Устройството и принципът на работа на автомобилната печка
Съдържание
Неопитните собственици на автомобили не винаги разбират защо печката в колата работи и как получава топлинна енергия, с помощта на която след това загрява интериора. Разбирането на процеса на генериране на топлинна енергия в автомобилния нагревател е важно не само като теория, но и на практика, тъй като без такава информация водачът няма да може да използва правилно вътрешния нагревател.
Неопитните собственици на автомобили не винаги разбират защо печката в колата работи и как получава топлинна енергия, с помощта на която след това загрява интериора. Разбирането на процеса на генериране на топлинна енергия в автомобилния нагревател е важно не само като теория, но и на практика, тъй като без такава информация водачът няма да може да използва правилно вътрешния нагревател.
За какво е печката?
На това устройство са присвоени няколко имена:
- фурна;
- нагревател;
- нагревател.
Всички те описват същността му - устройството е предназначено да отоплява купето, така че дори при яростни двигатели да е топло и удобно вътре в автомобила. Освен това нагревателят издухва горещ въздух върху предното стъкло, поради което сняг и лед се топят върху него.
Как работи вътрешната отоплителна система
Печката е част от системата за охлаждане на двигателя, следователно, за да разберете принципите на нейната работа, първо трябва да разберете откъде идва топлинната енергия в двигателя и защо е важно да го охлаждате. Съвременните автомобили, освен електрически превозни средства, са оборудвани с двигатели, които работят чрез разширяване на газове по време на изгарянето на смес въздух-гориво (бензин, дизел или газ плюс въздух), поради което такива задвижващи агрегати се наричат "двигатели с вътрешно горене" или с вътрешно горене двигатели.
Откъде идва излишната топлина?
След края на работния цикъл започва цикълът на изпускане, когато горещите газове напускат двигателя и влизат в катализатора, където се изгарят въглеводороди и въглероден оксид, така че колекторът често се нагрява до ниво от 600–900 градуса. Независимо от това, по време на работния цикъл горивната смес от бензин и въздух успява да прехвърли част от топлинната енергия на ВС и цилиндровата глава и като се има предвид, че скоростта на въртене на вала дори на остарели дизелови двигатели на празен ход е 550 об/мин, работният цикъл преминава във всеки цилиндър в секунда 1-2 пъти. С увеличаване на натоварването на автомобила водачът натиска газта по-силно, което се увеличава:
- количеството смес въздух-гориво;
- температура по време на работния цикъл;
- брой тикове в секунда.
Тоест увеличаването на натоварването води до увеличаване на отделената топлинна енергия и нагряване на всички части на двигателя. Като се има предвид, че много елементи на електроцентралата са направени от алуминий, такова отопление е неприемливо за тях, следователно излишната топлина се отстранява с помощта на охладителната система. Оптималната температура на двигателя по време на работа е 95-105 градуса по Целзий, за него се изчисляват всички термични пролуки на двигателя, което означава, че износването на частите при тази температура е минимално. Разбирането на принципа на получаване на излишна топлинна енергия е необходимо, за да се отговори на въпроса - от какво работи печката в колата.
Отопление на двигателя на автомобила
Къде отива излишната топлина?
За да се осигури такъв режим, излишната топлинна енергия трябва да се изхвърли някъде. В диаграмата на охладителната система за това са предназначени два отделни кръга на циркулация на антифриза, всеки със собствен радиатор (топлообменник):
- салон (печка);
- главен (двигател).
Топлоизлъчващият капацитет на радиатора на салона е десетки пъти по-малък от основния, така че има минимален ефект върху температурния режим на двигателя, но неговата производителност е достатъчна, за да загрее интериора на автомобила. При загряване на двигателя температурата му се повишава, така че веднага след като водачът запали колата, през радиатора на вътрешния нагревател преминава студен антифриз, който постепенно се нагрява. Следователно, когато стрелката на термометъра се движи от мъртвата зона, топъл въздух започва да духа от дефлекторите при включена печка.
Естествената циркулация на охлаждащата течност през охладителната система не е достатъчна, поради което тя се изпомпва принудително от водна помпа (помпа), която е свързана с колан към разпределителния или коляновия вал. Често един ремък задвижва помпата, генератора и помпата на кормилното управление (GUR). Следователно скоростта на движение на течността директно зависи от оборотите на двигателя, на празен ход циркулацията е минимална, въпреки че параметрите на охладителната система са избрани така, че да се предотврати прегряване на двигателя. Но в автомобили с уморен захранващ агрегат и запушена охладителна система двигателят често прегрява на празен ход.
Когато температурата на двигателя достигне 95-100 градуса, вентилаторът се включва, което драстично повишава ефективността на охлаждане на силовия агрегат, което му позволява да работи възможно най-ефективно. Такава схема надеждно защитава двигателя, но не влияе по никакъв начин на функционирането на печката, тъй като температурата на антифриза, преминаващ през него, се поддържа на същото ниво, а разсейването на топлината на двигателя е достатъчно дори при максимален въздушен поток към радиатора на салона.
Как печката загрява интериора
Поради малкия си размер и разстоянието от купето, топлообменникът на нагревателя не може директно да загрява вътрешността на автомобила, поради което вътрешният или външният въздух се използва като охлаждаща течност. Следователно печката е сложно устройство, което се състои от следните елементи:
- вентилатор;
- кабинен филтър;
- радиатор;
- калъфи с канали;
- амортисьори;
- въздуховоди, транспортиращи нагрят въздух до различни части на кабината;
- дефлектори, които изпускат нагрят въздух в купето;
- контроли
Има 2 вида вентилатори, инсталирани на автомобили:
- центробежен;
- витло.
