Các thiết bị và nguyên lý hoạt động của bếp ô tô
nội dung
Những chủ xe thiếu kinh nghiệm không phải lúc nào cũng hiểu tại sao bếp trong ô tô hoạt động và cách nó nhận năng lượng nhiệt, với sự trợ giúp của nó sau đó làm nóng nội thất. Việc hiểu rõ quá trình tạo ra nhiệt năng trong lò sưởi ô tô không chỉ là lý thuyết mà còn quan trọng trong thực tế, vì nếu không có những thông tin đó, người lái xe sẽ không thể sử dụng đúng cách hệ thống sưởi nội thất.
Những chủ xe thiếu kinh nghiệm không phải lúc nào cũng hiểu tại sao bếp trong ô tô hoạt động và cách nó nhận năng lượng nhiệt, với sự trợ giúp của nó sau đó làm nóng nội thất. Việc hiểu rõ quá trình tạo ra nhiệt năng trong lò sưởi ô tô không chỉ là lý thuyết mà còn quan trọng trong thực tế, vì nếu không có những thông tin đó, người lái xe sẽ không thể sử dụng đúng cách hệ thống sưởi nội thất.
Bếp để làm gì?
Một số tên đã được chỉ định cho đơn vị này:
- bếp;
- máy sưởi;
- lò sưởi.
Tất cả đều mô tả bản chất của nó - thiết bị được thiết kế để sưởi ấm khoang hành khách, để ngay cả trong những động cơ khốc liệt, bên trong xe vẫn ấm áp và thoải mái. Ngoài ra, máy sưởi còn thổi không khí nóng lên kính chắn gió, do đó tuyết và băng tan trên kính chắn gió.
Hệ thống sưởi bên trong hoạt động như thế nào
Bếp là một phần của hệ thống làm mát động cơ, do đó, để hiểu nguyên lý hoạt động của nó, trước tiên bạn cần hiểu nhiệt năng sinh ra từ đâu trong động cơ và tại sao điều quan trọng là phải làm mát nó. Ôtô hiện đại, ngoài xe điện, được trang bị động cơ hoạt động bằng cách giãn nở các khí trong quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí (xăng, dầu diesel hoặc khí cộng với không khí), do đó các đơn vị năng lượng như vậy được gọi là "động cơ đốt trong" hoặc đốt trong động cơ.
Nhiệt lượng thừa do đâu mà có?
Sau khi kết thúc chu trình làm việc, chu trình xả bắt đầu, khi các khí nóng rời khỏi động cơ và đi vào chất xúc tác, nơi các hydrocacbon và cacbon monoxit được đốt cháy, do đó bộ thu nhiệt thường nóng lên đến mức 600–900 độ. Tuy nhiên, trong chu kỳ làm việc, hỗn hợp đốt cháy xăng và không khí quản lý để truyền một phần nhiệt năng của BC và đầu xi lanh, và cho rằng tốc độ quay trục của động cơ diesel thậm chí đã lỗi thời ở chế độ không tải là 550 vòng / phút, chu kỳ làm việc chuyền trong mỗi xi lanh mỗi giây 1-2 lần. Khi tải trọng trên ô tô tăng lên, người lái xe nhấn ga mạnh hơn, điều này làm tăng:
- lượng hỗn hợp không khí-nhiên liệu;
- nhiệt độ trong chu kỳ làm việc;
- số lượng tích tắc mỗi giây.
Tức là, tăng tải dẫn đến tăng nhiệt năng giải phóng và làm nóng tất cả các bộ phận của động cơ. Xem xét rằng nhiều bộ phận của nhà máy điện được làm bằng nhôm, việc sưởi ấm như vậy là không thể chấp nhận được đối với chúng, do đó, nhiệt thừa được loại bỏ bằng cách sử dụng hệ thống làm mát. Nhiệt độ tối ưu của động cơ trong quá trình hoạt động là 95-105 độ C, tức là tính toán tất cả các khe hở nhiệt của động cơ, nghĩa là độ mòn của các bộ phận ở nhiệt độ này là nhỏ nhất. Hiểu được nguyên lý thu được nhiệt năng dư thừa là cần thiết để trả lời câu hỏi - bếp trong ô tô hoạt động từ gì.
