في فصل الشتاء البارد ، ليس من المسألة الصغيرة الحصول على بيئة سيارة دافئة ومريحة بسرعة ، وهذه هي المهمة الأساسية لسخان السيارة. إنه ليس جهازًا كهربائيًا مستقلًا ، ولكن مكون التسخين الأساسي في نظام التدفئة وتكييف الهواء للسيارة (HVAC). جوهرها هو مبادل حراري فعال.

1. المفهوم الأساسي ومبدأ العمل: حكمة تحويل النفايات إلى كنز
تشغيل سخان السيارة هو نموذج للحكمة الهندسية ، إعادة تدوير بذكاء "حرارة الهدر" الناتجة أثناء تشغيل المحرك:
مصدر الحرارة: سائل تبريد المحرك
عندما يعمل المحرك ، يولد الاحتراق الكثير من الحرارة. نظام التبريد (مضخة الماء ، الرادياتير ، ترموستات) يدور بشكل مستمر سائل التبريد لامتصاص هذه الحرارة وأخذها بعيدا لمنع محرك من ارتفاع درجة الحرارة.
تزداد درجة حرارة المبرد بعد التدفق عبر كتلة أسطوانة المحرك ورأس الأسطوانة بشكل كبير (عادة ما يصل إلى 90 درجة مئوية أو أكثر) ، لتصبح مصدر حرارة مثالي.

مركز تبادل الحرارة: سخان قلب
يقع تحت لوحة القيادة ، وعادة ما يتكون من الألومنيوم الصغير أو أنابيب النحاس وزعانف تبديد الحرارة الكثيفة ، ويبدو وكأنه برعيد صغير.
يتم إدخال المبرد الساخن في قلب المدفأة من خلال صمام أنبوب معين.

نقل الحرارة: حمل الحراري
الهواء النقي من داخل أو خارج السيارة (يقوده المنفاخ/المروحة) يضطر إلى تفجير سطح زعانف قلب السخان.
المبدأ المادي الرئيسي: تنقل الزعانف الساخنة الحرارة إلى الهواء المتدفق عبر (توصيل الحرارة) ، وارتفع درجة حرارة الهواء بعد تسخينها (الحراري الحراري).
يتم نقل الهواء الساخن إلى منافذ الهواء المحددة في السيارة (لوحة الأدوات ، القدم ، الزجاج الأمامي ، إلخ) من خلال القناة الهوائية.

التحكم في درجة الحرارة
مثبط خلط درجة الحرارة: هذا هو المكون الأساسي لتحقيق التحكم في درجة الحرارة الدقيقة. إنه يشبه لوحة الأبواب المنقولة التي تتحكم في نسبة خلط الهواء الساخن الذي يتدفق من خلال جوهر السخان والهواء البارد الذي يتجاوز قلب المدفأة (عادة من مبخر تكييف الهواء). كلما زاد فتحة المثبط ، زادت نسبة الهواء الساخن في تدفق الهواء المختلط وارتفاع درجة حرارة المخرج ؛ خلاف ذلك ، هو أكثر برودة. يعدل مقبض التحكم أو زر أو إعداد تكييف الهواء التلقائي في نهاية المطاف موضع هذا المثبط.
صمام التحكم في تدفق سائل التبريد (بعض النماذج): قد يكون لبعض النماذج القديمة أو المصممة خصيصًا صمامًا مثبتًا على أنبوب المبرد الذي يدخل قلب السخان للتحكم في سعة التدفئة القصوى عن طريق ضبط تدفق التبريد. نادراً ما تستخدم السيارات الحديثة هذا الصمام وتعتمد بشكل أساسي على تعديل المثبط.

2. شرح مفصل لمكونات النظام الأساسية
نظام سخان السيارات كله تعاوني:
جوهر السخان: يؤثر عنصر التبادل الحراري الأساسي ، والمواد والتصميم على كفاءة تبادل الحرارة ومتانة.
المنفاخ/المروحة: يوفر طاقة تدفق الهواء لتفجير الهواء من خلال قلب المدفأة (و/أو مبخر تكييف الهواء). هناك سرعات رياح متعددة يمكن تعديلها.
مثبط خلط درجة الحرارة: يضبط نسبة خلط الهواء البارد والساخن لتحقيق تحكم دقيق في درجة حرارة المخرج.
مثبط الوضع: أدوات التحكم التي يتم استخدامها لتسليم الهواء (مثل الوجه ، القدم ، إزالة الجليد ، وضع إزالة الجليد/القدم ، وما إلى ذلك).
مثبط الدورة الدموية الداخلية والخارجية: يتحكم في مصدر الهواء (الهواء النقي خارج السيارة أو تدوير الهواء داخل السيارة).
أنابيب المياه الدافئة والصمام: يقدم خط أنابيب مخصص سائل تبريد درجات الحرارة العالية من المحرك في قلب السخان ثم يعيده إلى نظام تبريد المحرك. يتحكم الصمام (إن وجد) في سائل التبريد وإيقاف تشغيله.
لوحة التحكم/وحدة التحكم: واجهة تشغيل برنامج التشغيل (المقابض ، الأزرار ، شاشة تعمل باللمس) ووحدة التحكم الإلكترونية (ECU) خلفها ، والتي تتلقى تعليمات وتدفع محرك المثبط والمنفاخ.
نظام قناة الهواء: شبكة معقدة من الأنابيب البلاستيكية التي توجه الهواء المعالج إلى كل منفذ.

