τι λειτουργεί η σόμπα στο αυτοκίνητο και πώς λαμβάνει θερμική ενέργεια, με τη βοήθεια της οποίας στη συνέχεια θερμαίνει το εσωτερικό. Η κατανόηση της διαδικασίας παραγωγής θερμικής ενέργειας σε μια θερμάστρα αυτοκινήτου είναι σημαντική όχι μόνο ως θεωρία, αλλά και στην πράξη, επειδή χωρίς τέτοιες πληροφορίες ο οδηγός δεν θα μπορεί να χρησιμοποιήσει σωστά τη θερμάστρα εσωτερικού χώρου.
Οι άπειροι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων δεν καταλαβαίνουν πάντα από τι λειτουργεί η σόμπα στο αυτοκίνητο και πώς λαμβάνει θερμική ενέργεια, με τη βοήθεια της οποίας στη συνέχεια θερμαίνει το εσωτερικό. Η κατανόηση της διαδικασίας παραγωγής θερμικής ενέργειας σε μια θερμάστρα αυτοκινήτου είναι σημαντική όχι μόνο ως θεωρία, αλλά και στην πράξη, επειδή χωρίς τέτοιες πληροφορίες ο οδηγός δεν θα μπορεί να χρησιμοποιήσει σωστά τη θερμάστρα εσωτερικού χώρου.
Σε τι χρησιμεύει η σόμπα;
Πολλά ονόματα έχουν εκχωρηθεί σε αυτή τη μονάδα:
- κουζίνα;
- θερμάστρα;
- θερμάστρα.
Όλα αυτά περιγράφουν την ουσία του - η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να θερμαίνει το χώρο επιβατών, έτσι ώστε ακόμη και κατά τη διάρκεια σκληρών κινητήρων να είναι ζεστό και άνετο μέσα στο αυτοκίνητο. Επιπλέον, η θερμάστρα φυσά ζεστό αέρα στο παρμπρίζ, λόγω του οποίου το χιόνι και ο πάγος λιώνουν πάνω του.
Πώς λειτουργεί το εσωτερικό σύστημα θέρμανσης
Η σόμπα είναι μέρος του συστήματος ψύξης του κινητήρα, επομένως για να κατανοήσετε τις αρχές λειτουργίας της, πρέπει πρώτα να καταλάβετε από πού προέρχεται η θερμική ενέργεια στον κινητήρα και γιατί είναι σημαντικό να ψύχεται. Τα σύγχρονα αυτοκίνητα, εκτός από τα ηλεκτρικά οχήματα, είναι εξοπλισμένα με κινητήρες που λειτουργούν με διαστολή αερίων κατά την καύση ενός μείγματος αέρα-καυσίμου (βενζίνη, ντίζελ ή αέριο συν αέρα), επομένως τέτοιες μονάδες ισχύος ονομάζονται "κινητήρες εσωτερικής καύσης" ή εσωτερικής καύσης μηχανές.
Από πού προέρχεται η υπερβολική θερμότητα;
Μετά το τέλος του κύκλου εργασίας, αρχίζει ο κύκλος των καυσαερίων, όταν τα καυτά αέρια φεύγουν από τον κινητήρα και εισέρχονται στον καταλύτη, όπου καίγονται υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα, οπότε ο συλλέκτης θερμαίνεται συχνά σε επίπεδο 600–900 μοιρών. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του κύκλου εργασίας, το μίγμα καύσης βενζίνης και αέρα καταφέρνει να μεταφέρει μέρος της θερμικής ενέργειας της BC και της κυλινδροκεφαλής και δεδομένου ότι η ταχύτητα περιστροφής του άξονα ακόμη και των ξεπερασμένων κινητήρων ντίζελ στο ρελαντί είναι 550 σ.α.λ., ο κύκλος εργασίας περνά σε κάθε κύλινδρο ανά δευτερόλεπτο 1-2 φορές. Καθώς αυξάνεται το φορτίο στο αυτοκίνητο, ο οδηγός πιέζει το γκάζι πιο δυνατά, γεγονός που αυξάνει:
- την ποσότητα του μείγματος αέρα-καυσίμου·
- θερμοκρασία κατά τη διάρκεια του κύκλου εργασίας.
