O dispositivo e o princípio de operação do sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado HVAC

O problema de manter uma temperatura confortável no compartimento de passageiros de um carro surgiu no início da indústria automotiva. Para se manterem aquecidos, os motoristas usavam fogões compactos a lenha e carvão, lâmpadas a gás. Até os gases de exaustão eram usados ​​para aquecimento. Mas com o desenvolvimento da tecnologia, começaram a surgir sistemas mais convenientes e seguros que podem proporcionar um clima confortável durante a viagem. Hoje, essa função é realizada pelo sistema de ventilação, aquecimento e ar condicionado do veículo - HVAC.

Distribuição da temperatura interior

Em dias de calor, a carroceria do carro fica muito quente com o sol. Por causa disso, a temperatura no habitáculo aumenta significativamente. Se a temperatura externa atingir 30 graus, os indicadores dentro do carro podem subir até 50 graus. Neste caso, as camadas mais aquecidas de massas de ar estão na zona localizada mais próxima do teto. Isso causa aumento da sudorese, aumento da pressão arterial e calor excessivo na área da cabeça do motorista.

Para criar as condições mais favoráveis ​​para uma viagem, é necessário fornecer o padrão de distribuição de temperatura oposto: quando o ar na região da cabeça é um pouco mais frio do que nos pés do motorista. O sistema HVAC ajudará a fornecer esse aquecimento.

Projeto de sistema

O módulo HVAC (aquecimento, ventilação, ar condicionado) inclui três dispositivos separados ao mesmo tempo. São os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado. A principal função de cada um deles é manter as condições de conforto e a temperatura do ar no interior do veículo.

A escolha de um determinado sistema é determinada pelas condições climáticas: na estação fria, o sistema de aquecimento é ativado, nos dias quentes o ar condicionado é ligado no carro. A ventilação é usada para manter o ar fresco dentro.

Sistema de aquecimento no carro inclui:

• aquecedor de mistura;
• ventilador centrífugo;
• canais de guia com amortecedores.

O ar aquecido é direcionado para o para-brisa e vidros laterais, bem como para o rosto e pernas do motorista e do passageiro dianteiro. Alguns veículos também possuem dutos de ar para os passageiros traseiros. Além disso, dispositivos elétricos são usados ​​para aquecer a parte traseira e os pára-brisas.

Sistema de ventilação ajuda a resfriar e limpar o ar dentro do carro. Durante a operação de ventilação, os principais elementos do sistema de aquecimento estão envolvidos. Além disso, filtros de limpeza são usados ​​para reter poeira e odores estranhos.

Por fim, o sistema de ar condicionado capaz de resfriar o ar e reduzir a umidade no carro. Para isso, é utilizado um ar condicionado automotivo.

O sistema HVAC permite não apenas fornecer uma temperatura confortável, mas também a visibilidade necessária quando as janelas do carro podem congelar ou embaçar.

Como o ar entra na cabine

Para aquecimento, ar condicionado ou ventilação do habitáculo, utiliza-se o ar que entra no habitáculo enquanto o automóvel se desloca pela entrada prevista para o mesmo. Uma alta pressão é criada nesta área, permitindo que o ar flua ainda mais para o duto e, em seguida, para o aquecedor.

Se o ar for utilizado para ventilação, o seu aquecimento adicional não se realiza: entra no habitáculo através das aberturas do painel central. O ar externo é pré-limpo por um filtro de pólen, que também é instalado no módulo HVAC.

O dispositivo e o princípio de funcionamento de um fogão de automóvel

O aquecimento do habitáculo é efectuado com a ajuda de um líquido que arrefece o motor. Ele retira calor do motor em funcionamento e, passando pelo radiador, o transfere para o interior do carro.

O projeto de um aquecedor automotivo, mais conhecido como "fogão", consiste em vários elementos básicos:

• radiador;
• tubos de circulação de refrigerante;
• regulador de fluxo de fluido;
• dutos de ar;
• amortecedores;
• ventilador.

O radiador de aquecimento está localizado atrás do painel. O dispositivo é conectado a dois tubos que transmitem o líquido refrigerante para dentro. A sua circulação através dos sistemas de refrigeração e aquecimento interior do veículo é assegurada por uma bomba.

Assim que o motor aquece, o anticongelante absorve o calor proveniente dele. Em seguida, o líquido aquecido entra no radiador do fogão, aquecendo-o como uma bateria. Ao mesmo tempo, o ventilador do aquecedor sopra ar frio. A troca de calor ocorre no sistema novamente: o ar aquecido passa ainda mais para o habitáculo e massas mais frias resfriam o radiador e o anticongelante. Em seguida, o refrigerante flui de volta para o motor e o ciclo é repetido novamente.

No habitáculo, o motorista regula a direção dos fluxos aquecidos comutando os flaps. O calor pode ser direcionado para o rosto ou pernas do motorista, bem como para o para-brisa do carro.

Se ligar o fogão com o motor frio, isso levará a um arrefecimento adicional do sistema. Além disso, a umidade na cabine aumentará, as janelas começarão a embaçar. Portanto, é importante ligar o aquecedor somente depois que o refrigerante aquecer até pelo menos 50 graus.

Recirculação de ar

O sistema de ar do carro pode retirar ar não só da rua, mas também de dentro do carro. As massas de ar são então resfriadas pelo ar condicionado e alimentadas de volta no compartimento de passageiros através dos dutos de ar. Este processo é denominado recirculação de ar.

A recirculação pode ser ativada usando um botão ou interruptor localizado no painel do carro.

O modo de recirculação de ar permite baixar a temperatura no habitáculo mais rapidamente do que ao aspirar o ar da rua. O ar interior passa pela unidade de resfriamento repetidamente, resfriando cada vez mais. Pelo mesmo princípio, o carro pode ser aquecido.

A recirculação é especialmente importante para pessoas sensíveis à poeira da estrada, pólen e outros alérgenos externos. Além disso, pode ser necessário desligar o suprimento de ar da rua se um caminhão velho ou outro veículo estiver passando na sua frente, de onde sairá um cheiro desagradável.

No entanto, é importante levar em consideração que a recirculação exclui completamente as trocas de ar com o meio ambiente. Isso significa que o motorista e os passageiros precisam respirar uma quantidade limitada de ar. Portanto, não é recomendável usar este modo por muito tempo. Os especialistas aconselham limitar-se a um intervalo de 15 minutos. Depois disso, você precisa conectar o suprimento de ar de fora ou abrir as janelas do carro.

Como funciona a gestão do clima

O motorista pode controlar o aquecimento ou resfriamento do ar no habitáculo ajustando manualmente os modos, conectando o ar condicionado. Em veículos mais modernos, o sistema de controle de temperatura mantém a temperatura definida dentro do carro. O dispositivo integra um ar condicionado, blocos de aquecimento e um sistema de fornecimento de ar aquecido ou resfriado. O controle do clima é controlado por sensores instalados na cabine e em elementos individuais do sistema.

Por exemplo, a unidade de ar condicionado mais simples é equipada com um conjunto mínimo de sensores, que incluem:

• um sensor que determina a temperatura do ar externo;
• um sensor de radiação solar que detecta a atividade de radiação;
• sensores de temperatura interior.

O sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado é um dos elementos importantes que garantem o conforto do condutor em qualquer época do ano. Na maioria dos veículos de orçamento, a unidade HVAC é representada apenas por um sistema de aquecimento e ventilação de ar. Na maioria dos carros, o ar condicionado é adicionado ao seu número. Finalmente, os modelos modernos são equipados com um sistema de controle de temperatura que regula automaticamente a temperatura no interior da cabine.