Az Automata Hűtővíz Előmelegítő Működése
A gépjárművek belsőégésű motorjában felszabaduló hőmennyiséget hasznosító, az utastér fűtésére szolgáló egységeket már az 1940-es években elkezdték gyártani.
Ezeket a lemezből készült, vízcsöves hőcserélőket akkoriban még nem építették be sorozatban a gépjárművekbe, csak a drágább modellekbe. Kezdetben a legnagyobb alkalmazó a Mercedes és a BMW volt. Jelenleg a személygépkocsiknál a hőcserélőt és a hozzá kapcsolódó szerelvényeket a műszerfal alatt helyezik el.
Ilyen készülékeket szoktak beszerelni az autóbuszokba is, az ülések alatt, vagy az alsó, illetve a felső légcsatornákba beépítve.
A fűtőkészülék legfontosabb része a hőcserélő. A hűtőfolyadék belépő és kilépő oldalán egy - egy vízszekrényt alakítanak ki, melyek a folyadékot egyenletesen osztják szét a többnyire vízszintes elrendezésű lapított ovális keresztmetszetű vízcsövek között. A vízcsövek levegő oldali felületét borda lemezekkel növelik, melyek merőlegesek a vízcsövekre. A hőcserélőben a hűtőfolyadék áramlását a gépkocsi hűtőfolyadék szivattyúja tartja fenn.
A hőcserélő elé beépített légterelő lehetőséget ad arra, hogy friss levegő legyen beszívható, vagy az utastér levegőjét keringesse a berendezés. Ez utóbbinak az előnye az, hogy hamarabb felmelegszik az utastér. Korszerű személygépkocsikban a környezetből beszívott levegő gyakran a pollenszűrőn áramlik keresztül. Így ez a készülék nyáron szellőztetésre is használható.
Autóklíma hibaelhárítási útmutató
A hőcserélőben felmelegített levegő egy másik áramlásterelővel irányítható az első szélvédőre, illetve az oldalablakokra, vagy a lábtérbe. Ezzel egyszerűen megvalósítható az ablakok pára, illetve fagymentesítése.
A léghűtéses motorral szerelt gépkocsikban a fűtés nem bizonyul kielégítőnek, ezért kiegészítő fűtést kell beépíteni. Hasonló gondok merültek fel évtizedekkel később a tüzelőanyagot nagyon jól hasznosító turbódízel motoros változatoknál. A hibrid és villanyautók utasterének fűtése is leleményességet kíván a konstruktőröktől.
Részben fel lehet használni a gyorstöltőnél felszabaduló hőmennyiséget is az utastér fűtésére, de ez nem elegendő.
Ezeknek a hűtőfolyadékkal működő fűtőkészülékeknek a fejlesztésénél és az összehasonlító vizsgálatoknál próbapad alkalmazása szükséges, melynél a meleg víz folyamatos keringetését szivattyú hozza létre. Egy ventilátor pedig biztosítja a légáramlást. A készülékbe be és kilépő közegek hőmérsékletét és az átáramló mennyiséget mérni kell.
A víz térfogatárama például turbinás áramlásmérővel, a levegőé pedig mérőperemet határozható meg. A folyadék oldali áramlási viszonyok feltárásához jól használható az infratelevízió. Ezzel a felületi hőmérséklet eloszlás különböző módon tehető láthatóvá.
Késések az elektromos Land Rover terveiben
Kiválasztható például folyamatosan változó szürkeségű (denzitású), úgynevezett átmeneti kép, illetve sávos kép. Ez utóbbinál a különböző szürkeségű sávokhoz egyértelműen hozzárendelhetők a számítással meghatározható hőmérsékletek. Ha szükséges, két előre kiválasztott hőmérsékleten a képen megjeleníthető két izoterma (azonos hőmérsékletű pontokat összekötő görbe) is.
A legtöbb fűtőkészülékekben a levegő áramoltatását, egyenáramú motorral hajtott ventilátor végzi. Gyakran alkalmaznak két különböző fordulatszámon üzemeltethető változatot is. A felmelegített levegő terelésére távműködtetésű csappantyút építenek be a szellőző csatornákba.
