الجهاز ومبدأ تشغيل موقد السيارة
محتوى
لا يفهم مالكو السيارات عديمي الخبرة دائمًا ما الذي يعمل منه الموقد في السيارة وكيف يستقبل الطاقة الحرارية ، والتي تساعد بعد ذلك في تسخين الداخل. يعد فهم عملية توليد الطاقة الحرارية في سخان السيارة أمرًا مهمًا ليس فقط كنظرية ، ولكن أيضًا من الناحية العملية ، لأنه بدون هذه المعلومات لن يتمكن السائق من استخدام السخان الداخلي بشكل صحيح.
لا يفهم مالكو السيارات عديمي الخبرة دائمًا ما الذي يعمل منه الموقد في السيارة وكيف يستقبل الطاقة الحرارية ، والتي تساعد بعد ذلك في تسخين الداخل. يعد فهم عملية توليد الطاقة الحرارية في سخان السيارة أمرًا مهمًا ليس فقط كنظرية ، ولكن أيضًا من الناحية العملية ، لأنه بدون هذه المعلومات لن يتمكن السائق من استخدام السخان الداخلي بشكل صحيح.
ما هو الموقد؟
تم تخصيص عدة أسماء لهذه الوحدة:
- فرن؛
- سخان؛
- سخان.
يصف كل منهم جوهره - الجهاز مصمم لتدفئة مقصورة الركاب ، بحيث يكون دافئًا ومريحًا داخل السيارة حتى أثناء المحركات الشرسة. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم السخان بنفخ الهواء الساخن على الزجاج الأمامي ، بسبب ذوبان الثلج والجليد عليه.
كيف يعمل نظام التدفئة الداخلي
يعتبر الموقد جزءًا من نظام تبريد المحرك ، لذا لفهم مبادئ تشغيله ، عليك أولاً أن تفهم من أين تأتي الطاقة الحرارية في المحرك ولماذا من المهم تبريده. السيارات الحديثة ، باستثناء السيارات الكهربائية ، مزودة بمحركات تعمل عن طريق توسيع الغازات أثناء احتراق خليط الهواء والوقود (البنزين أو الديزل أو الغاز بالإضافة إلى الهواء) ، لذلك تسمى وحدات الطاقة هذه "محركات الاحتراق الداخلي" أو الاحتراق الداخلي المحركات.
من أين تأتي الحرارة الزائدة؟
بعد نهاية دورة العمل ، تبدأ دورة العادم ، عندما تغادر الغازات الساخنة المحرك وتدخل المحفز ، حيث يتم حرق الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون ، لذلك غالبًا ما يسخن المجمع حتى مستوى 600-900 درجة. ومع ذلك ، أثناء دورة العمل ، يدير خليط البنزين والهواء المحترق جزءًا من الطاقة الحرارية لـ BC ورأس الأسطوانة ، وبالنظر إلى أن سرعة دوران العمود حتى لمحركات الديزل القديمة عند الخمول تبلغ 550 دورة في الدقيقة ، فإن دورة العمل يمر في كل اسطوانة في الثانية 1-2 مرات. مع زيادة الحمل على السيارة ، يضغط السائق على الغاز بقوة أكبر ، مما يزيد:
- كمية خليط الهواء والوقود ؛
- درجة الحرارة أثناء دورة العمل ؛
- عدد القراد في الثانية.
أي أن الزيادة في الحمل تؤدي إلى زيادة الطاقة الحرارية المنبعثة والتدفئة لجميع أجزاء المحرك. بالنظر إلى أن العديد من عناصر محطة الطاقة مصنوعة من الألومنيوم ، فإن مثل هذه التسخين غير مقبول بالنسبة لهم ، لذلك يتم إزالة الحرارة الزائدة باستخدام نظام التبريد. درجة الحرارة المثلى للمحرك أثناء التشغيل هي 95-105 درجة مئوية ، لذلك يتم حساب جميع الفجوات الحرارية للمحرك ، مما يعني أن تآكل الأجزاء عند درجة الحرارة هذه يكون ضئيلاً. من الضروري فهم مبدأ الحصول على الطاقة الحرارية الزائدة للإجابة على السؤال - ما الذي يعمل منه الموقد في السيارة.
