Prinzip des Gebläses einer Kfz-Klimaanlage
Zusammenfassung: Die Kfz-Klimaanlage ist ein Gerät zur Kühlung, Erwärmung, zum Luftaustausch und zur Luftreinigung der Luft im Wagen. Es kann den Fahrgästen eine komfortable Fahrumgebung bieten, die Ermüdungsintensität der Fahrer verringern und die Fahrsicherheit verbessern. Die Klimaanlage ist zu einem Indikator für die Vollständigkeit eines Fahrzeugs geworden. Die Kfz-Klimaanlage besteht aus einem Kompressor, einem Klimagebläse, einem Kondensator, einem Flüssigkeitsspeichertrockner, einem Expansionsventil, einem Verdampfer und einem Gebläse usw. In diesem Artikel wird hauptsächlich das Prinzip des Kfz-Klimagebläses vorgestellt.
Aufgrund der globalen Erwärmung und der Verbesserung der Anforderungen der Menschen an die Fahrumgebung werden immer mehr Autos mit Klimaanlagen ausgestattet. Laut Statistik waren im Jahr 2000 78 % der in den Vereinigten Staaten und Kanada verkauften Autos mit einer Klimaanlage ausgestattet, und es wird heute vorsichtig geschätzt, dass mindestens 90 % der Autos zusätzlich zum Komfort klimatisiert sind Fahrumgebung für Menschen. Als Autonutzer sollte der Leser das Prinzip verstehen, damit Notfallsituationen effektiver und schneller gelöst werden können.
1. Funktionsprinzip des Kfz-Kühlsystems
Das Funktionsprinzip des Kühlsystems der Automobilklimaanlage
1, das Funktionsprinzip der Kfz-Klimaanlage
Der Zyklus 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 Auslass des Verdampfers ein, komprimiert es zu Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck und leitet es dann 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) Wärmefreisetzungsprozess: Überhitztes Kältemittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck gelangt in den Kondensator (Kühler) zum Wärmeaustausch mit der Atmosphäre. Durch die Reduzierung von Druck und Temperatur kondensiert das Kältemittelgas zu einer Flüssigkeit und gibt eine große Wärmemenge ab. Die Funktion dieses Prozesses besteht darin, Wärme abzuleiten und zu kondensieren. Der Kondensationsprozess ist durch eine Zustandsänderung des Kältemittels gekennzeichnet, das heißt, bei konstantem Druck und konstanter Temperatur geht es allmählich von gasförmig in flüssig über. Nach der Kondensation handelt es sich bei der Kältemittelflüssigkeit um eine Flüssigkeit mit hohem Druck und hoher Temperatur. Die Kältemittelflüssigkeit ist unterkühlt, und je größer der Grad der Unterkühlung, desto größer ist die Fähigkeit der Verdampfung, während des Verdampfungsprozesses Wärme aufzunehmen, und desto besser ist die Kühlwirkung, d. h. die entsprechende Steigerung der Kälteproduktion.
(3) Drosselungsprozess: Kältemittelflüssigkeit mit hohem Druck und hoher Temperatur wird durch das Expansionsventil gedrosselt, um Temperatur und Druck zu reduzieren, und das Expansionsgerät wird in einen Nebel (kleine Tröpfchen) eliminiert. Die Aufgabe des Prozesses besteht darin, das Kältemittel zu kühlen und den Druck von der Flüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck auf die Flüssigkeit mit niedrigem Temperaturdruck zu reduzieren, um die Wärmeaufnahme zu erleichtern, die Kühlkapazität zu steuern und den normalen Betrieb der Kühlung aufrechtzuerhalten System.
4) Wärmeabsorptionsprozess: Der Kältemittelnebel gelangt nach dem Abkühlen und Unterdrücken durch das Expansionsventil in den Verdampfer, sodass der Siedepunkt des Kältemittels viel niedriger ist als die Temperatur im Verdampfer, sodass die Kältemittelflüssigkeit im Verdampfer verdampft und einkocht Gas. Um beim Verdunstungsprozess viel Wärme zu absorbieren, muss die Temperatur im Fahrzeuginneren gesenkt werden. Dann strömt das Kältemittelgas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck aus dem Verdampfer und wartet darauf, dass der Kompressor wieder ansaugt. Der endotherme Prozess ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zustand des Kältemittels von flüssig in gasförmig ändert und der Druck zu diesem Zeitpunkt unverändert bleibt, d. h. die Änderung dieses Zustands erfolgt während des Prozesses mit konstantem Druck.