- αριθμός κροτώνων ανά δευτερόλεπτο.
Δηλαδή, μια αύξηση του φορτίου οδηγεί σε αύξηση της εκλυόμενης θερμικής ενέργειας και θέρμανσης όλων των μερών του κινητήρα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι πολλά στοιχεία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο, μια τέτοια θέρμανση είναι απαράδεκτη γι 'αυτούς, επομένως, η υπερβολική θερμότητα αφαιρείται χρησιμοποιώντας το σύστημα ψύξης. Η βέλτιστη θερμοκρασία του κινητήρα κατά τη λειτουργία είναι 95-105 βαθμοί Κελσίου, για αυτόν υπολογίζονται όλα τα θερμικά κενά του κινητήρα, πράγμα που σημαίνει ότι η φθορά των εξαρτημάτων σε αυτή τη θερμοκρασία είναι ελάχιστη. Η κατανόηση της αρχής της απόκτησης περίσσειας θερμικής ενέργειας είναι απαραίτητη για να απαντηθεί η ερώτηση - από τι λειτουργεί η σόμπα στο αυτοκίνητο.
Θέρμανση κινητήρα αυτοκινήτου
Πού πάει η υπερβολική ζέστη;
Για να εξασφαλιστεί ένα τέτοιο καθεστώς, η περίσσεια θερμικής ενέργειας πρέπει να απορρίπτεται κάπου. Στο διάγραμμα του συστήματος ψύξης, δύο ξεχωριστοί κύκλοι κυκλοφορίας αντιψυκτικού έχουν σχεδιαστεί για αυτό, ο καθένας με το δικό του ψυγείο (εναλλάκτη θερμότητας):
- σαλόνι (σόμπα)?
- κύρια μηχανή).
Η ικανότητα ακτινοβολίας θερμότητας του ψυγείου σεντάν είναι δεκάδες φορές μικρότερη από την κύρια, επομένως έχει ελάχιστη επίδραση στο καθεστώς θερμοκρασίας του κινητήρα, αλλά η απόδοσή του είναι αρκετή για να θερμάνει το εσωτερικό του αυτοκινήτου. Καθώς ο κινητήρας ζεσταίνεται, η θερμοκρασία του αυξάνεται, οπότε αμέσως μετά την εκκίνηση του αυτοκινήτου από τον οδηγό, περνάει κρύο αντιψυκτικό από το ψυγείο του εσωτερικού καλοριφέρ, το οποίο σταδιακά θερμαίνεται. Επομένως, όταν η βελόνα του θερμομέτρου μετακινείται από τη νεκρή ζώνη, αρχίζει να φυσά ζεστός αέρας από τους εκτροπείς, με τη σόμπα αναμμένη.
Η φυσική κυκλοφορία του ψυκτικού μέσω του συστήματος ψύξης δεν είναι αρκετή, επομένως αντλείται με δύναμη από μια αντλία νερού (αντλία), η οποία συνδέεται με έναν ιμάντα με τον εκκεντροφόρο ή τον στροφαλοφόρο άξονα. Συχνά, ένας ιμάντας κινεί την αντλία, τη γεννήτρια και την αντλία υδραυλικού τιμονιού (GUR). Επομένως, η ταχύτητα κίνησης του υγρού εξαρτάται άμεσα από τις στροφές του κινητήρα, στο ρελαντί η κυκλοφορία είναι ελάχιστη, αν και οι παράμετροι του συστήματος ψύξης επιλέγονται έτσι ώστε να αποφεύγεται η υπερθέρμανση του κινητήρα. Όμως, σε αυτοκίνητα με κουρασμένη μονάδα ισχύος και βουλωμένο σύστημα ψύξης, ο κινητήρας συχνά υπερθερμαίνεται στο ρελαντί.
