التحكم في التهوية

المواضيع:

عام
التحكم في التهوية
درجة الحرارة
موقد
مروحة داخلية
المقاوم على التوالي
موقد
مشعاع السخان وحنفية السخان
مهاوي التهوية

عموما:
يمكن تعديل المناخ في السيارة على النحو الأمثل باستخدام الأنظمة الحالية. عندما يكون الجو باردًا، يمكن تدفئة الجزء الداخلي بطرق مختلفة. تأتي هذه الحرارة من حرارة المحرك. يتم الحفاظ على درجة حرارة ممتعة ثابتة قدر الإمكان. في درجات حرارة الهواء الخارجية المرتفعة، من الجيد أن يتم نفخ درجة حرارة الهواء البارد إلى الداخل. في السيارات التي لا تحتوي على مكيف هواء، يكون هذا هو الهواء الخارجي النقي، أما في السيارات المزودة بتكييف هواء تكيف يتم تبريد هذا الهواء الخارجي أولاً بشكل كبير قبل أن يتم نفخه إلى الداخل. تؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى فقدان الانتباه وردود الفعل البطيئة والتعب.
يؤثر تكييف الهواء أيضًا على نسبة الرطوبة في الداخل؛ هذا يتناقص. إذا كانت الرطوبة عالية جدًا، فقد تشعر بالاختناق والقمع، وإذا كانت الرطوبة منخفضة جدًا، فقد تصاب بجفاف الحلق وجفاف العينين. المناخ الأكثر متعة هو درجة الحرارة بين 20 و 23 درجة، مع الرطوبة بين 30 و 60٪ وبالطبع مع الهواء المفلتر من خلال مرشح داخلي.

التحكم في التهوية:
تؤدي الاختلافات في درجة الحرارة الخارجية أو في سرعة السيارة إلى تغيير درجة الحرارة داخل السيارة. للحفاظ على درجة الحرارة الصحيحة، يجب ضبط إعدادات السخان والتهوية للتدفئة اليدوية بانتظام. السيارات ذات التحكم التلقائي في درجة الحرارة لا تعاني من هذه المشكلة؛ فهو يضبط سرعة التهوية ودرجة الحرارة نفسها. تضمن وحدة التحكم الحفاظ على درجة الحرارة المحددة. على سبيل المثال، إذا تم ضبط درجة الحرارة على 20 درجة مئوية وكانت النافذة مفتوحة لفترة من الوقت بينما يكون الجو باردًا في الخارج، فسوف تقيس مستشعرات درجة الحرارة الداخلية انخفاض درجة الحرارة في الداخل. سترتفع درجة حرارة التدفئة (إلى 24 درجة على سبيل المثال) وستزداد سرعة التهوية. بمجرد وصول درجة الحرارة الداخلية إلى 20 درجة مئوية مرة أخرى، تنخفض سرعة المروحة ودرجة حرارة المخرج مرة أخرى.

يؤثر مستشعر الشمس الموجود على لوحة القيادة أيضًا على سرعة المروحة الداخلية. يتم قياس شدة الضوء عن طريق الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس. في ضوء الشمس الساطع، ستنفخ المروحة الداخلية كمية أكبر من الهواء البارد إلى الداخل. يمكن التعرف على مستشعر الشمس من خلال النقطة التي توجد عادةً في المنتصف أعلى لوحة القيادة. تظهر الصورة مستشعر الشمس.

تنظيم درجة الحرارة:
يمكن الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية ثابتة بطريقتين؛ أي من خلال استخدام:

التحكم بالهواء المختلط: يتم خلط الهواء البارد والدافئ معًا عن طريق صمامات السخان الموجودة في حجرة السخان. الهواء البارد هو درجة حرارة الهواء الخارجي والهواء الدافئ دافئ قدر الإمكان (يتم تسخينه إلى أقصى حد بواسطة المبرد). ومن خلال فتح مخمد الهواء الدافئ لمسافة أبعد قليلاً، تتم إضافة المزيد من الهواء الدافئ قليلًا إلى الهواء الخارجي. مزيد من المعلومات حول بيت الموقد موصوفة في أسفل الصفحة.
التحكم في السوائل: من خلال التحكم الإلكتروني في صمامات السخان، يتم تغيير تدفق سائل التبريد عبر رادياتير السخان. يتدفق الهواء الخارجي عبر مشعاع السخان. هذا يسخن الهواء. لذلك تعتمد درجة حرارة الهواء على درجة حرارة سائل التبريد في مشعاع السخان. مزيد من المعلومات حول مشعاع السخان موضحة في أسفل الصفحة.
المبخر: المبخر هو جزء من نظام تكييف الهواء ويتم وصفه في صفحة منفصلة. يتم تبريد هذا الهواء عن طريق السماح للهواء الخارجي الدافئ بالتدفق عبر المبخر البارد.
سيتعين على المروحة الداخلية نفخ الهواء عبر غلاف المدفأة و/أو مشعاع السخان و/أو المبخر لإعطاء الهواء درجة الحرارة المطلوبة ثم السماح له بالتدفق إلى الداخل.