A következőkben különböző utastér fűtő készülék vizsgálatánál készített AGA 789 típusú infra-televíziós felvételeket mellékelünk. A képek kiértékelésénél a matt fekete felületű hőcserélő sugárzó képességét ε0 = 0,9 értékre vettük fel.
A háttér sugárzást ernyőzéssel, illetve a megfelelő képkivágás beállításával küszöböltük ki. A felvételek jól szemléltetik a hőcserélők különböző felületein a hőmérséklet eloszlásokat és a nem egyenletes vízáramlást a hőcserélő belsejében.
A fűtőkészülékekbe szerelt hőcserélők egymás közötti összehasonlítása és minősítése a hőátbocsátási tényező kiszámításával lehetséges.
Vélemények a Bardi Auto traktor alkatrészeiről
Ennek előzetes, számítással történő meghatározása nagyon pontatlan és csak becslésnek tekinthető. Pontosabb eredményt kapunk, ha az elkészült prototípust be lehet építeni egy vizsgáló berendezésbe és el lehet végezni a szükséges méréseket.
Ehhez biztosítani kell az üzemszerű körülményeknek megfelelő meleg víz, és a levegő áramlását méghozzá úgy, hogy a hőmérsékletek és a tömegáramok mérhetők legyenek.
A fenti összefüggés alapján végzett számításnál egyaránt figyelembe vesszük a hővezetéssel-, és a hőátadással átvitt hőmennyiséget is. A hővezetési tényező pontosan meghatározott anyagjellemző. A hőátadási tényező azonban csak részben tekinthető anyag jellemzőnek, részben pedig a kialakult áramlási viszonyoktól függ. a hőcserélő belsejében kialakuló áramlás fajtása (turbulens, vagy lamináris).
A hőátadás előzetes számítására Nusselt a Navier - Stoks egyenletből a hasonlóságelmélet segítségével a hőátbocsátási tényezőre vonatkozó törvényszerűségeket vezetett le. A számítás eredménye csak közelítő értéknek tekinthető. Ezért van nagy jelenősége annak, hogy a kivitelezett hőcserélőn méréssel meghatározzuk a hőátbocsátási tényezőt.
Az infratelevíziós felvételekből megállapíthatók, hogy az adott hőcserélő hőtechnikai tulajdonságai hogyan javíthatók az áramlási viszonyok korrekciójával, például a vízszekrénybe beépítendő áramlásterelővel.
A fűtendő utastér, illetve rakodótér méretei és az ebből számítható térfogat m3-ben megadva. Δt hőmérsékletkülönbség a környezeti legkisebb hőmérséklet és az utastér illetve a raktér belső hőmérséklete közötti különbség. A fűtő teljesítmény W/ m3 határozható meg.
Alkalmazható az úgynevezett légfűtés. Ez működtethető a környezetből történő levegő beszívásával, illetve a belső tér levegőjének keringetésével. A másik lehetőség a folyadékos fűtés megvalósítása, mely a belsőégésű motor hűtőfolyadék rendszerét is felhasználja. Mindkét fűtési módnak vannak előnyös és hátrányos tulajdonságai is.
Figyelembe kell venni a hatósági-, és a biztonságtechnikai előírásokat is, például a veszélyes árut szállító járművekre a 94 / 55 / EG ADR előírás vonatkozik. A fűtőkészülék és az égéstermékének elvezetése szigetelt, védett, illetve leárnyékolt kell legyen. Így kerülhető el a helyi túlmelegedés, illetve hárítható el a gyulladásveszély.
A fűtőkészülékben működése során nem képződhet robbanóképes elegy. A fűtőkészülék fixen rögzített kell legyen. Az égéshez használt levegőt a fűtőkészülék a rakodótéren, illetve az utastéren kívüli helyről kell szívja. A kikapcsoló a raktéren kívülről működtethető. A fűtendő levegőt a környezetből kell szívja. Konstrukciósan biztosított kell legyen (rács), hogy a felmelegített levegő beáramlását ne akadályozza rakomány, vagy valami egyéb tárgy.
választási lehetőséget biztosít a környezetből beszívott-, és a belső tér levegőjének keringetése között. A belsőégésű motor hűtő rendszere egy hőcserélőn keresztül a belsőégésű motortól független fűtőkészülékkel fűti az utasteret, illetve a rakteret. A raktér, illetve az utastér hőmérséklete szabályozott kell legyen, melyet például 3/2 szelep beépítésével valósítható meg. A fűtött tér a túlmelegedés szempontjából egy szeleppel védett kell legyen. Amikor a folyadék hőmérséklete elér egy bizonyos küszöbértéket, a keringető szivattyú tartósan leáll.
