Thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí HVAC

Vấn đề duy trì nhiệt độ thoải mái trong khoang hành khách của ô tô đã nảy sinh vào buổi bình minh của ngành công nghiệp ô tô. Để giữ ấm, những người đi xe máy đã sử dụng bếp củi và bếp than nhỏ gọn, đèn gas. Ngay cả khí thải cũng được sử dụng để sưởi ấm. Nhưng với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống tiện lợi hơn và an toàn hơn bắt đầu xuất hiện có thể mang lại khí hậu thoải mái trong chuyến đi. Ngày nay, chức năng này được thực hiện bởi hệ thống thông gió, sưởi ấm và điều hòa không khí của xe - HVAC.

Phân bố nhiệt độ bên trong

Vào những ngày nắng nóng, thùng xe bị nắng rất khó chịu. Do đó, nhiệt độ trong khoang hành khách tăng lên đáng kể. Nếu nhiệt độ bên ngoài lên tới 30 độ, thì bên trong xe các chỉ số có thể tăng lên đến 50 độ. Trong trường hợp này, các lớp không khí được đốt nóng nhiều nhất nằm trong vùng nằm gần trần nhà hơn. Điều này gây ra tăng tiết mồ hôi, tăng huyết áp và nhiệt độ quá cao ở vùng đầu của người lái xe.

Để tạo điều kiện thuận lợi nhất cho chuyến đi, cần đưa ra mô hình phân bổ nhiệt độ ngược lại: khi không khí ở vùng đầu hơi mát hơn ở chân người lái. Hệ thống HVAC sẽ giúp khởi động quá trình này.

Thiết kế hệ thống

Mô-đun HVAC (Điều hòa không khí thông gió sưởi ấm) bao gồm ba thiết bị riêng biệt cùng một lúc. Đó là hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí. Chức năng chính của chúng là duy trì điều kiện thoải mái và nhiệt độ không khí trong nội thất xe.

Việc lựa chọn hệ thống này hay hệ thống khác được quyết định bởi điều kiện khí hậu: vào mùa lạnh, hệ thống sưởi được kích hoạt, vào những ngày nóng, điều hòa không khí được bật trên xe. Hệ thống thông gió được sử dụng để giữ cho không khí bên trong luôn trong lành.

Hệ thống sưởi ấm trong xe bao gồm:

• bộ gia nhiệt kiểu trộn;
• quạt ly tâm;
• dẫn kênh bằng bộ giảm chấn.

Luồng không khí được làm nóng đến kính chắn gió và cửa sổ bên, cũng như mặt và chân của người lái xe và hành khách phía trước. Một số xe còn có ống dẫn khí cho người ngồi sau. Ngoài ra, các thiết bị điện được sử dụng để sưởi ấm phía sau và kính chắn gió.

Hệ thống thông gió giúp làm mát và làm sạch không khí trong xe. Trong quá trình vận hành thông gió, các yếu tố chính của hệ thống sưởi có liên quan. Ngoài ra, bộ lọc làm sạch được sử dụng để giữ bụi và giữ mùi bên ngoài.

Cuối cùng, hệ thống điều hòa không khí có khả năng làm mát không khí và giảm độ ẩm trong xe. Đối với những mục đích này, một máy điều hòa không khí ô tô được sử dụng.

Hệ thống HVAC không chỉ cho phép cung cấp nhiệt độ dễ chịu mà còn mang lại khả năng hiển thị cần thiết khi cửa sổ xe có thể bị đóng băng hoặc có sương mù.

Không khí đi vào cabin như thế nào

Để sưởi ấm, điều hòa không khí hoặc thông gió cho khoang hành khách, không khí được sử dụng để đi vào bên trong trong quá trình chuyển động của xe qua cửa hút gió được cung cấp cho việc này. Một áp suất cao được tạo ra trong khu vực này, cho phép không khí đi sâu hơn vào ống dẫn và sau đó đi vào lò sưởi.

Nếu không khí được sử dụng để thông gió, thì hệ thống sưởi bổ sung của nó sẽ không được thực hiện: nó đi vào khoang hành khách qua các lỗ thông hơi trên bảng điều khiển trung tâm. Không khí bên ngoài được làm sạch trước bằng bộ lọc phấn hoa, bộ lọc này cũng được lắp trong mô-đun HVAC.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của bếp ô tô

Việc sưởi ấm khoang hành khách được thực hiện với sự hỗ trợ của chất làm mát động cơ. Nó lấy nhiệt từ động cơ đang chạy và đi qua bộ tản nhiệt, truyền vào nội thất ô tô.

Thiết kế của lò sưởi trên xe hơi, hay còn được gọi là "bếp", bao gồm một số yếu tố cơ bản:

• bộ tản nhiệt;
• ống tuần hoàn nước làm mát;
• bộ điều chỉnh lưu lượng chất lỏng;
• ống dẫn khí;
• bộ giảm chấn;
• quạt.

