+ All Categories
Home > Documents > Sistem de Incalzire Auxiliar pentru autovehicule

Sistem de Incalzire Auxiliar pentru autovehicule

Date post: 28-Sep-2015
Category:
Upload: dragos-neacsu
View: 23 times
Download: 6 times
Share this document with a friend
Description:
Descrierea sistemului Webasto ce ajuta la preincalzirea autovehicului inainte de a il porni. De asemenea ajuta si al dezaburirea geamurilor.
18
UNIVERSITATEA DIN PITEȘTI FACULTATEA DE MECANICĂ ȘI TEHNOLOGIE SISTEME AUXILIARE DE ÎNCĂLZIRE PENTRU AUTOVEHICULE AUTORI: Dragos Neacșu AR II Mihai Niculae AR II 1
Transcript

UNIVERSITATEA DIN PITETIFACULTATEA DE MECANIC I TEHNOLOGIE

SISTEME AUXILIARE DE NCLZIREPENTRU AUTOVEHICULE

AUTORI:Dragos Neacu AR IIMihai Niculae AR II

Indrumator:Conf. univ. dr. Mariana IVNESCU

CUPRINS

pag.1. Introducere.......................................................................................32. Sistemele auxiliade de nclzire pentru m.a.c i m.a.s............................................................43. Generatorul de cldur pe baz de combustibil.........................................................................64. Concepte..........................................................................................125. Concluzii...........................................................................................14

1. INTRODUCERE

SISTEME AUXILIARE DE INCLZIREPENTRU AUTOVEHICULE

Preurile ridicate ale carburantului i uzura inutil a motorului au influenat operatorii de automobile s caute metode alternative pentru a menine conducatorii auto intr-un mediu confortabil cnd temperaturile scad.In timp ce un motor fr sistem auxiliar de nclzire irosete cldura i combustibil pentru a crea un mediu confortabil pentru ofer, un motor echipat cu sistem auxiliar creeaz acest mediu fr a irosi cantitai mari de combustibil sau a pierde caldura generat de motor .Prin folosierea unui sistem auxiliar de inclzire se diminueaza emisiile si se folosete foarte puin combustibil.Intruct motorul nu mai este utilizat att de mult este redus uzura motorului si a altor componente mecanice.Principalul obiectiv al acestei invenii este acela de a asigura un sistem simplu i fiabil pentru eliminarea si evitarea formarii straturilor de ghea care sunt responsabile pentru incapabilitatea oferului de a vedea prin parbriz i pentru riscurile provocate.Exist diferite tipuri de sisteme auxiliare de nclzire de exemplu: nclzitoarea cu consum de combustibil, nclzitoare prin rezistena electric, pompe de caldur acionate mecanic (sistemul AC n modul pompare de caldur ) sau uniti de stocare a cldurii latente. Pe lng faptul c nclzete compartimentul mainii aducnd astfel un confort sporit, sistemul de nclzire auxiliar poate accelera nclzirea motorului datorat efectului primar al lichidului de rcire (pentru nclzitoarele auxiliare montate pe partea de rcire ) sau de a avea un efect asupra arcinii motorului ( pentru sistemele de nclzire electrice si mecanice). In consecin, problemele de performan sunt atenuate cu nclzirea suplimentara a motorului. Deoarece sistemul auxiliar aduce, mai rapid, motorul la temperatura optim de funcionare, eficiena acestuia crete.Motoarele alimentate cu benzin sau motorina moderne sunt deosebit de eficiente - acest lucru nseamn c rmne din ce in ce mai puin cldur pentru a nclzi interiorul mainii. Astfel, muli productori de autoturisme adapteaz un ncalzitor auxiliar pentru a ncalzi interiorul mainii

