Il dispositivo e il principio di funzionamento del fornello dell'auto
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I proprietari di auto inesperti non sempre capiscono perché la stufa nell'auto funziona e come riceve energia termica, con l'aiuto della quale riscalda poi l'interno. Comprendere il processo di generazione di energia termica in un riscaldatore per auto è importante non solo in teoria, ma anche in pratica, perché senza tali informazioni il conducente non sarà in grado di utilizzare correttamente il riscaldatore interno.
I proprietari di auto inesperti non sempre capiscono perché la stufa nell'auto funziona e come riceve energia termica, con l'aiuto della quale riscalda poi l'interno. Comprendere il processo di generazione di energia termica in un riscaldatore per auto è importante non solo in teoria, ma anche in pratica, perché senza tali informazioni il conducente non sarà in grado di utilizzare correttamente il riscaldatore interno.
A cosa serve una stufa?
A questa unità sono stati assegnati diversi nomi:
- stufa;
- stufa;
- stufa.
Tutti ne descrivono l'essenza: il dispositivo è progettato per riscaldare l'abitacolo, in modo che anche durante i motori feroci sia caldo e confortevole all'interno dell'auto. Inoltre, il riscaldatore soffia aria calda sul parabrezza, a causa della quale neve e ghiaccio si sciolgono su di esso.
Come funziona il sistema di riscaldamento interno
La stufa fa parte del sistema di raffreddamento del motore, quindi, per capire i principi del suo funzionamento, è necessario prima capire da dove proviene l'energia termica nel motore e perché è importante raffreddarlo. Le auto moderne, oltre ai veicoli elettrici, sono dotate di motori che funzionano espandendo i gas durante la combustione di una miscela aria-carburante (benzina, diesel o gas più aria), pertanto tali propulsori sono chiamati "motori a combustione interna" o combustione interna motori.
Da dove viene il calore in eccesso?
Dopo la fine del ciclo di lavoro, inizia il ciclo di scarico, quando i gas caldi escono dal motore ed entrano nel catalizzatore, dove vengono bruciati idrocarburi e monossido di carbonio, quindi il collettore si riscalda spesso fino a un livello di 600–900 gradi. Tuttavia, durante il ciclo di lavoro, la miscela in combustione di benzina e aria riesce a trasferire parte dell'energia termica del BC e della testata, e dato che la velocità di rotazione dell'albero anche dei motori diesel obsoleti al minimo è di 550 giri/min, il ciclo di lavoro passa in ogni cilindro al secondo 1-2 volte. All'aumentare del carico sull'auto, il conducente preme il gas più forte, il che aumenta:
- la quantità di miscela aria-carburante;
- temperatura durante il ciclo di lavoro;
- numero di tick al secondo.
Cioè, un aumento del carico porta ad un aumento dell'energia termica rilasciata e al riscaldamento di tutte le parti del motore. Considerando che molti elementi della centrale elettrica sono realizzati in alluminio, tale riscaldamento è inaccettabile per loro, pertanto il calore in eccesso viene rimosso utilizzando il sistema di raffreddamento. La temperatura ottimale del motore durante il funzionamento è di 95-105 gradi Celsius, è per questo che vengono calcolati tutti gli intervalli termici del motore, il che significa che l'usura delle parti a questa temperatura è minima. Comprendere il principio di ottenere energia termica in eccesso è necessario per rispondere alla domanda: da cosa funziona la stufa nell'auto.
Riscaldamento del motore dell'auto
Dove va il calore in eccesso?
Per garantire un tale regime, l'energia termica in eccesso deve essere scaricata da qualche parte. Nello schema dell'impianto di raffreddamento sono previsti a tal fine due distinti circoli di circolazione dell'antigelo, ciascuno con il proprio radiatore (scambiatore di calore):
- salone (stufa);
- motore principale).
La capacità radiante del radiatore della berlina è decine di volte inferiore a quella principale, quindi ha un effetto minimo sul regime di temperatura del motore, ma le sue prestazioni sono sufficienti per riscaldare l'interno dell'auto. Quando il motore si scalda, la sua temperatura aumenta, quindi subito dopo che il guidatore ha avviato l'auto, l'antigelo freddo passa attraverso il radiatore del riscaldatore interno, che si riscalda gradualmente. Pertanto, quando l'ago del termometro si sposta dalla zona morta, l'aria calda inizia a soffiare dai deflettori, a stufa accesa.
