Rdzeń grzejnika - Heater core
Rdzenia nagrzewnicy jest grzejnik urządzenie -jak wykorzystywane do ogrzewania w kabinie pojazdu . Gorący płyn chłodzący z silnika pojazdu jest przepuszczany przez rurkę nawojową rdzenia, wymiennik ciepła między płynem chłodzącym a powietrzem w kabinie. Lamele przymocowane do rdzenia rurowego służą do zwiększenia powierzchni wymiany ciepła do powietrza, które jest przepychane przez nie wentylatorem, ogrzewając w ten sposób kabinę pasażerską.
Jak to działa
W większości samochodów osobowych i ciężarowych silnik spalinowy jest chłodzony mieszanką wody i płynu niezamarzającego, która przepływa przez silnik i chłodnicę za pomocą pompy wodnej, aby umożliwić chłodnicy oddawanie ciepła silnika do atmosfery. Część tego chłodziwa może zostać odprowadzona przez rdzeń nagrzewnicy, aby podgrzać silnik w kabinie lub wyregulować temperaturę klimatyzowanego powietrza.
Rdzeń nagrzewnicy to mała chłodnica umieszczona pod deską rozdzielczą pojazdu, która składa się z przewodzących rur aluminiowych lub mosiężnych z żebrami chłodzącymi w celu zwiększenia powierzchni. Gorący płyn chłodzący przechodzący przez rdzeń nagrzewnicy oddaje ciepło przed powrotem do obwodu chłodzenia silnika.
Wentylator klatkowy sił systemów wentylacyjnych pojazdu przez rdzeń grzejnika do przenoszenia ciepła od cieczy chłodzącej do kabinowego, która jest skierowana do wnętrza pojazdu przez otwory w różnych punktach.
Kontrola
Po rozgrzaniu silnika płyn chłodzący jest utrzymywany na mniej więcej stałej temperaturze przez termostat . Temperaturę powietrza wchodzącego do wnętrza pojazdu można regulować za pomocą zaworu ograniczającego ilość płynu chłodzącego przechodzącego przez rdzeń nagrzewnicy. Inną metodą jest zablokowanie rdzenia nagrzewnicy drzwiczkami, kierując część (lub całość) napływającego powietrza wokół rdzenia nagrzewnicy, dzięki czemu nie zostanie on podgrzany (lub ponownie podgrzany, jeśli sprężarka klimatyzacji jest aktywna). Niektóre samochody używają kombinacji tych systemów.
Prostsze systemy pozwalają kierowcy na bezpośrednie sterowanie zaworem lub drzwiami (zwykle za pomocą pokrętła lub dźwigni). Bardziej skomplikowane systemy wykorzystują kombinację elektromechanicznych siłowników i termistorów do sterowania zaworem lub drzwiami w celu dostarczania powietrza o precyzyjnie wybranej przez użytkownika wartości temperatury.
Samochody z funkcją podwójnego klimatu (pozwalające kierowcy i pasażerowi na ustawienie różnych temperatur) mogą wykorzystywać rdzeń nagrzewnicy podzielony na dwie części, w których różne ilości chłodziwa przepływają przez rdzeń nagrzewnicy po obu stronach, aby uzyskać pożądane ogrzewanie.
Klimatyzacja
W samochodzie wyposażonym w klimatyzację powietrze z zewnątrz lub w kabinie, jeśli klapka recyrkulacji została ustawiona tak, aby zamykać kanały powietrza zewnętrznego, jest najpierw wtłaczane, często po przefiltrowaniu przez filtr powietrza kabinowego , przez wężownicę parownika klimatyzatora. Można to traktować jako rdzeń grzejnika wypełniony bardzo zimną cieczą, która przechodzi przemianę fazową w gaz (parowanie), proces, który chłodzi, a nie ogrzewa napływające powietrze. W celu uzyskania żądanej temperatury napływające powietrze może być najpierw schłodzone przez klimatyzację, a następnie ponownie ogrzane przez rdzeń nagrzewnicy. W pojeździe wyposażonym w ręczne sterowanie nagrzewnicą i sprężarką klimatyzacji, używanie obu systemów razem powoduje osuszanie powietrza w kabinie, ponieważ wężownica parownika usuwa wilgoć z powietrza w wyniku kondensacji. Może to skutkować zwiększeniem poziomu komfortu powietrza wewnątrz pojazdu. Systemy automatycznej regulacji temperatury mogą najlepiej działać w zakresie regulacji pracy sprężarki, ilości dogrzania i prędkości dmuchawy w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego, wewnętrznej i wartości temperatury powietrza w kabinie lub szybkiego odszraniania żądanego przez użytkownika.