Όταν η θερμοκρασία του κινητήρα φτάσει τους 95-100 βαθμούς, ο ανεμιστήρας ενεργοποιείται, γεγονός που αυξάνει δραματικά την απόδοση ψύξης της μονάδας ισχύος, επιτρέποντάς της να λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Ένα τέτοιο σχέδιο προστατεύει αξιόπιστα τον κινητήρα, αλλά δεν επηρεάζει τη λειτουργία της σόμπας με κανέναν τρόπο, επειδή η θερμοκρασία του αντιψυκτικού που διέρχεται από αυτήν διατηρείται στο ίδιο επίπεδο και η απαγωγή θερμότητας του κινητήρα είναι επαρκής ακόμη και με τη μέγιστη ροή αέρα στο καλοριφέρ του σαλόνι.
Πώς η σόμπα θερμαίνει το εσωτερικό
Λόγω του μικρού μεγέθους και της απόστασης του από τον χώρο επιβατών, ο εναλλάκτης θερμότητας δεν μπορεί να θερμάνει απευθείας το εσωτερικό του αυτοκινήτου, επομένως, ο εσωτερικός ή ο εξωτερικός αέρας χρησιμοποιείται ως ψυκτικό. Επομένως, η σόμπα είναι μια σύνθετη συσκευή που αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
- ανεμιστήρας;
- Φίλτρο καμπίνας?
- σώμα καλοριφέρ;
- θήκες με κανάλια?
- αποσβεστήρες
- αεραγωγοί που μεταφέρουν θερμό αέρα σε διάφορα μέρη της καμπίνας.
- εκτροπείς που απελευθερώνουν θερμό αέρα στο χώρο επιβατών.
- ελέγχους
Υπάρχουν 2 τύποι ανεμιστήρων που είναι εγκατεστημένοι στα αυτοκίνητα:
- φυγόκεντρος;
- προπέλα.
Τα πρώτα είναι ένα σώμα «σαλιγκάρι», μέσα στο οποίο ένας ηλεκτροκινητήρας περιστρέφει έναν τροχό εξοπλισμένο με λεπίδες. Κατά την περιστροφή, ο τροχός περιστρέφει τον αέρα, γεγονός που προκαλεί φυγόκεντρη επιτάχυνση, αναγκάζοντάς τον να αναζητήσει διέξοδο από το «σαλιγκάρι». Αυτή η έξοδος γίνεται ένα μικρό παράθυρο από το οποίο περνάει με συγκεκριμένη ταχύτητα. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο τροχός, τόσο περισσότερο φυσάει ο ανεμιστήρας.
ανεμιστήρας θέρμανσης αυτοκινήτου
Ο δεύτερος τύπος ανεμιστήρα είναι ένας ηλεκτροκινητήρας με έλικα (πτερωτή) συνδεδεμένη στον άξονά του. Τα φτερά της προπέλας, λυγισμένα σε μια ορισμένη γωνία, πιέζουν τον αέρα κατά την κίνηση. Τέτοιοι ανεμιστήρες είναι φθηνότεροι στην κατασκευή και επίσης καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματικοί, επομένως εγκαταστάθηκαν μόνο σε ξεπερασμένα μοντέλα οικονομικών αυτοκινήτων, για παράδειγμα, ολόκληρη την κλασική οικογένεια αυτοκινήτων VAZ, δηλαδή το θρυλικό Zhiguli.
Φίλτρο καμπίνας
Η σόμπα ρουφάει αέρα από το κάτω μέρος του χώρου του κινητήρα, επομένως υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να εισέλθουν μικρές πέτρες και άλλα σκουπίδια στην εισαγωγή αέρα, που μπορεί να καταστρέψουν τον ανεμιστήρα ή το ψυγείο. Το στοιχείο φίλτρου είναι κατασκευασμένο με τη μορφή αφαιρούμενης κασέτας και ο αέρας καθαρίζεται από ένα μη υφασμένο συνθετικό υλικό διπλωμένο σε ακορντεόν με αντιβακτηριδιακό εμποτισμό.
Φίλτρο καμπίνας
Τα πιο υψηλής ποιότητας και ακριβά φίλτρα είναι εξοπλισμένα με ένα πρόσθετο τμήμα γεμάτο με ενεργό άνθρακα, λόγω του οποίου καθαρίζουν τον εισερχόμενο αέρα ακόμη και από μια δυσάρεστη οσμή.
