Prinzip des Gebläses einer Autoklimaanlage
Zusammenfassung: Eine Fahrzeugklimaanlage dient zum Kühlen, Heizen, Luftaustausch und zur Luftreinigung im Fahrzeug. Sie bietet den Fahrgästen ein angenehmes Fahrklima, reduziert die Ermüdung des Fahrers und erhöht die Fahrsicherheit. Die Klimaanlage ist zu einem wichtigen Indikator für die Fahrzeugintegrität geworden. Eine Fahrzeugklimaanlage besteht aus Kompressor, Gebläse, Kondensator, Flüssigkeitsspeicher, Expansionsventil, Verdampfer und Gebläse. Dieser Artikel stellt das Prinzip des Gebläses einer Fahrzeugklimaanlage vor.
Mit der globalen Erwärmung und den gestiegenen Ansprüchen der Menschen an das Fahrumfeld werden immer mehr Autos mit Klimaanlagen ausgestattet. Laut Statistik waren im Jahr 2000 78 % der in den USA und Kanada verkauften Autos mit einer Klimaanlage ausgestattet. Heute sind es vorsichtig geschätzt mindestens 90 % der Fahrzeuge, die nicht nur ein komfortables Fahrgefühl bieten. Als Autofahrer sollten Sie das Prinzip verstehen, um Notfälle effektiver und schneller lösen zu können.
1. Funktionsprinzip des Kfz-Kühlsystems
Das Funktionsprinzip der Klimaanlage im Auto
1, das Funktionsprinzip der Klimaanlage im Auto
Der Kreislauf des Kühlsystems einer Autoklimaanlage besteht aus vier Prozessen: Kompression, Wärmeabgabe, Drosselung und Wärmeaufnahme.
(1) Kompressionsprozess: Der Kompressor saugt das Kältemittelgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck am Ausgang des Verdampfers an, komprimiert es zu Hochtemperatur- und Hochdruckgas und leitet es anschließend zum Kondensator. Die Hauptfunktion dieses Prozesses besteht darin, das Gas zu komprimieren und unter Druck zu setzen, damit es sich leicht verflüssigen lässt. Während des Kompressionsprozesses ändert sich der Zustand des Kältemittels nicht, und Temperatur und Druck steigen weiter an, wodurch überhitztes Gas entsteht.
(2) Wärmeabgabeprozess: Überhitztes Kältemittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck gelangt zum Wärmeaustausch mit der Atmosphäre in den Kondensator (Kühler). Durch Druck- und Temperaturabnahme kondensiert das Kältemittel zu einer Flüssigkeit und setzt dabei große Wärmemengen frei. Dieser Prozess dient der Wärmeabgabe und Kondensation. Der Kondensationsprozess ist durch eine Zustandsänderung des Kältemittels gekennzeichnet, d. h. bei konstantem Druck und konstanter Temperatur verändert es sich allmählich vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. Nach der Kondensation ist das Kältemittel unter hohem Druck und hoher Temperatur flüssig. Das Kältemittel ist unterkühlt. Je stärker die Unterkühlung, desto besser kann das Kältemittel während des Verdampfungsprozesses Wärme aufnehmen und desto besser ist die Kühlwirkung, d. h. desto höher ist die Kälteproduktion.
(3) Drosselungsprozess: Hochdruck- und Hochtemperatur-Kältemittel werden durch das Expansionsventil gedrosselt, um Temperatur und Druck zu senken. Das Expansionsventil eliminiert dabei Nebel (kleine Tröpfchen). Die Aufgabe dieses Prozesses besteht darin, das Kältemittel abzukühlen und den Druck von der Hochtemperatur- und Hochdruckflüssigkeit auf die Niedertemperaturflüssigkeit zu senken, um die Wärmeaufnahme zu erleichtern, die Kälteleistung zu steuern und den normalen Betrieb des Kältesystems aufrechtzuerhalten.
4) Wärmeabsorptionsprozess: Nach dem Abkühlen und Entspannen durch das Expansionsventil gelangt das nebelförmige Kältemittel in den Verdampfer. Der Siedepunkt des Kältemittels ist deutlich niedriger als die Temperatur im Verdampfer. Daher verdampft das Kältemittel im Verdampfer und verdampft zu Gas. Durch den Verdampfungsprozess wird viel Wärme aufgenommen, wodurch die Temperatur im Fahrzeuginnenraum sinkt. Anschließend strömt das Kältemittelgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck aus dem Verdampfer und wartet auf die erneute Ansaugung durch den Kompressor. Der endotherme Prozess ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zustand des Kältemittels von flüssig zu gasförmig ändert und der Druck dabei unverändert bleibt. Der Zustandswechsel erfolgt also während des Konstantdruckprozesses.
