HVAC暖房、換気、および空調システムのデバイスと動作原理
自動車業界の黎明期に、車の客室内の快適な温度を維持するという問題が発生しました。 暖かく保つために、運転手はコンパクトな木と石炭のストーブ、ガス灯を使用しました。 暖房には排気ガスも使用しました。 しかし、技術の発展に伴い、旅行中に快適な気候を提供できる、より便利で安全なシステムが登場し始めました。 現在、この機能は、車両の換気、暖房、空調システムであるHVACによって実行されています。
内部温度分布
暑い日には、車のボディは太陽の下で非常に熱くなります。 このため、車室内の温度が大幅に上昇します。 外気温が30度に達すると、車内のインジケーターが最大50度上昇する可能性があります。 この場合、気団の最も加熱された層は、天井に近い位置にあるゾーンにあります。 これにより、発汗が増加し、血圧が上昇し、ドライバーの頭の部分が過度に熱くなります。
旅行に最も適した条件を作成するには、反対の温度分布パターンを提供する必要があります。つまり、ヘッド領域の空気がドライバーの足よりもわずかに冷たい場合です。 HVACシステムは、このウォームアップを提供するのに役立ちます。
システムデザイン
HVAC（Heating Ventilation Air-Conditioning）モジュールには、一度にXNUMXつの個別のデバイスが含まれます。 これらは、暖房、換気、および空調システムです。 それぞれの主な機能は、車内の快適な状態と気温を維持することです。
どちらのシステムを選択するかは、気候条件によって決まります。寒い季節には暖房システムが作動し、暑い日には車のエアコンがオンになります。 換気は、内部の空気を新鮮に保つために使用されます。
暖房装置 車内には以下が含まれます：
- ミキシングタイプヒーター;
- 遠心ファン;
- ダンパー付きガイドチャンネル。
加熱された空気は、フロントガラスとサイドウィンドウ、および運転手と助手席の顔と脚に流れます。 一部の車両には、後部座席用のエアダクトもあります。 さらに、電気機器はリアとフロントガラスを加熱するために使用されます。
換気システム 車内の空気を冷やしてきれいにするのに役立ちます。 換気操作中、暖房システムの主要な要素が関与します。 さらに、ほこりや異臭を閉じ込めるクリーニングフィルターが使用されています。
最後に、 エアコン設備 車内の空気を冷やし、湿度を下げることができます。 これらの目的のために、カーエアコンが使用されます。
HVACシステムは、快適な温度を提供するだけでなく、車の窓が凍結したり曇ったりする可能性がある場合に必要な可視性も提供します。
空気がキャビンに入る方法
車室内の暖房、空調、換気には、車両がこのために設けられた吸気口を通って移動している間に内部に入る空気が使用されます。 この領域に高圧が発生し、空気がダクトに流れ込み、次にヒーターに流れ込みます。
空気が換気に使用される場合、その追加の加熱は実行されません。空気はセンターパネルの通気口から客室に入ります。 外気は、HVACモジュールにも取り付けられている花粉フィルターによって事前に洗浄されています。
自動車ストーブの装置と動作原理
車室内の暖房は、エンジンを冷却する液体の助けを借りて行われます。 走行中のエンジンから熱を奪い、ラジエーターを通過して車内に伝達します。
「ストーブ」としてよく知られている自動車用ヒーターの設計は、いくつかの基本的な要素で構成されています。
- ラジエーター;
- クーラント循環パイプ;
- 流体フローレギュレーター;
- エアダクト;
- ダンパー;
- ファン。
暖房ラジエーターはダッシュボードの後ろにあります。 デバイスは、内部の冷却剤を伝達するXNUMX本のチューブに接続されています。 車両の冷却および室内暖房システムを通るその循環は、ポンプによって提供されます。
モーターが熱くなるとすぐに、不凍液がモーターからの熱を吸収します。 次に、加熱された液体がストーブラジエーターに入り、バッテリーのように加熱されます。 同時に、ヒーターブロワーは冷気を吹き込みます。 熱交換はシステム内で再び行われます。加熱された空気はさらに客室に流れ込み、低温の塊はラジエーターと不凍液を冷却します。 その後、クーラントがエンジンに逆流し、このサイクルが再び繰り返されます。
車室内では、ドライバーがフラップを切り替えることで、加熱された流れの方向を調整します。 熱は、運転者の顔や脚、および車のフロントガラスに向けられる可能性があります。
コールドエンジンでストーブをオンにすると、システムがさらに冷却されます。 また、キャビン内の湿度が高くなり、窓が曇ってしまいます。 したがって、クーラントが少なくとも50度に加熱された後でのみ、ヒーターをオンにすることが重要です。
空気の再循環
車のエアシステムは、通りからだけでなく、車内からも空気を取り込むことができます。 その後、気団はエアコンによって冷却され、エアダクトを介して客室にフィードバックされます。 このプロセスは、空気の再循環と呼ばれます。
再循環は、車のダッシュボードにあるボタンまたはスイッチを使用してアクティブにすることができます。
再循環空気モードでは、通りから空気を取り込む場合よりも速く車室内の温度を下げることができます。 内気は冷却ユニットを繰り返し通過し、そのたびにますます冷却されます。 同じ原理で、車を暖めることができます。
道路のほこり、花粉、その他の外部からのアレルゲンに敏感な人にとって、再循環は特に重要です。 また、古いトラックなどが目の前を走っている場合は、路上からの給気を切る必要があり、不快な臭いがすることがあります。
ただし、再循環によって環境との空気交換が完全に排除されることを考慮することが重要です。 これは、運転手と同乗者が限られた量の空気を呼吸しなければならないことを意味します。 したがって、このモードを長時間使用することはお勧めしません。 専門家は、15分間隔に制限することをお勧めします。 その後、外部から給気を接続するか、車の窓を開ける必要があります。
気候管理の仕組み
ドライバーは、エアコンを接続してモードを手動で設定することにより、車室内の空気の加熱または冷却を制御できます。 より現代的な車両では、気候制御システムが車内の設定温度を維持します。 このデバイスは、エアコン、ヒーターブロック、および加熱または冷却された空気供給システムを統合しています。 気候制御は、キャビンとシステムの個々の要素に取り付けられたセンサーによって制御されます。
たとえば、最も単純な空調ユニットには、次のような最小限のセンサーセットが装備されています。
- 外気温を測定するセンサー。
- 放射活動を検出する太陽放射センサー。
- 内部温度センサー。
暖房、換気、空調システムは、XNUMX年中いつでもドライバーの快適さを確保する重要な要素のXNUMXつです。 ほとんどの低価格の車両では、HVACユニットは暖房および換気システムによってのみ表されます。 ほとんどの車では、エアコンがその数に追加されています。 最後に、最新のモデルには、キャビン内の温度を自動的に調整する気候制御システムが装備されています。