Σώμα καλοριφέρ
Ο εναλλάκτης θερμότητας είναι το κύριο στοιχείο του θερμαντήρα, επειδή είναι αυτός που μεταφέρει τη θερμική ενέργεια από τον κινητήρα στη ροή αέρα που διέρχεται από αυτόν. Αποτελείται από πολλούς σωλήνες που περνούν μέσα από ένα μεταλλικό πλέγμα με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, συνήθως από αλουμίνιο ή χαλκό. Το πλέγμα, που αποτελείται από μεμονωμένες πλευρικές πλάκες, είναι τοποθετημένο έτσι ώστε να παρέχει ελάχιστη αντίσταση στη ροή του αέρα που διέρχεται από αυτά, αλλά ταυτόχρονα να το θερμαίνει όσο το δυνατόν περισσότερο, επομένως, όσο μεγαλύτερος είναι ο εναλλάκτης θερμότητας, τόσο περισσότερος αέρας μπορεί να θερμότητα ανά μονάδα χρόνου σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Αυτό το εξάρτημα παράγεται σε δύο κύριες εκδόσεις:
- ένας σωλήνας με κυρτό σερπεντίνη που διέρχεται από τις νευρώσεις - αυτός ο σχεδιασμός είναι όσο το δυνατόν φθηνότερος στην κατασκευή και πολύ διατηρήσιμος, αλλά η απόδοσή του είναι χαμηλή.
- δύο δεξαμενές (συλλέκτες) που συνδέονται με λεπτούς σωλήνες που περνούν μέσα από τη σχάρα, ένα τέτοιο σχέδιο είναι αισθητά πιο ακριβό στην κατασκευή και πιο δύσκολο να επισκευαστεί, αλλά η απόδοσή του είναι πολύ υψηλότερη
καλοριφέρ καλοριφέρ μηχανής
Τα φθηνά μοντέλα είναι κατασκευασμένα από χάλυβα και αλουμίνιο, τα καλύτερα από χαλκό.
Θήκη με κανάλια
2 κανάλια περνούν από τον ανεμιστήρα μέσω του περιβλήματος, το ένα περιέχει ένα ψυγείο, το δεύτερο παρακάμπτει τον εναλλάκτη θερμότητας. Αυτή η διαμόρφωση σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε τη θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στην καμπίνα από το δρόμο στην πιο ζεστή. Ένας αποσβεστήρας που βρίσκεται στη διασταύρωση των καναλιών κατευθύνει τη ροή του αέρα. Όταν βρίσκεται στη μέση, η ροή του αέρα εισέρχεται και στα δύο κανάλια με την ίδια περίπου ταχύτητα, μια μετατόπιση προς οποιαδήποτε κατεύθυνση οδηγεί στο κλείσιμο του αντίστοιχου καναλιού και στο πλήρες άνοιγμα του άλλου.
αποσβεστήρες
Η θερμάστρα αυτοκινήτου έχει 3 αποσβεστήρες:
- το πρώτο ανοίγει και κλείνει τους αεραγωγούς μέσω των οποίων η ροή αέρα εισέρχεται στο ψυγείο, εξαρτάται από αυτό από πού θα ρουφήξει αέρα ο θερμαντήρας, από το δρόμο ή από την καμπίνα επιβατών.
- το δεύτερο ελέγχει την παροχή αέρα στο ψυγείο, πράγμα που σημαίνει ότι ρυθμίζει τη θερμοκρασία εξόδου του.
- το τρίτο κατανέμει τη ροή του αέρα στους διάφορους εκτροπείς, επιτρέποντάς σας να θερμάνετε τόσο ολόκληρο το εσωτερικό όσο και μόνο τα επιμέρους μέρη του.