Động cơ ô tô sưởi ấm
Nhiệt lượng thừa đi đâu?
Để đảm bảo một chế độ như vậy, năng lượng nhiệt dư thừa phải được đổ đi đâu đó. Trong sơ đồ hệ thống làm mát, hai vòng tròn tuần hoàn chống đông riêng biệt được thiết kế cho việc này, mỗi vòng có bộ tản nhiệt (bộ trao đổi nhiệt) riêng:
- salon (bếp nấu);
- chính (động cơ).
Khả năng tỏa nhiệt của tản nhiệt saloon kém hơn tản nhiệt chính hàng chục lần nên ảnh hưởng tối thiểu đến chế độ nhiệt độ của động cơ, nhưng hiệu suất của nó cũng đủ để sưởi ấm nội thất xe. Khi động cơ nóng lên, nhiệt độ của nó tăng lên, vì vậy ngay sau khi người lái xe khởi động xe, chất chống đông lạnh sẽ đi qua bộ tản nhiệt của lò sưởi bên trong và dần dần nóng lên. Do đó, khi kim nhiệt kế di chuyển từ vùng chết, không khí ấm bắt đầu thổi từ các thanh làm lệch hướng, khi bếp đã được bật.
Sự lưu thông tự nhiên của chất làm mát qua hệ thống làm mát là không đủ, do đó nó được bơm cưỡng bức bằng bơm nước (máy bơm), được nối bằng dây đai với trục cam hoặc trục khuỷu. Thông thường, một dây đai dẫn động máy bơm, máy phát điện và máy bơm trợ lực lái (GUR). Do đó, tốc độ chuyển động của chất lỏng phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ động cơ, ở chế độ không tải, sự tuần hoàn là nhỏ nhất, mặc dù các thông số của hệ thống làm mát được lựa chọn để ngăn động cơ bị quá nhiệt. Tuy nhiên, trong những chiếc xe có bộ phận phát điện mệt mỏi và hệ thống làm mát bị tắc, động cơ thường quá nóng khi không tải.
Khi nhiệt độ động cơ đạt 95-100 độ, quạt sẽ bật, điều này làm tăng đáng kể hiệu quả làm mát của bộ nguồn, cho phép nó hoạt động hiệu quả nhất có thể. Sơ đồ như vậy bảo vệ động cơ một cách đáng tin cậy, nhưng không ảnh hưởng đến hoạt động của bếp theo bất kỳ cách nào, vì nhiệt độ của chất chống đông đi qua nó được duy trì ở cùng một mức và sự tản nhiệt của động cơ là đủ ngay cả với luồng không khí tối đa đến bộ tản nhiệt saloon.
Cách bếp sưởi ấm bên trong
Do kích thước nhỏ và khoảng cách với khoang hành khách, dàn trao đổi nhiệt không thể làm nóng trực tiếp bên trong xe, do đó, không khí bên trong hoặc bên ngoài được sử dụng làm chất làm mát. Do đó, bếp là một thiết bị phức tạp bao gồm các yếu tố sau:
- quạt;
- bộ lọc cabin;
- bộ tản nhiệt;
- các trường hợp với các kênh;
- bộ giảm chấn;
- ống dẫn khí vận chuyển không khí được làm nóng đến các bộ phận khác nhau của cabin;
- bộ làm lệch hướng thoát khí nóng vào khoang hành khách;
- điều khiển
Có 2 loại quạt lắp trên ô tô:
- ly tâm;
- cánh quạt.