تدفئة محرك السيارة
أين تذهب الحرارة الزائدة؟
لضمان مثل هذا النظام ، يجب التخلص من الطاقة الحرارية الزائدة في مكان ما. في الرسم التخطيطي لنظام التبريد ، تم تصميم دائرتين منفصلتين للدوران المقاوم للتجمد لهذا الغرض ، ولكل منهما مشعاع خاص به (مبادل حراري):
- صالون (موقد) ؛
- المحرك الرئيسي).
قدرة الإشعاع الحراري لسيارة الصالون أقل بعشرات المرات من السعة الرئيسية ، لذلك فهي ذات تأثير ضئيل على نظام درجة حرارة المحرك ، لكن أدائها كافٍ لتدفئة الجزء الداخلي للسيارة. مع ارتفاع درجة حرارة المحرك ، ترتفع درجة حرارته ، وبعد أن يبدأ السائق السيارة مباشرة ، يمر مانع التجمد البارد عبر مشعاع السخان الداخلي ، الذي يسخن تدريجياً. لذلك ، عندما تتحرك إبرة مقياس الحرارة من المنطقة الميتة ، يبدأ الهواء الدافئ في النفخ من العاكسات ، مع تشغيل الموقد.
لا يكفي الدوران الطبيعي لسائل التبريد من خلال نظام التبريد ، لذلك يتم ضخه بالقوة بواسطة مضخة مياه (مضخة) متصلة بواسطة حزام بعمود الكامات أو العمود المرفقي. في كثير من الأحيان ، يقوم حزام واحد بتشغيل المضخة والمولد ومضخة توجيه الطاقة (GUR). لذلك ، تعتمد سرعة حركة السوائل بشكل مباشر على سرعة المحرك ، في حالة الخمول يكون الدوران ضئيلًا ، على الرغم من اختيار معلمات نظام التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك. ولكن في السيارات ذات وحدة الطاقة المتعبة ونظام التبريد المسدود ، غالبًا ما يسخن المحرك في وضع الخمول.
عندما تصل درجة حرارة المحرك إلى 95-100 درجة ، يتم تشغيل المروحة ، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة التبريد لوحدة الطاقة ، مما يسمح لها بالعمل بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. مثل هذا المخطط يحمي المحرك بشكل موثوق ، لكنه لا يؤثر على عمل الموقد بأي شكل من الأشكال ، لأن درجة حرارة التجمد الذي يمر عبره يتم الحفاظ عليها على نفس المستوى ، وتبديد حرارة المحرك كافٍ حتى مع أقصى تدفق للهواء إلى المبرد الصالون.
كيف يسخن الموقد من الداخل
نظرًا لصغر حجمه وبُعده عن مقصورة الركاب ، لا يمكن للمبادل الحراري للسخان أن يقوم بتسخين الجزء الداخلي للسيارة مباشرة ، وبالتالي ، يتم استخدام الهواء الداخلي أو الخارجي كمبرد. لذلك ، يعتبر الموقد جهازًا معقدًا يتكون من العناصر التالية:
- معجب؛
- مرشح المقصورة؛
- المشعاع؛
- حالات القنوات.
- مخمدات.
- مجاري الهواء التي تنقل الهواء الساخن إلى أجزاء مختلفة من المقصورة ؛
- المنحرفات التي تطلق الهواء الساخن في مقصورة الركاب ؛
- ضوابط
يوجد نوعان من المراوح مثبتة على السيارات:
- نابذة؛
- المروحة.