3. الوظائف الأساسية والأهمية
توفر سخانات السيارات أكثر من مجرد الراحة:
تسخين مقصورة السيارات: توفير بيئة قيادة دافئة ومريحة في المواسم الباردة ، ومنع الركاب من التجمد ، وتحسين تركيز الراحة وتركيز القيادة.
إزالة الجليد الآمن و defogging: إنه أمر بالغ الأهمية! إن إزالة الصقيع والضباب بسرعة على الزجاج الأمامي والنوافذ الجانبية لاستعادة رؤية واضحة هو الضمان الأساسي لسلامة القيادة في فصل الشتاء.
النافذة الخلفية ومرآة مرآة الرؤية الخلفية (مساعدة مساعدة): عادةً ما يتم ربطها بنظام السخان أو التحكم بشكل منفصل ، باستخدام تسخين سلك التدفئة الكهربائية لتحقيق إزالة الجليد والتشويه (الزجاج الأمامي الخلفي) أو النهر (مرآة الرؤية الخلفية).
تسخين المقعد (الوظيفة المتقدمة): يمكن أيضًا دمج وظيفة تسخين المقعد لبعض النماذج الراقية في نظام HVAC لمنطق التحكم وتوزيع الطاقة.
تحسين درجة حرارة تشغيل المحرك (بشكل غير مباشر): إن استخدام حرارة المحرك للتدفئة يساعد نظام التبريد على تبديد الحرارة في ظروف عمل محددة (خاصة بعد البدء البارد في المناطق الباردة) ، ويعزز المحرك للوصول إلى درجة حرارة التشغيل الأمثل بشكل أسرع.

4. تطور التكنولوجيا والتشغيل
التحكم اليدوي: النموذج الأساسي ، يقوم برنامج التشغيل يدويًا بضبط مقبض درجة الحرارة (يتحكم في مثبط المزج) ، ومقبض حجم الهواء (يتحكم في سرعة المنفاخ) ومفتاح الوضع (يتحكم في موضع المثبط).
تكييف الهواء الثابت في درجة الحرارة شبه التلقائية/التلقائية: بعد تحديد درجة الحرارة المستهدفة ، يقوم النظام تلقائيًا بضبط فتحة مثبط المزج ، وسرعة المنفاخ (في بعض الأحيان بما في ذلك بدء الضاغط والتوقف والدورة الداخلية والخارجية) للحفاظ على درجة حرارة المحددة. توفر أجهزة الاستشعار (درجة حرارة السيارة ، وشدة أشعة الشمس ، ودرجة الحرارة المحيطة ، وما إلى ذلك) ملاحظات.
التحكم في درجة حرارة المنطقة: توفر النماذج الراقية إعدادات درجة حرارة مستقلة لمقعد السائق ومقعد الطيار المشترك (حتى الصف الخلفي) ، ويحقق النظام التحكم في المنطقة من خلال مخمدات وأجهزة استشعار إضافية.
بدء التشغيل عن بُعد: بدء تشغيل السيارة عن بُعد من خلال جهاز التحكم عن بُعد أو تطبيق الهاتف المحمول ، ويعمل نظام السخان (جنبًا إلى جنب مع المحرك) مسبقًا لتسخين المقصورة وزيادة الجليد قبل أن يحصل الركاب على السيارة ، مما يحسن تجربة السيارة الشتوية بشكل كبير.

