El dispositivo y el principio de funcionamiento de la estufa del automóvil.
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Los propietarios de automóviles sin experiencia no siempre entienden por qué funciona la estufa del automóvil y cómo recibe energía térmica, con la ayuda de la cual calienta el interior. Comprender el proceso de generación de energía térmica en el calentador de un automóvil es importante no solo como teoría, sino también en la práctica, porque sin dicha información, el conductor no podrá usar correctamente el calentador interior.
Los propietarios de automóviles sin experiencia no siempre entienden por qué funciona la estufa del automóvil y cómo recibe energía térmica, con la ayuda de la cual calienta el interior. Comprender el proceso de generación de energía térmica en el calentador de un automóvil es importante no solo como teoría, sino también en la práctica, porque sin dicha información, el conductor no podrá usar correctamente el calentador interior.
¿Para qué sirve una estufa?
Se han asignado varios nombres a esta unidad:
- cocina;
- calentador;
- calentador.
Todos ellos describen su esencia: el dispositivo está diseñado para calentar el compartimiento de pasajeros, de modo que incluso durante los motores feroces esté cálido y cómodo dentro del automóvil. Además, el calentador sopla aire caliente en el parabrisas, por lo que la nieve y el hielo se derriten sobre él.
Cómo funciona el sistema de calefacción interior
La estufa es parte del sistema de enfriamiento del motor, por lo tanto, para comprender los principios de su funcionamiento, primero debe comprender de dónde proviene la energía térmica en el motor y por qué es importante enfriarlo. Los automóviles modernos, además de los vehículos eléctricos, están equipados con motores que funcionan mediante la expansión de gases durante la combustión de una mezcla de aire y combustible (gasolina, diesel o gas más aire), por lo que tales unidades de potencia se denominan "motores de combustión interna" o de combustión interna. motores
¿De dónde viene el exceso de calor?
Después del final del ciclo de trabajo, comienza el ciclo de escape, cuando los gases calientes salen del motor y entran al catalizador, donde se queman los hidrocarburos y el monóxido de carbono, por lo que el colector a menudo se calienta hasta un nivel de 600 a 900 grados. Sin embargo, durante el ciclo de trabajo, la mezcla ardiendo de gasolina y aire logra transferir parte de la energía térmica del BC y la culata, y dado que la velocidad de rotación del eje incluso en los motores diesel más antiguos en ralentí es de 550 rpm, el ciclo de trabajo pasa en cada cilindro por segundo 1-2 veces. A medida que aumenta la carga en el automóvil, el conductor presiona el acelerador con más fuerza, lo que aumenta:
- la cantidad de mezcla de aire y combustible;
- temperatura durante el ciclo de trabajo;
- número de tics por segundo.
Es decir, un aumento de la carga conduce a un aumento de la energía térmica liberada y al calentamiento de todas las partes del motor. Teniendo en cuenta que muchos elementos de la central eléctrica están hechos de aluminio, dicho calentamiento es inaceptable para ellos, por lo tanto, el exceso de calor se elimina mediante el sistema de enfriamiento. La temperatura óptima del motor durante el funcionamiento es de 95-105 grados centígrados, es por eso que se calculan todos los espacios térmicos del motor, lo que significa que el desgaste de las piezas a esta temperatura es mínimo. Es necesario comprender el principio de obtener un exceso de energía térmica para responder a la pregunta: ¿de qué funciona la estufa en el automóvil?
Calefacción del motor del coche
¿A dónde va el exceso de calor?
Para garantizar tal régimen, el exceso de energía térmica debe descargarse en algún lugar. En el diagrama del sistema de refrigeración, se han diseñado dos círculos de circulación de anticongelante separados, cada uno con su propio radiador (intercambiador de calor):
- salón (estufas);
- motor principal).
La capacidad de radiación de calor del radiador del salón es diez veces menor que la del principal, por lo que tiene un efecto mínimo en el régimen de temperatura del motor, pero su rendimiento es suficiente para calentar el interior del automóvil. A medida que el motor se calienta, su temperatura aumenta, por lo que inmediatamente después de que el conductor arranca el automóvil, el anticongelante frío pasa a través del radiador del calentador interior, que se calienta gradualmente. Por lo tanto, cuando la aguja del termómetro se mueve de la zona muerta, comienza a soplar aire caliente de los deflectores, con la estufa encendida.