2. Das Kältesystem einer Fahrzeugklimaanlage besteht im Allgemeinen aus Kompressoren, Kondensatoren, Flüssigkeitsspeichertrocknern, Expansionsventilen, Verdampfern und Gebläsen. Wie in Abbildung 1 dargestellt, sind die Komponenten durch Kupfer- (oder Aluminium-) und Hochdruckgummischläuche zu einem geschlossenen System verbunden. Während des Betriebs des Kältesystems zirkulieren die verschiedenen Zustände des Kältespeichers in diesem geschlossenen System. Jeder Zyklus umfasst vier grundlegende Prozesse:
(1) Kompressionsprozess: Der Kompressor saugt das Kältemittelgas am Auslass des Verdampfers bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck an und komprimiert es in einen Hochtemperatur- und Hochdruck-Gasentfernungskompressor.
(2) Wärmefreisetzungsprozess: Das überhitzte Kältemittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck gelangt in den Kondensator, und aufgrund der Druck- und Temperaturreduzierung kondensiert das Kältemittelgas zu einer Flüssigkeit, wobei viel Wärme freigesetzt wird.
(3) Drosselvorgang: Nachdem das Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck das Expansionsgerät passiert hat, vergrößert sich sein Volumen, Druck und Temperatur fallen stark ab und das Expansionsgerät wird in Form eines Nebels (kleiner Tröpfchen) beseitigt.
(4) Wärmeabsorptionsprozess: Der flüssige Nebel gelangt in den Verdampfer. Der Siedepunkt des Kältemittels ist deutlich niedriger als die Temperatur im Verdampfer, sodass das Kältemittel zu einem Gas verdampft. Während des Verdampfungsprozesses wird viel Wärme absorbiert, und der Kältemitteldampf mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck gelangt in den Kompressor.
2 Funktionsprinzip des Gebläses
Normalerweise handelt es sich bei einem Fahrzeuggebläse um ein Radialgebläse. Das Funktionsprinzip eines Radialgebläses ähnelt dem eines Radialventilators, mit der Ausnahme, dass die Luftverdichtung üblicherweise durch die Zentrifugalkraft mehrerer Laufräder (oder mehrerer Stufen) erfolgt. Das Gebläse verfügt über einen schnell rotierenden Rotor, dessen Schaufel die Luft mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Durch die Zentrifugalkraft strömt die Luft entlang der Evolventenlinie im Gehäuse zum Lüfterauslass. Der schnelle Luftstrom weist einen gewissen Winddruck auf. Die Frischluft wird durch die Gehäusemitte zugeführt.
Theoretisch ist die Druck-Durchfluss-Kennlinie eines Radialgebläses eine gerade Linie. Aufgrund des Reibungswiderstands und anderer Verluste im Lüfter nimmt die tatsächliche Druck- und Durchfluss-Kennlinie jedoch mit zunehmender Durchflussrate leicht ab, während die entsprechende Leistungs-Durchfluss-Kennlinie des Radialgebläses mit zunehmender Durchflussrate ansteigt. Wenn der Lüfter mit konstanter Drehzahl läuft, bewegt sich sein Arbeitspunkt entlang der Druck-Durchfluss-Kennlinie. Der Betriebszustand des Lüfters hängt nicht nur von seiner eigenen Leistung ab, sondern auch von den Eigenschaften des Systems. Wenn der Rohrleitungswiderstand steigt, wird die Leistungskurve der Leitung steiler. Das Grundprinzip der Lüfterregelung besteht darin, die gewünschten Betriebsbedingungen durch Änderung der Leistungskurve des Lüfters selbst oder der Kennlinie des externen Rohrleitungsnetzes zu erreichen. Daher werden im Fahrzeug intelligente Systeme installiert, die einen normalen Betrieb bei niedriger, mittlerer und hoher Geschwindigkeit gewährleisten.
Prinzip der Gebläsesteuerung
2.1 Automatische Steuerung
Wenn der "Automatik"-Schalter der Klimaanlagen-Steuerplatine gedrückt wird, passt der Klimaanlagen-Computer die Geschwindigkeit des Gebläses automatisch an die gewünschte Ausgangslufttemperatur an
Wenn die Luftstromrichtung auf „Gesicht“ oder „Doppelstromrichtung“ eingestellt ist und sich das Gebläse in einem Zustand niedriger Geschwindigkeit befindet, ändert sich die Gebläsegeschwindigkeit entsprechend der Sonnenintensität innerhalb des Grenzbereichs.
