El dispositivo y el principio de funcionamiento del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado HVAC.
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El problema de mantener una temperatura agradable en el habitáculo de un automóvil surgió en los albores de la industria del automóvil. Para mantenerse calientes, los automovilistas usaban estufas compactas de leña y carbón, lámparas de gas. Incluso los gases de escape se utilizaron para calentar. Pero con el desarrollo de la tecnología, comenzaron a aparecer sistemas más convenientes y seguros que pueden brindar un clima confortable durante el viaje. Hoy en día, esta función la realiza el sistema de ventilación, calefacción y aire acondicionado del vehículo: HVAC.
Distribución de la temperatura interior
En los días calurosos, la carrocería del automóvil se calienta mucho con el sol. Debido a esto, la temperatura en el habitáculo aumenta significativamente. Si la temperatura exterior alcanza los 30 grados, entonces dentro del automóvil las lecturas pueden subir hasta 50 grados. En este caso, las capas de masas de aire más calientes se encuentran en la zona ubicada más cerca del techo. Esto provoca un aumento de la sudoración, aumento de la presión arterial y calor excesivo en el área de la cabeza del conductor.
Para crear las condiciones más favorables para un viaje, es necesario proporcionar el patrón de distribución de temperatura opuesto: cuando el aire en el área de la cabeza es ligeramente más frío que en los pies del conductor. El sistema HVAC ayudará a proporcionar este calentamiento.
Diseño de sistemas
El módulo HVAC (Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado) incluye tres dispositivos separados a la vez. Se trata de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. La función principal de cada uno de ellos es mantener unas condiciones confortables y la temperatura del aire en el interior del vehículo.
La elección de uno u otro sistema está determinada por las condiciones climáticas: en la estación fría, el sistema de calefacción se activa, en los días calurosos, el aire acondicionado se enciende en el automóvil. La ventilación se utiliza para mantener fresco el aire del interior.
Sistema de calefacción en el coche incluye:
- calentador de tipo mezcla;
- ventilador centrífugo;
- canales de guía con amortiguadores.
El aire calentado se dirige al parabrisas y las ventanillas laterales, así como al rostro y las piernas del conductor y del pasajero delantero. Algunos vehículos también tienen conductos de aire para los pasajeros traseros. Además, se utilizan dispositivos eléctricos para calentar la parte trasera y los parabrisas.
Sistema de ventilación ayuda a enfriar y limpiar el aire del coche. Durante la operación de ventilación, los elementos principales del sistema de calefacción están involucrados. Además, se utilizan filtros de limpieza que atrapan el polvo y atrapan olores extraños.
Por último, la sistema de aire acondicionado capaz de enfriar el aire y reducir la humedad en el coche. Para estos fines, se utiliza un acondicionador de aire de automóvil.
El sistema HVAC permite no solo proporcionar una temperatura agradable, sino también la visibilidad necesaria cuando las ventanas del automóvil pueden congelarse o empañarse.
Cómo entra el aire en la cabina
Para la calefacción, climatización o ventilación del habitáculo se utiliza el aire que entra al habitáculo durante el desplazamiento del vehículo a través de la entrada prevista para ello. Se crea una alta presión en esta área, lo que permite que el aire fluya más hacia el conducto y luego hacia el calentador.
Si el aire se usa para ventilación, entonces no se realiza su calentamiento adicional: ingresa al habitáculo a través de las rejillas de ventilación en el panel central. El aire exterior se limpia previamente mediante un filtro de polen, que también está instalado en el módulo HVAC.
El dispositivo y el principio de funcionamiento de una estufa de automóvil.
El calentamiento del habitáculo se realiza con la ayuda de un refrigerante de motor. Toma calor del motor en marcha y, al pasar a través del radiador, lo transfiere al interior del automóvil.