تحتوي المركبات المجهزة بنظام مناخي منفصل على مبيت سخان معدل، مما يعني أن درجات حرارة المخرج يمكن أن تختلف عن اليسار واليمين.
تُظهر الصورة التالية نظامًا منفصلاً للتحكم في المناخ حيث تبلغ درجة حرارة التدفق الخارجي على جانب السائق 21 درجة مئوية وعلى جانب الراكب 23 درجة.

من الممكن أن يكون للركاب الخلفيين أيضًا منطقة (مناطق) مناخية خاصة بهم مع قرص أو شاشة لضبط درجة الحرارة في منطقتين إضافيتين. في هذه الحالة، يحتوي بيت الموقد على قنوات إضافية للتحكم في الهواء المختلط.

بيت الموقد:
يظهر بيت الموقد أدناه. يتم تركيب المروحة الداخلية أسفل مشعاع السخان. يدخل هواء التهوية من جانب مروحة مقصورة الركاب ويتم نفخه من الأعلى من خلال مشعاع المدفأة ومبخر مكيف الهواء. يقع مبيت المدفأة في المنتصف أسفل لوحة القيادة ولا يمكن تفكيكه من حيث المبدأ إلا بعد إزالة لوحة القيادة بالكامل.

الصورة أعلاه توضح غلاف سخان شفاف يحتوي على عدد من المحركات السائر. تتحكم المحركات السائر في الصمامات التي تنظم تدفق الهواء ودرجة حرارة الهواء. توضح الصورة أدناه تدفق الهواء من خلال مبيت السخان الذي يحتوي على الصمامات التي يتم تشغيلها بواسطة محركات السائر.

تقوم المروحة الداخلية بامتصاص الهواء الخارجي من خلال أنبوب السحب. عادةً ما توجد نهاية أنبوب السحب هذا أسفل الغطاء خلف البارافان. إذا كانت السيارة مجهزة بمكيف الهواء، تقوم المروحة الداخلية بدفع الهواء الممتص عبر المبخر. في المبخر، يتم استخلاص الرطوبة والحرارة من الهواء الخارجي، مما يتسبب في دخول الهواء الجاف والمبرد إلى رادياتير السخان. عند إيقاف تشغيل مكيف الهواء، يتدفق الهواء أيضًا عبر المبخر، لكنه لن يخضع لتغيير في درجة الحرارة والرطوبة.

تؤثر درجة حرارة مشعاع السخان على تسخين الهواء؛ وفي دائرة سائل التبريد، تضمن الصنابير معدل تدفق معدلًا؛ سيؤدي انخفاض تدفق سائل التبريد إلى تسخين أقل للهواء. يصل الهواء من رادياتير المدفأة إلى ثلاثة صمامات للتحكم في الهواء على الأقل: واحد إلى الزجاج الأمامي، وواحد إلى شبكات التهوية في لوحة القيادة، وواحد إلى موضع القدم. يحدد موضع الصمام مقدار الهواء الذي يتم نفخه إلى فتحات التدفق ذات الصلة.

يمكن تشغيل صمامات التحكم في الهواء وصمام التحكم في درجة الحرارة وصمام تحويل الهواء وصمام إعادة التدوير يدويًا. في هذه الحالة، يكون هناك اتصال فعلي بكابل Bowden بين منزلقات التحكم أو الأزرار الموجودة على لوحة القيادة والصمامات. في الوقت الحاضر، نرى فقط صمامات يتم التحكم فيها إلكترونيًا فقط: جهاز تحكم يتحكم في محركات السائر.

غالبًا ما يشتمل نظام التهوية الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا على خيارات أكثر من النظام الذي يتم تشغيله يدويًا باستخدام الكابلات:

مناطق درجات حرارة متعددة: على جانب السائق، يمكن تشغيل صمامات التحكم في الهواء وصمام التحكم في درجة الحرارة بشكل منفصل عن جانب الراكب. الصمامات مصنوعة مزدوجة. في السيارات الفاخرة، يمكن ضبط ما يصل إلى أربع مناطق: وهذا يضاعف عدد الصمامات وقنوات الهواء في نفس مبيت المدفأة؛
الوضع MAX للسماح لمكيف الهواء بالعمل بأقصى طاقته: في الوضع MAX، يفتح صمام تحويل الهواء ويغلق صمام التحكم في درجة الحرارة: يدخل الهواء البارد فقط إلى مبيت التوزيع مع صمامات التحكم في الهواء. سيقوم صمام إعادة التدوير أيضًا بإيقاف إمداد الهواء الخارجي وامتصاص الهواء البارد بالفعل من الداخل عبر المروحة وتبريده بشكل أكبر؛
الفتح والإغلاق التلقائي لصمام إعادة التدوير عند مستشعر جودة الهواء يسجل المواد الضارة في الهواء الخارجي الممتص.