أولها جسم "حلزون" ، يدور بداخله محرك كهربائي عجلة مزودة بشفرات. أثناء الدوران ، تقوم العجلة بتدوير الهواء ، مما يؤدي إلى تسارع الطرد المركزي ، مما يجبرها على البحث عن مخرج من "الحلزون". يصبح هذا المخرج نافذة صغيرة يمر من خلالها بسرعة معينة. كلما زادت سرعة دوران العجلة ، زادت ضربات المروحة.
مروحة سخان السيارة
النوع الثاني من المروحة هو محرك كهربائي مزود بمروحة (دافعة) متصلة بعمودها. أجنحة المروحة ، المنحنية بزاوية معينة ، تضغط على الهواء أثناء الحركة. هذه المراوح أرخص في التصنيع ، وتشغل أيضًا مساحة أقل ، ولكنها أقل كفاءة ، لذلك تم تثبيتها فقط على طرازات قديمة من السيارات ذات الميزانية المحدودة ، على سبيل المثال ، العائلة الكلاسيكية بالكامل من سيارات VAZ ، أي الأسطوري Zhiguli.
مرشح المقصورة
يمتص الموقد الهواء من الجزء السفلي من حجرة المحرك ، لذلك هناك احتمال كبير لدخول الحجارة الصغيرة وغيرها من الحطام إلى مدخل الهواء ، مما قد يؤدي إلى تلف المروحة أو المبرد. يتكون عنصر المرشح على شكل خرطوشة قابلة للإزالة ، ويتم تنظيف الهواء بواسطة مادة اصطناعية غير منسوجة مطوية في أكورديون مع تشريب مضاد للبكتيريا.
مرشح المقصورة
تم تجهيز المرشحات عالية الجودة والأكثر تكلفة بقسم إضافي مملوء بالكربون المنشط ، مما يؤدي إلى تنقية الهواء الوارد حتى من الرائحة الكريهة.
المشعاع
المبادل الحراري هو العنصر الأساسي في السخان ، لأنه هو الذي ينقل الطاقة الحرارية من المحرك إلى تدفق الهواء الذي يمر عبره. يتكون من عدة أنابيب تمر عبر شبكة معدنية ذات موصلية حرارية عالية ، وعادة ما تكون من الألومنيوم أو النحاس. توجد الشبكة ، التي تتكون من ألواح ضلع فردية ، بحيث توفر الحد الأدنى من المقاومة لتدفق الهواء الذي يمر عبرها ، ولكن في نفس الوقت تسخنها قدر الإمكان ، لذلك ، كلما زاد حجم المبادل الحراري ، زاد الهواء الذي يمكن الحرارة لكل وحدة زمنية لدرجة حرارة معينة. يتم إنتاج هذا الجزء في نسختين رئيسيتين:
- أنبوب منحني سربنتين يمر عبر الأضلاع - هذا التصميم رخيص قدر الإمكان للتصنيع وقابل للصيانة للغاية ، لكن كفاءته منخفضة ؛
- خزانين (مجمعين) متصلين بأنابيب رفيعة تمر عبر الشبكة ، مثل هذا التصميم أكثر تكلفة بشكل ملحوظ في التصنيع وأكثر صعوبة في الإصلاح ، لكن كفاءته أعلى بكثير
آلة تدفئة المبرد
النماذج الرخيصة مصنوعة من الفولاذ والألمنيوم ، وأفضلها مصنوعة من النحاس.
الحال مع القنوات
تمر قناتان من المروحة عبر الغلاف ، إحداهما تحتوي على مشعاع ، والثانية تتجاوز المبادل الحراري. يتيح لك هذا التكوين ضبط درجة حرارة الهواء الداخل إلى الكابينة من الشارع إلى أعلى درجة حرارة. يوجه المثبط الموجود عند تقاطع القنوات تدفق الهواء. عندما يكون في المنتصف ، يدخل تدفق الهواء كلتا القناتين بنفس السرعة تقريبًا ، ويؤدي التحول في أي من الاتجاهين إلى إغلاق القناة المقابلة والفتح الكامل للآخر.