Bộ phận tản nhiệt được bố trí phía sau bảng đồng hồ. Thiết bị được kết nối với hai ống truyền chất làm mát bên trong. Sự lưu thông của nó thông qua hệ thống làm mát xe và hệ thống sưởi bên trong được cung cấp bởi một máy bơm.

Ngay khi động cơ nóng lên, chất chống đông sẽ hấp thụ nhiệt từ nó. Sau đó, chất lỏng được làm nóng đi vào bộ tản nhiệt của bếp, làm nóng nó giống như một cục pin. Đồng thời quạt sưởi thổi hơi lạnh. Quá trình trao đổi nhiệt lại diễn ra trong hệ thống: không khí được làm nóng đi sâu hơn vào khoang hành khách, và các khối lạnh hơn sẽ làm mát bộ tản nhiệt và chất chống đông. Sau đó, chất làm mát chảy trở lại động cơ, và chu trình được lặp lại một lần nữa.

Trong khoang hành khách, người lái điều chỉnh hướng của các dòng chảy được làm nóng bằng cách chuyển các cánh đảo gió. Nhiệt có thể truyền vào mặt hoặc chân của người lái xe, cũng như kính chắn gió của ô tô.

Nếu bạn bật bếp bằng động cơ lạnh, điều này sẽ dẫn đến việc làm mát thêm hệ thống. Ngoài ra, độ ẩm trong cabin sẽ tăng lên, các cửa sổ bắt đầu có sương mù. Vì vậy, điều quan trọng là chỉ bật máy sưởi sau khi chất làm mát nóng lên ít nhất 50 độ.

Tuần hoàn không khí

Hệ thống không khí của xe có thể lấy không khí không chỉ từ đường phố, mà còn từ bên trong xe. Các khối không khí sau đó được làm mát bằng máy điều hòa không khí và đưa trở lại khoang hành khách thông qua các ống dẫn khí. Quá trình này được gọi là tuần hoàn không khí.

Hệ thống tuần hoàn có thể được kích hoạt bằng nút bấm hoặc công tắc nằm trên bảng điều khiển của ô tô.

Chế độ không khí tuần hoàn cho phép bạn giảm nhiệt độ trong khoang hành khách nhanh hơn so với khi lấy không khí từ đường phố. Không khí bên trong đi qua bộ làm mát nhiều lần, mỗi lần làm mát nhiều hơn. Theo nguyên tắc tương tự, xe có thể được làm ấm.

Tuần hoàn đặc biệt quan trọng đối với những người nhạy cảm với bụi đường, phấn hoa và các chất gây dị ứng khác từ bên ngoài. Ngoài ra, việc tắt nguồn cung cấp không khí từ đường phố có thể trở nên cần thiết nếu một chiếc xe tải cũ hoặc phương tiện khác đang chạy phía trước bạn, từ đó có mùi khó chịu phát ra.

Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét rằng tuần hoàn hoàn toàn không bao gồm trao đổi không khí với môi trường. Điều này có nghĩa là người lái và hành khách phải hít thở một lượng không khí hạn chế. Vì vậy, không nên sử dụng chế độ này trong thời gian dài. Các chuyên gia khuyên bạn nên giới hạn trong khoảng thời gian 15 phút. Sau đó, bạn cần kết nối nguồn cung cấp không khí từ bên ngoài, hoặc mở các cửa sổ trong xe.

Cách thức hoạt động của quản lý khí hậu

Người lái có thể điều khiển việc sưởi ấm hoặc làm mát không khí trong khoang hành khách bằng cách cài đặt thủ công các chế độ, kết nối điều hòa. Trong các loại xe hiện đại hơn, hệ thống kiểm soát khí hậu duy trì nhiệt độ cài đặt bên trong xe. Thiết bị tích hợp một máy điều hòa không khí, các khối nóng và một hệ thống cung cấp không khí được làm nóng hoặc làm mát. Kiểm soát khí hậu được kiểm soát bởi các cảm biến được lắp đặt trong cabin và trên các phần tử riêng lẻ của hệ thống.

Ví dụ, thiết bị điều hòa không khí đơn giản nhất được trang bị một bộ cảm biến tối thiểu, bao gồm:

• một cảm biến xác định nhiệt độ không khí bên ngoài;
• một cảm biến bức xạ mặt trời phát hiện hoạt động bức xạ;
• cảm biến nhiệt độ nội thất.

Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí là một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo sự thoải mái cho người lái vào bất kỳ thời điểm nào trong năm. Trong các loại xe bình dân nhất, hệ thống HVAC chỉ được thể hiện bằng hệ thống sưởi và thông gió không khí. Trong hầu hết các xe hơi, điều hòa không khí được thêm vào số của họ. Cuối cùng, các mẫu xe hiện đại được trang bị hệ thống kiểm soát khí hậu tự động điều chỉnh nhiệt độ bên trong cabin.