2. Sistemele auxiliare de nclzire pentru m.a.c si m.a.s.

Motoarele diesel utilizeaz combustibil redus i sunt deosebit de eficiente. n acelai timp, cantitatea de caldur ce ar putea fi utilizata pentru ncalzirea autoturismului n zilele friguroase este prea mic. Din acest motiv,muli productori de autoturisme se bazeaz de ani de zile pe sistemele auxiliare de nclzire deosebit de performante si le instaleaza ca echipament standard pe mainile produse de ei. Din punct de vedere tehnic, un nclzitor pe baz de combustibil funcioneaz n acelai mod ca nclzitorul staionar - singura deosebire fiind aceea ca funcioneaz numai cand motorul este pornit. La nevoie, nclzitoarele auxiliare genereaza rapid caldura necesar dezgherii parbrizului i asigur o temperatur placut n interiorul mainii. Consumul de combustibil al sistemelor de nclzire este foarte sczut, sub consumul de combustibil necesar pentru nclzirea motorului n scopul creterii temperaturii n habitaclu, fapt ce ar duce si la creterea emisiilor de CO2.Sistemele de nclzire auxiliare cur rapid geamurile mainii de ghea i zpad, previn ngheul ulterior i asigur temperaturi confortabile n interiorul vehiculului. De asemenea, ncalzitoarele auxiliare pot pre-ncalzi motorul, avantajul fiind cse reduc astfel emisile de CO2 i NOx cu pana la 50% fa de pornirea motorului la rece. Un circuit protector de subtensiune asigur ca ntotdeauna bateria are suficient energie pentru a porni motorul. Pe lng acesta, tehnologia deosebit de eficient de ardere garanteaza c nclzitorul staionar consum foarte puin combustibil- contribuind astfel la protecia mediului.

Sistemul auxiliar de nclzire este un sistem care lucreaz independent fa de motor.Este constituit dintr-un arztor separat, o pompa electric de ap,o unitate de control care este conectat la lichidul de rcire al motorului.Sistemul funcioneaz pe combustibilul care il folosete automobilul (Diesel sau Benzin) avnd linii de conducte separate pentru alimentarea din rezervor; acest lucru l face independent de o priz electric sau de motor. Sistemul poate porni manual sau automat la o anumit or ori cu ajutorul unei telecomenzi radio care funcioneaz de la 500~1000m n anumite circumstane. Ultimele modele sunt disponibile cu posibilitatea de a porni sistemul cu ajutorul telefonului mobilOdat ce este pornit o bujie aprinde arztorul care nclzeste lichidul de rcire n timp ce pompa de ap recircul apa prin motor. Sistemul nclzete lichidul de rcire pn la 80 C i funcioneaz pn cnd aceast temperatur este meninut .Odat ce temperatura de 55 C este atins un releu separat pornete aeroterma iar caldura produs nclzete interiorulLa temperaturi foarte joase precum n regiunile alpine sistemul nclzeste motorul i interiorul n aproximativ 20-30 minute. Pe lang scaunul cald pe care l gaseti cnd intri n maina, zpada si gheaa de pe geamuri este topit datorit caldurii.Fr utilizarea unui sistem auxiliar de nclzire geamurile autovehiculului se aburesc sau devin ngheate,astfel mpiedicnd cmpul vizual al oferului. Avnd n vedere c motoarele hibride i electrice nu produc risipire de cldur pentru a putea fi folosit la ncalzirea habitaclului sunt necesare concepte noi de sisteme auxiliare