المروحة الداخلية:
تظهر المروحة الداخلية أدناه. تسمى المروحة الداخلية أيضًا "محرك السخان" أو "المنفاخ". توجد الشفرات في منتصف المروحة الداخلية، مما يضمن نفخ الهواء إلى الداخل. يتم امتصاص هواء التهوية من أعلى المحرك ويتم تغذيته عبر القنوات الجانبية إلى مشعاع المدفأة. يتم تركيب رادياتير المدفأة مباشرة بعد المروحة الداخلية في مبيت المدفأة.

تمت مناقشة التشغيل وطرق التحكم المختلفة على صفحة محرك السخان.

المبرد سخان وصمام سخان:
يضمن المدفأة تسخين الهواء المنفوخ إلى الداخل. يتكون السخان من أنبوبين (مزود وعادم) ينقسمان إلى قنوات توضع بينها الشرائح. توفر الشرائح سطحًا أكبر لتبادل الحرارة.

يعمل رادياتير المدفأة كمبادل حراري مثل الرادياتير الموجود في مقدمة السيارة. يتم تسخين الهواء البارد الذي يتدفق عبر الشرائح بواسطة سائل التبريد الذي يتدفق عبر القنوات الموجودة على طول الشرائح. يتم نقل الحرارة من المبرد إلى تدفق الهواء. وينتهي الهواء الساخن في داخل السيارة؛ هذا هو المدفأة التي يتم تفعيلها من قبل الركاب. لأن الهواء الدافئ الذي تنفخه المروحة الداخلية إلى الداخل يعتمد على درجة حرارة سائل التبريد، فمن المنطقي أن يظل المدفأة باردة مباشرة بعد تشغيل المحرك. لا يعمل المدفأة بكامل طاقتها إلا عندما يكون المحرك في درجة حرارة التشغيل.

يمكن للركاب ضبط المدفأة على أنها أكثر دفئًا أو برودة. من خلال تشغيل السخان، تتغير زاوية فتح صمام السخان. ينظم صمام السخان كمية سائل التبريد الذي يتدفق عبر رادياتير السخان. يحدد حجم تدفق سائل التبريد في النهاية درجة حرارة الهواء.

الصورة أدناه توضح صمام سخان مع أنابيب على كلا الجانبين حيث يتم دفع خراطيم سائل التبريد. يوجد في منتصف هذه الأنابيب صمام دوار يمنع أو يسمح بتدفق سائل التبريد، حسب زاوية الفتح. يتم تشغيل الصمام بواسطة الرافعة، وهو ما يمكن رؤيته أيضًا في هذه الصورة. يمكن للرافعة أن تتحرك بحد أقصى 90 درجة؛ في المواضع القصوى يكون الصمام مفتوحًا أو مغلقًا تمامًا. يتم توصيل كابل Bowden بوحدة التحكم في السخان (ميكانيكية) أو محرك كهربائي/متدرج (كهربائي) بهذه الرافعة. المزيد عن هذا لاحقا.

تم وصف مبادئ التحكم في صمام السخان أدناه:

صمام السخان مفتوح بالكامل:

تدفق سائل تبريد كبير.
لا يتم تبريد سائل التبريد بسهولة عن طريق تدفق الهواء.
تظل مادة مشعاع السخان دافئة جدًا.
وبالتالي فإن الهواء المنفوخ في الداخل يكون دافئًا أيضًا.

صمام السخان مفتوح أو مغلق جزئيًا:

تدفق سائل التبريد صغير أو معدوم.
وبالتالي يبرد سائل التبريد بسهولة أكبر بسبب تدفق الهواء.
يتم تبريد مادة مشعاع السخان.
يكون الهواء المنفوخ إلى الداخل فاترًا أو باردًا، لأن درجة حرارة الهواء الخارجي ليس لها تأثير يذكر أو لا تأثير لها على الإطلاق.

الصور أدناه توضح المكونات:

التشغيل الأساسي للمشغل (يسار)؛
صمام السخان والمحرك في حالة التركيب (الوسط)؛
وحدة التحكم الإلكترونية في المناخ (يمين).