Những cái đầu tiên là một thân "ốc", bên trong có một động cơ điện quay một bánh xe được trang bị các cánh quạt. Trong quá trình quay, bánh xe quay không khí gây ra gia tốc ly tâm, buộc nó phải tìm đường thoát ra khỏi "ốc". Lối ra này trở thành một cửa sổ nhỏ mà nó đi qua với một tốc độ nhất định. Bánh xe quay càng nhanh thì quạt thổi càng nhiều.
quạt sưởi ô tô
Loại quạt thứ hai là động cơ điện có gắn cánh quạt (cánh quạt) vào trục của nó. Các cánh của cánh quạt, được uốn cong ở một góc nhất định, ép không khí trong quá trình chuyển động. Những chiếc quạt như vậy rẻ hơn để sản xuất và cũng chiếm ít không gian hơn, nhưng kém hiệu quả hơn, vì vậy chúng chỉ được lắp đặt trên các mẫu ô tô bình dân đã lỗi thời, chẳng hạn như toàn bộ dòng xe cổ điển của VAZ, tức là Zhiguli huyền thoại.
Bộ lọc cabin
Bếp hút không khí từ phần dưới của khoang máy nên khả năng cao có đá nhỏ và các mảnh vụn khác lọt vào khe hút gió, có thể làm hỏng quạt hoặc bộ tản nhiệt. Phần tử lọc được làm dưới dạng hộp mực có thể tháo rời và không khí được làm sạch bằng vật liệu tổng hợp không dệt được gấp lại thành đàn accordion có tẩm kháng khuẩn.
Bộ lọc cabin
Các bộ lọc chất lượng cao và đắt tiền nhất được trang bị thêm một bộ phận chứa đầy than hoạt tính, nhờ đó chúng lọc sạch không khí đi vào ngay cả khi có mùi khó chịu.
Bộ tản nhiệt
Bộ trao đổi nhiệt là bộ phận chính của lò sưởi, bởi vì nó là người truyền nhiệt năng từ động cơ sang luồng không khí đi qua nó. Nó bao gồm một số ống đi qua một mạng tinh thể kim loại có độ dẫn nhiệt cao, thường là nhôm hoặc đồng. Lưới, bao gồm các tấm sườn riêng lẻ, được đặt để tạo ra lực cản tối thiểu đối với luồng không khí đi qua chúng, nhưng đồng thời làm nóng nó càng nhiều càng tốt, do đó, bộ trao đổi nhiệt càng lớn thì càng có nhiều không khí. nhiệt trên một đơn vị thời gian đến một nhiệt độ nhất định. Phần này được sản xuất trong hai phiên bản chính:
- một đường ống cong ngoằn ngoèo xuyên qua các đường ống - thiết kế này càng rẻ càng tốt để sản xuất và rất dễ bảo trì, nhưng hiệu quả của nó thấp;
- hai bể chứa (bộ thu) được nối với nhau bằng các ống mỏng đi qua ghi, thiết kế như vậy đắt hơn đáng kể để chế tạo và khó sửa chữa hơn, nhưng hiệu quả của nó cao hơn nhiều.
bộ tản nhiệt máy sưởi
Các mẫu rẻ tiền được làm bằng thép và nhôm, những mẫu tốt hơn được làm bằng đồng.
Trường hợp với các kênh
2 kênh đi từ quạt qua vỏ, một kênh chứa bộ tản nhiệt, kênh thứ hai đi qua bộ trao đổi nhiệt. Cấu hình này cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ của không khí đi vào cabin từ ngoài đường đến mức nóng nhất. Một van điều tiết nằm ở điểm giao nhau của các kênh sẽ hướng luồng không khí. Khi nó ở giữa, luồng không khí đi vào cả hai kênh với tốc độ xấp xỉ như nhau, sự dịch chuyển theo một trong hai hướng dẫn đến việc đóng kênh tương ứng và mở hoàn toàn kênh kia.