3. Generator de caldura pe baz de combustibil ( motorin sau benzin)

Generatorul de cldur este un dispozitiv auxiliar ce furnizeaz cldura n interiorul mainii i aduce motorul la temperatura optim de funcionare pe timp de iarn.Lichidul de rcire preia cldura din camera de ardere a generatorului de cldura.Ventilatorul sufl aer cald prin schimbatorul de caldur i apoi prin gurile de aer ctre interiorul autovehiculului nclzindu-l.Caracteristicile unui generator de cldura pe baz de combustibil sunt:- folosete aer sau lichid de rcire pentru a transmite caldura n habitaclu;- funcioneaz cu benzin sau motorin;- este folosit, n special, pentru nclzirea spaiilor largi cum ar fi vehiculele utilitare sau n condiii metereologice extreme din ntreaga lume.Generatorul de cldur are doua funcii:- de a prencalzi motorul;- de a prencalzi interiorul mainii.Acest sistem de nclzire auxiliar poate fi instalat n compatimentul motorului sau sub asiul vehiculului.Generatorul de cldura este mprit n patru seciuni principale i anume:- locul unde se face schimbul de cldur;- camera de ardere ( combustie);- suflanta combustiei;- modulul de control al generatorului.

n aceast figur ne sunt prezentate componentele unui generator de cldura pe baz de combustibil.Componentele sunt:1-suflanta combustiei;2-suflanta electric;3-schimbtorul de cldura;4-camera de ardere (combustie);5-fi electric de joas tensiune;6-senzorul de flacar;7-senzor de temperatur;8-senzor de supranclzire;9-modulul de control al unitii;10-conducta de alimentare cu aer;11-amortizor zgomot;12-circuitul combustibilului;13-pompa de ap;14-cutie sigurane;15-conectori electrici;16-urub de prindere;17-pompa dozatoare;18-filtru;A-evacuare;B-alimentarea cu combustibil;V-alimentarea cu aer proaspt;WA-evacuare lichid de rcire;WE-admisia lichid rcire.Modul de funionare al generatorului de cldur

Cnd nclzitorul auxiliar este pus in funciune, pompa de ap, suflanta combustiei, fia electric i pompa de dozare a combustibilului ncep procedeul de combustie.Lichidul de rcire la intrare n generator aprovizioneaz compartimentul de schimbare a cldurii din unitatea generatorului de ncalzire a automobilului, ce permite lichidului de rcire s curg n jurul camerei de combustie. Cldura este transferat din compartimentul de nclzire ctre lichidul de rcire( lichidul se nclzete). Lichidul nclzit este transferat prin intermediul prizei de evacuare ctre schimbtorul de cldura. Ventilatorul transfer aerul cald ce l preia din schimbtorul de cldura n interiorul autovehiculului. Intruct puterea cldurii depinde de temperatura lichidului ce este nclzit n compartimentul schimbului de cldura sunt montai senzori n carcasa schimbului de cldura ce monitorizeaz temperatura lichidului de rcire la intrarea n compartiment i la ieirea din compartimentul schimbului de cldur.Aceste valori sunt folosite n controlul temperaturii din interiorul generatorului de cldura. Senzorii de temperatur, de suprancalzire i senzorul de flacr sunt folosii pentru a prevenii supranclzirea generatorului. Toate aceste informaii sunt monitorizate i controlate de ELECTRONIC CONTROL MODULE ( ECM ) al autovehiculului.nclzitorul auxiliar este conectat la sistemul electric al automobilului i este monitorizat de ECM, panoul de control adiional i de relee.

Diagrama de control a generatorului de cldura.

Pornirea, reglarea i controlarea generatorului de cldur se face n mod automat i poate fi uor integrat n sistemul de ventilaie al cldurii sau n sistemul de aer condiionat HV ( heating ventilating ) AC ( air conditioning ).n urmtoarea figur avem prezentat integrarea unui generator de cldur n sistemul de rcire i componentele sale