La circolazione naturale del liquido di raffreddamento attraverso il sistema di raffreddamento non è sufficiente, quindi viene pompato forzatamente da una pompa dell'acqua (pompa), che è collegata da una cinghia all'albero a camme o all'albero motore. Spesso, una cinghia aziona la pompa, il generatore e la pompa del servosterzo (GUR). Pertanto, la velocità di movimento del fluido dipende direttamente dal regime del motore, al minimo la circolazione è minima, sebbene i parametri del sistema di raffreddamento siano selezionati in modo da evitare il surriscaldamento del motore. Ma, nelle auto con un propulsore stanco e un sistema di raffreddamento intasato, il motore spesso si surriscalda al minimo.
Quando la temperatura del motore raggiunge i 95-100 gradi, la ventola si accende, il che aumenta notevolmente l'efficienza di raffreddamento dell'unità di potenza, consentendole di funzionare nel modo più efficiente possibile. Tale schema protegge in modo affidabile il motore, ma non pregiudica in alcun modo il funzionamento della stufa, poiché la temperatura dell'antigelo che lo attraversa viene mantenuta allo stesso livello e la dissipazione del calore del motore è sufficiente anche con il massimo flusso d'aria al radiatore del salone.
Come la stufa riscalda l'interno
A causa delle sue dimensioni ridotte e della distanza dall'abitacolo, lo scambiatore di calore del riscaldatore non può riscaldare direttamente l'interno dell'auto, pertanto l'aria interna o esterna viene utilizzata come refrigerante. Pertanto, la stufa è un dispositivo complesso composto dai seguenti elementi:
- fan;
- filtro abitacolo;
- termosifone;
- casi con canali;
- ammortizzatori;
- condotti dell'aria che trasportano aria riscaldata in diverse parti della cabina;
- deflettori che immettono aria riscaldata nell'abitacolo;
- controlli
Ci sono 2 tipi di ventole installate sulle auto:
- centrifugo;
- elica.
I primi sono un corpo “a chiocciola”, all'interno del quale un motore elettrico fa girare una ruota munita di lame. Durante la rotazione, la ruota fa girare l'aria, che provoca un'accelerazione centrifuga, costringendola a cercare una via d'uscita dalla "chiocciola". Questa uscita diventa una piccola finestra attraverso la quale passa ad una certa velocità. Più velocemente gira la ruota, più soffia la ventola.
ventola del riscaldamento dell'auto
Il secondo tipo di ventola è un motore elettrico con un'elica (girante) attaccata al suo albero. Le ali dell'elica, piegate di una certa angolazione, spremono l'aria durante il movimento. Tali ventilatori sono più economici da produrre e occupano anche meno spazio, ma sono meno efficienti, quindi sono stati installati solo su modelli obsoleti di auto economiche, ad esempio l'intera famiglia classica di auto VAZ, ovvero la leggendaria Zhiguli.
Filtro abitacolo
La stufa aspira l'aria dalla parte inferiore del vano motore, quindi c'è un'alta probabilità che piccoli sassi e altri detriti entrino nella presa d'aria, che possono danneggiare la ventola o il radiatore. L'elemento filtrante è costituito da una cartuccia rimovibile e l'aria viene pulita da un materiale sintetico non tessuto piegato a fisarmonica con impregnazione antibatterica.
Filtro abitacolo
I filtri più pregiati e costosi sono dotati di una sezione aggiuntiva riempita di carbone attivo, grazie alla quale purificano l'aria in ingresso anche da un odore sgradevole.
Termosifone
Lo scambiatore di calore è l'elemento principale del riscaldatore, perché è lui che trasferisce l'energia termica dal motore al flusso d'aria che lo attraversa. È costituito da più tubi che passano attraverso un reticolo di metallo ad alta conducibilità termica, solitamente alluminio o rame. La griglia, costituita da singole nervature, è posizionata in modo da fornire una minima resistenza al flusso d'aria che le attraversa, ma allo stesso tempo riscaldarla il più possibile, quindi più grande è lo scambiatore, più aria può calore per unità di tempo a una data temperatura. Questa parte è prodotta in due versioni principali:
- un tubo a serpentina che passa attraverso le nervature: questo design è il più economico possibile da produrre e molto manutenibile, ma la sua efficienza è bassa;
- due serbatoi (collettori) collegati da tubi sottili che passano attraverso la griglia, un tale progetto è notevolmente più costoso da produrre e più difficile da riparare, ma la sua efficienza è molto più elevata
radiatore del riscaldatore della macchina
I modelli economici sono realizzati in acciaio e alluminio, quelli migliori sono in rame.