Funkcja chłodzenia silnika
Ponieważ rdzeń nagrzewnicy chłodzi podgrzany płyn chłodzący z silnika, przekazując jego ciepło do powietrza w kabinie, może również pełnić funkcję dodatkowej chłodnicy silnika. W przypadku nieprawidłowej pracy chłodnicy operator może załączyć ogrzewanie (razem z dmuchawą kabiny na pełnych obrotach i przy otwartych oknach) w kabinie pasażerskiej, skutkując pewnym efektem chłodzenia przegrzanego płynu chłodzącego silnik. Ten pomysł działa tylko do pewnego stopnia, ponieważ rdzeń nagrzewnicy nie jest wystarczająco duży ani nie przepływa przez niego wystarczająco dużo zimnego powietrza, aby znacznie schłodzić duże ilości chłodziwa.
Możliwe problemy
Rdzeń nagrzewnicy składa się z małych rur z licznymi zagięciami. Zatykanie przewodów rurowych może wystąpić, jeśli układ płynu chłodzącego nie zostanie przepłukany lub jeśli płyn chłodzący nie będzie regularnie wymieniany. Jeśli dojdzie do zatkania, rdzeń nagrzewnicy nie będzie działał prawidłowo. Jeśli przepływ chłodziwa jest ograniczony, wydajność grzewcza zostanie zmniejszona lub nawet całkowicie utracona, jeśli rdzeń nagrzewnicy zostanie zablokowany. Zawory regulacyjne mogą się również zatkać lub zablokować. W przypadku, gdy zamiast zaworu sterującego jako metody kontrolowania ilości ciepła powietrza stosowane są drzwi mieszane, same drzwi lub ich mechanizm sterujący mogą zostać zablokowane z powodu rozszerzalności cieplnej . Jeśli klimatyzator działa automatycznie, siłowniki mogą również zawieść.
Innym możliwym problemem jest nieszczelność w jednym z połączeń z rdzeniem nagrzewnicy. Najpierw można to wyczuć po zapachu ( glikol etylenowy jest szeroko stosowany jako płyn chłodzący i ma słodki zapach); może również powodować (nieco tłuste) zaparowanie szyby przedniej powyżej wlotu ogrzewania szyby przedniej. Glikol może również wyciekać bezpośrednio do samochodu, powodując zamoczenie tapicerki lub wykładziny.
Elektroliza może spowodować nadmierną korozję prowadzącą do pęknięcia rdzenia nagrzewnicy. Płyn chłodzący rozpryskuje się bezpośrednio do kabiny pasażerskiej, a następnie pojawia się biały dym, co stanowi poważne zagrożenie dla jazdy.
Ponieważ rdzeń nagrzewnicy znajduje się zwykle pod deską rozdzielczą wewnątrz pojazdu i jest zamknięty w przewodach układu wentylacyjnego, jego serwisowanie często wymaga demontażu dużej części deski rozdzielczej, co może być pracochłonne, a przez to kosztowne.
Ponieważ rdzeń nagrzewnicy wykorzystuje ciepło płynu chłodzącego do ogrzania powietrza w kabinie, nie zacznie działać, dopóki płyn chłodzący silnika nie nagrzeje się wystarczająco. Problem ten można rozwiązać, wyposażając pojazd w pomocniczy system ogrzewania , który może wykorzystywać energię elektryczną lub spalać paliwo pojazdu, aby szybko doprowadzić płyn chłodzący silnik do temperatury roboczej.
Silniki chłodzone powietrzem
Silniki, które nie mają układu chłodzenia wodą, nie mogą ogrzewać kabiny za pomocą rdzenia nagrzewnicy; jedną z alternatyw jest prowadzenie powietrza wokół (bardzo gorącego) kolektora wydechowego silnika, a następnie do wnętrza pojazdu. Regulacja temperatury jest osiągana poprzez mieszanie z nieogrzewanym powietrzem zewnętrznym. Chłodzone powietrzem silniki Volkswagena wykorzystują tę metodę. W zależności od konstrukcji może to spowodować problem z bezpieczeństwem, w którym wyciek w układzie wydechowym zacznie wypełniać kabinę pasażerską śmiercionośnymi oparami.
Ponowne wykorzystanie do innych celów
Samochodowe rdzenie grzewcze są również wykorzystywane w projektach zrób to sam, takich jak chłodzenie domowych systemów chłodzenia cieczą do komputerów .
Zobacz też
- Chłodzenie powietrzem
- Chłodzenie silnika spalinowego
- Chłodnica (chłodzenie silnika)
- Grzejnik (ogrzewanie)
- Chłodzenie wodne