Първите са тяло "охлюв", вътре в което електрически мотор върти колело, оборудвано с остриета. По време на въртене колелото върти въздуха, което предизвиква центробежно ускорение, принуждавайки го да търси изход от "охлюва". Този изход се превръща в малък прозорец, през който минава с определена скорост. Колкото по-бързо се върти колелото, толкова повече духа вентилаторът.
вентилатор за нагревател на автомобил
Вторият тип вентилатор е електродвигател с витло (работно колело), прикрепено към неговия вал. Крилата на витлото, огънати под определен ъгъл, изстискват въздух по време на движение. Такива вентилатори са по-евтини за производство, а също така заемат по-малко място, но са по-малко ефективни, така че са инсталирани само на остарели модели бюджетни автомобили, например цялото класическо семейство автомобили VAZ, тоест легендарното Жигули.
Кабинен филтър
Печката изсмуква въздух от долната част на двигателното отделение, така че има голяма вероятност малки камъни и други отломки да попаднат във въздухозаборника, което може да повреди вентилатора или радиатора. Филтърният елемент е направен под формата на сменяем патрон, а въздухът се почиства от нетъкан синтетичен материал, сгънат в акордеон с антибактериално импрегниране.
Кабинен филтър
Най-качествените и скъпи филтри са оборудвани с допълнителна секция, пълна с активен въглен, поради което пречистват входящия въздух дори от неприятна миризма.
радиатор
Топлообменникът е основният елемент на нагревателя, тъй като именно той пренася топлинна енергия от двигателя към въздушния поток, преминаващ през него. Състои се от няколко тръби, преминаващи през метална решетка с висока топлопроводимост, обикновено алуминий или мед. Решетката, състояща се от отделни ребрени плочи, е разположена така, че да осигури минимално съпротивление на въздушния поток, преминаващ през тях, но в същото време да го загрее колкото е възможно повече, така че колкото по-голям е топлообменникът, толкова повече въздух може да загрее за единица време до дадена температура. Тази част се произвежда в две основни версии:
- змиевидна извита тръба, минаваща през ребрата - този дизайн е възможно най-евтин за производство и много поддържан, но ефективността му е ниска;
- два резервоара (колектора), свързани с тънки тръби, преминаващи през решетката, такъв дизайн е значително по-скъп за производство и по-труден за ремонт, но ефективността му е много по-висока
радиатор на машинен нагревател
Евтините модели са изработени от стомана и алуминий, по-добрите са изработени от мед.
Калъф с канали
2 канала преминават от вентилатора през корпуса, единият съдържа радиатор, вторият заобикаля топлообменника. Тази конфигурация ви позволява да регулирате температурата на въздуха, влизащ в кабината от улицата, до най-горещата. Амортисьор, разположен на кръстовището на каналите, насочва въздушния поток. Когато е в средата, въздушният поток навлиза и в двата канала с приблизително една и съща скорост, изместване в двете посоки води до затваряне на съответния канал и пълно отваряне на другия.
Амортисьори
Автомобилният нагревател има 3 амортисьори:
- първият отваря и затваря въздуховоди, през които въздушният поток навлиза в радиатора, зависи от това откъде нагревателят ще засмуква въздух, от улицата или от купето;
- вторият контролира подаването на въздух към радиатора, което означава, че регулира изходната му температура;
- третият разпределя въздушния поток към различни дефлектори, което ви позволява да отоплявате както целия интериор, така и само отделните му части.
Амортисьор за автоматична печка
В бюджетните автомобили лостовете и копчетата за управление на тези амортисьори са показани на конзолата на предния панел, при по-скъпите автомобили работата им се управлява от микроконтролера на климатика.
Въздушни канали
В зависимост от модела и конфигурацията на машината, въздуховоди се полагат както под предния панел, така и под пода, като изходите им са разположени на различни места в кабината. Най-популярните въздушни отвори са пространствата под предните и задните седалки, тъй като това разположение е идеално за отопление не само на горната, но и на долната част на купето, а оттам и на краката на водача и пътниците.
Дефлектори
Тези елементи изпълняват 2 важни задачи:
- нарежете въздушния поток на няколко по-малки потока, за да намалите скоростта на движение, като същевременно поддържате общия обем на подаването;
- предпазват въздуховодите от попадане на мръсотия в тях.
Дефлекторни печки авто
Например, дефлекторите на "торпедото", тоест предния панел, могат да се въртят, като по този начин се променя посоката на въздушния поток, идващ от тях. Тази функция е особено полезна, ако лицето е замръзнало и завъртането на дефлектора насочва горещ въздух към него.
контроли
Във всяка кола органите за управление на печката са поставени на предния панел или неговата конзола, но начинът, по който действат върху амортисьорите, е различен. В най-евтините модели без климатик или климатична система, амортисьорите се управляват от пръти, прикрепени към лостове, изведени навън. При по-скъпите и престижни модели, както и най-високите нива на оборудване, всичко се управлява от електроника, която получава сигнали от бутоните и потенциометрите, показани на предния панел, както и от бордовия компютър или климатика.
Заключение
Вътрешният нагревател не е отделно устройство, а сложна система, свързана с двигателя на автомобила и бордовото електрическо окабеляване, а източникът на топлина за него е горивото, което изгаря в цилиндрите. Следователно отговорът на въпроса - какво кара печката в колата да работи, е очевиден, защото именно двигателят с вътрешно горене е истинският "нагревател" за водача и пътниците, а останалите елементи само предават топлина на тях, загрявайки входящия въздух и го разпределяйки в кабината. Независимо каква кола имате - Таврия, УАЗ или съвременна чужда кола, вътрешното отопление винаги работи на този принцип.
