Heating, ventilation and air conditioning (LVI) on tekniikka sisä-ja automotive ambient comfort. LVI helpottaa miellyttävän ilmaston hallintaa ohjaamon sisällä säätelemällä kuumuus – / viileysastetta.
oli aikoja, jolloin Ilmastointilaitteen omistamista autossa pidettiin yhtenä isoista ominaisuuksista, mutta nykyään ilmastointilaitteet ovat tulleet vakiovarusteiksi myös lähtöautoissa. Halu entistä enemmän mukavuutta ja ylellisyyttä on johtanut siihen, että auton sisällä on kehitetty Ilmastointijärjestelmä. Automaattisen ilmastoinnin ensisijainen tarkoitus on hallita tietyn alueen lämpötilaa matkustajien mukavuuden vuoksi.
LVI-järjestelmä otettiin ensimmäisen kerran käyttöön autoissa 1960-luvun alussa, ja se on saatavilla useimmissa nykyisissä huippuautoissa. Se on monimutkainen järjestelmä, joka koostuu mekaanisista / elektronisista kytkimistä tai nupeista etupäässä. Järjestelmän takaosa koostuu yhdestä tai useammasta puhallinmoottorista, toimilaitteista (raitisilmankierron säätöön, ilmavirtauksen säätöön ja lämpötilan säätöön) sekä jäähdytysyksiköstä, jossa on useita kanavia, joiden kautta ilma siirtyy matkustamoon.
LVI-yksikön toiminnan perusperiaate on johtuminen ja konvektio. Lämpö siirtyy autossa matalalämpötilaiselta alueelta korkealämpöiselle alueelle paine-eron vuoksi. Tätä lämmönsiirtoprosessia kutsutaan kylmäksi . Kuvassa 1 esitetään koko jäähdytysprosessin syklikaavio.
Ilmastointijärjestelmä koostuu viidestä pääkomponentista:
- höyrystin
- Kompressori
- vastaanottimen/Kuivurin
- laajennuslaite
viisi pääkomponenttia on jaettu kahteen painealueeseen: Korkeapainepuoli on lauhdutin ja vastaanottimen/kuivurin yksikkö, ja matala-painepuoli on ilmastoinnin höyrystin. Korkean ja matalan paineen välinen jakopiste kulkee kompressorin ja paisuntaventtiilin läpi.
seuraavassa jaksossa käsitellään yksityiskohtaisesti jokaista LVI-järjestelmän osaa (KS.kuva 2).
höyrystin
höyrystin on kylmäsyklissä käytettävä lämmönvaihtolaite. Neste Kylmäaine, joka tulee ulos laajenemisarvosta ja menee höyrystimeen, on matalammassa lämpötilassa ja matalammassa paineessa.
höyrystimen kelojen läpi kulkiessaan kylmäaine absorboi kelojen läpi puhallettavan ilman lämmön ja muuttuu matalalämpötilaiseksi, matalapaineiseksi höyryksi. Nestemäinen kylmäaine saadaan virtaamaan alhaalta höyrystimen kelojen yläosaan, jotta varmistetaan, että nestemäinen kylmäaine kiehuu ennen kuin se lähtee höyrystimen keloista.
höyrystimen suorittamat tehtävät voidaan tiivistää seuraavasti:
- lämmön absorptio
- kaiken kylmäaineen kiehuminen höyryksi
puhaltimen vuorostaan puhaltama ilma viilenee, lämmön siirtyessä, ja kulkeutuu matkustamoon tuuletusaukkojen kautta.
koska ilmastoinnin höyrystin jäähdyttää absorboimalla lämpöä ympäröivästä väliaineesta, se voisi palvella kahta tarkoitusta, kun se sijoitetaan hyvin lähelle ajoneuvon kojelautaa. Se imee lämpöä sen läpi kulkevasta ilmasta ja imee lämpöä myös ajoneuvon sisältä tarvittavan lämpötilan ylläpitämiseksi.
Kompressori
Ilmastoinnin kompressori tunnetaan keskusilmastointiyksiköiden sydämenä. Kompressori imee imulinjasta höyryjäähdytysainetta ja pakkaa höyryt korkeaksi superlämpöhöyryksi. Höyryn lämpötila on tavallisesti kaksi ja puoli kertaa korkeampi kuin ulkoilman lämpötila.
koska lämpö virtaa aina kuumasta kylmään, kylmäaineen on oltava huomattavasti ulkoilmaa kuumempaa, jotta lämpö saadaan siirrettyä ulos systeemistä. Kun kylmäaine virtaa kompressorin läpi, se poistaa myös puristuslämmön, Moottorin käämityslämmön, mekaanisen kitkan ja muun imulinjaan imeytyvän lämmön. Toinen ilmastointilaitteen kompressorin keskeinen tehtävä on tuottaa kylmäaineen virtaus järjestelmään.
kompressorin suorittamat tehtävät voidaan tiivistää seuraavasti:
- Superlämpö
- Poista piilevä lämpö tai (tiivistyy)
- Poista aistittavampi lämpö tai (alijäähtynyt)
- luo kylmäaineen virtauksen
lauhdutin
kuuma, korkeapaineinen höyry pysähtyy seuraavaksi lauhdutuskelaan. Lauhdutin on aivan kuin höyrystin – se on lämmönvaihdin. Lauhdutuskelan sisällä kylmäaine virtaa Kelan ylhäältä alas.
koska kylmäaine on paljon korkeammassa lämpötilassa kuin ympäröivä lämpötila, se jäähtyy kelan läpi kulkiessaan. Kun superlämpöinen kylmäaine saavuttaa Kelan alimman kolmanneksen, se jäähtyy tarpeeksi muuttuakseen takaisin nesteeksi. Tätä prosessia kutsutaan alijäähdytykseksi.