El diseño de un calentador de automóvil, más conocido como "estufa", consta de varios elementos básicos:
- radiador;
- tubos de circulación de refrigerante;
- regulador de flujo de fluido;
- conductos de aire;
- amortiguadores
- ventilador.
El radiador de calefacción se encuentra detrás del salpicadero. El dispositivo está conectado a dos tubos que transmiten el refrigerante al interior. Su circulación a través de los sistemas de refrigeración y calefacción interior del vehículo es proporcionada por una bomba.
Tan pronto como el motor se calienta, el anticongelante absorbe el calor proveniente de él. Luego, el líquido calentado ingresa al radiador de la estufa y lo calienta como una batería. Al mismo tiempo, el ventilador del calentador sopla aire frío. El intercambio de calor vuelve a tener lugar en el sistema: el aire caliente pasa más al habitáculo, mientras que masas más frías enfrían el radiador y el anticongelante. Luego, el refrigerante fluye de regreso al motor y el ciclo se repite nuevamente.
En el habitáculo, el conductor regula la dirección de los flujos calefactados cambiando las trampillas. El calor puede dirigirse a la cara o las piernas del automovilista, así como al parabrisas del automóvil.
Si enciende la estufa con el motor frío, esto conducirá a un enfriamiento adicional del sistema. Además, la humedad en la cabina aumentará, las ventanas comenzarán a empañarse. Por lo tanto, es importante encender el calentador solo después de que el refrigerante se caliente al menos a 50 grados.
Recirculación de aire
El sistema de aire del automóvil puede tomar aire no solo de la calle, sino también del interior del automóvil. A continuación, el acondicionador de aire enfría las masas de aire y las devuelve al habitáculo a través de los conductos de aire. Este proceso se llama recirculación de aire.
La recirculación se puede activar mediante un botón o interruptor ubicado en el tablero del automóvil.
El modo de aire recirculado le permite bajar la temperatura en el habitáculo más rápido que cuando toma aire de la calle. El aire interior pasa a través de la unidad de refrigeración repetidamente, enfriándose cada vez más. Por el mismo principio, el automóvil se puede calentar.
La recirculación es especialmente importante para las personas sensibles al polvo de la carretera, el polen y otros alérgenos del exterior. Además, puede ser necesario cerrar el suministro de aire de la calle si un camión viejo u otro vehículo circula frente a usted, del cual se emite un olor desagradable.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que la recirculación excluye completamente el intercambio de aire con el medio ambiente. Esto significa que el conductor y los pasajeros deben respirar una cantidad limitada de aire. Por lo tanto, no se recomienda utilizar este modo durante mucho tiempo. Los expertos aconsejan limitarse a un intervalo de 15 minutos. Después de eso, debe conectar el suministro de aire desde el exterior o abrir las ventanas del automóvil.
Cómo funciona la gestión del clima
El conductor puede controlar el calentamiento o enfriamiento del aire en el compartimiento de pasajeros configurando manualmente los modos, conectando el aire acondicionado. En vehículos más modernos, el sistema de control de clima mantiene la temperatura establecida dentro del automóvil. El dispositivo integra un acondicionador de aire, bloques calefactores y un sistema de suministro de aire calentado o enfriado. El climatizador se controla mediante sensores instalados en el habitáculo y en elementos individuales del sistema.
Por ejemplo, la unidad de aire acondicionado más simple está equipada con un conjunto mínimo de sensores, que incluyen:
- un sensor que determina la temperatura del aire exterior;
- un sensor de radiación solar que detecta la actividad de la radiación;
- Sensores de temperatura interior.
El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado es uno de los elementos importantes que garantizan la comodidad del conductor en cualquier época del año. En los vehículos más económicos, la unidad HVAC está representada solo por un sistema de calefacción y ventilación de aire. En la mayoría de los automóviles, se agrega aire acondicionado a su número. Finalmente, los modelos modernos están equipados con un sistema de control de clima que regula automáticamente la temperatura dentro de la cabina.