Európában az ötvenes években láttak hozzá intenzívebben a motortól független fűtőkészülékek fejlesztéséhez, melynek egyik változatát már nagyobb sorozatban a VW bogarakba szerelték be. 1955-ben készült el a tízezredik készülék, majd ezután a gyártás dinamikusan bővült.
A csillaggarázs olcsósága mellett nem kevés hátránnyal jár. Ezek részben már kiküszöbölhetők. Nem kell reggel indulás előtt a szélvédőről a jeget kapargatni, jó a kilátás, de ami talán a legfontosabb, megszűnnek a hidegindítási nehézségek is, ha beépítik a belsőégésű motortól függetlenül működő fűtő berendezést, mely a gépkocsi hűtőfolyadék köréhez csatlakozik.
Kompakt kivitelű legyen, ami egyúttal a kis méreteket és a kis tömeget is jelenti. Kedvező legyen az ára.
A gépkocsiba szerelt belsőégésű motor fajtájának megfelelően benzin és gázolaj üzemű fűtőkészülékeket fejlesztettek ki, de a legújabb már bioetanollal is működtethető. Ennek megfelelően a típusjelzésekben a B, illetve a D betű utal a tüzelőanyag fajtájára, a bioetanolos változatnál pedig a készülék zöld festést kapott.
A fűtőberendezés után beépített katalizátorral nulla emissziós üzemeltetés valósítható meg. Mindegyik készülékfajtából számos alaptípust gyártanak. Ezeket aztán fűtőteljesítményük alapján sorolják be. Általában a típusjelzés középső száma jelenti a kilowattban megadott fűtőteljesítményt.
Ezek a változatok más szempontok szerint tovább csoportosíthatók. vannak olyanok is, amelyek a motor hűtőrendszerén keresztül látják el feladatukat (Hydronic). A hűtőfolyadékkal működő „Hydronic” név utáni „E” betű az egyszerűbb, gazdaságosabb kivitelt jelenti, melynél azonban a fűtőteljesítmény nem szabályozható.
Ezekre a készülékekre közvetlenül felszerelik a működtető elektronikát is. A bekapcsoláskor először az izzítást működteti. A tüzelőanyag fajtájától függően a gyújtógyertya, vagy az izzó kerámia rúd indítja el az égést. Bekapcsol az égéstérbe levegőt szállító ventilátor, és a tüzelőanyag szivattyú is.
Az elektronika egy érzékelővel folyamatosan felügyeli az égéstérben a lángot. Ekkor már az izzításra nincs szükség, azt kikapcsolja. Továbbá az elektronikának az is a feladata, hogy működés közben pontosan tartsa az előre beállított utastér hőmérsékletet, felügyelje a működést és lehetővé tegye a diagnosztikát.
Amikor már a napsugarak is erőteljesebben melegítenek és a hőmérséklet megfelelő, a készülék automatikusan kikapcsol. Ez előtt azonban az elektronika egy utóizzítást valósít meg, hogy az égőtérbe került teljes tüzelőanyag mennyiség biztonságosan elégjen.
A teherautók vezető- és hálófülkéjének, különleges járművek, mentőautók utasterének fűtésén kívül mezőgazdasági gépekben, hajókban is használhatják ezeket a fűtőkészülékeket. Alkalmasak továbbá különböző agregátok, fagyérzékeny szállítmányok, például virág, vagy víz oldószerű festékek megfelelő hőmérsékleten tartására.
Az elmúlt évtizedek során végrehajtott számos típusmódosítás után a Hydronic fűtőkészülék új generációja nagyobb teljesítményű, takarékos működésű, csöndesebb és sokoldalúbban használható lett. Az új égéstérben optimális és csendes a hőtermelési folyamat.
Az áttervezett hőcserélő bordái áramlástanilag kedvezőbbek, jobb a hőátadás és kisebb az áramlási ellenállás. A kompakt méretek megkönnyítik a beszerelést. A 4,3 kW teljesítményű készüléket a kompakt személyautókhoz, az 5 kW-ost a nagyobb utasterű személy és a kisebb haszonjárművekhez ajánlják.