kylmäaineen tiivistyessä nestemäiseen muotoon vapauttamalla lämpöä, kupariputken ulkolämpötila nousee hyvin korkeaksi ja puhaltimen / jäähdyttimen puhaltimen avulla lämpö puhalletaan ulos järjestelmästä. Tästä lämmitetystä ilmasta tulee joissakin ajoneuvoissa lämpimän ilman lähde viileämmissä ilmasto-olosuhteissa.
lauhduttimen sijoittelu on myös tärkeää paremman hyötysuhteen kannalta, sillä se on erittäin kuuma, joten suurin pinta-ala on altistettava nopeammalle jäähdytykselle.
kuivempi/vastaanotin
kuivempi / vastaanottimet sijaitsevat järjestelmän korkeapaineosassa, yleensä lauhduttimen ulostulon ja paisuntaventtiilin sisääntulon välisessä putkistossa, joskin osa niistä voidaan kytkeä suoraan lauhduttimeen.
kuivurilla/vastaanottimella on kolme erittäin tärkeää tehtävää:
- ne toimivat ylimääräisten kylmäaineiden säilytysastioina aikana, jolloin jäähdytystarve on alhainen. Tämä on vastaanottimen/kuivaajan” vastaanotin ” – toiminto.
- niissä on suodatin, joka voi vangita vierasaineita A / C-järjestelmään.
- kuivaaja / vastaanotin sisältää kuivausaineeksi kutsuttua ainetta. Sitä käytetään absorboimaan kosteutta (vettä), joka on saattanut päästä sisään/C-järjestelmään valmistuksen, kokoonpanon tai huollon aikana. Tämä on kuivaajan/vastaanottimen” kuivempi ” funktio.
Paisuntalaite
paisuntalaitetta tarvitaan synnyttämään paine-ero, jotta nestemäinen kylmäaine kiehuisi kaasuksi. Laajennuslaite luo painehäviön rajoittamalla kylmäaineen virtausta järjestelmän ympärillä.
kylmäaineen virtauksen hidastuminen saa kompressorin osittain tyhjentymään järjestelmän toiselta puolelta. Tätä matalapainetyhjiötä kutsutaan järjestelmän ”imupuoleksi” tai ”matalaksi puoleksi”.
Automaattinen ilmastonsäätö
Automaattinen ilmastonsäätö on kyky seurata ja ohjata tietyn tilan lämpötilaa ilman manuaalista väliintuloa. Ajoneuvon matkustajat määrittelevät vaaditun matkustamon lämpötilan ja kosteuden. Ilmastointijärjestelmä ottaa nämä arvot syötteinä, ja se säätää elektronisesti lämpötilaa ja kosteutta ja pitää ne käyttäjän määrittämillä arvoilla. Näin vältytään ihmisten pyrkimykseltä säädellä matkustamon lämpötilaa kytkemällä vaihtovirtaa päälle / pois tai liu ’ uttamalla lämpimämpää tai viileämpää säätöä.
automaattisen ilmastoinnin mekaniikka edellyttää, että matkustamoon sijoitetaan lämpötila-ja kosteusanturit. Nämä anturit lukevat jatkuvasti alueen lämpötila-ja kosteusarvoja ja syöttävät sen mikrokontrolleriin (MCU). MCU vertaa näitä lukemia matkustajien määrittelemään asetukseen ja säätää lämmitystä/jäähdytystä asianmukaisesti (KS.kuva 3).
oli aika, jolloin kaikkien ajoneuvossa liikkujien oli sovittava yhdestä lämpötilasäädöstä – joidenkin mielestä oli jäätävän viileää, kun taas toisten jäi hikoilemaan. Autojen automaattisen ilmastoinnin edistysaskeleet ovat kehittyneet kaavoitetuksi ilmastoinniksi. Tällaisessa toteutuksessa jokainen matkustaja voi säätää istumapaikan lämpötilaa.
jokaisella määritellyllä alueella on erillinen lämpötila-anturi, joka lukee määritellyn alueen nykyisen lämpötilan. Kutakin lämpötila-anturin tietoa verrataan tietylle vyöhykkeelle määriteltyyn lämpötila-asetukseen ja käynnistetään asianmukainen jäähdytys-tai lämmitystoiminta.
automaattiseen ilmastointijärjestelmään kuuluu myös tietokone, joka säätelee koko osaston ilmajärjestelmää. Tämä saavutetaan säätelemällä tuulettimen nopeutta, ilmastoinnin kompressorin kytkemistä ja kokonaisilman lämpötilaa, joka voidaan purkaa osastoon. Tyypillisesti nämä prosessit on integroitu yleiseen tietokonejärjestelmään nykyaikaisissa autoissa.
jokaisella valmistajalla on oma erillinen menetelmänsä täydellisen ilmaston aikaansaamiseksi yksittäisille matkustajille; ne kaikki perustuvat kuitenkin tiettyihin samankaltaisiin komponentteihin, kuten kuljettajan LVI – ohjausyksikön ylimääräisiin ohjaimiin, takaistuimen ylimääräiseen LVI-ohjausyksikköön, kunkin alueen yksittäisiin lämpötila-antureihin, paljon ylimääräistä piilokanavaa ilman kuljettamiseksi sinne, missä sitä tarvitaan, ja ylimääräisiin tuuletusaukkoihin-paljon ja paljon ylimääräisiä tuuletusaukkoja. Esimerkiksi Lexus LX570: ssä niitä on 28.
tekijöistä
Nitin Gupta on Sr. sovellusinsinööri, jolla on kokemusta digitaalisen multimedian – sekä kuluttaja-että autoteollisuuden-sulautettujen ohjelmistojen kehittämisestä.