Caso con canali
2 canali passano dalla ventola attraverso la custodia, uno contiene un radiatore, il secondo bypassa lo scambiatore di calore. Questa configurazione permette di regolare la temperatura dell'aria che entra nell'abitacolo dalla strada alla più calda. Una serranda posta all'incrocio dei canali dirige il flusso d'aria. Quando è nel mezzo, il flusso d'aria entra in entrambi i canali all'incirca alla stessa velocità, uno spostamento in entrambe le direzioni porta alla chiusura del canale corrispondente e alla piena apertura dell'altro.
Ammortizzatori
Il riscaldamento dell'auto ha 3 ammortizzatori:
- il primo apre e chiude i condotti dell'aria attraverso i quali il flusso d'aria entra nel radiatore, dipende da esso da dove il riscaldatore aspirerà l'aria, dalla strada o dall'abitacolo;
- il secondo controlla l'alimentazione dell'aria al radiatore, il che significa che ne regola la temperatura di uscita;
- il terzo distribuisce il flusso d'aria ai vari deflettori, permettendo di riscaldare sia l'intero interno che solo le sue singole parti.
Serranda per stufa automatica
Nelle auto economiche, le leve e le manopole di controllo di questi ammortizzatori sono visualizzate sulla console del pannello anteriore; sulle auto più costose, il loro funzionamento è controllato dal microcontrollore del condizionatore d'aria.
Condotto d'aria
A seconda del modello e della configurazione della macchina, i condotti dell'aria sono posizionati sia sotto il pannello frontale che sotto il pavimento e le loro uscite si trovano in vari punti della cabina. Le prese d'aria più apprezzate sono gli spazi sotto i sedili anteriori e posteriori, perché questa disposizione è ideale per riscaldare non solo la parte superiore ma anche quella inferiore dell'abitacolo, e quindi le gambe del guidatore e dei passeggeri.
Deflettori
Questi elementi svolgono 2 compiti importanti:
- tagliare il flusso d'aria in più flussi più piccoli per ridurre la velocità di movimento mantenendo il volume totale di alimentazione;
- proteggere i condotti dell'aria dallo sporco che vi penetra.
Deflettore stufe auto
Ad esempio, i deflettori del "siluro", ovvero il pannello frontale, possono essere ruotati, variando così la direzione di movimento dell'aria proveniente da essi. Questa funzione è particolarmente utile se il viso è congelato e ruotando il deflettore si dirige l'aria calda su di esso.
controlli
In ogni automobile i comandi della stufa sono posti sul frontale o sulla sua consolle, ma il modo in cui agiscono sulle serrande è diverso. Nei modelli più economici senza aria condizionata o impianto di climatizzazione, gli ammortizzatori sono comandati da aste fissate a leve portate verso l'esterno. Nei modelli più costosi e prestigiosi, oltre ai massimi allestimenti, tutto è controllato dall'elettronica, che riceve i segnali dai pulsanti e dai potenziometri visualizzati sul pannello frontale, oltre che dal computer di bordo o dalla centralina climatica.
conclusione
Il riscaldatore interno non è un dispositivo separato, ma un sistema complesso collegato al motore dell'auto e al cablaggio elettrico di bordo, e la sua fonte di calore è il carburante che brucia nei cilindri. Pertanto, la risposta alla domanda: cosa fa funzionare la stufa nell'auto, è ovvia, perché è il motore a combustione interna il vero "riscaldatore" per guidatore e passeggeri e il resto degli elementi trasferisce solo calore a riscaldando l'aria in entrata e distribuendola in tutta la cabina. Indipendentemente dal tipo di auto che hai: Tavria, UAZ o una moderna auto straniera, il riscaldamento interno funziona sempre secondo questo principio.