2, das Kühlsystem der Kfz-Klimaanlage besteht im Allgemeinen aus Kompressoren, Kondensatoren, Flüssigkeitsspeichertrocknern, Expansionsventilen, Verdampfern und Gebläsen. Wie in Abbildung 1 dargestellt, sind die Komponenten durch Kupfer- (oder Aluminium-) und Hochdruck-Gummischläuche zu einem geschlossenen System verbunden. Wenn das Kältesystem funktioniert, zirkulieren die verschiedenen Zustände des Kältespeichers in diesem geschlossenen System, und jeder Zyklus hat vier Grundprozesse:
(1) Kompressionsprozess: Der Kompressor inhaliert das Kältemittelgas am Auslass des Verdampfers bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck 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 das Kältemittelgas wird aufgrund der Reduzierung von Druck und Temperatur zu einer Flüssigkeit kondensiert und es wird viel Wärme freigesetzt.
(3) Drosselvorgang: Nachdem die Kältemittelflüssigkeit mit hoher Temperatur und hohem Druck durch die Expansionsvorrichtung strömt, wird das Volumen größer, Druck und Temperatur fallen stark ab und die Expansionsvorrichtung wird in einem Nebel (kleine Tröpfchen) eliminiert.
(4) Wärmeabsorptionsprozess: Die Nebelkältemittelflüssigkeit gelangt in den Verdampfer, sodass der Siedepunkt des Kältemittels viel niedriger ist als die Temperatur im Verdampfer, sodass die Kältemittelflüssigkeit zu einem Gas verdampft. Während des Verdampfungsprozesses wird eine große Wärmemenge absorbiert, und dann gelangt der Kältemitteldampf mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck in den Kompressor.
2 Funktionsprinzip des Gebläses
Normalerweise ist das Gebläse im Auto ein Radialgebläse, und das Funktionsprinzip des Radialgebläses ähnelt dem des Radialventilators, mit der Ausnahme, dass der Kompressionsprozess der Luft normalerweise unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch mehrere Arbeitsschritte erfolgt Laufräder (oder mehrere Stufen). Das Gebläse verfügt über einen sich schnell drehenden Rotor, und die Flügel am Rotor treiben die Luft mit hoher Geschwindigkeit in Bewegung. Durch die Zentrifugalkraft strömt die Luft entlang der Evolventenlinie in der Evolventenform des Gehäuses zum Lüfterauslass, und der Hochgeschwindigkeitsluftstrom hat einen bestimmten Winddruck. Die Frischluftzufuhr erfolgt durch die Gehäusemitte.
Theoretisch ist die Druck-Durchfluss-Kennlinie des Radialgebläses eine gerade Linie, aber aufgrund des Reibungswiderstands und anderer Verluste im Inneren des Ventilators nimmt die tatsächliche Druck- und Durchfluss-Kennlinie mit zunehmender Durchflussrate sanft ab Die entsprechende Leistungsstromkurve des Radialventilators steigt mit zunehmender Fördermenge an. Wenn der Ventilator mit konstanter Drehzahl läuft, verschiebt sich der Arbeitspunkt des Ventilators entlang der Druck-Volumenstrom-Kennlinie. Der Betriebszustand des Lüfters im Betrieb hängt nicht nur von seiner Eigenleistung, sondern auch von den Eigenschaften des Systems ab. Wenn der Widerstand des Rohrnetzes zunimmt, wird die Rohrleistungskurve steiler. Das Grundprinzip der Ventilatorregelung besteht darin, die erforderlichen Arbeitsbedingungen durch Veränderung der Leistungskurve des Ventilators selbst oder der Kennlinie des externen Rohrnetzes zu erreichen. Daher sind im Auto einige intelligente Systeme installiert, die dafür sorgen, dass das Auto bei niedriger, mittlerer und hoher Geschwindigkeit normal funktioniert.
Prinzip der Gebläsesteuerung
2.1 Automatische Steuerung
Wenn der „Automatik“-Schalter der Klimaanlagen-Steuerplatine gedrückt wird, passt der Klimaanlagencomputer die Geschwindigkeit des Gebläses automatisch entsprechend der erforderlichen Austrittslufttemperatur an
Wenn die Luftströmungsrichtung „Gesicht“ oder „doppelte Strömungsrichtung“ ausgewählt ist und sich das Gebläse im Niedriggeschwindigkeitszustand befindet, ändert sich die Gebläsegeschwindigkeit entsprechend der Sonnenstärke innerhalb des Grenzbereichs.