مخمدات
دفاية السيارة بها 3 مخمدات:
- الأول يفتح ويغلق مجاري الهواء التي يدخل من خلالها تدفق الهواء إلى الرادياتير ، ويعتمد ذلك على المكان الذي يمتص فيه السخان الهواء من الشارع أو من مقصورة الركاب ؛
- يتحكم الثاني في إمداد الهواء بالرادياتير ، مما يعني أنه ينظم درجة حرارة مخرجه ؛
- يوزع الثالث تدفق الهواء على مختلف العواكس ، مما يسمح لك بتسخين كل من الداخل وأجزائه الفردية فقط.
موقد أوتوماتيكي المثبط
في السيارات ذات الميزانية المحدودة ، يتم عرض الرافعات ومقابض التحكم الخاصة بهذه المخمدات على لوحة التحكم الأمامية ؛ وفي السيارات الأكثر تكلفة ، يتم التحكم في تشغيلها بواسطة متحكم تكييف الهواء.
مجاري الهواء
اعتمادًا على طراز الماكينة وتكوينها ، يتم وضع مجاري الهواء أسفل اللوحة الأمامية وتحت الأرضية ، وتقع منافذها في أماكن مختلفة في المقصورة. أكثر منافذ الهواء شيوعًا هي المساحات الموجودة أسفل المقاعد الأمامية والخلفية ، لأن هذا الترتيب مثالي لتدفئة ليس فقط الجزء العلوي ولكن أيضًا الجزء السفلي من المقصورة ، وبالتالي أرجل السائق والركاب.
المنحرفات
تؤدي هذه العناصر مهمتين مهمتين:
- قطع تدفق الهواء إلى عدة تدفقات أصغر من أجل تقليل سرعة الحركة مع الحفاظ على الحجم الإجمالي للإمداد ؛
- حماية مجاري الهواء من دخول الأوساخ إليها.
عاكس تلقائي للفرن
على سبيل المثال ، يمكن تدوير العاكسات الموجودة على "الطوربيد" ، أي اللوحة الأمامية ، وبالتالي تغيير اتجاه تدفق الهواء القادم منها. هذه الوظيفة مفيدة بشكل خاص إذا كان الوجه باردًا وكان تدوير العاكس يوجه الهواء الساخن إليه.
ضوابط
في أي سيارة ، يتم وضع أدوات التحكم في الموقد على اللوحة الأمامية أو وحدة التحكم الخاصة بها ، ولكن تختلف طريقة عملها على المخمدات. في أكثر الموديلات الرخيصة التي لا تحتوي على تكييف أو نظام للتحكم في المناخ ، يتم التحكم في المخمدات بواسطة قضبان متصلة بأذرع يتم إخراجها إلى الخارج. في الموديلات الأكثر تكلفة والمرموقة ، بالإضافة إلى مستويات القطع الأعلى ، يتم التحكم في كل شيء عن طريق الإلكترونيات ، والتي تتلقى إشارات من الأزرار ومقاييس الجهد المعروضة على اللوحة الأمامية ، وكذلك من الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة أو وحدة التحكم في المناخ.
اختتام
السخان الداخلي ليس جهازا منفصلا ولكنه نظام معقد متصل بمحرك السيارة وأسلاك كهربائية على متنها ، ومصدر الحرارة له هو احتراق الوقود في الاسطوانات. لذلك ، فإن الإجابة على السؤال - ما الذي يجعل الموقد في السيارة يعمل ، واضح ، لأن محرك الاحتراق الداخلي هو "السخان" الحقيقي للسائق والركاب ، وبقية العناصر فقط تنقل الحرارة إلى لهم ، وتسخين الهواء الوارد وتوزيعه في جميع أنحاء المقصورة. بغض النظر عن نوع السيارة التي لديك - Tavria أو UAZ أو سيارة أجنبية حديثة ، فإن التدفئة الداخلية تعمل دائمًا وفقًا لهذا المبدأ.