Αποσβεστήρας αυτόματης εστίας
Στα οικονομικά αυτοκίνητα, οι μοχλοί και τα κουμπιά ελέγχου για αυτούς τους αποσβεστήρες εμφανίζονται στην κονσόλα του μπροστινού πίνακα, ενώ σε πιο ακριβά αυτοκίνητα, η λειτουργία τους ελέγχεται από τον μικροελεγκτή κλιματισμού.
Αγωγοί αέρα
Ανάλογα με το μοντέλο και τη διαμόρφωση του μηχανήματος, οι αεραγωγοί τοποθετούνται τόσο κάτω από τον μπροστινό πίνακα όσο και κάτω από το δάπεδο και οι εξόδους τους βρίσκονται σε διάφορα σημεία της καμπίνας. Οι πιο δημοφιλείς έξοδοι αέρα είναι οι χώροι κάτω από τα μπροστινά και τα πίσω καθίσματα, επειδή αυτή η διάταξη είναι ιδανική για τη θέρμανση όχι μόνο του πάνω αλλά και του κάτω μέρους της καμπίνας, άρα και των ποδιών του οδηγού και των επιβατών.
Εκτροπείς
Αυτά τα στοιχεία εκτελούν 2 σημαντικές εργασίες:
- κόψτε τη ροή του αέρα σε πολλές μικρότερες ροές για να μειώσετε την ταχύτητα κίνησης διατηρώντας παράλληλα τον συνολικό όγκο παροχής.
- προστατεύστε τους αεραγωγούς από τη βρωμιά που εισχωρούν σε αυτούς.
Αυτόματος εκτροπέας φούρνου
Για παράδειγμα, οι εκτροπείς στην «τορπίλη», δηλαδή στον μπροστινό πίνακα, μπορούν να περιστραφούν, αλλάζοντας έτσι την κατεύθυνση της ροής του αέρα που προέρχεται από αυτούς. Αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη εάν το πρόσωπο είναι κρύο και η περιστροφή του εκτροπέα κατευθύνει ζεστό αέρα σε αυτό.
Έλεγχοι
Σε κάθε αυτοκίνητο, τα χειριστήρια της σόμπας τοποθετούνται στον μπροστινό πίνακα ή στην κονσόλα του, αλλά ο τρόπος με τον οποίο δρουν στους αποσβεστήρες είναι διαφορετικός. Στα πιο φθηνά μοντέλα χωρίς κλιματισμό ή σύστημα κλιματισμού, οι αποσβεστήρες ελέγχονται από ράβδους που συνδέονται με μοχλούς που βγαίνουν προς τα έξω. Σε πιο ακριβά και αριστοκρατικά μοντέλα, καθώς και σε κορυφαία επίπεδα εξοπλισμού, τα πάντα ελέγχονται από ηλεκτρονικά, τα οποία λαμβάνουν σήματα από τα κουμπιά και τα ποτενσιόμετρα που εμφανίζονται στον μπροστινό πίνακα, καθώς και από τον ενσωματωμένο υπολογιστή ή τη μονάδα κλιματισμού.
Συμπέρασμα
Ο εσωτερικός θερμαντήρας δεν είναι μια ξεχωριστή συσκευή, αλλά ένα πολύπλοκο σύστημα συνδεδεμένο με τον κινητήρα του αυτοκινήτου και την ηλεκτρική καλωδίωση επί του οχήματος και η πηγή θερμότητας για αυτό είναι το καύσιμο που καίγεται στους κυλίνδρους. Επομένως, η απάντηση στην ερώτηση - τι κάνει τη σόμπα στο αυτοκίνητο να λειτουργεί, είναι προφανής, γιατί είναι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης που είναι ο πραγματικός "θερμαντήρας" για τον οδηγό και τους επιβάτες και τα υπόλοιπα στοιχεία μεταφέρουν μόνο θερμότητα σε τους, θερμαίνοντας τον εισερχόμενο αέρα και διανέμοντάς τον σε όλη την καμπίνα. Ανεξάρτητα από το είδος του αυτοκινήτου που έχετε - Tavria, UAZ ή ένα σύγχρονο ξένο αυτοκίνητο, η θέρμανση εσωτερικού λειτουργεί πάντα σύμφωνα με αυτήν την αρχή.