Bộ giảm chấn
Lò sưởi ô tô có 3 giảm chấn:
- cái đầu tiên mở và đóng các ống dẫn khí mà luồng không khí đi vào bộ tản nhiệt, nó phụ thuộc vào vị trí mà bộ sưởi sẽ hút không khí từ, từ đường phố hoặc từ khoang hành khách;
- thứ hai kiểm soát việc cung cấp không khí cho bộ tản nhiệt, có nghĩa là nó điều chỉnh nhiệt độ đầu ra của nó;
- thứ ba phân phối luồng không khí đến các bộ làm lệch hướng khác nhau, cho phép bạn sưởi ấm cả nội thất và chỉ các bộ phận riêng lẻ của nó.
Van điều tiết bếp tự động
Ở những chiếc xe bình dân, cần gạt và núm điều khiển cho những bộ giảm chấn này được hiển thị trên bảng điều khiển phía trước; trên những chiếc xe đắt tiền hơn, hoạt động của chúng được điều khiển bởi bộ vi điều khiển điều hòa không khí.
ống dẫn khí
Tùy thuộc vào kiểu máy và cấu hình của máy, các ống dẫn khí được đặt cả dưới bảng điều khiển phía trước và dưới sàn, và các cửa thoát khí của chúng được đặt ở nhiều nơi khác nhau trong cabin. Các cửa gió phổ biến nhất là khoảng trống dưới hàng ghế trước và sau, vì cách bố trí này là lý tưởng để sưởi ấm không chỉ phần trên mà còn cả phần dưới của cabin, và do đó là chân của người lái và hành khách.
Người làm lệch hướng
Các yếu tố này thực hiện 2 nhiệm vụ quan trọng:
- cắt luồng không khí thành nhiều luồng nhỏ hơn để giảm tốc độ di chuyển trong khi vẫn duy trì tổng thể tích cung cấp;
- bảo vệ ống dẫn khí khỏi bụi bẩn xâm nhập vào chúng.
Tự động làm lệch hướng bếp
Ví dụ, các bộ làm lệch hướng trên "ngư lôi", tức là bảng điều khiển phía trước, có thể xoay được, do đó thay đổi hướng chuyển động của không khí đến từ chúng. Chức năng này đặc biệt hữu ích nếu khuôn mặt bị đóng băng và quay bộ làm lệch hướng không khí nóng vào khuôn mặt.
Kiểm soát
Trong bất kỳ ô tô nào, bộ điều khiển bếp được đặt trên bảng điều khiển phía trước hoặc bảng điều khiển của nó, nhưng cách chúng hoạt động trên bộ giảm chấn là khác nhau. Ở những mẫu xe rẻ tiền nhất không có điều hòa không khí hoặc hệ thống kiểm soát khí hậu, bộ giảm chấn được điều khiển bằng các thanh gắn với đòn bẩy đưa ra bên ngoài. Ở các mẫu xe đắt tiền và uy tín hơn, cũng như các cấp độ cao nhất, mọi thứ đều được điều khiển bằng thiết bị điện tử, nhận tín hiệu từ các nút và chiết áp hiển thị trên bảng điều khiển phía trước, cũng như từ máy tính trên bo mạch hoặc bộ điều khiển khí hậu.
Kết luận
Lò sưởi bên trong không phải là một thiết bị riêng biệt mà là một hệ thống phức tạp được kết nối với động cơ ô tô và hệ thống dây điện trên xe, và nguồn nhiệt cho nó là nhiên liệu đốt trong các xi-lanh. Vì vậy, câu trả lời cho câu hỏi - điều gì làm cho bếp trong ô tô hoạt động, là hiển nhiên, bởi vì chính động cơ đốt trong mới là "lò sưởi" thực sự cho người lái và hành khách, và các phần tử còn lại chỉ truyền nhiệt cho chúng, làm nóng không khí đi vào và phân phối nó khắp cabin. Bất kể bạn có loại xe nào - Tavria, UAZ hay một chiếc xe hơi hiện đại của nước ngoài, hệ thống sưởi nội thất luôn hoạt động theo nguyên tắc này.