Componentele:1-generatorul de cldur;2-pompa de ap;3-termostatul;4-valva unidirecional;5-profilul T;6-schimbul de cldur;7-motorul autovehiculului;Dup cum se poate observa n figur sunt dou circuite de rcire, acestea fiind:- un circuit scurt de rcire: atta timp ct termostatul este nchis, lichidul de rcire curge prin blocul motorului nclzindul;- un circuit lung de rcire ( motor, termostat, pompa de ap, generatorul de cldur, schimbtorul de cldur ): atta timp ct temperatura lichidului de rcire crete, termostatul se deschide treptat. La 90C termostatul este deschis complet, iar lichidul de rcire curge n generatorul de cldur unde este nclzit mai departe i apoi n schimbtorul de cldur unde aerul cald se produce. Ventilatorul pompeaza aerul cald n habitaclu.Aprovizionarea cu combustibil a generatorului de cldur se face direct din rezervorul automobilului. Calitatate combustibilului influeneaz buna funcionare a generatorului.Folosirea combustibililor de calitate inferioar duce la deteriorarea ncalzitorului auxiliar n timp ce folosirea unor combustibili de o calitate superioar duce la funcioanarea n parametrii normali ai generatorului i la performane maxime.Generatorul de cldur este controlat electronic i poate s nu funcioneze dac:1- nu are loc aprinderea;2- flacra este stins pe durata operaiei iar o alt ncercare nu poate avea loc;3- senzorul de supranclzire detecteaz o supranclzire a generatorului;4- voltajul este prea mare sau prea mic;5- pompa de msurare a combustibilului, senzorul de temperatur sau suflanta aerului sunt stricate.Puterea electric consumat de generator variaz ntre 1000W si 3000W.De exemplu la o valoare maxim a puterii ( 3000W ), generatorul de cldura consum 0.38 L/h i lucreaz la temperaturi cuprinse ntre -40C i +80C.La temperatura de 80C generatorul de cldur se oprete.Avantajele folosirii unui generator de caldura:- reduce timpul de nclzire a aerului din interiorul automobilului;- reduce timpul de nczire al motorului;- mbuntete vizibilitatea prin meninerea geamurilor curate.

4. ConcepteElectric.Avnd n vedere c motoarele hibride i electrice nu produc risipire de cldur pentru a putea fi folosit la nclzirea habitaclului sunt necesare concepte noi de sisteme auxiliare.Inginerii specializai n acest domeniu au proiectat un radiator electric de tensiune nalt pentru automobilele hibride i electrice cu o eficien de 99%.Radiatorul de tensiune nalt convertete electricitatea n cldur cu practic nici o pierdere; acest lucru este posibil prin folosirea unei aa numite tehnologii ''thin film technology''care este folosit pentru prima dat pentru un radiator . Dispozitivul este foarte uor avand doar 1.9kg si este de tip "Plug and Play"Radiator ecologic cu bioethanol.Acest radiator are o eficien de 85%, este ajustabil ntre 1.5 i 4.6 kW i are nevoie de 0.4l de bioetanol pe or ntr-o operaie continu .Avantajul acestui radiator este c nu descarc bateria i menine autonomia vehiculelor electrice .

SISTEM AUXILIAR DE NCLZIRE ELECTRIC

1- bloc motor;2- surs alimentare;3- rezisten electric;4- pomp recirculare a lichidului5- recipient lichid rcire;6- cabluri electrice;7- i 8- conducte de circulare a lichidului.Sursa de alimentare pune n funciune pompa de recirculare a lichidului. Aceasta transmite lichidul nclzit de ctre rezistena electric cu ajutorul conductelor de circulare ctre blocul motor. Lichidul aduce mai repede motorul la temperatura optim de funionare i implicit n creterea performanelor, n reducerea emisiilor, reducerea consumului i creearea unui mediu placut n interiorul masinii.

5. CONCLUZIIFolosirea unui asemenea sistem pe autovehicul este intalnita in special in tarile cu temperaturi extreme, dar in ultimii ani a devenit o dotare optionala pentru majoritatea marcilor auto .Principalele avantaje:-Consum redus de combustibil deoarece motorul functioneaza inca de la pornire la temperatura optima .-Emisii reduse-Incalzire rapida a habitaclului si dezghetarea/dezaburirea geamurilor.-Activare de la distanta.-Functionarea motorului la temperatura optima determina un consum minim de carburant .Dezavantaj:Folosirea sistemului pe distante scurte duce la o eficienta scazuta .

8


Recommended