Egyre több korszerű, jó hatásfokkal működő turbódízel motorral szerelt személygépkocsiba gyárilag is beszerelik kiegészítő fűtőberendezésként, mert a hűtőrendszerből kinyerhető hőenergia nem elegendő a kellemes utastér hőmérséklethez.
Ezeket az egységeket kiegészítő elemek segítségével programozhatóvá, illetve távirányító segítségével is működtethetővé lehet tenni.
A fűtőkészülék bekötése a motor hűtőrendszerébe különböző módon történhet. Soros bekötésnél a fűtőkészülékkel a motor hűtőfolyadékát melegítik elő, ezért megszűnnek a hidegindítási nehézségek és csökken a motor kopása is. A kellemes klíma, a jó kilátás nemcsak a komfortot növeli, hanem a biztonságot is!
A fűtőkészülék a motort és az utasteret egyaránt melegíti. Ha a fűtő készüléket nem használják és kinyitják az elzáró csapot a motor által létrehozott hőenergia kedvező áramlási viszonyok mellett hasznosítható az utastérbe szerelt hőcserélővel.
Ez a bekötési mód lehetőséget ad arra, hogy először az utastér legyen fűthető és csak ezt követően kezdődhessen el a belsőégésű motor melegítése.
Akinek napi tevékenysége rendszeresen azonos időben kezdőik beprogramozhatja fűtőkészülékét.
Több személygépkocsi TDI motorral szerelt változatába gyárilag kiegészítő fűtést szereltek. Erre azért van szükség, mert a rendkívül jó hatásfokkal, gazdaságosan üzemeltethető motor „hulladék hője” nem minden üzemállapotban elegendő az utastér fűtéséhez.
A tüzelőanyag fogyasztás szempontjából optimalizált turbódízel motorok különösen azoknál a gépkocsiknál, melyeket csak rövid utat tesznek meg, különösen részterhelési üzemmódban olyan kevés hőmennyiséget adnak át a hűtőrendszernek, hogy ez nem elegendő az utastér fűtéséhez.
Az Eberspächer több típushoz beszállít kiegészítő fűtőkészüléket, melyet a hűtőrendszerbe a motorral és a hőcserélővel sorba kötve építenek be. Szerény méretei (200 x 85 x 97 mm) és kis tömege (2 kg) megkönnyítik beépítését, mely csak rövid időt vesz igénybe.
A készülék burkolata alatt bújik meg a szinterfémből készült égéstér, melyet hűtőfolyadék köpeny vesz körül. Ezzel egy szerelési egységet alkot a légfúvó is, mely az égést tápláló levegőről gondoskodik. Erre szerelik fel az égés zaját csökkentő hangtompítót.
A számos csatlakozót mellyel a gépkocsi fűtő rendszeréhez csatlakozik (hűtőfolyadék, elektromos vezetékek, tüzelőanyag) a készülék két oldalán helyezték el.
A hydronic legkisebb teljesítményű változata a D3W az úgynevezett kiegészítő fűtőkészülék. Ezeket a korszerű TDI dízelmotoros személygépkocsikba már sorozatban beépítik, hiszen a nagyon jó hatásfokkal működő, kedvező tüzelőanyag fogyasztású motorok úgynevezett hulladék hője már -3, -5ºC körüli külső hőmérséklet esetén a motor részterhelésekor nem elegendő az utastér fűtéséhez.
Annál nagyobb a hő hiány, minél nagyobb az utastér. A kiegészítő fűtőberendezés, mint ahogy az elnevezés is utal rá, ezt a hiányzó hőmennyiséget pótolja. A motor beindítása után automatikusan bekapcsol, ha a hűtőfolyadék hőmérséklete 75ºC-nál hidegebb.
Az autógyárak sorozatban szerelik be például a különböző gépkocsi típusokba. Európa északi országaiban még szélesebb körű az alkalmazásuk. Ezeket a készülékeket utólagosan át lehet alakítani úgy is, hogy alkalmasak legyenek az állóhelyi fűtésre is. Ehhez egy megfelelő elektronika, keringető szivattyú, működtető egység szükséges.
tags: #automata #hűtővíz #előmelegítő #működése