La circulación natural del refrigerante a través del sistema de enfriamiento no es suficiente, por lo que es bombeado a la fuerza por una bomba de agua (bomba), que está conectada por una correa al árbol de levas o cigüeñal. A menudo, una correa impulsa la bomba, el generador y la bomba de dirección asistida (GUR). Por lo tanto, la velocidad del movimiento del fluido depende directamente de la velocidad del motor, al ralentí la circulación es mínima, aunque los parámetros del sistema de refrigeración se seleccionan para evitar el sobrecalentamiento del motor. Pero, en automóviles con una unidad de potencia desgastada y un sistema de enfriamiento obstruido, el motor a menudo se sobrecalienta al ralentí.
Cuando la temperatura del motor alcanza los 95-100 grados, el ventilador se enciende, lo que aumenta drásticamente la eficiencia de enfriamiento de la unidad de potencia, lo que le permite funcionar de la manera más eficiente posible. Tal esquema protege de manera confiable el motor, pero no afecta el funcionamiento de la estufa de ninguna manera, porque la temperatura del anticongelante que lo atraviesa se mantiene al mismo nivel y la disipación de calor del motor es suficiente incluso con el flujo de aire máximo al radiador del salón.
Cómo la estufa calienta el interior.
Debido a su pequeño tamaño y distancia del habitáculo, el intercambiador de calor de la calefacción no puede calentar directamente el interior del coche, por lo que se utiliza como refrigerante el aire interior o exterior. Por lo tanto, la estufa es un dispositivo complejo que consta de los siguientes elementos:
- un fan
- filtro de cabina;
- radiador;
- estuches con canales;
- amortiguadores
- conductos de aire que transportan aire caliente a diferentes partes de la cabina;
- deflectores que liberan aire caliente en el habitáculo;
- control S
Hay 2 tipos de ventiladores instalados en los coches:
- centrífugo;
- hélice.
Los primeros son un cuerpo de “caracol”, dentro del cual un motor eléctrico hace girar una rueda equipada con palas. Durante la rotación, la rueda hace girar el aire, lo que provoca una aceleración centrífuga, obligándolo a buscar una salida del "caracol". Esta salida se convierte en una pequeña ventana por la que pasa a cierta velocidad. Cuanto más rápido gira la rueda, más sopla el ventilador.
ventilador del calentador del coche
El segundo tipo de ventilador es un motor eléctrico con una hélice (impulsor) unida a su eje. Las alas de la hélice, dobladas en cierto ángulo, exprimen el aire durante el movimiento. Dichos ventiladores son más baratos de fabricar y también ocupan menos espacio, pero son menos eficientes, por lo que se instalaron solo en modelos obsoletos de automóviles económicos, por ejemplo, toda la familia clásica de automóviles VAZ, es decir, el legendario Zhiguli.
Filtro de cabina
La estufa aspira aire por la parte inferior del vano motor, por lo que existe una alta probabilidad de que entren en la toma de aire pequeñas piedras y otros residuos que puedan dañar el ventilador o el radiador. El elemento filtrante tiene la forma de un cartucho extraíble y el aire se limpia con un material sintético no tejido doblado en acordeón con impregnación antibacteriana.
Filtro de cabina
Los filtros más costosos y de alta calidad están equipados con una sección adicional llena de carbón activado, por lo que purifican el aire entrante incluso de un olor desagradable.