(1) Betrieb der Niedriggeschwindigkeitsregelung
Während der Niedriggeschwindigkeitsregelung trennt der Klimacomputer die Basisspannung der Leistungstriode und die Leistungstriode und das Ultrahochgeschwindigkeitsrelais werden ebenfalls 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 Temperatursicherungsdraht, 8 Klimacomputer, 9 Hochgeschwindigkeitsrelais.
(2) Betrieb der mittleren Geschwindigkeitsregelung
Bei mittlerer Drehzahlregelung baut die Leistungstriode eine Temperatursicherung ein, die die Triode vor Schäden durch Überhitzung schützt. Der Klimaanlagencomputer ändert den Basisstrom der Leistungstriode, indem er das Gebläseantriebssignal ändert, um den Zweck einer drahtlosen Steuerung der Gebläsemotorgeschwindigkeit zu erreichen.
3) Betrieb der Hochgeschwindigkeitssteuerung
Während der Hochgeschwindigkeitsregelung trennt der Klimaanlagencomputer die Basisspannung der Leistungstriode, deren Verbindungseisen Nr. 40, und das Hochgeschwindigkeitsrelais wird eingeschaltet, und der Strom vom Gebläsemotor fließt durch die Hochgeschwindigkeitssteuerung Relais und dann zum Verbindungseisen, wodurch der Motor mit hoher Geschwindigkeit rotiert.
2.2 Vorwärmen
Im automatischen Steuerzustand erfasst ein im unteren Teil des Heizkerns befestigter Temperatursensor die Temperatur des Kühlmittels und führt die Vorheizsteuerung durch. Wenn die Kühlmitteltemperatur unter 40 °C liegt und der automatische Schalter eingeschaltet ist, schaltet der Klimacomputer das Gebläse ab, um den Austritt kalter Luft zu verhindern. Im Gegenteil, wenn die Kühlmitteltemperatur über 40 °C liegt, startet der Klimacomputer das Gebläse und lässt es mit niedriger Drehzahl rotieren. Von da an wird die Gebläsegeschwindigkeit automatisch entsprechend dem berechneten Luftstrom und der erforderlichen Ausgangslufttemperatur gesteuert.
Die oben beschriebene Vorheizregelung besteht nur, wenn der Luftstrom in Richtung „unten“ oder „Zweistrom“ gewählt wird.
2.3 Verzögerte Luftstromregelung (nur für Kühlung)
Die verzögerte Luftstromregelung basiert auf der vom Verdampfertemperatursensor erfassten Temperatur im Inneren des Kühlers. Verzögerung
Die Luftstromregelung kann verhindern, dass versehentlich heiße Luft aus der Klimaanlage austritt. Dieser Verzögerungssteuervorgang wird nur einmal durchgeführt, wenn der Motor gestartet wird und die folgenden Bedingungen erfüllt sind: 1 Kompressorbetrieb; 2 Gebläsesteuerung in den Zustand „Automatik“ schalten (automatisches Einschalten); 3 Luftstromregelung im „Gesicht“-Zustand; Über den Gesichtsschalter auf „Gesicht“ einstellen oder in der automatischen Steuerung auf „Gesicht“ stellen; 4 Die Temperatur im Inneren des Kühlers ist höher als 30℃
Die Funktion der verzögerten Luftstromregelung ist wie folgt:
Selbst wenn alle oben genannten vier Bedingungen erfüllt sind und der Motor gestartet wurde, kann der Gebläsemotor nicht sofort gestartet werden. Der Gebläsemotor hat eine Differenz von 4 Sekunden, aber der Kompressor muss eingeschaltet sein, der Motor muss gestartet sein und das Kältemittelgas muss zum Kühlen des Verdampfers verwendet werden. Der 4-Sekunden-Heckgebläsemotor startet, läuft in den ersten 5 Sekunden mit niedriger Geschwindigkeit und beschleunigt in den letzten 6 Sekunden allmählich auf eine hohe Geschwindigkeit. Dieser Vorgang verhindert den plötzlichen Austritt heißer Luft aus der Entlüftung, was zu Unruhe führen kann.
Schlussbemerkungen
Die perfekte computergesteuerte Autoklimaanlage kann die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauberkeit, das Verhalten und die Belüftung der Luft im Auto automatisch anpassen und dafür sorgen, dass die Luft im Auto mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Richtung strömt, um eine gute Fahrumgebung zu schaffen Passagiere und stellen sicher, dass sich die Passagiere unter verschiedenen äußeren Klimabedingungen und Bedingungen in einer angenehmen Luftumgebung befinden. Es kann das Bereifen der Fensterscheibe verhindern, so dass der Fahrer eine klare Sicht behält und eine grundlegende Garantie für sicheres Fahren bietet.
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