(1) Betrieb der Niedriggeschwindigkeitsregelung
Bei niedriger Drehzahlregelung trennt der Klimacomputer die Basisspannung der Leistungstriode, und auch die Leistungstriode und das Ultrahochgeschwindigkeitsrelais werden getrennt. Der Strom fließt vom Gebläsemotor zum Gebläsewiderstand und nimmt dann das Eisen auf, um den Motor mit niedriger Drehzahl laufen zu lassen
Der Klimacomputer besteht aus den folgenden 7 Teilen: 1 Batterie, 2 Zündschalter, 3 Heizungsrelais, Gebläsemotor, 5 Gebläsewiderstand, 6 Leistungstransistor, 7 Temperatursicherungskabel, 8 Klimacomputer, 9 Hochgeschwindigkeitsrelais.
(2) Betrieb der Mittelgeschwindigkeitsregelung
Bei mittlerer Drehzahlregelung ist in der Leistungstriode eine Temperatursicherung integriert, die die Triode vor Überhitzungsschäden schützt. Der Klimacomputer ändert den Basisstrom der Leistungstriode durch Änderung des Gebläseantriebssignals, um die Gebläsemotordrehzahl drahtlos zu steuern.
3) Betrieb der Hochgeschwindigkeitsregelung
Während der Hochgeschwindigkeitsregelung trennt der Klimaanlagencomputer die Basisspannung der Leistungstriode, deren Verbindungseisen am Anschluss Nr. 40, und das Hochgeschwindigkeitsrelais wird eingeschaltet. Der Strom vom Gebläsemotor fließt durch das Hochgeschwindigkeitsrelais und dann zum Verbindungseisen, wodurch der Motor mit hoher Geschwindigkeit rotiert.
2.2 Vorwärmen
Im automatischen Steuerungszustand erfasst ein Temperatursensor im unteren Teil des Heizungskerns die Kühlmitteltemperatur und führt eine Vorwärmregelung durch. Liegt die Kühlmitteltemperatur unter 40 °C und ist der automatische Schalter eingeschaltet, schaltet der Klimacomputer das Gebläse ab, um den Austritt kalter Luft zu verhindern. Liegt die Kühlmitteltemperatur hingegen über 40 °C, startet der Klimacomputer das Gebläse und lässt es mit niedriger Drehzahl rotieren. Von da an wird die Gebläsedrehzahl automatisch entsprechend dem berechneten Luftstrom und der gewünschten Ablufttemperatur geregelt.
Die oben beschriebene Vorwärmregelung ist nur bei der Wahl der Luftstromrichtung „unten“ oder „Zweistrom“ vorhanden.
2.3 Verzögerte Luftstromregelung (nur für Kühlung)
Die verzögerte Luftstromregelung basiert auf der Temperatur im Kühler, die vom Verdampfertemperatursensor erfasst wird. Verzögerung
Die Luftstromregelung kann das versehentliche Austreten von Warmluft aus der Klimaanlage verhindern. Diese Verzögerungsregelung wird nur einmal beim Starten des Motors und unter folgenden Bedingungen durchgeführt: 1. Kompressorbetrieb; 2. Gebläsesteuerung im Zustand „Automatik“ (automatisches Einschalten); 3. Luftstromregelung im Zustand „Gesicht“; Einstellung auf „Gesicht“ über den Gesichtsschalter oder Einstellung auf „Gesicht“ in der automatischen Steuerung; 4. Die Temperatur im Kühler liegt über 30 °C
Die Funktionsweise der verzögerten Luftstromregelung ist wie folgt:
Selbst wenn alle vier oben genannten Bedingungen erfüllt sind und der Motor gestartet wurde, kann der Gebläsemotor nicht sofort gestartet werden. Der Gebläsemotor benötigt eine Verzögerung von 4 Sekunden. Der Kompressor muss eingeschaltet, der Motor gestartet und das Kältemittelgas zur Kühlung des Verdampfers verwendet werden. Der 4-sekündige hintere Gebläsemotor startet, läuft in den ersten 5 Sekunden mit niedriger Drehzahl und beschleunigt in den letzten 6 Sekunden allmählich auf hohe Drehzahl. Dieser Vorgang verhindert den plötzlichen Austritt heißer Luft aus der Entlüftung, der zu Unruhe führen kann.
Schlussbemerkungen
Die perfekte computergesteuerte Klimaanlage im Auto kann Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauberkeit, Verhalten und Belüftung der Luft im Auto automatisch regeln und die Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Richtung strömen lassen, um den Passagieren ein angenehmes Fahrklima zu bieten und ihnen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen ein angenehmes Klima zu gewährleisten. Sie verhindert das Beschlagen der Fensterscheiben, sodass der Fahrer eine klare Sicht behält und eine grundlegende Garantie für sicheres Fahren bietet.
Wenn Sie mehr wissen möchten, lesen Sie die anderen Artikel auf dieser Site!
Bitte rufen Sie uns an, wenn Sie solche Produkte benötigen.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. hat sich dem Verkauf von MG&MAUXS-Autoteilen verschrieben. Sie können diese gerne kaufen.