Radiador
El intercambiador de calor es el elemento principal del calentador, porque es él quien transfiere la energía térmica del motor al flujo de aire que lo atraviesa. Consiste en varios tubos que pasan a través de una red de metal con alta conductividad térmica, generalmente aluminio o cobre. La rejilla, formada por placas nervadas individuales, está situada de forma que ofrece la mínima resistencia al flujo de aire que pasa a través de ellas, pero al mismo tiempo lo calienta al máximo, por lo tanto, cuanto más grande sea el intercambiador de calor, más aire podrá absorber. calor por unidad de tiempo a una temperatura dada. Esta pieza se produce en dos versiones principales:
- un tubo de curva serpentina que pasa a través de las nervaduras: este diseño es lo más barato posible de fabricar y muy fácil de mantener, pero su eficiencia es baja;
- dos tanques (colectores) conectados por tubos delgados que pasan a través de la rejilla, dicho diseño es notablemente más costoso de fabricar y más difícil de reparar, pero su eficiencia es mucho mayor
radiador del calentador de la máquina
Los modelos económicos están hechos de acero y aluminio, los mejores están hechos de cobre.
Caja con canales
2 canales pasan desde el ventilador a través de la carcasa, uno contiene un radiador, el segundo pasa por alto el intercambiador de calor. Esta configuración le permite ajustar la temperatura del aire que ingresa a la cabina desde la calle hasta la más caliente. Un amortiguador ubicado en la unión de los canales dirige el flujo de aire. Cuando está en el medio, el flujo de aire ingresa a ambos canales aproximadamente a la misma velocidad, un cambio en cualquier dirección provoca el cierre del canal correspondiente y la apertura total del otro.
Amortiguadores
El calentador de coche tiene 3 amortiguadores:
- el primero abre y cierra los conductos de aire por los que entra el flujo de aire al radiador, depende de por dónde aspirará el calefactor, de la calle o del habitáculo;
- el segundo controla el suministro de aire al radiador, lo que significa que regula su temperatura de salida;
- el tercero distribuye el flujo de aire a varios deflectores, lo que le permite calentar tanto el interior completo como solo sus partes individuales.
Amortiguador de estufa automática
En los autos económicos, las palancas y perillas de control de estos amortiguadores se muestran en la consola del panel frontal; en los autos más caros, su funcionamiento está controlado por el microcontrolador del aire acondicionado.
Conductos de aire
Según el modelo y la configuración de la máquina, los conductos de aire se colocan tanto debajo del panel frontal como debajo del piso, y sus salidas están ubicadas en varios lugares de la cabina. Las salidas de aire más populares son los espacios debajo de los asientos delanteros y traseros, porque esta disposición es ideal para calentar no solo la parte superior sino también la parte inferior de la cabina y, por lo tanto, las piernas del conductor y los pasajeros.
Deflectores
Estos elementos realizan 2 tareas importantes:
- corte el flujo de aire en varios flujos más pequeños para reducir la velocidad de movimiento mientras mantiene el volumen total de suministro;
- Proteja los conductos de aire de la entrada de suciedad.
Estufas deflectoras auto
Por ejemplo, los deflectores del "torpedo", es decir, el panel frontal, se pueden girar, cambiando así la dirección del movimiento del aire que sale de ellos. Esta función es especialmente útil si el rostro está helado y al girar el deflector se dirige aire caliente hacia él.
Controles
En cualquier automóvil, los controles de la estufa se colocan en el panel frontal o en su consola, pero la forma en que actúan sobre los amortiguadores es diferente. En los modelos más económicos sin aire acondicionado ni sistema de climatización, los amortiguadores se controlan mediante varillas unidas a palancas que sobresalen hacia el exterior. En los modelos más caros y prestigiosos, así como en los niveles de acabado superiores, todo está controlado por la electrónica, que recibe señales de los botones y potenciómetros que se muestran en el panel frontal, así como del ordenador de a bordo o de la unidad de control climático.
Conclusión
El calentador interior no es un dispositivo separado, sino un sistema complejo conectado al motor del automóvil y al cableado eléctrico a bordo, y la fuente de calor es el combustible que se quema en los cilindros. Por lo tanto, la respuesta a la pregunta: qué hace que funcione la estufa en el automóvil, es obvia, porque es el motor de combustión interna el verdadero "calentador" para el conductor y los pasajeros, y el resto de los elementos solo transfieren calor a ellos, calentando el aire entrante y distribuyéndolo por toda la cabina. Independientemente del tipo de automóvil que tenga: Tavria, UAZ o un automóvil extranjero moderno, la calefacción interior siempre funciona de acuerdo con este principio.