5. الاختلافات في أنظمة تسخين المركبات الكهربائية
لا تحتوي المركبات الكهربائية (EVs) على محركات احتراق داخلية ، لذلك لا توجد "حرارة نفايات" جاهزة ، وطرق التسخين الخاصة بها مختلفة تمامًا:
سخان PTC:
الحل السائد. استخدم عناصر التدفئة الكهربائية للسيراميك الإيجابية لدرجة الحرارة (PTC) لتنشيط وتوليد الحرارة مباشرة.
المزايا: بنية بسيطة نسبيا وسرعة التدفئة السريعة.
العيوب: الاستهلاك العالي للطاقة ، والاستهلاك الكبير لطاقة البطارية ، أحد الأسباب الرئيسية لخفض نطاق المركبات الكهربائية في فصل الشتاء.
نظام المضخة الحرارية:
حل أكثر تقدما وتوفير الطاقة. يشبه مبدأ العمل التطبيق العكسي لتكييف الهواء المنزلي ، "نقل" الحرارة من الهواء المحيط (حتى لو كان باردًا) أو حرارة نفايات البطارية/المحرك إلى السيارة.
المزايا: نسبة كفاءة الطاقة (COP) أعلى بكثير من PTC ، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك طاقة التدفئة وليس له تأثير ضئيل على نطاق الإبحار.
العيوب: النظام أكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة ، وقد تنخفض كفاءة التدفئة والسرعة في البيئات الباردة للغاية (مثل أدناه -10 درجة مئوية).
الحل المختلط: تستخدم بعض النماذج PTC ومضخة الحرارة مجتمعة. يتم استخدام PTC للمساعدة في التسخين السريع أثناء البدء البارد أو البرد الشديد ، وتستخدم المضخة الحرارية بشكل أساسي في الظروف العادية.

6. المشاكل الشائعة والصيانة
لا يوجد الهواء الساخن/الهواء الدافئ غير كافٍ:
مشكلة سائل التبريد: مستوى السائل منخفض للغاية ، يتسرب ، ولم يتم استبداله لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى تدهور الأداء ، والهواء المخلوط في الهواء لتشكيل انسداد الهواء.
فشل ترموستات: عالق في الوضع المفتوح ، لا يمكن للمحرك الوصول إلى درجة حرارة التشغيل العادية ، ودرجة حرارة سائل التبريد منخفضة للغاية.
انسداد السخان الأساسي: الصدأ أو النطاق أو الرواسب المضادة للتجمد منخفضة الجودة داخل نظام التبريد يمنع الأنابيب الداخلية في القلب.
انخفاض درجة الحرارة فشل المثبط: تلف المحرك ، وربط انفصال قضيب ، والمثبط عالق وغير قادر على التدوير إلى موضع التدفئة.
فشل صمام الماء الدافئ (إن وجد): لا يمكن فتح الصمام.
المنفاخ لا يعمل/صوت غير طبيعي:
أضرار المحرك ، وسرعة تنظيم فشل المقاوم ، أو فتيل في مهب ، التبديل أو مشكلة الخط. الأشياء الخارجية في الشفرات أو القنوات الجوية قد تسبب أيضًا ضوضاء غير طبيعية.
عدم كفاية حجم الهواء/حجم الهواء غير المتسق في المخرج:
مرشح تكييف الهواء مسدود بشكل خطير.
القناة الجوية تتسرب أو تسقط.
مثبط وضع معين عالق أو عطل.
الرائحة (عفن ، حامض):
مرشح تكييف الهواء متسخ أو رطب ومألوف.
ينمو القالب على سطح المبخر (مكون تبريد تكييف الهواء) أو قلب السخان. إن استخدام الرياح الطبيعية لتجفيف القناة الهوائية لفترة زمنية قبل إيقاف مكيف الهواء يمكن أن يخفف من هذه المشكلة.

اقتراحات الصيانة:
استبدل بانتظام مرشح تكييف الهواء: كل عام أو بالأميال (مثل 10000-15000 كيلومتر) لضمان جودة الهواء وحجم الهواء.
استخدم التجمد المؤهل واستبدله وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة: عادةً ما تتراوح ما بين 2 و 5000 إلى 80،000 كيلومتر لمنع التآكل والانسداد.
تحقق من نظام التبريد: تحقق بانتظام من المستوى السائل والتسريبات للتأكد من عدم وجود انسداد الهواء في النظام.
لاحظ التشوهات: إذا لم يكن هناك هواء ساخن أو رائحة أو استجابة غير طبيعية ، فقم بفحصه وإصلاحه في الوقت المناسب.
استخدام الشتاء: بعد بدء سيارة باردة ، انتظر حتى يرتفع مقياس درجة حرارة الماء قليلاً (يبدأ المحرك في الاحماء) قبل تشغيل المدفأة ، والتي سيكون لها تأثير أفضل ولن تضيف أي عبء إضافي. يمكن أن يؤدي الاستخدام المعقول للدورة الداخلية إلى زيادة تسخينه بشكل أسرع ، ولكن من الضروري التبديل إلى الدورة الخارجية في الوقت المناسب لإضافة الهواء النقي.