المحرك ووحدة التحكم الإلكترونية المعنية يأتيان من سيارة مازيراتي كواتروبورتي من عام 2001. المحرك من النوع محرك كهربائي بتيار مستمر مع فرش الكربون. ويتم ذلك عن طريق أ دورة العمل مزودة بالتحكم بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية. يقوم المحرك الكهربائي بتشغيل كل من عمود الإخراج والعداء الذي يتحرك فوق قرص الاتصال من خلال عمليات نقل تروس متعددة. القرص مزود بجهد 5 فولت وارضي. اعتمادًا على موضع العداء، يتم إرسال إشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية التي تحدد موضع عمود الخرج، وبالتالي صمام السخان. في الوضع الحالي يكون جهد الإشارة 4,5 فولت. في اللحظة التي يدور فيها عمود الخرج والمجرى بضع درجات عكس اتجاه عقارب الساعة، ينخفض جهد الإشارة إلى 4,4 فولت أو أقل. في الإعدادات القصوى، سيكون جهد الإشارة بين 0,5 و4,5 فولت.

تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية في صمام السخان حتى الوصول إلى نقطة التوقف الميكانيكية. بسبب عزم الدوران المنخفض للمحرك الكهربائي، يتم إيقاف الدوران عند نقطة التوقف هذه ويظل جهد إشارة العداء على لوحة الاتصال ثابتًا أيضًا. سوف تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بإنهاء السيطرة.

يتم تزويد المحرك الكهربائي بجهد إمداد وأرضي. يتم التحكم فيها بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) باستخدام عنصر تحكم PWM. تُظهر صورة النطاق التالية إشارات التحكم المقاسة عند التوصيلات الإيجابية والأرضية للمحرك الكهربائي أثناء الدوران الأيسر والأيمن.

اتجه عكس اتجاه عقارب الساعة: ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة كتلة إلى الجزء الزائد من المحرك الكهربائي. الكتلة باستمرار 0 فولت.
أدر في اتجاه عقارب الساعة: تتغير قطبية المحرك الكهربائي.

من الممكن أن يبدأ العمود الموجود في صنبور السخان في التحرك بشكل أكثر كثافة بسبب تقدم العمر. تسمح هذه المقاومة الميكانيكية لوحدة التحكم الإلكترونية "بالتفكير" في الوصول إلى نقطة التوقف النهائية. هذا ينهي السيطرة. سيتم قريبًا نشر مقال جديد حول وجود خطأ في التحكم في وحدة التحكم الإلكترونية ومحرك المحرك أعلاه. بعد تشخيص وإصلاح لوحة الدائرة، عاد النظام للعمل بشكل صحيح مرة أخرى. سيتم شرح الأعراض والسبب والحل بالصور.

بالإضافة إلى هذا الإصدار المزود بمحرك DC والتحكم في PWM، يتم التحكم في العديد من صمامات السخان وصنابير السخان بواسطة أ السائر المحركات خاضع للسيطرة.

عند تنشيط المدفأة على الفور في الشتاء وضبط المروحة الداخلية على الوضع 4، سيصل المحرك أيضًا إلى درجة حرارة التشغيل بشكل أبطأ. وذلك لأن الهواء المار يبرد المبرد مرة أخرى. وهذا أمر غير مرغوب فيه، لأننا بطبيعة الحال نريد أن يسخن المحرك في أسرع وقت ممكن. لذلك يُنصح بتفعيل المدفأة فقط بعد القيادة لبضعة كيلومترات.

مع سخان وقوف السيارات أو سخان كهربائي مساعد يمكن رفع درجة حرارة رادياتير المدفأة ونظام التبريد لمحرك الاحتراق إلى درجة الحرارة بسرعة أكبر.

محاور التهوية:
الصورة أدناه توضح أعمدة التهوية ومخارجها. عادةً لا يكون هذا مرئيًا، لأن لوحة القيادة والكونسول الوسطي والسجاد مثبتة فوقه. تقوم المحركات السائر الخاصة بصمامات السخان الموجودة في حجرة السخان بتنظيم تدفق الهواء في اتجاهات مختلفة (إلى الزجاج الأمامي، أو إلى شبكات التهوية اليسرى أو اليمنى، أو إلى مواضع الأقدام). يوجد تدفق تهوية مستمر إلى المقصورة الخلفية. يمكن إغلاق شبكات التهوية الخلفية في الكونسول الوسطي ميكانيكياً.

الأرقام 1، 2، 3: فتحة الهواء للزجاج الأمامي (بما في ذلك إزالة الضباب/إزالة الصقيع) من الزجاج الأمامي

الأرقام 4، 5: إزالة النوافذ الجانبية للأبواب الأمامية

الأرقام 6، 8، 9، 11: شبكات التهوية لمقصورة الركاب والراكب

الأرقام 7، 10: فتحات تهوية لمنطقة الأقدام في مقصورة السائق والركاب

الأرقام 12، 13، 16، 17: فتحات الهواء في مواضع أقدام الراكب الخلفي

الأرقام 14، 15: شبكات التهوية في الكونسول الوسطي للركاب الخلفيين

الصفحات ذات الصلة: